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11.10.2017

Générer les charges de vent sur voiles et toitures conformément à ASCE/SEI 7-16

RFEM et RSTAB permettent la considération des effets du vent sur des bâtiments en 3D conformément à ASCE/SEI 7-16. Cet article explique la théorie pour l’entrée des charges de vent dans le logiciel. Retrouvez le générateur de charges de vent sous « Outils » → « Générer les charges » → « Des charges de vent ».

Paramètres généraux

Les données de base suivantes de l'ASCE/SEI 7-16 sont requises pour la saisie des charges de vent sur les voiles et les toitures :

  • Valeur de base de la vitesse de référence du vent V (voir la Section 26.5, Figures 26.5-1 et 26.5-2)
  • Facteur de direction du vent Kd (voir la Section 26.6)
  • Catégorie d'exposition B, C ou D (voir la Section 26.7)
  • Facteur topographique Kzt (voir la Section 26.8)
  • Facteur d'élévation du sol Ke (voir la Section 26.9)
  • Facteur de l'effet de rafale G (voir la Section 26.11)
  • Classification de l'enveloppe (voir la Section 26.12)
  • Hauteur moyenne de la toiture h (voir la Section 26.2)

Ces paramètres généraux pour la détermination de la pression dynamique sont requis dans la partie supérieure de la boîte de dialogue (voir la Figure 01).

Géométrie et direction du vent

Il faut ensuite entrer la géométrie de base et de la toiture (voir la Figure 01 au centre). Dans le cas d'une toiture-terrasse, les nœuds A et I, B et J, C et K ainsi que D et L doivent être disposés les uns au-dessous des autres. Dans le cas d'une toiture à deux versants, il en va de même pour les nœuds A et I, C et J, D et K, et F et L. De plus, la direction du vent doit être définie sur le côté correspondant du bâtiment. En raison des différents cas à examiner (voir l'ASCE/SEI 7-16, Figure 27.3-8) à examiner, vous devez toujours définir deux côtés du bâtiment.

Cas de charge

Pour générer les charges, celles-ci doivent être disponibles dans les cas de charge. Pour ce faire, vous devez affecter les cas de charge à la situation de charge correspondante (voir la Figure 01 en bas à gauche et la Figure 02). La classification est structurée comme suit :

  • Charges de vent minimales de calcul pour la direction correspondante selon l'ASCE/SEI 7-16 27.1.5
  • Cas 1 : Pression de calcul totale du vent agissant sur la surface projetée perpendiculaire à chaque axe principal de la structure, considérée séparément le long de chaque axe principal.
  • Cas 3 : Charge de vent définie dans le Cas 1, mais considérée comme agissant simultanément sur 75 % de la valeur spécifiée.

Selon la Note 3 du Tableau 26.13-1 de l'ASCE/SEI 7-16, le coefficient de pression interne (GCpi ) doit être considéré positif et négatif afin de considérer la position de charge la plus défavorable. Différents signes sont indiqués par les indices +cpi et -cpi dans les cas de charge (voir la Figure 02, surlignée en jaune et en rouge). Étant donné que la pression du vent change rapidement entre des valeurs positives et négatives pour la direction du vent perpendiculaire au faîtage, deux valeurs pour le coefficient de pression externe sont spécifiées dans la Figure 27.3-1 de l'ASCE/SEI 7-16. Ces deux options doivent être vérifiées selon la Remarque 3. Cela est indiqué dans la boîte de dialogue par les indices w1 et w2 (voir la Figure 02, surlignée en violet et en vert). Toutes les constellations doivent être analysées afin de trouver l'état le plus défavorable. Si vous souhaitez exclure les cas de charge non déterminants, vous pouvez les désactiver en décochant la case correspondante.

Distribution de charge

Dans la partie inférieure de la boîte de dialogue (voir la Figure 01), vous pouvez définir les paramètres relatifs à la distribution de charge. Cette opération est expliquée en détail dans le Chapitre 11.8 du manuel RFEM [2].

Ouvrage spécialisé

[1] ASCE/SEI 7-16, Charges de calcul minimales et critères associés pour les bâtiments et autres structures.
[2] Dlubal Software. (2016) Manuel de RFEM 5 Tiefenbach : Février 2016.

Auteur

M. Rehm est responsable du développement de produits pour les structures en bois et il fournit une assistance technique aux clients.

Liens
Téléchargements


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