nv65

Gnr par i-Reef - Edition S150 - Dcembre 2007 Document : Rgles NV65 (DTU P06-002) (avril 2000) : Rgles de calcul dfinissant les effets de la neige et du vent sur les constructions et annexes (CSTB 2000 ISBN 2-86891-284-2)

03/05/2011 CSTB - Gnr l'usage exclusif de l'utilisateur IUP GENIE CIVIL LA ROCHELLE Page 1 sur 224

Avril 2000

Rgles NV 65 Rgles definissant les effets de la neige et du vent sur les constructions et annexes

Analyse La prsente dition des Rgles NV 65 incorpore :

le modificatif n 2 de dcembre 1999, relatif la nouvelle carte vent (qui annule et remplace le modificatif n 1 paru en janvier 1987) ; le modificatif n 3 d'avril 2000, relatif la partie neige .

Par ailleurs, pour les constructions qui ne sont pas calcules aux tats limites, il tait devenu ncessaire d'utiliser simultanment la partie neige de l'dition originelle des Rgles NV 65 et les Rgles N 84 Actions de la neige sur les constructions . Pour supprimer cette difficult, et avec l'accord de la Commission Gnrale de Normalisation du Btiment- DTU et de la Commission de normalisation P 06 A Bases de calcul des structures , le chapitre II Effets de la neige du prsent document intgre les dispositions du modificatif n 3 et les dispositions correspondantes des Rgles N 84.

Sommaire

Liste des auteurs Note explicative Introduction

1 Faciliter l'utilisation des rgles 2 Etendre le champ d'utilisation des rgles 3 Tenir compte de l'volution des types et modes de constructions 4 Tenir compte de l'volution des mthodes de calcul et de dtermination de la scurit 5 Tenir compte de l'volution des ides sur la dtermination de la vitesse de calcul du vent

Chapitre I prambule

1 Objet des rgles 2 Domaine des rgles 3 Vrification des conditions de rsistance et de stabilit

3,1 3,2

Chapitre II effets de la neige

Prambule 1 Charge normale, charge extrme et charge accidentelle 2 Valeur des charges

2,1 Rgions (ou zones) 2,2 Altitude 2,3 Dispositions simplifies pour la prise en compte des charges accidentelles 2,9 Valeurs fixes par le cahier des charges

3 Influence des caractristiques de la toiture



3,1 Pente des versants 3,2 Autres caractristiques 3,3 Accumulations de la neige - cas courants

4 Combinaison des effets de la neige et du vent

4,1 Rpartition sensiblement uniforme de la neige sur toute la toiture 4,2 Possibilit de rpartition non uniforme de la neige sous l'action du vent 4,3 Dispositions de la toiture rendant impossible l'enlvement de la neige par le vent (sheds, noues obtures une extrmit, terrasse avec acrotre)

Chapitre III effets du vent

1 Gnralits

1,1 Dfinitions et principes gnraux 1,2 Pression dynamique 1,3 Disposition des constructions 1,4 Actions statiques exerces par le vent 1,5 Actions dynamiques exerces par le vent

2 Constructions prismatiques base quadrangulaire

2,0 Prescriptions communes 2,1 Constructions prismatiques base rectangulaire reposant sur le sol 2,2 Constructions prismatiques base rectangulaire loignes du sol 2,3 Constructions prismatiques base quadrangulaire ou assimiles, de caractristiques spciales, reposant ou non sur le sol 2,4 Constructions dcrochements 2,9 Constructions courantes base rectangulaire mthode simplifie

3 Constructions prismatiques base polygonale rgulire ou circulaire

3,0 Prescriptions communes 3,1 Caractristiques 3,2 Coefficient global de trane c 3,3 Coefficients 3,4 Actions extrieures 3,5 Actions intrieures 3,6 Actions rsultantes unitaires sur les parois 3,7 Actions d'ensemble

4 Panneaux pleins et toitures isoles

4,0 Prescriptions communes 4,1 Panneaux pleins 4,2 Toitures isoles

5 Constructions ajoures et constructions en treillis

5,0 Prescriptions communes 5,1 Elments plans 5,2 Ensembles prismatiques

6 Constructions diverses

6,0 Prescriptions communes 6,1 Constructions de forme particulire 6,2 Constructions provisoires 6,3 Constructions en cours d'excution 6,4 Constructions hors rglement

Annexe 1 (pour mmoire) Annexe 2 constructions situes sur un terrain prsentant des dnivellations importantes

2,1 Donnes de base 2,2 Diffrents cas envisags

2.21 Premier cas : p 0,3 (figure A-2-1) 2,22 Deuxime cas : 0,3 p 2 (figure A-2-2) 2,23 Troisime cas : p 2 (figure A-2-3)

Annexe 3 effet des dimensions



3,1 lments n'intervenant pas dans la vrification de la stabilit

3,11 File de poteaux 3,12 Poutre continue de grandes dimensions

3,2 Stabilit d'ensemble d'une construction

3,21 Btiment courant 3,22 Btiment tour 3,23 Chemine 3,24 Rservoir sur poteaux

Annexe 4 dtermination de la priode propre T du mode fondamental d'oscillation d'une construction

4,1 Domaine de validit 4,2 Schmatisation de la structure 4,3 Applications 4,4 Masse rpartie sur la hauteur ou suppose concentre au sommet du support

4,41 Formules thoriques applicables au cas de certains systmes de forme simple 4,42 Formule approche applicable au cas d'une masse concentre reposant sur un support de masse non ngligeable

4,5 Masse suppose concentre en divers niveaux

4,51 Mthode par approximations successives de Vianello-Stodola 4,52 Formules de Rayleigh 4,53 Formules forfaitaires applicables aux btiments d'habitation

Annexe 5 exemples de dtermination des actions intrieures unitaires pour des constructions comportant des parois partiellement ouvertes

5,1 Remarque 5,2 Rappel des actions intrieures unitaires retenir pour les constructions ne comportant pas de parois essentiellement ouvertes

5,21 Constructions fermes 5,22 Constructions ouvertes comportant une paroi ouverte 5,23 Constructions ouvertes comportant deux parois opposes ouvertes

5,3 Exemples de dterminations des actions intrieures unitaires pour des constructions comportant une ou plusieurs parois partiellement ouvertes

5,31 Mthode de calcul 5,32 Exemple 1 5,33 Exemple 2 5,34 Exemple 3

Annexe 6 exemples de dtermination des actions extrieures, intrieures et rsultantes unitaires pour des constructions relevant de l'article 2 du chapitre III

6,1 Constructions fermes

6,11 Constructions reposant sur le sol 6,12 Construction ferme loigne du sol de rapports de dimensions infrieurs 2,5 ; toiture-terrasse

6,2 Constructions comportant des parois ouvertes

6,21 Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions compris entre 0,5 et 2,5 ; une des parois verticales est ouverte ; les autres parois existantes sont fermes 6,22 Construction reposant sur le sol 6,23 Construction reposant sur le sol 6,24 Double auvent sur mur continu

6,3 Constructions comportant des parois partiellement ouvertes reposant sur le sol

6,31 Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions infrieurs 2,5 ; ayant trois parois fermes et une paroi partiellement ouverte (permabilit = 25) ; toiture deux versants plans symtriques 6,32 Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions infrieures 2,5 ; ayant deux parois fermes, une paroi partiellement ouverte (permabilit = 20) et une paroi ouverte, toiture deux versants plans symtriques 6,33 Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions infrieurs 2,5 ayant deux parois fermes et deux parois opposes partiellement ouvertes (permabilit = 15 et ' = 25) ; toiture deux versants plans symtriques

Annexe 7 actions rsultantes unitaires sur les parois de constructions ouvertes traverses par le vent



7,1 Tableau

Annexe 8 actions dynamiques exerces par le vent

8,1 Prise en compte des actions dynamiques 8,2 Actions parallles la direction du vent 8,3 Actions perpendiculaires la direction du vent

8,31 Dtermination de la vitesse critique 8,32 Valeur adopter pour 8,33 Valeur adopter pour cL 8,34 Valeur adopter pour '

8,4 Calcul la rsonance

8,41 Actions perpendiculaires la direction du vent 8,42 Actions parallles la direction du vent 8,43 Actions rsultantes

