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01.08.2018

Charge de neige sur les toitures à un ou deux versants

Les charges de neige en France sont réglementées par la norme NF EN 1991-1-3 et son Annexe nationale NF EN 1991-1-3/NA. Cette norme ne s'applique pas aux sites d'une altitude supérieure à 1 500 m.

Pour combiner les charges de neige avec d’autres actions (charges d’exploitation, de vent, etc.) dans le cadre de situations de calcul conformément à la norme de combinaisons NF EN 1990, la charge est classée comme une action variable, fixe ou statique [1], [2]. Il est important de savoir si le site du projet est exposé à des conditions environnementales et météorologiques normales ou exceptionnelles. Les conditions sont normales si des chutes de neige exceptionnelles sont estimées improbables. Il convient alors de considérer selon le cas la situation de projet comme durable ou transitoire. Les conditions sont estimées exceptionnelles pour les sites où peuvent se produire des chutes exceptionnelles de neige. Dans la Région Alpine, des charges de neige égales à plusieurs fois les valeurs calculées ont déjà été enregistrées. Dans un tel cas, la charge doit être déterminée pour une situation de calcul durable ou transitoire et exceptionnelle. Selon l'Annexe nationale, les accumulations ne neige ne sont pas nécessairement exceptionnelles.

[3].Conditions normalesConditions exceptionnelles
CasCas A
DIN EN 1991-1-3 3.2(1)
B1
DIN EN 1991-1-3 3.3(1)
Description du projetPas de chutes de neige exceptionnelles
Accumulation exceptionnelle de neige
Chutes de neige exceptionnelles
Accumulation exceptionnelle de neige
Calculer
de calcul 1
Durable/transitoireDurable/transitoire
Charge de neige s sur une toitureSans accumulation : Sans accumulation :
Avec accumulation : Avec accumulation :
Calculer
de calcul 2
-Exceptionnelle (neige comme action exceptionnelle)
Charge de neige s sur une toiture-Sans accumulation :
avec # formula @ 000345 #
Avec accumulation :
avec # formula @ 000345 #
# formula @ 000346 # = facteur de forme pour les charges de neige
# formula @ 000347 # = coefficient d'environnement (# formula @ 000348 # doit être appliqué selon NA)
# formula @ 000349 # = coefficient de température (# formula @ 000350 # doit être appliquée selon NA)
# formula @ 000351 # = valeur caractéristique de la charge de neige au sol
# formula @ 000352 # = valeur de calcul pour les charges de neige accidentelles au sol
# formula @ 000353 # = coefficient pour les charges de neige exceptionnelles (selon [5] , # formula @ 000354 # dans les basses terres de l'Allemagne du Nord)

Charge caractéristique de neige sur le sol à l'emplacement considéré

Les valeurs caractéristiques des charges de neige sur le sol correspondent à une période moyenne de retour de 50 ans selon [1]. La Figure NA.1 de l'Annexe nationale [2] montre une carte de l'Allemagne avec des indications de zone. L'attribution exacte des charges de neige des unités administratives, notamment aux abords des zones, doit être vérifiée auprès des autorités compétentes [5]. Le Centre allemand de compétences pour la construction (DIBt) propose sur son site Internet le tableau «Catégorisation des zones de charge de neige selon les limites administratives» pour chaque terrain. De plus, ce tableau indique, pour chaque zone administrative, l'attribution à la plaine d'Allemagne du Nord concernant la mise en œuvre de la situation accidentelle de projet.

Zone [2] , [4]Valeur caractéristique de la charge de neige au sol en kN/m²
1
1a
2
2a
31)
3a et> 3a 2)
A = Altitude du site au-dessus du niveau de la mer en m
1) Dans la zone 3, des valeurs plus élevées que selon l'équation mentionnée ci-dessus peuvent prévaloir pour certains endroits (par exemple, Oberharz, altitudes élevées du Fichtelgebirge, Reit im Winkl, Obernach/Walchensee). Des informations sur la charge de neige dans cette région doivent être demandées aux autorités compétentes.
2) Nouvelles zones 3a et> 3a sur la base de [4] selon la notification de l'Autorité suprême du bâtiment du ministère de l'Intérieur de Bavière le 19 janvier 2018

