chapitre 07-etude au vent

7/18/2019 Chapitre 07-Etude Au Vent

http://slidepdf.com/reader/full/chapitre-07-etude-au-vent 1/14

Ch ap itr e VII Et u d e au v en t

CCHHAAPPIITTRREE 77

EEttuuddee aauu vveenntt..




INTRODUCTION :

Le vent est un phénomène de mouvement d’air qui se déplace d’une zone dehaute de pression vers une zone de basse pression. Son action dépendessentiellement des conditions climatiques de la zone d’implantation de l’ouvrageainsi que la configuration géométrique de ce dernier.

Les actions relatives au vent varient en fonction du temps. Elles s’appliquentdirectement sur les parois extérieures des constructions fermées, mais du fait de laporosité de ces parois, elles agissent aussi sur les parois intérieures. L’action du vents’exerce sous forme de pression, produisant des efforts perpendiculaires aux

surfaces. Pour des parois de grande surface, des forces de frottement nonnégligeables peuvent se développer tangentiellement à la surface. Pour la plupartdes constructions, l’action du vent peut être considérée comme statique.

Dans ce chapitre nous allons déterminer l’action du vent sur la structure en serèglement en vigueur : « Règlement Neige et Vent » dit : RNV99 DTR BC-2-47.

3 8 . 0

8




I- DETERMINATION DE L’ACTION DU VENT :

1- les pressions q j sont données par :

pipe

r t

t2r

2tref d j cc

CC

K71CCqCq

2- l’action du vent est donnée par :

j j SqF

I-A- Pression de référence : qref

Notre structure est de catégorie I (à usage de bureaux), implantée à BAB EZZOUAR(wilaya d’Alger), donc zone de Vent I Vref = 25 m/s qref = 375 N/m².

I-B- Coefficient dynamique : Cd

Le coefficient dynamique prend en compte la corrélation et l’amplificationdynamique. Pour des ouvrages pas trop élancés, il est possible de calculer simplement le coefficient dynamique Cd à l’aide d’abaques donnés par le RNV enfonction du type de la construction ainsi que de ces dimensions (hauteur et largeur).

On trouve : Cd = 0.936 dans le sens x-x ;Cd = 0.943 dans le sens y-y.

Cd < 1.2 la construction est peu sensible aux effets dynamiques.

I-C- Coefficient d’exposition : ce(z)

Le coefficient d’exposition c (z) dépend de la rugosité du terrain et de la




On déterminera le coefficient d’exposition à :- mi-hauteur de chaque niveau ;- hauteur total (h=38.58m) pour la terrasse.

Le coefficient de rugosité cr (z) est donné par :

.ZZPour Z

ZLnKC

m.200ZZPour Z

ZLnKC

min0

mintr

min0

tr

Avec : (z0 = 1 m) et (zmin = 16 m).

I-D- Coefficient de pression intérieur : cpi

Le coefficient de pression intérieur (cpi) dépend de la surface des ouverturesde la paroi au vent et du cloisonnement intérieur du bâtiment.

Dans notre cas, nous utiliserons les deux valeurs extrêmes du cœfficient à savoir :

cpi = +0.8cpi = -0.5

Car nous nous trouvons dans le cas d’un bâtiment avec cloison intérieur.

I-E- Coefficient de pression extérieur : cpe

Le coefficient de pression externe dépend de la dimension de la surfacechargée. On définie cpe,1 et cpe,10 les coefficients de pression externe pour une

surface de 1m² et 10m², respectivement. Les valeurs pour d’autres surfaces Ss’obtiennent par une interpolation logarithmique :

².m1Ssicc 1pepe



Ch ap itr e VII Etu d e au v en t

115

27.3

2 1 . 9

3 8 . 0

8

27.3

VENT A B C

z

x

VENT

A B C

D E

4.38

17.52 5.42

y

x

Vue en plan Vue en élévation

SENS X-X

Parois vérticales :

Toiture :

VENT G H I

F

8.76

27.3y

xF

2 1 . 9

16.35

5 . 4

8

5 . 4

8

1 0 . 9

4

2.19




116

2 7 . 3

2 7 . 3

3 8 . 0

8

6 . 8

3

6 . 8

3

1 3 . 6

4




117

I - Calcule de qdyn :

qréf = 375 N /m²z (m) Kt z min (m) z 0 (m) Cr Ct Ce qdyn (N/m²)