8,5 Exemples de prise en compte des actions dynamiques

8,51 Tour carre 8,52 Chemine en bton arm 8,53 Chemine en acier

Annexe 9 dtermination des actions du vent sur les lments plans des constructions en treillis

9,1 Caractristiques d'une barre 9,2 Dfinition du rapport de dimensions d'une barre constitutive 9,3 Dtermination des actions du vent sur une barre 9,4 Dtermination de l'action du vent sur un lment plan

Annexe 10 influence du rapport de dimensions des lments plans uniques ajours ou en treillis sur le coefficient global de trane ct Annexe 11 exemples de dtermination des actions d'ensemble pour les constructions relevant de l'article 2 du chapitre III

11,1 Construction ferme toiture-terrasse et base rectangulaire

11,11 Caractristiques 11,12 Vent sur la face Sa (figure A-11-1) 11,13 Vent sur la face Sb (figure A-11-2)

11,2 Construction ferme base rectangulaire - toiture versants plans - fatage parallle au grand ct

11,21 Caractristiques 11,22 Vent sur la face Sa (figure A-11-3) 11,23 Vent sur la face Sb (figure A-11-4)

11,3 Construction base rectangulaire dont une face est entirement ouverte - toiture versants plans - fatage parallle au grand ct

11,31 Caractristiques 11,32 Vent sur la surface ouverte (figure A-11-5) 11,33 Vent sur la face ferme (figure A-11-6) 11,34 Vent parallle la face ouverte (figure A-11-7)

11,4 Construction ferme base rectangulaire et toiture multiple - fatages perpendiculaires au grand ct

11,41 Caractristiques 11,42 Vent sur la face Sb - vent normal aux fatages 11,43 Vent sur la face S'b - vent normal aux fatages 11,44 Vent sur la face Sa - vent parallle aux fatages (figure A-11-10)

11,5 Construction ferme base rectangulaire forme de quatre blocs gaux - toiture versants plans - fatage parallle au grand ct

11,51 Caractristiques 11,52 Construction considre dans son ensemble 11,53 Blocs considrs isolment 11,54 Actions retenir sur chacun des blocs

11,6 Construction ferme base rectangulaire forme de trois blocs gaux - toiture multiple versants plans - fatages perpendiculaires au grand ct - joints entre blocs parallles aux fatages



11,61 Caractristiques 11,62 Construction considre dans son ensemble 11,63 Blocs considrs isolment 11,64 Actions retenir sur chaque bloc

11,7 Construction ferme a base rectangulaire forme de trois blocs gaux - toiture multiple versants plans - fatages parallles au grand ct - joints entre blocs perpendiculaires aux fatages

11,71 Caractristiques 11,72 Construction considre dans son ensemble 11,73 Blocs considrs isdment 11,74 Actions retenir sur chaque bloc

11,8 Construction ferme base rectangulaire forme de cinq files accoles de quatre blocs accols - toiture-terrasse

11,81 Caractristiques (figure A-11-16) 11,82 Construction considre dans son ensemble 11,83 Blocs considrs isolment 11,84 Actions retenir sur chaque bloc

Annexe 12 exemples de dtermination des actions unitaires sur des toitures isoles un ou plusieurs versants

12,1 Toiture-terrasse

12,11 Caractristiques 12,12 Actions rsultantes unitaires (R-III-4,223) 12,13 Force horizontale d'entranement (R-III-4,02)

12,2 Srie de toitures un versant de rapport de dimensions suprieur ou gal 5

12,21 Vent normal aux bords horizontaux 12,22 Vent parallle aux bords horizontaux

12,3 Toitures un versant de rapport de dimensions infrieur 5

12,31 Toiture carre 12,32 Toiture dont la longueur est de vingt fois la dimension selon la ligne de plus grande pente

12,4 Srie de toitures deux versants de rapport de dimensions suprieur ou gal 0,20

12,41 Caractristiques 12,42 Vent normal au bord horizontal (R-III-4,233-1) 12,43 Vent oblique au bord horizontal (R-III-4,233-2) 12,44 Vent parallle au bord horizontal

12,5 Toitures deux versants de rapport de dimensions infrieur 0,20

12,51 Caractristiques 12,52 Dtermination du coefficient 12,53 Vent normal au bord horizontal (R-III-4,233-1) 12,54 Vent oblique au bord horizontal (R-III-4,233-2) 12,55 Vent parallle au bord horizontal

12,6 Toiture en vote

12,61 Caractristiques 12,62 Rapport de dimensions (R-III-4,232) 12,63 Vent normal au bord horizontal (R-III-4,233-1) 12,64 Vent oblique au bord horizontal (R-III-4,233-2) 12,65 Vent parallle au bord horizontal

12,7 Toiture multiple versants symtriques

12,71 Caractristiques 12,72 Rapport de dimensions de chaque toiture 12,73 Vent normal au bord horizontal (R-III-4,241) 12,74 Vent oblique au bord horizontal (R-III-4,241) 12,75 Vent parallle au bord horizontal

Annexe informative aux rgles NV 65 Principales notations employes dans les rgles NV 65

Commission des Rgles Neige et Vent 1965 Prsident :



M. Esquillan Directeur Technique des Entreprises Boussiron Rapporteurs : M. Gurin Secrtaire Gnral de l'Institut Technique du Btiment et des Travaux Publics Mme Luschvici Ingnieur l'Union Technique Interprofessionnelle des Fdrations du Btiment et des Travaux Publics M. Cloet 1

Commission de rdaction : Ingnieur l'Institut Technique du Btiment et des Travaux Publics

M. Blvot Directeur Adjoint de la SOCOTEC Guillerault Ingnieur en Chef au Bureau Veritas M. Pris 1

Vallette Ingnieur Principal Honoraire la S.N.C.F. Docteur-Ingnieur

Membres : Ministre de la Dfense Nationale. Section Technique des Btiments, Travaux et Fortifications. Ministre des Finances. Commission des Marchs de l'Etat. Ministre des Postes et Tlcommunications. Directions des Btiments et Travaux. Ministre des Travaux Publics, des Transports et du Tourisme. Service Technique des Bases Ariennes. Association Franaise de Normalisation. Ordre des Architectes. Direction de la Mtorologie Nationale. Electricit de France. Service des Etudes et Recherches. Electricit de France. Division Energie du Vent. Socit Nationale des Chemins de Fer. Division des Ouvrages d'Art. Socit Nationale des Chemins de Fer. Division des Btiments. Bureau Securitas. Bureau Veritas. Service de Contrle des Constructions Immobilires. Centre Scientifique et Technique du Btiment. Centre Technique du Bois. Fdration des Fabricants de Tuiles et Briques. Union Interprofessionnelle des Matriaux de Construction et Produits de Carrire. Chambre Syndicale des Constructeurs en Ciment arm et Bton prcontraint. Chambre Syndicale des Entrepreneurs de Constructions mtalliques de France. Chambre Syndicale des Entrepreneurs de Maonnerie. Union Nationale des Chambres Syndicales de Charpente, Menuiserie, Parquets. Chambre Syndicale des Ingnieurs-Conseils de France. Syndicat National de la Chaudronnerie. Omnium Technique de l'Habitation. Socit Centrale Immobilire de la Caisse des Dpts et Consignations.

Note explicative 1 Au cours de la rdaction des prsents documents. la Commission a eu dplorer les dcs de MM. Cloet et Pris dont l'importante collaboration lui a t trs prcieuse. Les divisions et subdivisions des diffrents articles sont notes sous forme dcimale avec les deux particularits suivantes :

le zro indique un paragraphe gnral ou une partie prliminaire ; le neuf indique une conclusion relative la subdivision dont il dpend.

Les figures sont numrotes sparment pour les rgles et pour les commentaires. Chaque numro de figure comporte trois indications :

une lettre R ou C indiquant que la figure se rapporte aux rgles ou aux commentaires ; un chiffre romain I, II ou III indiquant le chapitre auquel se rapporte la figure ; et un nombre arabe indiquant le numro propre de la figure.

Par exemple la figure C-III-21 est la 21e

Les grandeurs mcaniques sont exprimes avec les units du systme SI (mtre, kilogramme-masse, seconde) dont l'emploi a t rendu obligatoire la date du 1

figure des commentaires du chapitre III.

er

janvier 1962.

