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Chapitre 1 : Etude au vent selon le règlement algérien (RNV99) Etude au vent se

Chapitre 1 : Etude au vent selon le règlement algérien (RNV99) Etude au vent selon le règlement algérien (RNV99) 1- Introduction Le présent document technique réglementaire (DTR) fournit les procédures et principes généraux pour la détermination des actions du vent sur l’ensemble d’une construction et sur ses différentes parties. Le document est fondé sur une approche probabiliste : les actions normales et extrêmes des anciennes règles (NV65) sont remplacées par le concept unique d’action caractéristique définie par référence à un zonage territorial lié aux spécificités climatiques locales. Le règlement découle principalement du règlement européen unifié (Eurocode) qui est cohérent avec les méthodes aux états limites. 2- Domaine d’application Le présent règlement DTR s’applique aux constructions suivantes dont la hauteur est inférieure à 200 mm.  Bâtiments à usage d’habitation, administratifs, scolaires, industriel, etc.…  Cheminées et ouvrages similaires.  Ouvrages de stockages (réservoirs, châteaux d’eau, silos, etc.  Structures verticales en treillis (pylônes, grues, échafaudages, etc.… 3- Détermination de la pression statique du vent La pression statique du vent h P qui s’exerce sur une construction à la hauteur h est donnée par la formule suivante : : d C Coefficient dynamique de la construction. : h q Pression dynamique du vent calculée à la hauteur h considérée. : e C Coefficient de pression extérieure. : i C Coefficient de pression intérieure. 3.1- Calcul de la pression dynamique h q La pression dynamique h q qui s’exerce sur un élément de surface au niveau de la hauteur h est donnée comme suit : où : : ref q est la pression dynamique de référence pour les constructions permanentes donnée par le tableau ci-dessous en fonction de la zone du vent. : ex C est le coefficient d’exposition au vent. 1   i e h d h C C q C P     2 / m daN ex ref h C q q   2 / m daN Chapitre 1 : Etude au vent selon le règlement algérien (RNV99) 3.2- Valeur de la pression dynamique de référence La pression dynamique de référence pour les constructions permanentes sont données par le tableau 1 ci-dessous en fonction de la zone du vent. Tableau 1: Pression dynamique de référence Zone ref q   2 / m daN I 37,5 II 47,0 III 57,5 Remarque : réf q en   2 / m daN est calculée par la formule de Bernoulli suivante : 2 5 . 0 réf réf V q     , où réf V en   s m/ est la vitesse de référence du vent, et 3 / 20 . 1 m kg   est la masse volumique de l’air. 4- Calcul du coefficient d’exposition Le coefficient d’exposition au vent ex C tient compte des effets de la rugosité du terrain, de la topographie du site et de la hauteur h au dessus du sol. En outre, il tient compte de la nature turbulente du vent. 1. Cas de structures peu sensibles aux excitations dynamiques : 2. Cas de structures sensibles aux excitations dynamiques : avec : : r C coefficient de rugosité. : t C coefficient de topographie. : g facteur de pointe. : v I l’intensité de la turbulence. : T K facteur du terrain. 5- Calcul des facteurs de site 5.1- Catégories de terrain 2             t r T r t ex C C K C C C 7 1 2 2   v r t ex I g C C C       2 1 2 2 Chapitre 1 : Etude au vent selon le règlement algérien (RNV99) Les catégories de terrain sont données dans le tableau 2 ci-dessous ainsi que les valeurs des paramètres suivants : : T K facteur du terrain. : 0 h (en m), paramètre de rugosité. : min h (en m), hauteur minimale. :  coefficient utilisé pour le calcul du coefficient dynamique d C . Tableau 2: Catégories de terrain Catégorie de terrain T K ) ( 0 m h ) ( min m h  I En bord de mer, au bord d’un plan d’eau offrant au moins 5 km de longueur au vent, régions lisses et sans obstacles. 0.17 0.01 2 0.11 II Région de culture avec haies et avec quelques petites fermes, maisons ou arbres. 