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 ce cas, la charge doit être déterminée pour une situation de projet durable ou transitoire et exceptionnelle. Selon l’Annexe nationale, les accumulations ne neige ne sont pas nécessairement exceptionnelles.
| [3] | Conditions normales | Conditions exceptionnelles |
|---|---|---|
| Cas | Cas A - DIN EN 1991-1-3 3.2(1) | B1 - DIN EN 1991-1-3 3.3(1) |
| Description | Pas de chutes de neige accidentelles/Pas de charge de neige accumulée accidentelle | Chutes de neige accidentelles/Pas de charge de neige accumulée accidentelle |
| Situation de projet 1 | Durable/transitoire | Durable/transitoire |
| Charge de neige s sur la toiture - sans accumulation | ||
| Charge de neige s sur la toiture - accumulation | ||
| Situation de projet 2 | - | Exceptionnelle (neige comme action exceptionnelle) |
| Charge de neige sur la toiture – sans accumulation | - | où : |
| Charge de neige s sur la toiture – accumulation | - | où : |
où :
| μi | coefficient de forme pour la charge de neige sur la toiture |
| Ce | Coefficient d’exposition (Ce = 1,0 doit être appliqué selon l’AN) |
| Ct | Coefficient de température (Ct = 1,0 doit être appliqué selon l’AN) |
| sk | Charge caractéristique de neige sur le sol à l’emplacement considéré |
| sAd | Valeur de calcul pour les charges de neige accidentelles sur le sol |
| Cesl | Coefficient pour les charges de neige exceptionnelles (selon [5], Cesl = 2,3 dans la plaine d’Allemagne du Nord) |
Charge caractéristique de neige sur le sol à l’emplacement considéré
« La valeur caractéristique de la charge de neige sur le sol est un quantile de 98 % avec une probabilité de dépassement annuelle de 0,02 % et une période de retour de 50 ans » [3] Cette valeur, calculée selon la zone de charge de neige et la hauteur par rapport au niveau de la mer, est définie dans l’Annexe Nationale allemande. La Figure NA.1 de l’Annexe nationale [2] montre une carte de l’Allemagne avec des indications de zone. L’assignation 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 Land. De plus, ce tableau indique, pour chaque zone administrative, l’assignation à la plaine d’Allemagne du Nord concernant la mise en œuvre de la situation de projet accidentelle.
| Zone [2],[4] | Valeur caractéristique de la charge de neige sk sur le sol en kN/m² |
|---|---|
| 1 | |
| 1a | |
| 2 | |
| 2a | |
| 31) | |
| 3a et > 3a2) | |
| 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 du bâtiment du ministère de l’Intérieur de Bavière le 19 janvier 2018 |
Détermination avec l’outil en ligne de Dlubal Software
Le service en ligne 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.
En spécifiant les paramètres (1 à 4), vous obtenez les résultats suivants (5 à 7) pour la position sélectionnée :
- Type de charge = neige
- Norme = EN 1991-1-3
- Annexe = France | NF EN 1991-1-3
- Adresse = 32 rue de Cambrai, 75019 Paris
- Zone de neige
- Éventuelles informations complémentaires
- Valeur caractéristique de la charge de neige sk
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 projet 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.
En principe, le facteur de forme μi dépend de l’inclinaison α de la surface de toiture considérée.
| Coefficient de forme | Inclinaison de la toiture α | ||
|---|---|---|---|
| μi | |||
| μi(α) | 0,8 | 0 |
Remarque : Les coefficients de forme s’appliquent en l’absence d’entrave au glissement de la neige sur la toiture. Si le glissement est entravé, par exemple, par une barre à neige, un parapet, etc., le coefficient 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 distribution sans les effets du vent. Les Cas b) et c) affichent la distribution 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.