Introduction Jusqu'en 1944, les rglements officiels franais fixaient une pression uniforme du vent sur les constructions quelles que soient leur forme, leur hauteur ou leur situation. Hormis le rglement du Ministre de l'Air, ils n'envisageaient pas l'existence des dpressions. Ils traduisaient ainsi trs incorrectement les effets rels du vent sur les btiments et structures, et conduisaient une scurit insuffisante ou excessive suivant les cas. A la demande du Ministre de la Reconstruction, une Commission fut cre pour tablir une rglement tenant compte des donnes scientifiques et statistiques connues l'poque. Malheureusement, pour les btiments,



ces donnes taient, des rares exceptions prs, limites des essais arodynamiques trangers, et pour les vitesses du vent l'exprience des techniciens de la Mtorologie Nationale en l'absence d'archives dtruites pendant la guerre. Nanmoins, les Rgles NV 46 furent rdiges d'aprs ces renseignements incomplets, pour rpondre au souci de mettre rapidement entre les mains des constructeurs un document leur permettant de faire face, sans gaspillage de matriaux et avec scurit, la tche de la reconstruction. Ds ce moment, il avait t prvu que ces Rgles devraient tre rvises aprs un certain nombre d'annes. Pour prparer leur rvision une enqute fut lance auprs des utilisateurs en fvrier 1956. Cette enqute ne signala aucune lacune grave et montra que pendant dix ans l'application des Rgles n'avait jamais donn lieu de relles difficults tout en ayant conduit des conomies apprciables Une nouvelle Commission de rdaction fut alors cre Consciente des amliorations ncessaires, son travail a t orient par un certain nombre d'ides directrices :

1 Faciliter l'utilisation des rgles Pour rpondre aux desiderata de l'enqute, la Commission a tabli un meilleur plan pour le chapitre Effets du vent . Le premier article constitue une sorte de guide. Il indique en particulier l'ordre dans lequel se prsentent les dterminations successives permettant d'aboutir au calcul des sollicitations. Chacun des cinq autres articles traite un type de construction caractristique au point de vue arodynamique. En outre, la Commission a introduit un texte III - 2,9 concernant les cas courants de constructions paralllpipdiques qui, en pratique, reprsentent la majeure partie des btiments. La simplicit d'emploi de ces prescriptions, fonde sur la notion d'enveloppe, est parfois acquise au prix d'une lgre majoration des sollicitations.

2 Etendre le champ d'utilisation des rgles Pour permettre aux utilisateurs de trouver les coefficients arodynamiques rpondant au plus grand nombre de cas possibles, la Commission a dpouill les principaux rsultats d'essais excuts l'tranger et a fait excuter en France une srie importante d'essais 2

2

pour combler certaines lacunes. Elle a galement tenu compte des tudes que leurs auteurs ont bien voulu lui communiquer. Ainsi, de nombreux paragraphes des Rgles ont pu tre complts et des paragraphes nouveaux ont t ajouts.

Ann I.T.B.T.P., Novembre 1960, Juillet-Aot 1961, Janvier 1963, Juin 1963, Octobre 1964

3 Tenir compte de l'volution des types et modes de constructions Les tendances dj amorces en 1946 se sont accuses et dveloppes au cours des dernires annes, savoir :

nombre toujours plus grand d'immeubles ou de structures de grande hauteur, dont beaucoup sont excuts en lments prfabriqus, recours de plus en plus frquent des matriaux lgers en particuliers pour les toitures et les revtements de faades.

La destruction complte par le vent de constructions du type classique s'est rvle assez rare dans le pass. Mais il pourrait ne pas en tre de mme pour certaines structures leves, lgres, faible coefficient d'amortissement qui sont trs sensibles aux rafales et aux tourbillons de Bnard-Karman. Par ailleurs en ce qui concerne les revtements de toitures et de faades, il semble que depuis une vingtaine d'annes, des dgts plus ou moins importants aient t constats. Ces considrations ont conduit la Commission se pencher sur le problme des actions locales et des actions dynamiques et rdiger des Rgles concernant ces actions dans un sens propre assurer la scurit.

4 Tenir compte de l'volution des mthodes de calcul et de dtermination de la scurit Le recours deux types de surcharges, dj envisag dans les Rgles NV 46, parat s'imposer avec les mthodes de calcul suivant la thorie des tats limites qui se dveloppent en France et l'tranger. La Commission a essay de dfinir des surcharges normales correspondant l'tat de service et des surcharges extrmes correspondant la mise hors service . Les cartes des surcharges climatiques de neige et de vent ont t revues dans cette optique. Elles tiennent compte des plus fortes chutes de neige et des plus grandes vitesses de vent observes au 31 dcembre 1964. Bien entendu, les Rgles NV 65 ayant pour seul but de fournir des bases permettant de dterminer les efforts exercs par la neige et par le vent sur les constructions, la Commission s'est abstenue d'indiquer les conditions de vrification de la scurit, laissant ce soin aux rglements particuliers chaque matriau.

5 Tenir compte de l'volution des ides sur la dtermination de la vitesse de calcul du vent Deux tendances se manifestent pour estimer la valeur de calcul du vent : l'une utilise le gradient de vent, compte tenu du type de terrain (mers et lacs - prairies dnudes - plaines avec haies et bouquets d'arbres - agglomrations), l'autre est base sur la vitesse du vent la hauteur mtorologique standard 10 m. Quel que soit le critre retenu, l'estimation du vent maximal auquel une structure aura rsister au cours de sa vie prsentera toujours un degr considrable d'incertitude :

correspondance des enregistrements sur une dure donne antrieure et de ceux de la dure future de la construction, dure et dimensions des rafales, variation de leurs vitesses en fonction de la hauteur, conditions de la topographie locale, transposition de rsultats d'essais sur maquettes au tunnel arodynamique des structures places dans un vent naturel et



soumises tous les effets de l'environnement (interaction - sillage - Venturi). La Commission a estim qu'elle manquait d'lments suffisants et certains d'apprciation pour changer les bases des Rgles NV 46 :

pression dynamique 10 m, loi moyenne de variation avec la hauteur, classement en rgions, coefficients mesurs au tunnel dans un courant de vitesse uniforme.

Toutefois elle a cherch traduire la variation de l'effort moyen global du vent en fonction de la plus grande dimension de la pice, du panneau ou de la structure considr dans le calcul. En consquence la pression dynamique de base des prsentes Rgles est dfinie comme celle s'exerant sur un lment dont la plus grande dimension est de 0,50 m. Elle est donc plus leve que celle des Rgles NV 46 qui correspondait un lment de surface gale ou suprieure 15 m (avec majoration des actions locales pour les surfaces comprises entre 15 et 5m). Mais il serait intressant de les comparer entre elles, puisque la dtermination des pressions dynamiques de calcul partir des pressions dynamiques de base tient compte de l'effet des dimensions par l'intermdiaire d'un coefficient rducteur qui ne figurait pas dans les Rgles NV 46. L'application des Rgles NV 46 pendant plus d'un an a suscit de nombreuses demandes de renseignements et quelques observations motives. La Commission de rdaction a estim qu'il convenait d'amnager les rgles correspondant ces remarques. En mme temps la rdaction dfinitive des Annexes a t termine compte tenu de cette mise au point. En conclusion, la Commission a utilis au mieux les connaissances actuellement disponibles pour essayer de parvenir une meilleure valuation des sollicitations rellement appliques aux structures, et par suite une apprciation plus adquate de la rsistance de celles pour lesquelles les effets du vent sont un facteur important et parfois dterminant. Bien que ces Rgles constituent un progrs par rapport aux prcdentes, la Commission considre qu'il convient d'intensifier les recherches mtorologiques et arodynamiques, de procder des essais directs sur des structures relles et de dvelopper les liaisons internationales afin de disposer d'lments plus complets et plus certains en vue d'une future rvision. N. Esquillan

Chapitre I prambule Note prliminaire : Compte tenu de l'volution intervenue dans la terminologie relative aux actions sur les constructions, le terme surcharge utilis dans la rdaction initiale des Rgles a t systmatiquement remplac par le terme charge .

1 Objet des rgles Les prsentes Rgles ont pour objet de fixer les valeurs des charges climatiques (neige et vent) et de donner les mthodes d'valuation des efforts correspondants sur l'ensemble d'une construction ou sur ses diffrentes parties.