Détermination avec l’outil en ligne de Dlubal Software

L'outil de géolocalisation Dlubal contenant les cartes des zones de neige, de vent et de sismicité d'un grand nombre de pays combine les valeurs des normes correspondantes à la convivialité d'une utilisation en ligne. Ce service superpose la carte de la zone respective avec la carte de Google Maps en fonction du type de charge choisi (neige, vent, sismicité) et les normes spécifiques au pays. Entrez l'emplacement, les coordonnées géographiques ou les conditions locales dans la fonction de recherche pour obtenir les données pertinentes. L'outil détermine ensuite la charge ou la vitesse caractéristique à cet emplacement selon l'altitude exacte au-dessus du niveau de la mer et les données disponibles sur cette zone. Si le site du projet n'est pas encore associé à une adresse précise, la carte peut être agrandie afin d'obtenir les informations sur la zone voulue en déplaçant le marqueur. Le calcul est en effet ajusté à la nouvelle altitude et les charges correspondantes affichées lorsqu'une nouvelle localisation est sélectionnée.

Ce service en ligne est disponible sur le site web de Dlubal Software dans Solutions → Services en ligne.

Les paramètres suivants doivent être entrés :

1. Type de charge = neige
2. Norme = EN 1991-1-3
3 Annexe = France | NF EN 1991-1-3
4 Adresse = 11 rue de Cambrai, 75019 Paris

On obtient alors les résultats suivants :

5. Zone de neige
6. Éventuelles informations complémentaires
7. Valeur caractéristique de la charge de neige

Si vous sélectionnez un lieu dans la plaine d'Allemagne du Nord, le service en ligne affiche le message «Plaine d'Allemagne du Nord» à l'étape 6. La charge de neige calculée doit ensuite être considérée comme une action exceptionnelle dans une situation de calcul exceptionnelle.

Coefficient de forme des toitures sélectionnées

Il existe de nombreuses répartitions de la charge de neige sur une toiture selon [1]. La charge de neige dépend notamment de la forme de la toiture, de ses propriétés isolantes, de la rugosité de la surface, de l'accumulation de chaleur sous la toiture, des bâtiments adjacents, du terrain environnant et du climat local. Il est donc essentiel de prendre en compte une répartition de la charge de neige avec et sans accumulation durant le calcul. Il convient de considérer la charge de neige comme s'exerçant verticalement, et de la rapporter à une projection horizontale de la surface de la toiture.

Le facteur de forme

dépend essentiellement de l'inclinaison de la surface de toiture considérée.

coefficient de formePente de la toiture en
0,8 0
Les coefficients de forme s'appliquent en l'absence de barre à neige sur la toiture. Si le glissement est entravé, par exemple, par un garde-neige, un parapet, etc., le facteur de forme 0,8 doit être appliqué.

Une charge distribuée uniformément doit être appliquée avec et sans accumulation pour les toitures à un ou deux versants.

Trois dispositions de charge doivent être analysées pour les toitures à deux versants. Le Cas a) affiche la répartition sans les effets du vent. Les Cas b) et c) affichent la répartition des influences de l’accumulation et de la fonte. Ces deux distributions additionnelles sont souvent déterminantes pour les structures sensibles aux charges réparties de manière inégale.


Auteur

M. Niemeier est responsable du développement de RFEM, RSTAB, RWIND Simulation et dans le domaine des structures à membrane. Il est également responsable de l'assurer de la qualité et du support client.

Liens
Références
  1. Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen, Schneelasten; EN 1991-1-3:2003 + AC:2009
  2. Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen - Schneelasten; DIN EN 1991-1-3/NA:2010-12
  3. Albert, A.: Schneider - Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen, 23. Auflage. Köln: Bundesanzeiger, 2018
  4. Wichura, B.; Hoffmann, K.: Flächenhafte Analyse von Schneelastmesswerten in fünf Landkreisen und ihr Vergleich mit den Schneelastzonendaten der DIN 1055-5:2005 als Pilotuntersuchung für die Überarbeitung der Schneelastzonenkarte. Stuttgart: Fraunhofer IRB, 2017
  5. Deutsches Institut für Bautechnik: Zuordnung der Schneelastzonen nach Verwaltungsgrenzen. Berlin: Deutsches Institut für Bautechnik, 2018