Ces effets sont déterminés en fonction du référentiel normatif NV65 ou Eurocode 1 (EN1991-1-4).
* le niveau du sol Z0 correspond au cas d'une structure surrélevée par rapport au sol. La hauteur totale prise en compte pour le calcul du vent est Z=z+Z0, où z est la coordonnée d'un point du modèle.
(différente de l'altitude qui est utilisée pour la détermination de l'enneigement).
Le coefficient Beta défini par les règles NV65 (section 1,5 NF P06-002) est fonction de
- la période du mode fondamental de la structure T(s)
- du type d'ossature ou bâtiment (Figure R-III-4)
- la plus grande dimension définit le coefficient minorateur Delta
La boîte de dialogue permet également de choisir la variation de la vitesse de vent en fonction de la hauteur par rapport au sol. Il est recommandé de laisser l'effet de hauteur par défaut pour le calcul du coefficient K(h)=qH/q10 selon la section 1,24
Les coefficients Cs.Cd peuvent être définis selon l'annexe B ou l'annexe C (strutures spécifiques) de la norme EN1991-1-4 en fonction
- des dimensions de hauteur h et largeur b de la structure
- de la fréquence de mode fondamental de la structure Freq(Hz) = 1/T(s)
- du décrément logarithgmique d'amortissement du mode fondamental (Delta = Delta_S structural + Delta_A aérodynamique + Delta_D dispositfs spéciaux) selon l'annexe F (EN1991-1-4)
Voici un extrait du tableau F.2 (EN1991-1-4) qui indique des valeurs approchées pour le décrément logarithmique de l'amortissement strutural:
| Type de constructionl | amortissement Delta_S |
|
bâtiments en béton armé |
0.10 |
|
bâtiments en acier |
0.05 |
|
structures mixtes béton + acier |
0.08 |
|
tours et cheminées en béton armé |
0.03 |
|
cheminées en acier soudé non revêtues sans isolation thermique externe |
0.012 |
| pylônes en treillis en acier soudé | 0.02 |
| pylônes en treillis en acier assemblé par boulons HR | 0.03 |
| pylônes en treillis en acier assemblé par boulons ordinaires | 0.05 |
| ponts mixtes | 0.04 |
Selon la section "6.2 Détermination de CsCd" de la norme EN1991-1-4, CsCd peut être déterminé comme suit :
a) pour les bâtiments dont la hauteur est inférieure à 15 m, la valeur de CsCd peut être considérée comme égale à 1 ;
b) pour les éléments de façade et de toiture dont la fréquence propre est supérieure à 5 Hz, la valeur de CsCd peut être considérée comme égale à 1 ;
c) pour les bâtiments en charpente comportant des cloisons, d'une hauteur inférieure à 100 m, et dont ladite hauteur est inférieure à 4 fois la largeur mesurée dans la direction du vent, la valeur de CsCd peut être consi-dérée comme égale à 1 ;
d) pour les cheminées à sections transversales circulaires dont la hauteur est inférieure à 60 m et inférieure à 6,5 fois le diamètre, la valeur de c s c d peut être considérée comme égale à 1 ;
e) dans les cas a), b), c) et d) ci-dessus, les valeurs de CsCd peuvent également être calculées à partir de 6.3.1 (procédure détaillée);
f) pour les ouvrages de génie civil (autres que les ponts, étudiés en Section 8), ainsi que les cheminées et les bâtiments ne relevant pas des limites données en c) et d) ci-dessus, il est recommandé de calculer CsCd à partir de 6.3 ou de prendre la valeur indiquée à l'Annexe D.
NOTE 1 Les fréquences propres des éléments de façade et de toiture peuvent être calculées à l'aide de l'Annexe F (des travées de vitrage inférieures à 3 m conduisent généralement à des fréquences propres supérieures à 5 Hz).
Dans le cas général, il est recommandé d'utiliser le module ICAB/Dynamique pour estimer par analyse modale le premier mode de vibration de la structure étudiée.
L'eurocode 1 (EN1991-1-4) envisage des refliefs du type pour déterminer le coefficient d'orographie en fonction de la largeur du relief (Lu, Ld), sa hauteur (H), la position du site sur la crête (X<0, position au vent, X>0, position sous le vent) et la hauteur z du point d'exposition par rapport au sol.