Les Rgles doivent conduire de faon relativement simple des rsultats se rapprochant des effets rels des charges climatiques sur les constructions, malgr la complexit de ces effets. Au point de vue arodynamique, les Rgles utilisent les rsultats les plus rcents des recherches entreprises tant en France qu' l'tranger Elles tiennent compte notamment de faits gnraux bien confirms :

influence de la forme de la construction ; existence de succions importantes en particulier sur les surfaces courbes et sur les toitures ; coexistence d'actions extrieures et intrieures dont la combinaison donne l'action relle du vent sur les parois ; aggravation des actions (surpressions ou dpressions) intrieures d'un difice lorsque la paroi comporte des ouvertures ; aggravation des dpressions sur certaines zones, en particulier sur les bords de toiture et dans les zones de sillage ; accroissement ou diminution de l'effet du vent en fonction des rapports des cts la hauteur de la construction.

Au point de vue arologique, les Rgles tentent de traduire les effets de phnomnes connus tels que :

variation de la vitesse du vent avec la situation gographique (effet de rgion) et avec les conditions topographiques locales (effet de site) ; augmentation de la vitesse du vent avec la hauteur au-dessus du sol et freinage du vent au voisinage du sol ; augmentation de la turbulence au voisinage des obstacles ; rduction de l'effet global des vents turbulents sur des constructions de grandes dimensions. Les conditions respecter, en plus ou moins grand nombre, suivant les combinaisons des effets qui viennent d'tre numrs, ont fait l'objet de compromis pour tablir des rgles simples qui permettent l'interpolation et prcisent au mieux tous les cas en vitant des interprtations diffrentes. Toutefois il importe de souligner que les Rgles sont bases sur les effets statiques d'un vent suppos stable en vitesse et en direction avec l'hypothse que la turbulence et les fluctuations des vents naturels sont si irrguliers en valeur et en direction, que la rponse de la structure ne diffre pas de celle due un vent rgulier de mme vitesse moyenne. Pour certaines constructions modernes lgres, faible amortissement et longue priode d'oscillation, il sera ncessaire d'tudier l'influence des effets dynamiques (R-III-1,5) qui, mme avec des vents de faible vitesse, peuvent se rvler plus dangereux que les effets statiques.

Il convient de remarquer que les prescriptions s'appliquant la majorit des btiments usage d'habitation ou de bureaux et



la plupart des btiments industriels, se trouvent toutes dans le seul paragraphe 2,9 du chapitre III des Rgles.

2 Domaine des rgles Sauf exception prvue par le cahier des charges, notamment pour des constructions de dimensions exceptionnelles ou de type spcial, le domaine des Rgles s'tend toutes les constructions de la France mtropolitaine. Il peut s'tendre aux constructions de la France d'Outre-Mer 3

3

et celles d'autres pays condition de connatre les charges climatiques de calcul prendre en compte dans chaque rgion.

NdE : La rdaction de cet alina a t conserv sous sa forme originelle mais la nouvelle carte vent qui donne les charges propres certains DOM tendu, de fait, le domaine d'application ces DOM. Le domaine des Rgles est gnral. Toutefois, les rglements particuliers sont applicables certaines constructions. Dans ce cas, il convient de se rapporter au cahier des charges particulier de l'ouvrage.

3 Vrification des conditions de rsistance et de stabilit

3,1 La vrification des conditions de rsistance et de stabilit d'une construction sous l'action des charges climatiques doit tre faite obligatoirement dans les deux hypothses suivantes :

sous l'action de charges normales, sous l'action de charges extrmes.

La vrification dans les deux hypothses envisages par les Rgles est indispensable en raison du caractre alatoire des valeurs adoptes pour les charges climatiques et du mode d'action de ces charges

a Dans la premire hypothse, les sollicitations engendres ne doivent pas causer de dommages aux constructions (tat de service). Les charges prendre en compte sont celles qui ont une probabilit convenablement fixe d'tre atteintes une ou plusieurs fois dans une anne. b Dans la seconde hypothse, les sollicitations engendres ne doivent pas mettre la construction ou une partie de celle-ci hors service . Les charges prendre en compte sont celles qui ont une probabilit convenablement fixe d'tre atteintes une seule fois pendant la dure de la construction.

1. Une construction ou une partie de construction est mise hors service lorsqu'elle cesse de remplir la fonction pour laquelle elle a t conue La mise hors service peut tre due l'une des causes suivantes : rupture ou dformation plastique excessive, flambement par instabilit lastique ou instabilit plastique, quilibre statique non assur par un dplacement anormal de l'ensemble ou d'une partie seulement de la construction, instabilit dynamique, dformation lastique excessive, fissuration excessive. A chacune de ces causes correspond pour la construction ou pour la partie considre un tat particulier, dit tat limite . L'objet du calcul de la scurit est de maintenir la probabilit d'atteindre l'tat limite en de d'une certaine valeur pralablement tablie pour le type de structure considr.

3,2 Cette vrification de l'ensemble de la construction ou d'un lment quelconque doit tre conduite conformment aux rgles concernant le matriau utilis. Le cas chant, il pourra tre tenu compte de la probabilit de non-simultanit de plusieurs charges, charges ou autres actions rduisant la marge de scurit.

Chapitre II effets de la neige Note prliminaire : Compte tenu de l'volution intervenue dans la terminologie relative aux actions sur les constructions, le terme surcharge utilis dans la rdaction initiale des Rgles a t systmatiquement remplac par le terme charge .



Prambule Malgr la parution des rgles N 84, le chapitre Il des rgles NV 65 relatif aux charges de neige continue tre utilis pour les constructions dont le matriau constitutif ne dispose pas de rgles de dimensionnement aux tats limites. A l'usage, il est apparu ncessaire de procder une harmonisation des deux textes pour ce qui concerne les schmas d'accumulation de neige prvoir en fonction de la configuration des toitures. C'est l'objet du modificatif paru en avril 2000 dont les dispositions ont t introduites dans le prsent chapitre. Les principes adopts dans le modificatif sont les suivants : L'article R-II-3,3 reproduit - autant que faire se peut dans le contexte propre aux rgles NV 65 - les schmas d'accumulation retenus par les rgles N 84. Les adaptations introduites sont motives par le respect des principes suivants :

conserver le seuil de 25 fix par l'article R-II-3,1 pour l'intervention du glissement de la neige sur les versants, ainsi que le taux de rduction de la charge au-del de ce seuil ; viter d'introduire la distinction entre les cas I, II et III prvus par les rgles N 84 pour graduer l'importance des effets du vent sur la distribution de la neige.

Dans le mme esprit que dans les rgles N 84, les accumulations de la neige accidentelle ont t limites aux cas o interviennent les phnomnes de glissement. Dans le cas particulier des toitures plusieurs niveaux, ces orientations ont conduit envisager deux modes d'valuation de la charge maximale en pied de dcrochement lorsque le versant suprieur prsente un angle d'inclinaison suprieur 25 :

une premire formule correspond simplement au report sur la toiture basse de la neige glissant du versant suprieur ; une deuxime formule correspond au cumul de 50 % de la charge de neige affectant le versant suprieur et d'une accumulation due aux effets du vent (cette deuxime formule ne s'applique donc pas la charge accidentelle).

1 Charge normale, charge extrme et charge accidentelle Conformment la rgle I-3,1, on doit envisager dans les calculs une charge normale et une charge extrme. Il y a lieu galement de procder une vrification supplmentaire sous charge accidentelle si sa valeur, qui ne dpend pas de l'altitude, excde la charge extrme, qui en dpend. L'introduction d'une charge accidentelle a pour objet de rduire les risques de sinistre, rsultant de fortes chutes basse altitude telles celles de dcembre 1990 en rgion Rhne-Alpes ou de janvier 1992 en Languedoc-Roussillon.

2 Valeur des charges Elles sont fixes en fonction de la rgion et de l'altitude.

2,1 Rgions 4 4

(ou zones)

NdE : A dsigner par Zones suivant la nouvelle carte. Jusqu' 200 m d'altitude, les charges verticales normales pno et extrmes p'no

uniformment rparties dues la neige, ont pour valeurs en projection horizontale celles indiques par le tableau 1.

