calcul de charges de vent sur ouvrage bois

[eric martinique]

bonjour,
j'étudie un ouvrage bois de YVES Benoit sur le guide d'application des eurocodes 5 (dimensionner les barres et les assemblages en bois).
lors des vérifs sur chevronnage, pannes et arba, les calculs n'incluent que la neige et l'altitude.
rien concernant le vent seul.
vivant en Martinique, la neige.... mais le vent peut devenir très violents !!!
j'ai donc recherché sur le web des info sur les pression du vent en couverture.
le lien ci-dessous est celui que j'ai trouvé.


ma question est celle-ci.

puis ajouter a mes charges de calcul  les 40kg (daN/m²) sur une toiture de 40% comme indiquée et la convertir en daN/m ?
en remplaçant la charge S par la charge W, je peux donc l'associer a la charge G.

merci de m'éclairer a ce sujet.

[Christian Candaele]

Bonjour Eric,
Voici quelques explications sur le tableau que tu as trouvé sur internet.
La pression exercée par le vent sur une surface qui lui est perpendiculaire est proportionnelle au carré de sa vitesse et peut se calculer par la formule suivante :
Pression en KG/m² = 0,117 x ( vitesse (en mètre/seconde))².
Un vent de 32mètres/seconde (équivalant à 115,2km/h) exerce une pression de
0,117 x 32 x 32 = 120Kg/m².
On considère que le vent ne souffle pas horizontalement, mais avec un angle plongeant de 10° sur le plan horizontal.
Si la toiture forme un angle alpha (exprimé en degré) avec l’horizontal, la pression du vent perpendiculaire à la toiture = P sin²(alpha+10°)
Une toiture avec une pente à 80/100 présente une pente de 39°  Arc tg 0,8 = 39°
Par exemple, un vent exerçant une pression de 120Kg/m² sur une surface qui lui est perpendiculaire exercera une pression de 120Kg/m² x sin²(39°+10°)=68kg/m² sur une surface de toiture de 39°.
Si on considère qu’en Martinique, sur un site exposé, les vents lors d’une violente tempête peuvent atteindre 150km/h et même 200km/h en rafale, la pression exercée perpendiculairement à une toiture inclinée de 39° s’élèvera à 200Kg/m² x sin²(49°) = 113,91kg/m².
J’espère que ton site n’est pas exposé !

Sur internet j’ai trouvé un lien qui renvoie à une annexe de l’eurocode : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Pour répondre à ta question, je ne sais pas ce que représentent les 40daN/m² ni ce que tu veux en faire.
Au plaisir,
Christian

[eric martinique]

merci beaucoup pour ta réponse. donc la pression du vent du tableur est fausse
je vais donc entrer ces données sur mon tableur excel pour vérifier le calcul de la charpente.
je vais  aussi visiter le site que tu m'a recommandé.

cordialement.

[MichelV]

Bonjour eric,

calculer les effets du vent sur une structure est (très) long et (très)fastidieux !
Les principales choses à savoir: du côté du vent la pression s'exerce à pousser sur la toiture alors que dans le même temps, le versant sous le vent (côté opposé) la pression tend à soulever la toiture. De plus la pression exercée sur les parois verticales (murs) tend elle aussi à soulever la toiture (cela provoque une surpression à l'intérieur du bâtiment). Les valeurs s'inversent si le vent change de direction (cyclone) et si le bâtiment est symétrique.
Ce qui revient à calculer sa charpente avec plusieurs cas de figure: en pression et au soulèvement, ce qui sur un crémona peut donner des barres en compression sur une moitié de la ferme lorsque les mêmes barres sur l'autre moitié sont en traction !

J'ai travaillé 10 ans en zone cyclonique (océan indien) et nous partions du principe que si une charpente tient au soulèvement elle tiendra aussi en pression. Pour imager mon patron m'avait expliqué: "ici tu dois retourner le bâtiment (tête en bas) et tu mets 250 kg de charge par m² !" (Ne pas oublier que pour les calculs il faut tenir compte des valeurs de vent extrème).
Lorsque tu auras déterminé ces valeurs tu pourra dimensionner tes éléments de charpente et(surtout !) tes ancrages.
Ensuite tu dois reporter ton attention sur les parties en débord: saillies et rives, qui sont les plus exposées.
Une règle si tu ne veux pas avoir de soucis: le vent doit toujours pouvoir sortir, il ne faut jamais le piéger.
Il ne faut surtout pas négliger ce point particulier, notamment sous les tropiques, notamment parce les vent peut y être violent et aussi parce que les couvertures sont très souvent en tôle.

