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Dipl.-Ing. (BA) Andreas Niemeier, M.Ing.

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 au-dessus du niveau de la mer.

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	Fall A – DIN EN 1991-1-3 3.2(1)	B1 – DIN EN 1991-1-3 3.3(1)
Description du projet	Keine außergewöhnlichen Schneefälle / Keine außergewöhnliche Verwehung	Außergewöhnliche Schneefälle / Keine außergewöhnliche Verwehung
Situation de calcul 1	Durable/transitoire	Durable/transitoire
Schneelast s auf dem Dach – unverweht	$μ_{i} \cdot C_{e} \cdot C_{t} \cdot s_{k}$ Formule 1	$μ_{i} \cdot C_{e} \cdot C_{t} \cdot s_{k}$ Formule 1
Schneelast s auf dem Dach – verweht	$μ_{i} \cdot C_{e} \cdot C_{t} \cdot s_{k}$ Formule 1	$μ_{i} \cdot C_{e} \cdot C_{t} \cdot s_{k}$ Formule 1
Bemessungssituation 2	-	Exceptionnelle (neige comme action exceptionnelle)
Schneelast s auf dem Dach – unverweht	-	$μ_{i} \cdot C_{e} \cdot C_{t} \cdot s_{Ad}$ Formule 2 où : $s_{Ad} = C_{esl} \cdot s_{k}$ Formule 3
Schneelast s auf dem Dach – verweht	-	$μ_{i} \cdot C_{e} \cdot C_{t} \cdot s_{Ad}$ Formule 2 où : $s_{Ad} = C_{esl} \cdot s_{k}$ Formule 3

où :

μ_{i ...}	coefficient de forme pour la charge de neige sur la toiture
C_e	Umgebungskoeffizient (gemäß NA ist C_e = 1,0 anzusetzen)
C_t	Temperaturbeiwert (gemäß NA ist C_t = 1,0 anzusetzen)
s_k	Charge caractéristique de neige sur le sol à l'emplacement considéré
s_Ad	Bemessungswert für außergewöhnliche Schneelasten am Boden
C_esl	Beiwert für außergewöhnliche Schneelasten (gemäß [5] ist C_esl = 2,3 im norddeutschen Tiefland)

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'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.

Zones de neige de la France métropolitaine

Zone [2],[4]	Charakteristischer Wert der Schneelast s_k auf dem Boden in kN/m²
1	$0, 19 0, 91 \cdot {(\frac{A 140}{760})}^{2} \geq 0, 65$ Formule 13
1a	$1, 25 \cdot [0, 19 0, 91 \cdot {(\frac{A 140}{760})}^{2}] \geq 0, 81$ Formule 14
2	$0, 25 1, 91 \cdot {(\frac{A 140}{760})}^{2} \geq 0, 85$ Formule 15
2a	$1, 25 \cdot [0, 25 1, 91 \cdot {(\frac{A 140}{760})}^{2}] \geq 1, 06$ Formule 16
3¹⁾	$0, 31 2, 91 \cdot {(\frac{A 140}{760})}^{2} \geq 1, 10$ Formule 17
3a et > 3a²⁾	$1, 25 \cdot [0, 31 2, 91 \cdot {(\frac{A 140}{760})}^{2}] \geq 1, 10$ Formule 18

A	Geländehöhe über dem Meeresboden in m
¹⁾	In Zone 3 können für bestimmte Lagen (zum Beispiel Oberharz, Hochlagen des Fichtelgebirges, Reit im Winkl, Obernach/Walchensee) höhere Werte als nach der oben angegebenen Gleichung maßgebend sein. Des informations sur la charge de neige dans cette région doivent être demandées aux autorités compétentes.
²⁾	Neue Zonen 3a und > 3a auf Basis von [4] laut Mitteilung der Obersten Baubehörde im Bayerischen Staatsministerium des Innern vom 19.01.2018

Détermination avec l’outil en ligne de Dlubal Software

Der Dlubal-Online-Dienst Schneelastzonen, Windzonen und Erdbebenzonen vereint die Normung mit der digitalen Technik des Internets.

Zones de neige, de vent et de sismicité

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.

Mit Vorgabe der Parameter (1-4) erhält man für die ausgewählte Stelle (5-7):

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
Den charakteristischen Wert der Schneelast s_k

Service en ligne Dlubal

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.

Charge de neige projetée

Der Formbeiwert μ_i hängt grundsätzlich von der Neigung α der betrachteten Dachfläche ab.

Coefficient de forme	Dachneigung in α
μ_{i ...}	$0 ° \leq α \leq 30 °$ Formule 20	$30 ° \leq α \leq 60 °$ Formule 21	$α > 60 °$ Formule 22
μ_i(α)	0,8	$\frac{0, 8 \cdot (60 ° - α)}{30 °}$ Formule 24	0

Bemerkung: 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.

Coefficient de forme 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.

Coefficient de forme pour une toiture à deux versants

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

Comité Européen de normalisation (CEN). (2010) Eurocode 1 : Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen, Schneelasten; EN 1991-1-3:2003 + AC:2009
Deutsches Institut für Normes eV (DIN). (2010) Annexe Nationale - Paramètres déterminés au niveau National - Eurocode 1 : Actions sur les structures - Partie 1‑3: Actions générales - Charges de neige ; DIN EN 1991-1-3/NA:2010-12
Albert, A. (2018). Schneider – Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen (23e édition. Köln : Gazette fédérale
Wichura, B.; Hoffmann, K. Analyse approfondie des données de charge de neige mesurées dans cinq districts et leur comparaison avec les données de charge de neige de la norme DIN 1055-5:2005 en tant qu'étude pilote pour la révision de la carte des zones de neige. novembre 2009. IRB de RFEM
Institut d'ingénierie allemand pour l'ingénierie des structures : Attribution des zones de charge de neige selon les limites administratives. Berlin : Institut allemand für Bautechnik

Neige Zone Plaine Un seul versant Deux versants Coefficient de forme

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