Tableau 1

La France mtropolitaine est divise en quatre zones dfinies par la carte ci-aprs et, plus prcisment, selon les limites administratives dpartementales et cantonales donnes ci-aprs. Figure R-II-1



Tableau 2



Les zones 1 et 2 sont, en outre, subdivises, en ce qui concerne la charge accidentelle :

en zone 1, il n'est pas prvu de vrification sous charge accidentelle dans la partie Nord, note 1A ; dans la partie Sud, note 1B, y compris Alpes-Maritimes, Bouches-du-Rhne et Corse, la charge accidentelle est fixe 80 daN/m ; en zone 2, la charge accidentelle est fixe 80 daN/m galement (zone 2A), l'exception du Gard, de l'Hrault (en partie) et du Vaucluse (zone 2B) o la charge accidentelle est porte 108 daN/m comme en zone 3.

Tableau 3 Dpartements appartenant plusieurs zones : dcoupage selon les cantons.



Cas de Saint-Pierre-et-Miquelon La charge normale pn0 est prise gale 190 daN/m ; La charge extrme p'n0Il n'y a pas lieu de procder une vrification sous charge accidentelle de neige.

est prise gale 310 daN/m.

2,2 Altitude Au-del de 200 m d'altitude et quelle que soit la rgion considre, la loi de variation des charges en fonction de pno ou de p'no

Tableau 4

(R-II-2,1) et de l'altitude A est donne par le tableau 4 .

Toutefois, il importe en montagne que les matres d'oeuvre se renseignent sur les conditions locales qui peuvent conduire des charges de beaucoup suprieures celles indiques dans le tableau 4 ; au-del de 2 000 m, notamment, le cahier des charges doit obligatoirement prescrire les charges de neige prendre en compte dans les calculs. Note : L'altitude n'a pas d'influence sur la dtermination de la charge accidentelle.

2,3 Dispositions simplifies pour la prise en compte des charges accidentelles Lorsque les performances des constructions ou des produits ne sont pas vrifies aux tats limites mais bases sur le principe des charges admissibles comparer aux charges normales , la notion de charge accidentelle est implicitement vrifie lorsque la charge normale de neige pn

50 daN/m pour les zones 1B et 2A ; est suprieure ou gale :

70 daN/m pour les zones 2B et 3 ; 90 daN/m pour la zone 4.

pn est la charge normale de base dtermine partir des valeurs pn0 dfinies l'article R-II-2,1 en tenant compte des effets de



l'altitude selon l'article R-II-2,2. Pour une zone donne, lorsque pn est infrieure la valeur indique ci-dessus, la notion de charge accidentelle est vrifie en remplaant pnLorsque des vrifications spcifiques des effets de la charge accidentelle sont ralises, les dispositions de l'article R-II-4 ne sont pas appliques.

par la valeur indique.

2,9 Valeurs fixes par le cahier des charges Le cahier des charges peut prescrire des charges normale et extrme suprieures celles des Rgles suivant les rsultats des observations, les conditions locales et la destination du btiment, en particulier lorsque sa prennit doit tre assure avec un large coefficient de scurit.

3 Influence des caractristiques de la toiture

3,1 Pente des versants Les charges de neige par mtre carr de projection horizontale restent gales aux valeurs fixes en R-II-2,1 et R-II-2,2 quand l'inclinaison de la surface du toit sur l'horizontale ne dpasse pas 25. Ces charges sont rduites de 2 % par degr d'inclinaison supplmentaire sur toute autre partie de couverture dont l'inclinaison dpasse 25, lorsque rien ne s'oppose au glissement de la neige sur le versant considr.

Sur les toitures d'inclinaison modre la neige subsiste en totalit. Sur les toitures trs forte pente, telles qu'elles sont ralises dans les pays chutes de neige frquentes et abondantes, o aucun dispositif n'est prvu pour retenir la neige, suivant la nature de la couverture, les conditions d'enneigement, les effets du gel et certaines particularits de la construction, une partie de la neige peut tre vacue et le toit s'en trouver soulag. La rgle donne tient compte de faon approximative de ces constatations. Mais si des dispositifs spciaux (barres neige) sont prvus pour viter des chutes en masse au moment du dgel, on les suppose parfaitement efficaces et on n'admet aucune rduction de charge sur le versant qui en est muni. Si , exprim en degrs, est l'angle form par la ligne de plus grande pente de la surface considre avec l'horizontale, les charges rduites pne et p'ne

se dduisent des charges normale et extrme, en les multipliant par 1,5 - 0,02 .

3,2 Autres caractristiques Lorsque l'accumulation de la neige est rendue possible dans certaines zones de la couverture, soit par la prsence d'obstacles, soit par les formes du toit, on calcule ces zones pour les valeurs normale, extrme et ventuellement accidentelle de la charge de neige correspondant l'accumulation possible. L'article R-II-3,3 prcise les schmas d'accumulation qu'il convient d'envisager pour les formes et les types de toitures et d'obstacles courants et pour un environnement topographique de la construction considr comme normal. Si l'environnement permet une protection efficace de la toiture contre les effets du vent, supprimant pratiquement le dplacement de la neige par le vent, les charges de neige (normale, extrme et accidentelle) doivent tre majores de 25 %. Pour les formes inhabituelles, ou non traites l'article R-II-3,3, il convient de recourir l'avis de spcialistes et au besoin des essais particuliers, ou dfaut et en se plaant en scurit la littrature spcialise et aux observations locales. Pratiquement, il est impossible de prvoir tous les cas d'accumulation de neige provoque soit par le vent (congres) soit par des effets d'abri localiss (rideaux d'arbres, constructions accoles un terrain fortement en pente...), ni tous les cas de dissymtrie de charge provoque par des dperditions de chaleur ingales sous une toiture ou des effets d'insolation, et par suite de formuler des rgles exhaustives. Dans les cas de formes inhabituelles ou non traites ainsi que dans les cas o l'environnement topographique ne peut tre considr comme normal et assure une protection efficace de la toiture contre les effets du vent, le march doit prciser les schmas d'accumulation et les aggravations de charges retenir. Les essais particuliers mentionns sont conduits dans une soufflerie spcialement quipe pour reproduire significativement le phnomne d'accumulation de la neige.

3,3 Accumulations de la neige - cas courants

3,30 Cet article prcise le mode d'valuation des charges prendre en compte lorsque la forme de la toiture ou la juxtaposition de plusieurs toitures favorise l'accumulation de la neige (R-II-3,2). Les rfrences pn , pne , pn1 ... concernent les charges normales, les rfrences p'n , p'ne , p'n1 ... les charges extrmes et les rfrences p"n , p"ne , p"n1p

... les charges accidentelles. n , et p'n

p"

, sont les charges uniformment rparties, compte tenu ventuellement des majorations en fonction de l'altitude (R-II-2,2).

n , est la charge accidentelle dfinie l'annexe 1 des Rgles N 84.



pne , p'ne et p"nep

sont les charges rduites en fonction de la pente (C-II-3,1). n1 , p'n1 et p"n1

sont dfinies ci-aprs.

3,31 Bords de toitures Les cas particuliers de charge suivants doivent tre explicits dans le march.

3,311 Zones o l'altitude est infrieure 500 m Ce cas est considrer lorsque les deux conditions suivantes se trouvent simultanment runies :

> 25 ; prsence d'un obstacle gnant le glissement de la neige (un chneau par exemple).

La partie basse de la toiture est vrifie pour une charge accumule normale, extrme ou accidentelle, indique figure R-II-2, avec l1 = 0,02 pne ou 0,02 p'ne ou 0,02 p"ne suivant le cas (charges en daN/m et l1

en m).

Figure R-II-2

Nota : La longueur l1

vaut 4 fois l'paisseur courante de la neige sur le toit calcule avec un poids volumique de 200 daN/m.

3,312 Zones o l'altitude est suprieure 500 m Ce cas est considrer pour les toitures ne comportant pas de dispositifs de retenue. La partie basse de la toiture est vrifie pour une charge accumule normale, extrme ou accidentelle, indique figure R-II-3, avec l1 = 0,01 pne ou 0,01 p'ne ou 0,01 p"ne suivant le cas, et l2 = l1 /2 (charges en daN/m, l1 et l2

en m).

Figure R-II-3

Nota : La longueur l1 vaut 4 fois l'paisseur courante de la neige sur le toit calcule avec un poids volumique de 400 daN/m.



3,32 Saillies et obstacles locaux Les toitures vises prsentent une inclinaison infrieure 15. Elle sont calcules pour les charges pn p'n et p"n

Elles doivent de plus tre vrifies pour la rpartition non uniforme des charges indique figure R-II-4 o l

uniformment rparties.