Tu pourras trouver plus d'info là-dessus ici

et déterminer les valeurs de vent à prendre en charge ici

[Christian Candaele]

Bonjour Eric,
De quel tableur parles-tu ?
L'exemple que j'ai pris, soit un vent de 32 mètres/seconde soufflant sur une toiture ayant une pente de 0,8m, exerce bien une pression perpendiculaire à la pente de 68kg/m², comme sur le tableau que tu as envoyé.
Autre exemple, si je considère un vent de 36 mètres/seconde soufflant sur une toiture ayant une pente de 0,4m, je calcule d'abord la pression qu'exerce ce vent sur une surface qui lui est perpendiculaire par la formule P=0,117 x 36 x 36 = 151,6Kg/m². Je convertis ensuite la pente de la toiture en degrés : Arc tg 0,4 = 22°. Pour connaître la pression F qu'exercera le vent perpendiculairement à la surface de la toiture, j'utilise la formule F=P x sin²(22°+10°) =
F =151,6Kg/m²xsin²32° =42,5kg/m². Bon, j'avoue qu'il y a une petite différence par rapport au tableau qui renseigne 40kg/m², mais c'est très proche et surtout, avec les formules, tu peux calculer la pression avec les vitesses de vent et les pentes de toiture que tu veux. Encore faut-il choisir la vitesse de vent à considérer en fonction du site.
J'avoue que je n'ai pas lu l'eurocode qui, à mon avis, tient compte de beaucoup d'autres paramètres (exposition du site, hauteur de la construction,...). L'eurocode renseigne aussi la façon officielle de faire le calcul ; moi je donne un ordre de grandeur pour faire un prédimensionnement.
Il est certain qu'il vaut toujours mieux s'addresser à un bureau d'étude si tu dois engager ta responsabilité sur une construction. On ne s'improvise pas ingénieur civil en lisant des avis d'amateurs sur un forum!!!
Tu vois comme moi que le vent, contrairement au poids propre (et à la surcharge de la neige, lorsqu'elle existe) exerce une force qui n'est pas verticale, mais oblique sur les pannes de toiture !

[Christian Candaele]

Re-bonjour,
Je viens de prendre connaissance de la réponse de Michel.
Je suis bien de son avis ! On s'en rend bien compte lorsqu'on examine la complexité de l'eurocode. Les petits calculs d'amateurs, c'est bien pour un abri de jardin dans une zone tempérée.
Pour les autres cas, ce serait une fausse économie de se passer d'un bureau d'étude en stabilité.
Lorsqu'on est vraiment malade, on va chez le medecin et on ne se soigne pas sur avis pris sur des forums.
Calculer un plancher, c'est encore faisable, mais encore vaut-il mieux avoir des prérequis !

[eric martinique]

merci pour les réponses, le tableur est bon, erreur de ma part.
quand au vent sur les structures en zone cyclonique, on est d'accord.
les eurocodes sont intéressants. je prépare un BTS en conception structures bois.
l'exemple donné est en fait un kiosque de 11 x 5 fictif que j'ai dessiné.
le vent passe donc entre les poteaux, et les ancrages sont des tiges filetées scellées sur massif béton. on utilise de moins en moins les platines...
pour le reste, j'ai pris une pente de 19°, car au delà de 30° de pente, les actions du vent (pressions et dépressions) sont conséquentes (dixit eurocodes).
mes assemblages sont par tirant, bien que j'aurai aimé le tenon mortaise...
en ce qui concerne les eurocodes, ce n'est pas si compliqué que cela.
j'ai réalisé un tableur Excel pour vérif. solives, pannes et chevrons.
le plus difficile étant l'appréciation de la zone d'exposition de l'ouvrage. pour cela, nous avons deux logiciels Français, mdbat et accord express qui aident au calcul.
j'ai essayé accord express, et j'ai trouvé cela simple
merci encore pour vos réponses.

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