2.04 0.24 16 1 0.665 1 1.559 584.6

6.12 0.24 16 1 0.665 1 1.559 584.6

10.03 0.24 16 1 0.665 1 1.559 584.6

13.77 0.24 16 1 0.665 1 1.559 584.6

17.51 0.24 16 1 0.687 1 1.626 609.7

21.25 0.24 16 1 0.733 1 1.769 663.4

24.99 0.24 16 1 0.772 1 1.892 709.5

28.73 0.24 16 1 0.806 1 2.003 751.1

32.77 0.24 16 1 0.837 1 2.107 790.1

36.21 0.24 16 1 0.861 1 2.188 820.5

38.08 0.24 16 1 0.873 1 2.229 835.9

II - Etude dans le sens x-x :Cd = 0.936

A - Calcul des coefficients de pression :

A - 1 - pour Cpi = + 0.8 : A - 2 - pour Cpi = -0.5 :

Parois Cpe10 Cpi Cp net Parois Cpe 10 Cpi Cp net

A -1.000 0.800 -1.800 A -1.000 -0.500 -0.500

B -0.800 0.800 -1.600 B -0.800 -0.500 -0.300

C -0.500 0.800 -1.300 C -0.500 -0.500 0.000D 0.800 0.800 0.000 D 0.800 -0.500 1 .300

E 0.300 0.800 -0.500 E 0.300 -0.500 0.800

F -1.693 0.800 -2.493 F -1.693 -0.500 -1.193

G -1.148 0.800 -1.948 G -1.148 -0.500 -0.648

H -0.700 0.800 -1.500 H -0.700 -0.500 -0.200

I 0.200 0.800 -0.600

I 0.200 -0.500 0.700

-0.200 0.800 -1.000 -0.200 -0.500 0.300




118

B - Calcul de la pression :

B - 1 - pour Cpi = + 0.8 :

P a r o i s

V e r t i c a l e s

z j = 2.04 6.12 10.03 13.77 17.51 21.25 24.99 28.73 32.77 36.21

A

Cpnet -1.80 -1.80 -1.80 -1.80 -1.80 -1.80 -1.80 -1.80 -1.80 -1.80

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j -984.93 - 984.93 -984. 93 -984. 93 - 1027.22 -1117.70 -1195.37 - 1265.45 -1331.1 6 -1382.38

B

Cpnet -1.60 -1.60 -1.60 -1.60 -1.60 -1.60 -1.60 -1.60 -1.60 -1.60

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j -875.50 -875.50 -875.50 -875.50 -913.09 -993.51 -1062.55 -1124.85 -1183.25 -1228.78

C

Cpnet -1.30 -1.30 -1.30 -1.30 -1.30 -1.30 -1.30 -1.30 -1.30 -1.30

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j -711.34 -711.34 -711.34 -711.34 -741.88 -807.23 -863.32 -913.94 -961.39 -998.38

D

Cpnet 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

E

Cpnet -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j -273.59 -273.59 -273.59 -273.59 -285.34 -310.47 -332.05 -351.51 -369.77 -383.99

P a r o i s H o r i z o n t a l e s

F

Cpnet -2.49

q dyn 835.9

q j -1950.53

G

Cpnet -1.95

q dyn 835.9

q j -1524.12

H

Cpnet -1.50

q dyn 835.9q j -1173.60

I (Cpe=+0.2)

Cpnet -0.60

q dyn 835.9

q j -469.44

I (Cpe=-0.2)

Cpnet -1.00

q dyn 835.9

q j -782.40




119

C - 2 - pour Cpi = - 0.5 :

P a r o i s V e r t i c a l e s

z j = 2.04 6.12 10.03 13.77 17.51 21.25 24.99 28.73 32.77 36.21

A

Cpnet -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j -273.59 -273.59 -273.59 -273.59 -285.34 -310.47 -332.05 -351.51 -369.77 -383.99

B

Cpnet -0.30 -0.30 -0.30 -0.30 -0.30 -0.30 -0.30 -0.30 -0.30 -0.30

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j -164.16 -164.16 -164.16 -164.16 -171.20 -186.28 -199.23 -210.91 -221.86 -230.40

C

Cpnet 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

D

Cpnet 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j 711.34 711.34 711.34 711.34 741.88 807.23 863.32 913.94 961.39 998.38

E

Cpnet 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j 437.75 437.75 437.75 437.75 456.54 496.75 531.27 562.42 591.63 614.39