3 est prise gale 2h avec la limitation 5m l3

15m.

Figure R-II-4

Les charges pn1 , p'n1

cas des obstacles locaux prennent les valeurs suivantes :

pn1 = min (200 h, 2.5 pn p'

) n1 = min (330 h, 2.5 p'n

)

cas des acrotres pn1 = min (200 h, 2 pn p'

) n1 = min (330 h, 2 p'n

)

pn1 et p'n1 ne doivent pas tre prises infrieures pn et p'nLa hauteur h est exprime en m et les charges en daN/m.

respectivement.

3,33 Toitures multiples redans (sheds) Figure R-II-5

Les charges pn1 , p'n1 et p"n1 et pn2 , p'n2 et p"n2

charges normale et extrme prennent les valeurs suivantes en fonction de la valeur de l'angle :



charge accidentelle

Si > 50, une analyse particulire partir des phnomnes de base (glissement de la neige, redistribution par le vent) est faire pour la dtermination de schmas de rpartition de la neige.

3,34 Noues des toits multiples

3,341 Versants symtriques Figure R-II-6

Les charges pn1 , p'n1 et p"n1 et pn2 , p'n2 et p"n2

charges normale et extrme prennent les valeurs suivantes en fonction de la valeur de l'angle :



charge accidentelle

3,342 Versants dissymtriques Figure R-II-7

Les charges pn1 , p'n1 et p"n1 prennent les valeurs dfinies pour les versants symtriques en fonction de la valeur de l'angle = (2 + 3Les charges p

)/2. n2 , p'n2 et p"n2 , respectivement pn3 , p'n3 et p"n3 , prennent les valeurs dfinies pour les versants symtriques en

fonction de la valeur de l'angle 3

.

3,35 Toitures plusieurs niveaux



Figure R-II-8

La toiture suprieure est calcule pour les charges pne , p'ne et p"ne et la toiture infrieure pour les charges pn , p'n et p"nLa toiture infrieure est de plus vrifie pour la rpartition non uniforme indique figure R-II-8 o l

. 3 est prise gale 2h avec la

limitation 5m l3Les charges p

15m. n1 , p'n1 et p"n1

si 25 prennent les valeurs suivantes :

si > 25

La hauteur h est exprime en mtres, l'angle en degrs et les charges en daN/m.



4 Combinaison des effets de la neige et du vent 5 5

Voir aussi R-III-6,4 Constructions hors rglement . Les effets de la neige et du vent sont considrs simultanment lorsque leur combinaison produit dans la construction des actions plus dfavorables que si la neige ou le vent agissait seul.

On admet par mesure de simplification que les actions (pressions et succions) dues au vent sur une toiture enneige sont les mmes que sur la toiture sans neige, bien que les conditions arodynamiques changent avec les variations de forme dues aux accumulations plus ou moins rgulires de neige. Il suffit en gnral pour tenir compte des dissymtries de charges de neige dues l'action du vent :

dans le cas d'une toiture-terrasse et d'une toiture un versant, de charger au maximum la moiti de la terrasse ou du versant ; dans le cas d'une toiture deux versants, de charger au maximum un des versants ; dans le cas d'une vote, de charger au maximum la moiti de la vote ; ainsi que le montrent les exemples donns par la figure C-II-2.

Figure C-II-2

A : Rpartitions constates pour la neige sous l'action du vent. B : Charges de calcul pour une charge normale de neige. Cependant, pour des votes, il peut tre utile de considrer les trois rpartitions indiques sur la figure C-II-3 : Figure C-II-3



Suivant les dispositions de la toiture, l'un des groupes d'hypothses suivantes est envisag :

4,1 Rpartition sensiblement uniforme de la neige sur toute la toiture

la charge normale ou extrme du vent soufflant dans les diffrentes directions est prise en totalit ; la charge normale ou extrme de la neige est rduite de moiti.

4,2 Possibilit de rpartition non uniforme de la neige sous l'action du vent

la charge normale ou extrme du vent soufflant dans diffrentes directions est prise en totalit ; la charge de neige rduite de moiti est applique de la manire la plus dfavorable soit totalement, soit partiellement ; dans ce dernier cas, les parties les plus charges supportent intgralement la charge rduite et les parties les moins charges 35 daN/m de moins pour la charge normale et 60 daN/m de moins pour la charge extrme sans descendre au-dessous de 0. Conformment R-II-2,9, les valeurs de 35 et 60 daN/m, peuvent tre majores par le Cahier des Charges.

4,3 Dispositions de la toiture rendant impossible l'enlvement de la neige par le vent (sheds, noues obtures une extrmit, terrasse avec acrotre) Dans ces zones, aucune rduction de la charge de neige n'est envisage, mais on ne tient compte que des deux combinaisons suivantes :

valeur extrme de la charge de neige et valeur normale de la charge de vent ; valeur normale de la charge de neige et valeur extrme de la charge de vent.

Chapitre III effets du vent

1 Gnralits

1,1 Dfinitions et principes gnraux

1,11 Direction du vent Pour le calcul des constructions, on suppose que la direction d'ensemble moyenne du vent est horizontale. Dans les couches infrieures de l'atmosphre, les grands courants ariens suivent les mouvements du terrain et sont par consquent parallles au sol Mais il est difficile a priori de dfinir leur direction en un lieu donn pour un btiment donn. Ainsi une construction, suivant qu'elle est situe la partie infrieure, sur le versant, ou au sommet d'un terrain en pente, est attaque suivant des angles diffrents de celui admis dans les Rgles. Pour un rglement gnral, il est suffisant et plus simple de s'en tenir la direction horizontale, mme dans le cas d'un terrain en pente L'attention est cependant attire sur le fait que, lorsque la pente du terrain est forte ou rgne sur une grande longueur, il est alors prfrable de procder une tude exprimentale sur maquette du terrain et de la construction pour dterminer l'allure gnrale de l'coulement de l'air.

1,12 Exposition des surfaces



Si on claire la construction par un faisceau de rayons lumineux parallles la direction d'ensemble du vent : les surfaces claires (exposes au vent) sont dites au vent ; les surfaces non claires (non exposes au vent) ou sous incidence rasante (parallles la direction du vent) sont dites sous le vent .

En arodynamique les surfaces au vent sont celles soumises un coulement rgulier du vent sans dcollement de la veine. Celles sous le vent sont soumises un coulement turbulent. Elles sont spares l'une de l'autre par une ligne de dcollement des filets d'air. Figure C-III-1

1,13 Matre-couple Le matre-couple est la projection orthogonale de la surface considre ou de l'ensemble de la construction sur un plan normal la direction du vent ou, d'aprs la dfinition optique (R-III-1,12), la surface de l'ombre porte sur un plan perpendiculaire la direction des rayons lumineux. La notion de matre-couple est introduite dans certains cas :

pour la dtermination des directions de vent les plus dfavorables (R-III-3,02) ; pour la dtermination des actions du vent sur les surfaces courbes (R-III-1,244) ; pour la dtermination de l'action de renversement (C-III-1,43) ; pour donner les dimensions du masque dans la direction du vent (C-III-1,243).

Figure C-III-2

1,14 Action exerces par le vent sur une des faces d'un lment de paroi L'action exerce par le vent sur une des faces d'un lment de paroi est considre comme normale cet lment. Elle est fonction :

a de la vitesse du vent (R-III-1,21) ; b de la catgorie de la construction (R-III-1,31) et de ses proportions d'ensemble (R-III-1,321) ; c de l'emplacement de l'lment considr dans la construction (R-III-1,322) et de son orientation par rapport au vent (R-III-1,12) ; d des dimensions de l'lments considr (R-III-1,244) ; e de la forme de la paroi (plane ou courbe) laquelle appartient l'lment considr (C-III-1,421).

L'ensemble des Rgles est tabli pour permettre une valuation aussi correcte que possible de l'action du vent sur divers types de constructions. Avant d'aborder le calcul des sollicitations sur un lment, il faut procder des dterminations successives : pression dynamique q, catgorie de la construction, proportions (rapports ou ), coefficient , coefficient c et action cq. D'une manire gnrale l'article 1 est rdig suivant l'ordre dans lequel se prsentent en pratique ces dterminations. A ce titre il constitue une sorte de guide.



