Article technique

Si un toit autoportant, par exemple un toit de station-service, doit être dimensionné, la détermination de la charge doit être déterminée conformément au paragraphe 7.3 de l'EN 1991-1-4. Dans cet article, par exemple, un toit en auge légèrement incliné est exécuté.

Détermination des coefficients

Pour la détermination de la charge, les coefficients d'effort c f et les coefficients de pression totale c p, net doivent être utilisés conformément aux tableaux 7.6 à 7.8. S'il y a une obstruction (par exemple des marchandises stockées) au-dessous ou juste à côté du toit, vous devez déterminer et interpoler le degré d'obstruction dans les tableaux entre φ = 0 (non obstrué) et = 1 (complètement bloqué).

Pour la détermination des coefficients de pression totale résultants, une classification de zone similaire aux bâtiments fermés est réalisée. Celles-ci ne concernent toutefois que la conception de la couverture et de ses éléments d'ancrage.

Figure 01 - Classification de zone Coefficients de pression totaux

Emplacement et forme de l'énergie éolienne résultante

Pour la conception de la structure de support, la force du vent qui en résulte doit être réglée à une distance de d / 4 du côté écoulement du vent. d est la dimension de la surface du toit dans la direction du vent. Le diagramme 7.17 donne six configurations de charge possibles en fonction du signe du coefficient de force.

Figure 02 - Répartition de la charge de l'énergie éolienne résultante

Étant donné que la charge de vent agit comme une charge de surface et non comme une charge de nœud sur la peau du toit, dont le centre de gravité est égal à 1/4 de la longueur du toit, il est important de trouver une situation de charge appropriée qui en tient compte. Un tel agencement de charge décentré conduit à un test de stabilité de tous les supports centraux soumis à de plus fortes contraintes. Un agencement de charge possible serait une charge de surface sous la forme d'une parabole carrée, son centre de gravité étant exactement au quart de sa longueur.

Exemple de toit en auge

Longueur = 15 m
Largeur = 12 m
Hauteur de la gorge = 6 m
Pente du toit = -5 °
Charge du vent = 0.5 kN / m²
Pas d'obstruction → = 0
c f = +0.3 maximum tout
c f = -0,5 minimum φ = 0

Figure 03 - exemple

Énergie éolienne résultante

RFEM et RSTAB contiennent les générateurs de charge pour les bâtiments fermés de structure rectangulaire. La contrainte peut être appliquée de manière sélective uniquement sur les murs, uniquement sur le toit ou sur toute l'enveloppe du bâtiment.

Les structures de support pour les toits autoportants ne peuvent pas être détectées automatiquement. Cependant, il peut être utilisé après avoir déterminé les coefficients des générateurs de charge à l'aide de plans.

Pression du vent:
$ {\ mathrm F} _ {\ mathrm w, \ max} \; = \; {\ mathrm c} _ \ mathrm f \; \ cdot \; {\ mathrm q} _ \ mathrm h (\ mathrm {ze} ) \; \ cdot \; {\ mathrm A} _ \ \ mathrm {ref} \; = \; 0,3 \; \ cdot \; 0,5 \; \ cdot \; \ frac {15 \; \ cdot \ ; 12} {\ cos \; 5 ^ \ circ} \ = \; 27,10 \; \ mathrm {kN} $

aspiration:
$ {\ mathrm F} _ {\ mathrm w, \ min} \; = \; {\ mathrm c} _ \ mathrm f \; \ cdot \; {\ mathrm q} _ \ mathrm h (\ mathrm {ze} ) \; \ cdot \; {\ mathrm A} _ \ mathrm {ref} \; = \ - - 0,5 \; \ cdot \; 0,5 \; \ cdot \; \ frac {15 \; \ cdot \; 12} {\ cos \; 5 ^ \ circ} \ = \; - 45,17 \; \ mathrm {kN} $

Les forces de friction selon la section 7.5 ne sont pas prises en compte dans cet exemple.

Plus grandes coordonnées de charge de la charge parabolique

Seules les positions de charge 2 et 5 sont discutées. Les positions de charge 3 et 6 sont inutiles en raison de la symétrie.

$ \ begin {array} {l} \ mathrm q (\ mathrm {print}) \; = \; \ frac {27,1} {\ left ({\ displaystyle \ frac {12} 3} \ right)} \ ; = \; 6775 \; \ mathrm {kN} / \ mathrm m; = \; 0,45 \; \ mathrm {kN} / \ mathrm m² \\\ mathrm q (\ mathrm {Sog}) \; =; \; \ frac {-45,17} {\ left ({\ displaystyle \ frac {12} 3} \ right)} \; = \; - 11,293 \; \ mathrm {kN} / \ mathrm m \; = \ ; -0,75 \; \ mathrm {kN} / \ mathrm m² \ end {array} $

Avec ces coordonnées de charge et à l'aide de l'équation quadratique, si nécessaire dans Excel, les valeurs de charge variables par chiffre x peuvent être déterminées et transférées vers RFEM ou RSTAB.

Figure 04 - Vent stress Pression du vent

Figure 05 - Vent de vent aspiration

Mots-Clés

EN 1991-1-4 toiture autoportante contrainte du vent

Littérature

[1]   EN 1991-1-4: Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-4: General actions - Wind actions

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