P a r o i s H o r i z o n t a l e s

F

Cpnet -1.19

q dyn 835.9

q j -933.41

G

Cpnet -0.65

q dyn 835.9

q j -507.00

H

Cpnet -0.20

q dyn 835.9

q j -156.48

I (Cpe=+0.2)

Cpnet 0.70

q dyn 835.9

q j 547.68

I (C pe=-0.2)

Cpnet 0.30

q dyn 835.9

q j 234.72




120

III - Etude dans le sens y-y :

Cd = 0.943

A - Calcul des coefficients de pression :

A - 1 - pour Cpi = + 0.8 :

Parois Cpe 10 Cpi Cp net

A' -1 0.8 -1.8

B' -0.8 0.8 -1.6

D 0.8 0.8 0

E 0.3 0.8 -0.5

F -1.693 0.8 -2.493

G -1.148 0.8 -1.948H -0.7 0.8 -1.5

I 0.2 0.8 -0.6

-0.2 0.8 -1

A - 2 - pour Cpi = -0.5 :

Parois Cpe 10 Cpi Cp net

A' -1 -0.5 -0.5

B' -0.8 -0.5 -0.3

D 0.8 -0.5 1.3

E 0.3 -0.5 0.8

F -1.693 -0.5 -1.193

G -1.148 -0.5 -0.648

H -0.7 -0.5 -0.2

I 0.2 -0.5 0.7

-0.2 -0.5 0.3




121

B - Calcul de la pression :

B - 1 - pour Cpi = + 0.8 :

P a r o i s V e r t i c a l e s

z j = 2.04 6.12 10.03 13.77 17.51 21.25 24.99 28.73 32.77 36.21

A'

Cpnet -1.80 -1.80 -1.80 -1.80 -1.80 -1.80 -1.80 -1.80 -1.80 -1.80

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j - 992.30 - 992.30 - 992.30 - 992. 30 - 103 4.90 -1126.06 - 1204.31 - 1274.9 2 - 1341.12 - 1392.72

B'

Cpnet -1.60 -1.60 -1.60 -1.60 -1.60 -1.60 -1.60 -1.60 -1.60 -1.60

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j -882.04 -882.04 -882.04 -882.04 -919.92 -1000.94 - 1070.49 -1133.26 -1192.10 -1237.97

D

Cpnet 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

E

Cpnet -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j -275.64 -275.64 -275.64 -275.64 -287.47 -312.79 -334.53 -354.14 -372.53 -386.87

P a r o i s

H o r i z o n t a l e s

F

Cpnet -2.49

q dyn 835.9

q j -1965.12

G

Cpnet -1.95

q dyn 835.9

q j -1535.52

H

Cpnet -1.50

q dyn 835.9

q j -1182.38

I (Cpe=+0.2)

Cpnet -0.60

q dyn 835.9

q j -472.95

I (C pe=-0.2)

Cpnet -1.00

q dyn 835.9

q j -788.25




122

B - 2 - pour Cpi = - 0.5 :

P a r o i s

V e r t i c a l e s

z j = 2.04 6.12 10.03 13.77 17.51 21.25 24.99 28.73 32.77 36.21

A'

Cpnet -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50 -0.50

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j -275.64 -275.64 -275.64 -275.64 -287.47 -312.79 -334.53 -354.14 -372.53 -386.87

B'

Cpnet -0.30 -0.30 -0.30 -0.30 -0.30 -0.30 -0.30 -0.30 -0.30 -0.30

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j -165.38 -165.38 -165.38 -165.38 -172.48 -187.68 -200.72 -212.49 -223.52 -232.12

D

Cpnet 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j 716.66 716.66 716.66 716.66 747.43 813.26 869.78 920.77 968.58 1005.85

E

Cpnet 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80

q dyn 584.60 584.60 584.60 584.60 609.70 663.40 709.50 751.10 790.10 820.50

q j 441.02 441.02 441.02 441.02 459.96 500.47 535.25 566.63 596.05 618.99

P a r o i s

H o r i z o n t a l e s

F

Cpnet -1.19

q dyn 835.9

q j -940.39

G

Cpnet -0.65

q dyn 835.9

q j -510.79

H

Cpnet -0.20

q dyn 835.9

q j -157.65

I (Cpe=+0.2)

Cpnet 0.70

q dyn 835.9

q j 551.78

I (C pe=-0.2)

Cpnet 0.30

q dyn 835.9

q j 236.48




123

IV – Détermination des efforts :

IV - A - Effort dans le sens x-x :

