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FORMATION AUX EUROCODES FORMATION AUX EUROCODES Eurocode 1 Actions sur les stru

FORMATION AUX EUROCODES FORMATION AUX EUROCODES Eurocode 1 Actions sur les structures NF EN 1991-1-4 Partie 1- 4 Actions générales - Actions du vent EXEMPLES ACTION DU VENT SUR UN BATIMENT INDUSTRIEL SELON L' EUROCODE 1.1.4 Ce programme a pour objet de déterminer les actions du vent sur les parois verticales et les toitures des bâtiments industriels de forme parallélépipédiques feuille "NOTICE" 1. La notice constitue un résumé des procédures de calcul pour déterminer les actions du vent sur les parois verticales et les toitures des batiments industriels avec ou sans acrotères 2. Les formules essentielles sont fournies ainsi que les références des paragraphes des chapitres de l'EC1.1.4 feuille "CALCUL" 1.La feuille de calcul permet de définir les actions du vent dans les deux directions perpendiculaires aux façades du bâtiment industriel de forme parallélépipédique de largeur b, profondeur d et hauteur h, et de hauteur d'acrotère h p soit une hauteur totale = h+hp . 2. A partir des dimensions du bâtiment, de la zone géographique où il est implanté (par exemple dans le Finistère = Zone 4) et de la catégorie de rugosité du terrain sur lequel il est construit ( par exemple catégorie III ), la feuille CALCUL permet de suivre pas à pas les calculs effectués pour déterminer les actions du vent. La feuille CALCUL est établie pour les 4 catégories de rugosité et les 4 zones de vent selon l'implantation géographique. Il suffit donc de choisir la catégorie de rugosité de terrain et la zone de vent pour connaitre les divers résultats. Pour l'exemple cité ci- dessus, les cellules concernées sont de couleur MAUVE. Le CERIB dégage toute responsabilité vis-à-vis de l'utilisation de ce logiciel CERIB/DPO ACTIONS DU VENT SELON L'EN 1991-1-4 SUR LES BATIMENTS INDUSTRIELS eq 4.5 eq 4.4 eq 4.8 Coefficient de rugosité tableau 4.1, annexe A1 Hauteur de référence b v Paramètre de rugosité ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ρ = 2 b e p v 2 1 ) z ( c ) z ( q Pression dynamique de pointe à la cote z 07 , 0 II , 0 0 r z z 19 , 0 k ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = Coefficient d’exposition déduit des équations 4.3/4.6/4.7 et 4.8 ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = 0 r r z z ln k ) z ( c max min z z z ≤ ≤ Procédure de calcul : De la vitesse de référence à la pression dynamique de pointe à la cote z ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡+ = ) z ( c ) z ( c k k 7 1 ) z ( c ) z ( c ) z ( c r 0 l r 2 r 2 0 e Coefficient d’orographie : C0(z) dépend de la topographie du terrain (§4.3.3,A3) des constructions avoisinantes (§4.3.4,A4) Coefficient de turbulence kl =1 selon AN ze = h + hp Vitesse de référence voir carte nationale (AN) ρ = 1,25kg/m3 Stage de formation aux Eurocodes 2 NOTICE - EC1-Vent-2006.xls CERIB/DPO ACTIONS DU VENT SELON L'EN 1991-1-4 SUR LES BATIMENTS INDUSTRIELS Effets dynamiques turbulences, vibrations Coefficient structural : cscd Type et proportions de la construction Procédure de calcul : De la pression dynamique de pointe à l’action globale sur l’ouvrage Caractéristiques géométriques de la construction •si la fréquence propre des éléments façades ≤ 5 Hz ou •si la hauteur du bâtiment ≤ 15m alors cscd =1 •sinon on utilise les diagrammes de l’annexe D ou la procédure de calcul détaillée La profondeur et la largeur des zones parallèles à la direction du vent A, B, C, F, G, H ,I ,J ,…, dépendent du paramètre e = min(b ou 2h) et de d b : dimension horizontale perpendiculaire à la direction du vent d : dimension horizontale parallèle à la direction du vent h : hauteur de la construction hp: hauteur acrotère Zone E : face sous le vent Zone D : face au vent Stage de formation aux Eurocodes 3 NOTICE - EC1-Vent-2006.xls CERIB/DPO ACTIONS DU VENT SELON L'EN 1991-1-4 SUR LES BATIMENTS INDUSTRIELS Coefficients de pression extérieure Perméabilité des parois Coefficient de pression intérieure § 7.2.9 et figure 7.13 Rugosité des parois Coefficient de frottement § 7.5 Type et proportions de la construction Distribution de la pression dynamique sur le mur au vent: Les hauteurs de référence pour les murs au vent des bâtiments plan rectangulaire (zone D) dépendent des facteurs de forme h/b (voir§ 7.2.2 et Figure 7.4 ) Valeurs recommandées des coefficients de pression extérieure