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Dipl.-Ing. (BA) Markus Baumgärtel

07.11.2017

Détermination des coefficients de force des charges de barre résultante pour les structures pylônes 2D à partir des charges de vent

Cet article présente un exemple simple de structure de treillis pour expliquer la détermination du chargement dû au vent comme fonction de solidité du pylône.

Vent perpendiculaire à la structure

Dimensions du portique

Vitesse de base v_b = 25,0 m/s
Pression dynamique de base q_b = 0,39 kN/m²
Pression dynamique extrême

q_{p} (z) = 1, 7 \cdot q_{b} \cdot {(\frac{z}{10})}^{0, 37} = 1, 7 \cdot 0, 39 \cdot {(\frac{7, 5}{10})}^{0, 37} = 0, 596 kN / m ²

Formule 1

Coefficient de force cf pour les structures en treillis :

c_{f} = c_{f, 0} \cdot Ψ_{λ}

Formule 2

Détermination du coefficient de force c_f,0 pour les structures en treillis sans effet d’extrémité à l’aide du rapport de solidité φ

Rapport de solidité :

φ = \frac{A}{A_{C}}

Formule 3

où
A = somme des aires projetées des barres
A_C = l ⋅ b = aire fermée de la face considérée

Rapport des aires du treillis :

A = 2, 828 m \cdot 0, 1 m \cdot 5 + 2, 0 m \cdot 0, 05 m \cdot 4 + 2, 0 m \cdot 0, 1 m \cdot 2 +

10 m \cdot 0, 2 m \cdot 2 = 6, 214 m ²

A_{C} = 10 m \cdot 2 m = 20 m ²

Formule 4

Paramètres d’affichage pour la détermination de la solidité dans RFEM/RSTAB

Rapport de solidité :

φ = \frac{6, 214 m ²}{20 m ²} = 0, 3107

Formule 5

Une fois le rapport de solidité obtenu, le coefficient de force c_f,0 de 1,6 peut être lu dans la norme EN 1991-1-4, Figure 7.33 [1] , par exemple.

Facteur de force de base cf, 0

Il est également nécessaire de définir l’élancement efficace du composant afin de déterminer le facteur de réduction Ψ_λ.

Élancement efficace λ (Tableau 7.16 → NF EN 1991‑1-4 [2])

λ = 2 \cdot \frac{10 m}{2 m} = 10 < 70 \to 10 ist maßgebend

Formule 6

Sur la base des valeurs calculées précédemment, le facteur de réduction Ψ_λ de 0,95 peut être lu sur le diagramme de la Figure 7.36 de la norme.

Facteur de réduction Ψλ

Ce facteur permet d’obtenir le coefficient de force suivant :

c_{f} = c_{f, 0} \cdot Ψ_{λ} = 1, 6 \cdot 0, 95 = 1, 52

Formule 7

Calcul de la charge de vent résultante de la structure en treillis

Option 1 : Charge statique équivalente F_w

F_{w} = c_{f} \cdot q_{p} (z) \cdot A_{ref}

Formule 8

où
A_ref = aire projetée

F_{w} = 1, 52 \cdot 0, 596 kN / m ² \cdot 6, 214 m ² = 5, 63 kN

Formule 9

Option 2 : Charge en tant que charge surfacique en charge de barre

F_{w 1} = 1, 52 \cdot 0, 596 kN / m ² = 0, 91 kN / m ²

Formule 10

Afin de distribuer cette charge surfacique dans RFEM/RSTAB sur les barres uniquement, sélectionnez l’option « Vide, sur les barres uniquement » sous Aire d’application de charge. Après avoir entré la charge et cliqué sur [OK], la somme de la charge à appliquer apparait à nouveau dans une info-bulle.

Auteur

M. Baumgärtel fournit un support technique aux clients de Dlubal Software.

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Détermination des coefficients de force des charges de barre résultante pour les structures pylônes 2D à partir des charges de vent

Vent perpendiculaire à la structure

Détermination du coefficient de force cf,0 pour les structures en treillis sans effet d’extrémité à l’aide du rapport de solidité φ

Élancement efficace λ (Tableau 7.16 → NF EN 1991‑1-4 [2])

Calcul de la charge de vent résultante de la structure en treillis

Détermination du coefficient de force c_f,0 pour les structures en treillis sans effet d’extrémité à l’aide du rapport de solidité φ