Parois verticales :C pi = + 0.8 C pi = - 0.5

D E D E

z j (m) S (m²) q (N/m²) Fh (N) q (N/m²) Fh (N) q (N/m²) Fh (N) q (N/m²) Fh (N)

2.04 89.35 0 0 -273.59 -24445.27 711.34 63558.23 437.75 39112.96

6.12 89.35 0 0 -273.59 -24445.27 711.34 63558.23 437.75 39112.96

10.03 81.91 0 0 -273.59 -22409.76 711.34 58265.86 437.75 35856.10

13.77 81.91 0 0 -273.59 -22409.76 711.34 58265.86 437.75 35856.10

17.51 81.91 0 0 -285.34 -23372.20 741.88 60767.39 456.54 37395.19

21.25 81.91 0 0 -310.47 -25430.60 807.23 66120.21 496.75 40688.79

24.99 81.91 0 0 -332.05 -27198.22 863.32 70714.54 531.27 43516.3328.73 81.91 0 0 -351.51 -28792.18 913.94 74860.83 562.42 46067.82

32.77 81.91 0 0 -369.77 -30287.86 961.39 78747.45 591.63 48460.41

36.21 81.91 0 0 -383.99 -31452.62 998.38 81777.31 614.39 50324.68

∑ Fh (MN) = 0 -0.26 0.68 0.42

Toiture :

Zone : X j (m) S (m²) q j (N/m²) Fv (N) ∑ Fv (N)

C pi = + 0.8

F 26.21 24.00 -1950.53 -46817.38

G 26.21 24.00 -1524.12 -36582.53

H 20.73 191.84 -1173.60

-225148.81

I (C pe=+0.2) 8.18 358.07 -469.44 -168090.55 -0.48I (C pe=+0.2) 8.18 358.07 -782.40 -280150.92 -0.59

C pi = - 0.5

F 26.21 24.00 -933.41 -22403.99

G 26.21 24.00 -507.00 -12169.14

H 20.73 191.84 -156.48 -30019.84

I (C pe=+0.2) 8.18 358.07 547.68 196105.64 0.13I (C pe=+0.2) 8.18 358.07 234.72 84045.27 0.02




124

IV - B - Effort dans le sens y-y :

Parois verticales :

C pi = + 0.8 C pi = - 0.5

D E D E

z j (m) S (m²) q j (N/m²) Fh (N) q j (N/m²) Fh (N) q j (N/m²) Fh (N) q (N/m²) Fh (N)

2.04 111.38 0 0 -275.64 -30700.78 716.66 79821.59 441.02 49120.81

6.12 111.38 0 0 -275.64 -30700.78 716.66 79821.59 441.02 49120.81

10.03 102.1 0 0 -275.64 -28142.84 716.66 73170.99 441.02 45028.14

13.77 102.1 0 0 -275.64 -28142.84 716.66 73170.99 441.02 45028.14

17.51 102.1 0 0 -287.47 -29350.69 747.43 76312.60 459.96 46961.92

21.25 102.1 0 0 -312.79 -31935.86 813.26 83033.85 500.47 51097.99

24.99 102.1 0 0 -334.53 -34155.51 869.78 88804.54 535.25 54649.03

28.73 102.1 0 0 -354.14 -36157.69 920.77 94010.62 566.63 57852.92

32.77 102.1 0 0 -372.53 -38035.31 968.58 98892.02 596.05 60856.71

36.21 102.1 0 0 -386.87 -39499.43 1005.85 102697.29 618.99 63198.88

∑ Fh (MN) = 0 -0.33 0.85 0.52

Toiture :

Zone : X j (m) S (m²) q j (N/m²) Fv (N) ∑ Fv (N)

C pi = + 0.8

F 26.21 24.00 -1950.53 -46817.38

G 26.21 24.00 -1524.12 -36582.53

H 20.73 191.84 -1173.60 -225148.81

I (C pe=+0.2) 8.18 358.07 -469.44 -168090.55 -0.48

I (C pe=+0.2) 8.18 358.07 -782.40 -280150.92 -0.59

C pi = - 0.5

F 26.21 24.00 -933.41 -22403.99

G 26.21 24.00 -507.00 -12169.14

H 20.73 191.84 -156.48 -30019.84

I (C pe=+0.2) 8.18 358.07 547.68 196105.64 0.13I (C pe=+0.2) 8.18 358.07 234.72 84045.27 0.02

chapitre 07-etude au vent

Documents