Les charges de vent sont des charges climatiques sur les bâtiments, représentant des actions variables. Elles résultent de la distribution de la pression sur un bâtiment soumis à des flux de vent. Les charges de vent sont généralement appliquées sous forme de charges surfaciques qui agissent perpendiculairement sur les surfaces avec des effets de compression et de succion.
Les charges de vent sont régies par des normes spécifiques, telles que l'EN 1991‑1-4 [1], l'ASCE/SEI 7-16 [2], et la CNB 2015 [3]. L'aire d'application est définie pour les bâtiments d'une hauteur maximale de 200 m dans l'Eurocode. Cette limite peut être augmentée jusqu'à 300 m pour les profils de vent valides selon l'« Annexe nationale allemande », par exemple.
Dans les normes, les charges de vent sont converties en valeurs caractéristiques afin que la capacité de charge des bâtiments puisse être déterminée. Comme ces charges représentent des actions qui varient dans le temps et la géométrie, leurs caractéristiques stochastiques distinctes sont prises en compte par ces valeurs.
L'emplacement du bâtiment, les caractéristiques de la zone de vent correspondante et la topographie locale sont essentiels pour déterminer les valeurs de calcul. Le climat est disponible dans les normes sous forme de cartes des zones de vent. Dans l'EN 1991‑1-4 [1], par exemple, les vitesses de base fondamentales du vent sont données. Elles représentent les valeurs moyennes déterminées pendant la durée d'action du vent. Vous trouverez des informations détaillées sur les zones de vent en fonction des frontières administratives sur le site Zones de neige, de vent et de sismicité pour obtenir les valeurs de la vitesse de base du vent vb,0 et de la pression dynamique qb.
Cet article de la base de connaissance décrit en détail comment les charges de vent sur les toitures à une ou deux versants doivent être considérées selon l'EN 1991-1-4 [1] en Allemagne. Un autre article de la base de connaissance présente un exemple d'application du vent sur des voiles verticaux.
Les normes fournissent des informations sur la manière d'appliquer les charges de vent sur des bâtiments, principalement de forme rectangulaire. Cependant, RWIND est capable de déterminer la pression surfacique et la vitesse du vent pour des bâtiments de toute forme. La vitesse de base (ou moyenne) du vent est appliquée pour déterminer les charges propres à un bâtiment (avec ou sans interaction avec d'autres bâtiments) par une simulation selon la méthode de la soufflerie numérique. Si la vitesse du vent est définie individuellement pour chaque hauteur de niveau du modèle, la simulation peut également être effectuée pour des normes autres que l'EN 1991‑1-4 [1] ou indépendamment de toute autre norme.
Les profils de vent décrits dans l'EN 1991-1-4 [1] prennent également en compte la rugosité du sol. Les caractéristiques du terrain causent des effets de turbulence particuliers au niveau du sol et les vitesses associées s'en trouvent réduites. Le Tableau 4.1 de l'EN 1991‑1-4 [1] donne les catégories de terrain correspondantes. Ces effets de turbulence sont différents des turbulences dues à la forme du bâtiment. Elles sont décrites dans le chapitre suivant.