pour les murs verticaux des bâtiments à plan rectangulaire § 7.2.2 et Figure 7.5 coefficients de pression extérieure pour les zones A, B, C, D, E µ = Σ aires de toutes les ouvertures Σ aires des ouvertures ou Cpe ≤ 0 Stage de formation aux Eurocodes 4 NOTICE - EC1-Vent-2006.xls CERIB/DPO ACTIONS DU VENT SELON L'EN 1991-1-4 SUR LES BATIMENTS INDUSTRIELS eq.5.5 eq.5.6 eq.5.7 Coefficients de pression extérieure applicables aux toitures-terrasse avec acrotère § 7.2.3 et figure 7.6 et tableau 7.2 Coefficients de pression extérieure et légendes applicables aux autres types de toitures § 7.2.4 figure7.7 et tableau 7.3 toiture à 1 versant § 7.2.5 figure7.8 et tableau 7.4 toitures à 2 versants § 7.2.6 figure7.9 et tableau 7.5 toitures à 4 versants § 7.2.7 figure7.10 et tableau 7.6 toitures multiples § 7.2.4 figure7.11 et figure 7.12 toitures en voûte et dômes Fw = Σ (cscd .cpe - cpi) .qp(ze). Aref -Cfr .qp(ze).Afr •Si les hauteurs de référence zi = ze •Si le coefficient de frottement est applicable sur une partie des surfaces parallèles au vent Afr De la pression dynamique de pointe à l’action globale sur l’ouvrage Forces exercées par le vent, calculées à partir des pressions de surface : - Forces de frottement Ffr = Cfr.qp(ze) Afr - Forces extérieures Fw,e = cscd.Σwe .Aref - Forces intérieures Fw,i = Σ wi .Aref Aref : l’aire de référence de la surface individuelle Cfr : coefficient de frottement Afr : aire de la surface de frottement parallèle au vent we et wi : pressions extérieures et intérieures exercées sur la surface élémentaire à la hauteur ze et zi cscd est le coefficient structural Coefficients de pression extérieure Type et proportions de la construction Stage de formation aux Eurocodes 5 NOTICE - EC1-Vent-2006.xls CERIB/DPO ACTIONS DU VENT SELON L'EN 1991-1-4 SUR LES BATIMENTS INDUSTRIELS Forces exercées par le vent, calculées à partir des pressions de surface : idem murs verticaux Aref : l’aire de référence de la surface individuelle qp(ze) : pression dynamique de pointe à la hauteur ze cscd est le coefficient structural Le coefficient de pression nette cp,net représente la pression locale résultante maximale utilisable pour le calcul d’un élément de toiture ou des fixations Fw = cscd [ cp,net qp(ze) Aref ] ; (cp,net = cpe-cpi) Forces exercées par le vent, calculées à partir des coefficients de pression résultante et nette Coefficients de pression résultante nette applicable aux acrotères de toitures-terrasses Type et proportions de la construction § 7.4. 1 et tableau 7.9 Les valeurs intermédiaires du taux de remplissage comprise entre 0,8 et 1 sont obtenues par interpolation La hauteur de référence ze est égale à h + hp (hauteur acrotère : hp) § 7.4 Les valeurs intermédiaires du taux de remplissage comprise entre 0 et 1 sont obtenues par interpolation La hauteur de référence ze est égale à h + hp (hauteur acrotère : hp) Stage de formation aux Eurocodes 6 NOTICE - EC1-Vent-2006.xls CERIB/DPO ACTIONS DU VENT SELON L'EN 1991-1-4 SUR LES BATIMENTS INDUSTRIELS CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DU BÂTIMENT INDUSTRIEL à plan rectangulaire données Deux directions de vent à envisager vent 1 vent 2 largeur b : dimension perpendiculaire à la direction du vent 1 en m 25,00 12,00 profondeur d : dimension parallèle à la direction du vent 1 en m 12,00 25,00 hauteur : h en m 10,00 10,00 hauteur acrotère: hp en m 0,70 0,70 ATTENTION : prendre b > d BATIMENT INDUSTRIEL Lieu d'implantation géographique : Zone 4 Emprise rectangulaire : 25 m x 12 m Catégorie de rugosité du terrain : III Toiture terrasse AVEC acrotère Hauteur de la toiture terrasse/sol : 10 m Hauteur de l'acrotère : 0.7 m Tableau 4.1 Catégorie et paramètres du terrain 8,0 catégorie de rugosité 0 I II III IV z0 0,003 0,01 0,05 0,3 1 4,0 zmin 1 1 2 5 10 1,0 paramètre kr 0,156 0,170 0,190 0,215 0,234 de rugosité coefficient hauteur z (m) 10,70 10,70 10,70 10,70 10,70 de rugosité cr(z) 1,276 1,184 1,020 0,770 0,555 coefficient d'orographie co(z) = 1,00 coefficient de turbulence kl = 1,00 Intensité de la turbulence Iv(z) = 0,122 0,143 0,186 0,280 0,422 coefficient d'exposition ce(z) 3,023 2,809 2,395 1,753 1,220 vitesse de référence vb pression dynamique de pointe à la hauteur z : qp(z) en (kN/m2) 13 Zone 1 vb = 24m/s 1,09 1,01 0,86 0,63 0,44 Zone 2 vb = 26m/s 1,28 1,19 1,01 0,74 0,52 9,6 Zone 3 vb = 28m/s 1,48 1,38 1,17 0,86 0,60 Zone 4 uploads/Ingenierie_Lourd/ exemple-ec1-vent.pdf