Le coefficient d'orographie Co(z) est un coefficient d'amplification de la vitesse moyenne du vent par rapport à une exposaition en plaine: Co(z).Vm(z).
La section EN1991-1-4 section A.3 de la norme européenne fournit des recommandations du calcul d'orographie pour
- les falaises et escarpements (figure A.2)
- les collines isolées ou en chaîne (figure A.3).
Le document d'application nationale en France (EN1991-1-4/NA:2008 tableau 4.7) indique deux procédures:
Procédure 1: pour des obstacles de hauteurs et formes variées (NB: dans le cas où Co > 1.15, il convient de déterminer le coefficient d'orographie au moyen d'une étude spécifique par modélisation numérique ou sur maquette en soufflerie).
Procédure 2: selon 3 configurations
NB: pour placer en sécurité, le coefficient d'orographie est le plus grand des coefficients calculés aux positions +X et -X, où X est la distance par rapport à la crête:
Co = Max(Co(+X),Co(-X))
Dans le document d'application nationale française, il y a lieu de distinguer deux cas :
— Cas 1 : orographie constituée d’obstacles de hauteurs et de formes variées. Ce type d’orographie est le plus fréquemment rencontré ; dans ce cas, le coefficient d’orographie Co est calculé selon la procédure 1 décrite ci-après.
NOTE 1 Par rapport à ceux considérés au cas 2 ci-après, les environnements orographiques habituellement rencontrés sont géométriquement plus complexes ; ils sont caractérisés par des survitesses moindres, mais des niveaux de turbulence augmentés, de sorte que l’intensité de turbulence locale n’est pas diminuée, malgré les survitesses, par rapport à un terrain plat. Les formulations de la turbulence données plus loin en 4.19-NA et 4.20-NA en tiennent compte.
Procédure 1
(a) L’altitude moyenne locale du terrain environnant la construction, Am , est définie par :
Am = (2 AC + AN1 + AN2 + AE1 + AE2 + AS1 + AS2 + AO1 + AO2)/10 (4.12-NA)
où :
AC est l’altitude du lieu de construction ;
AN1, AE1, AS1, AO1 est l’altitude aux points situés, dans les quatre directions cardinales (nord, est, sud, ouest) à une distance de 500 m du lieu de construction ;
AN2, AE2, AS2, AO2 est l’altitude aux points situés, dans les quatre directions cardinales à une distance de 1 000 m du lieu de construction.
(b) L’altitude relative du lieu de construction ΔAC est définie par : ΔAC= AC- Am (4.13-NA)
NOTE 2 La procédure 1 est une approche statistique, fondée sur l’étude d’un grand nombre de cas réels, traités numériquement. Cette méthode, simplifiée par construction, ne tient pas compte de la direction du vent, mais seulement de l’altitude relative du lieu de construction par rapport au terrain environnant.
L’étude du coefficient d’orographie dans le cas 1, est également possible
— par une modélisation numérique appropriée ; dans ce cas, l’intensité de turbulence est calculée, en 4.4, avec l’expression (4.20-NA) ;
— par étude sur maquette en soufflerie turbulente ; dans ce dernier cas, il est recommandé de ne pas limiter l’étude au seul coefficient d’orographie, mais de l’étendre à la turbulence. A défaut, l’intensité de turbulence est calculée avec l’expression (4.20-NA).
—Cas 2, procédure 2 : orographie constituée d’obstacles bien individualisés. Une falaise ou une colline isolée appartiennent à cette catégorie d’orographie, plus rarement rencontrée.
NOTE Il convient de considérer comme un obstacle bien individualisé, une zone émergente par rapport à un terrain général sans relief marqué ; les figures 4.17(NA) et 4.18(NA) illustrent ce type d'obstacle dont les caractéristiques géométriques H, L u , L d nécessaires à l'application de la procédure 2, doivent pouvoir être définies sans ambiguïté.
Lorsque la position de la crête ne peut pas être localisée avec certitude, il est loisible d’utiliser la procédure 1 en respectant les limitations prévues sur la valeur de c o (voir ci-après la définition de la procédure 1).