0.19 0.05 4 0.26 III Zones industrielles ou suburbaines, forêt, zones urbaines ne rentrant pas dans la catégorie de terrain IV. 0.22 0.3 8 0.37 IV Zones urbaines dont au moins 15% de la surface est occupée par des bâtiments de hauteur moyenne supérieure à 15 m. 0.24 1 16 0.46 5.2- Coefficient de rugosité Le coefficient de rugosité r C traduit l’influence de la rugosité et de la hauteur sur la vitesse moyenne du vent. Il est défini par la loi suivante : pour m h h 200 min   pour min h h  avec : : T K facteur du terrain. : 0 h paramètre de rugosité (en m). : min h hauteur minimale (en m). : h hauteur considérée (en m). 3           0 ln h h K C T r           0 min ln h h K C T r Chapitre 1 : Etude au vent selon le règlement algérien (RNV99) 5.3- Coefficient de topographie Le coefficient de topographie t C prend en compte l’accroissement de la vitesse du vent lorsque celui-ci souffle sur des obstacles tels que les collines, les dénivellations isolées, etc. Il est donné dans le tableau 3 ci-dessous en fonction de la nature du site. Tableau 3 : Coefficients de topographie Site t C Site plat 1 Site aux alentours des vallées et oueds sans effet d’entonnoir 1 Site aux alentours des vallées avec effet d’entonnoir 1.3 Site aux alentours des plateaux 1.15 Site aux alentours des collines 1.15 Site montagneux 1.5 6- Calcul du coefficient dynamique Le coefficient dynamique d C tient compte des effets de réduction dus à l’imparfaite corrélation des pressions exercées sur les parois ainsi que des effets d’amplification dus à la partie de turbulence ayant une fréquence proche de la fréquence fondamentale d’oscillation de la structure. Le coefficient d C est déterminé à l’aide des abaques. Ces abaques correspondent à des bâtiments ou cheminées de moins de 200 m de hauteur. Pour les valeurs intermédiaires, il y a lieu d’interpoler ou d’extrapoler linéairement. d C est donné en fonction de :  b (en m) qui désigne la dimension horizontale perpendiculaire à la direction du vent prise à la base de la construction.  h (en m) qui désigne la hauteur totale de la construction. Coefficient dynamique Cd (tiré de la figure 3.1 et 3.2 du règlement Neige et Vent Algérien RNV 99 p.51) 4 Chapitre 1 : Etude au vent selon le règlement algérien (RNV99) Valeurs de Cd pour les structures métalliques Valeurs de Cd pour les structures en béton armé, béton précontraint ou en maçonnerie porteuse 7- Détermination des coefficients de pression 7.1- Coefficient de pression extérieure 5 Chapitre 1 : Etude au vent selon le règlement algérien (RNV99) Constructions à base rectangulaire : (RNV 99 §1 p.64) Les coefficients de pressions extérieures e C des constructions à base rectangulaire et de leurs éléments constitutifs individuels dépendent de la dimension de la surface chargée. Pour des surfaces chargées de 10 m2 et plus le coefficient Ce est donné par les tableaux ci- dessous : a- Parois verticales Tableau 4 : Coefficients de pressions extérieures A,A’ B,B’ C D E e C e C e C e C e C -1.0 -0.8 -0.5 +0.8 -0.3 b- Toitures à un versant La direction du vent est définie par un angle . 6 ELEVATION ELEVATION Vent Légende pour les parois verticales h e e/5 A C B e/5 B’ A’ VUE EN PLAN Cas où d  e b Vent d E D A B C VUE EN PLAN Cas où d ≤ e e = min ( b ; 2h ) A’ B’ b b d E D Chapitre 1 : Etude au vent selon le règlement algérien (RNV99)  = 0° pour un vent dont la direction est perpendiculaire aux génératrices.  = 90° pour un vent dont la direction est parallèle aux génératrices. Il convient de diviser la toiture comme indiquée sur la figure ci-dessous. Les coefficients de pression extérieure pour la toiture sont donnés dans le tableau suivant : Tableau 5 : Coefficients de pression extérieures (toiture à un versant) Pente  Zone pour vent de direction  = 0° Zone pour vent de direction  = 180° F G H F G H 5° -1.7 -1.2 -0.6 -2.3 -1.3 -0.8 15° -0.9 -0.8 -0.3 -2.5 -1.3 -0.9 +0.2 +0.2 +0.2 30° -0.5 -0.5 -0.2 -1.1 -0.8 -0.8 +0.7 +0.7 +0.4 45° +0.7 +0.7 +0.6 -0.6 -0.5 -0.7 60° +0.7 +0.7 uploads/Ingenierie_Lourd/ etude-au-vent-cours-rnv99.pdf