1,15 Pression dynamique et coefficient de pression L'action lmentaire unitaire exerce par le vent sur une des faces d'un lment de paroi est donne par un produit cq, dans lequel :

q dsigne la pression dynamique (R-III-1,21) fonction de la vitesse du vent ; c un coefficient de pression (R-III-1,32 et C-III-1,421) fonction des dispositions de la construction dfinies en R-III-1,14 b, c, d et e.

Une des faces d'un lment appartenant une construction est dite soumise une pression (ou une surpression) lorsque la force normale cette face est dirige vers elle. Dans ce cas, par convention, c est positif. Elle est dite soumise une succion (ou une dpression) lorsque la force est dirige en sens contraire. Dans ce cas, par convention, c est ngatif. Des majorations ou des rductions peuvent affecter :

la pression dynamique q (R-III-1,24) ; le coefficient de pression c (R-III-1,322) ; les actions d'ensemble du vent (R-III-1,5)

Figure C-III-3

1,2 Pression dynamique

1,21 Dfinition La pression dynamique q en dcanewtons par mtre carr (daN/m) est donne en fonction de la vitesse V du vent en mtres par seconde par la formule : q = V/16,3 Les prsentes Rgles prennent comme base des calculs non pas la vitesse du vent de laquelle on dduirait son action, mais la pression qu'il exerce sur une surface plane, normale sa direction au point frapp par le filet d'air dont la vitesse s'annule. Cette pression, dite pression dynamique, est donc indpendante de la nature, de la position et des dispositions de la construction Elle est donne par la formule : q = V/20 tablie par application du thorme de Bernouilli o :

= masse volumique en kg par m de l'air sec dbarrasse de gaz carbonique, 15 C et sous une pression atmosphrique normale = 1,225 kg/m ; V = vitesse du vent en mtres par seconde (m/s) ; q = pression dynamique du vent en dcanewtons par mtre carr (daN/m), ce qui donne pour q la valeur q = V/16,3

1. La pression atmosphrique normale est la pression exerce par une colonne de 76 cm de mercure 0C pour la valeur normalise de l'acclration due la pesanteur (9,80665 m/s). La pression atmosphrique normale est gale 101 325 pascals = 1,013 bar

1,22 Pression dynamique normale et pression dynamique extrme Conformment la rgle I-3,1, on doit envisager dans les calculs une pression dynamique normale et une pression dynamique extrme ; le rapport de la seconde la premire est pris gal 1,75.

1,23 Pressions dynamiques de base

1,231 Dfinition Par convention, les pressions dynamiques de base normale et extrme sont celles qui s'exercent une hauteur de 10 m au-dessus du sol, pour un site normal (C-III-1,242), sans effet de masque (C-III-1,243) sur un lment dont la plus grande dimension est gale 0,50 m.



1,232 Valeurs Elles varient avec les zones (Figure R-III-1) et une altitude infrieure ou gale 1 000 m sont donnes par le tableau 5. La partie Actions du vent de l'Eurocode inclut une carte vent tablie sur la base de relevs mtorologiques plus rcents et plus complets que ceux qui taient disponibles lors de l'tablissement des Rgles Neige et Vent actuelles. Compte tenu de sa publication prochaine et afin d'viter les inconvnients qui pourraient natre de la coexistence de deux cartes diffrentes, il est ncessaire de modifier la carte des Rgles NV 65 actuelles. L'Eurocode dfinit la vitesse de rfrence du vent sur une base probabiliste : le vent cinquantennal , de priode de retour gale 50 ans. C'est sur ce vent de rfrence que s'appuient, d'ores et dj, les tudes de grands projets en France (grands ponts, grands immeubles, stades, etc. losrqu'ils font l'objet d'une tude en soufflerie turbulente. Dans l'idal, il aurait t souhaitable d'introduire cette rfrence au vent cinquantennal dans les Rgles NV 65, dans un souci d'harmonisation. Cependant, cette rfrence conduirait globalement une importante augmentation du niveau des charges. La prise en compte dans l'Eurocode, de l'influence rductrice de la rugosit du sol dans les zones urbaines, compense globalement cette augmentation : son introduction dans les Rgles NV 65 a t envisage, en mme temps que celle du vent cinquantennal, pour maintenir un niveau global de scurit quivalent aux rgles actuelles ; mais cette disposition nouvelle rendait pus complexe l'utilisation des rgles Finalement, il a t renonc cette double introduction du vent cinquantennal et de la rugosit dans les rgles NV 65. La modification consiste donc maintenir la mme fourchette de valeurs pour la pression dynamique de base normale, soit 50 90 daN/m en France mtropolitaine, ainsi que le niveau moyen de pression sur l'ensemble du territoire mtropolitain. Un autre objectif a t de limiter au miximum les parties du territoire o la variation de la pression est suprieur 20 %, par rapport la situation prcdente. La nouvelle carte partage le territoire mtropolitain en 4 zones au lieu de 3 rgions dans la carte prcdente. Entre les extrmes 50 et 90 daN/m, les valeurs intermdiaires de 60 et 75 daN/m ont t retenues, contre 70 daN/m dans la carte prcdente. Notes :

la nouvelle carte dcoupe le territoire en zones , terminologie adopte pour viter les confusions avec les rgions de la cartes prcdente ; la pression dynamique normale pour les DOM cycloniques est maintenue 120 daN/m (zone 5 de la nouvelle carte, rgionIV de la carte prcdente : il est rappel que les valeurs des Rgles sont donnes pour un site normal : en rgion montagneuse. mme une altitude infrieure 1 000 m, ces valeurs ne doivent tre adoptes qu'aprs examen des conditions topographiques locales ; les pressions extrmes des vents, mme en site expos (R-III-1,242) ne protgent pas coup sur contre l'effet des trombes() ou tornades, phnomnes imprvisibles que la Commission n'a pas retenus pour des rgles gnrales, applicables en mtropole. A noter qu'en mai 1961, une trombe s'est dplace au-dessus de la Normandie, mais que n'ayant affect aucun appareil enregistreur. les relevs de la Mtorologie Nationale n'en font pas tat

1. la trombe, tourbillon d'air axe vertical, est distinguer nettement du grain, vent violent de courte dure (de l'ordre de quelques minutes) constat lors d'un passage en un point d'une discontinuit atmosphrique (surface sparant deux masses d'air distinctes). Dans un cas comme dans l'autre, la vitesse du vent est alors trs suprieure celle observe avant et aprs. Tableau 5

Valeur des vitesses du vent correspondant celles des pressions dynamiques pour les diffrentes zones donnes par le tableau 5



Au-del de 1000 m d'altitude, le cahier des charges doit obligatoirement prescrire les pressions dynamiques de base prendre en compte dans les calculs. Tableau 6

Figure R-III-1 France mtropolitaine : carte des zones de vent



Tableau 7



Tableau 7 (suite)



1,239 Valeurs fixes par le cahier des charges Le cahier des charges peut prescrire des pressions dynamiques de base normale et extrme suprieures celles des Rgles et modifier leur rapport suivant les rsultats des observations, les conditions locales, et la destination du btiment, en particulier lorsque sa prennit doit tre assure avec un large coefficient de scurit.

1,24 Modification des pressions dynamiques de base

1,241 Effet de la hauteur au-dessus du sol La variation de la vitesse du vent avec la hauteur H dpend de plusieurs facteurs : le site, la vitesse maximale du vent et le freinage d au sol. Soit qH la pression dynamique agissant la hauteur H au-dessus du sol exprime en mtres, q10

Pour H compris entre 0 et 500 m, le rapport entre q

la pression dynamique de base 10 m de hauteur.

H et q10

est dfini par la formule :



La hauteur H est compte partir du sol environnant suppos sensiblement horizontal dans un grand primtre en plaine autour de la construction. Pour les constructions en bordure immdiate du littoral, on adopte une pression constante entre 0 et 10 m gale celle rgnant 10 m.

Le freinage d au sol est fonction de la rugosit de celui-ci ; ainsi la mer freine moins qu'une prairie plate et dnude, cette dernire moins qu'une contre boise et une telle contre moins qu'une agglomration urbaine. Des formules de la forme

sont couramment utilises ; elles correspondent assez bien pour des vents rguliers avec les donnes mtorologiques. La formule donne dans les Rgles a t choisie pour tenir compte de l'effet de rafale dont la loi d'accroissement avec la hauteur au-dessus du sol est attnue par rapport celle d'un vent rgulier et pour faciliter les calculs.

Lorsque le sol environnant la construction prsente des dnivellations avec fortes pentes, la hauteur H est compte partir d'un niveau infrieur celui du pied de la construction. L'annexe 2 indique, titre d'exemple, un mode d'valuation du niveau fictif partir duquel peut tre compte la hauteur H, lorsque le sol environnant la construction n'est pas horizontal. Les cas extrmes figurant dans cette annexe sont rappels ci-aprs : Si la pente est infrieure ou gale 0,3, la hauteur H peut tre compte partir du pied de la construction. Figure C-III-5

Figure C-III-6

Si la pente est gale ou suprieure 2, la hauteur H pour des constructions situes dans une zone de largeur gale la diffrence de niveau z2 - z1

, partir de la ligne de crte, doit tre compte partir du niveau du terrain au pied de la dnivellation.

Le diagramme des pressions en fonction de la hauteur H, qui est utilis pour le calcul des constructions, peut tre simplifi sous rserve de donner des rsultats suprieurs ou quivalents pour les sollicitations maximales tant pour les ractions d'appui que pour les moments de flexion ou de renversement.

En particulier le diagramme simplifi doit tre tel qu' tous les niveaux de la construction la pression dynamique correspondant



ce diagramme soit au moins gale celle du diagramme dfini par les Rgles. Figure C-III-7 Exemples de diagrammes simplifis valables dans tous les cas

La simplification qui consiste prendre en compte une pression dynamique constante gale celle rgnant au sommet de la construction, peut tre notamment adopte pour les constructions de faible hauteur. Elle a t transforme en rgle pour les constructions courantes (R-III-2,92).

1,242 Effet de site A l'intrieur d'une rgion laquelle correspondent des valeurs dtermines par des pressions dynamiques de base (R-III-1,23), il convient de tenir compte de la nature du site d'implantation de la construction. Les valeurs des pressions dynamiques de base normale et extrme dfinies en 1,23 doivent tre multiplies par un coefficient de site ks

gal :

Tableau 8

Les Rgles considrent trois types de sites : Site protg. Exemple. Fond de cuvette bord de collines sur tout son pourtour et protg ainsi pour toutes les directions du vent Site normal. Exemple. Plaine ou plateau de grande tendue pouvant prsenter des dnivellations peu importantes, de pente infrieure 10 % (vallonnements, ondulations). Site expos. Exemples. Au voisinage de la mer : le littoral en gnral (sur une profondeur d'environ 6 km) ; le sommet des falaises ; les les ou presqu'les troites. A l'intrieur du pays : les valles troites o le vent s'engouffre ; les montagnes isoles ou leves (par exemple Mont Saint-Vincent) et certains cols. C'est ainsi que les stations comme Angoulme, Langres, Millau, Mont Saint-Vincent, sont considres en site expos.

Les sites correspondent des surfaces localises de faible tendue par rapport aux zones. La nature du site doit tre dfinie par le cahier des charges d'aprs les donnes locales, et des coefficients intermdiaires entre les valeurs extrmes peuvent tre adopts pour tenir compte des attnuations de protection ou d'exposition existant en ralit par rapport aux cas limites. La possibilit donne par les Rgles de choisir des coefficients ks

ayant des valeurs comprises entre les valeurs extrmes, s'explique par l'existence de toute une gamme de sites intermdiaires entre ceux dfinis ci-dessus

L'application du coefficient de site protg aux constructions de grande hauteur doit tre expressment justifie. Par construction de grande hauteur, au-del de 30 m environ, on entend aussi bien les btiments tours usage d'habitation que les chemines, tours, rservoirs sur pylnes, grands hangars, etc.



1,243 Effet de masque Il y a effet de masque lorsqu'une construction est masque partiellement ou totalement par d'autres constructions ayant une grande probabilit de dure. L'effet de masque peut se traduire :

soit par une aggravation des actions du vent, lorsque la construction situe derrire le masque se trouve dans une zone de sillage turbulent. Dans ce cas, il n'est pas possible de formuler de rgles ; seuls des essais en soufflerie peuvent donner des renseignements prcis. soit par une rduction des actions du vent dans les autres cas. Les pressions dynamiques de base peuvent alors tre rduites de 25 % sous rserve de la rgle III-1,245.

Les surfaces intresses doivent remplir simultanment les deux conditions suivantes :

tre abrites entirement par le masque pour toutes les directions du vent dans le plan horizontal ; tre situes au-dessous de la surface dcrite par une gnratrice ayant une pente de 20 % vers le sol, dirige vers l'intrieur du masque et prenant appui sur le contour apparent des constructions protectrices.

Peuvent tre considrs comme prsentant la probabilit de dure requise, des ensembles de btiments de caractre dfinitif conus et construits simultanment ou des btiments l'intrieur d'une agglomration. La localisation de l'effet de masque est encore plus accentue que celle de l'effet de site On entend par masque, le matre-couple de la construction protgeant la surface abrite pour la direction du vent considre Chaque cas tant un cas particulier, il est difficile de donner des rgles gnrales et la rduction pour effet de masque ne doit tre utilise qu'avec prudence en raison des effets de sillage Figure C-III-8 Exemples de constructions abrites totalement ou en partie.

1. La valeur 2418' de l'angle d'attaque dcoule de l'application du diagramme de la figure C-III-43, tant suppos gal 1.

1,244 Effet des dimensions

Le coefficient de rduction tient compte de la variation de la pression dynamique moyenne du vent en fonction de la dimension de la surface frappe ; en effet la structure du vent n'tant pas uniforme, les tourbillons locaux influencent les pressions dynamiques moyennes qui, toutes choses gales par ailleurs, sont plus faibles sur les grandes surfaces que sur des surfaces rduites. Il est rapport une seule dimension pour ne pas compliquer les rgles et parce qu'on ne dispose d'aucune donne concernant la simultanit et la superposition de tourbillons d'axe horizontal et d'axe vertical. L'effet perturbateur du sol, qui engendre des tourbillons, s'attnuant au furet mesure qu'on s'lve, la rduction de l'effet du vent a t limite 10 % partir d'une hauteur de 50 m au-dessus du sol, pour des surfaces dont la plus grande dimension est gale ou suprieure 7 m.

Le sol environnant la construction est suppos sensiblement horizontal dans un grand primtre (R-III-1,241). Dans le cas de



constructions situes sur un terrain prsentant des dnivellations importantes, la cote H est compte partir d'un niveau fictif (annexe 2).

1,244-1 lments d'une construction n'intervenant pas dans la vrification de la stabilit d'ensemble au vent. Les pressions dynamiques s'exerant sur les lments constitutifs d'une construction (panneaux, potelets, lisses, poutres, poteaux, etc.) doivent tre affectes d'un coefficient de rduction fonction de la plus grande dimension (horizontale ou verticale) de la surface offerte au vent (matre-couple R-III-1,13) intressant l'lment considr, et de la cote H du point le plus haut de cette surface.

Dans le cas de surfaces courbes, la plus grande dimension considrer est celle du matre-couple correspondant (R-III-1,13). Le coefficient correspondant une moyenne entre une pression leves en certains points et une pression rduite en d'autres points, la surcharge devrait varier de la faon la plus dfavorable tout le long de la pice Toutefois, pour simplifier, les Rgles supposent cette surcharge constante pour des lments sur deux appuis ou pour chacune des traves d'lments continus de dimensions courantes tels que ceux appartenant des ossatures de btiments d'habitation, et une variation arbitraire de la surcharge par traves entires pour des lments continus de dimensions importantes (annexe 3). Pour chaque valeur de H, la courbe donnant est obtenue par interpolation en fonction de H, entre les courbes extrmes (H = 30 et H = 50). La figure C-III-9 donne un exemple d'interpolation pour H = 42 m. Figure C-III-9

Les lments isols (poutres reposant sur deux appuis et poutres consoles) sont calculs en affectant les pressions dynamiques du coefficient (fig. R-III-2). Les lments continus de dimensions courantes tels que ceux appartenant des ossatures de btiments d'habitation sont calculs en affectant la pression dynamique sur chaque trave du coefficient correspondant la trave considre suppose isole. Les lments continus de dimensions importantes (grandes poutre continues, mts haubans, etc.) ventuellement avec porte--faux aux extrmits, sont calculs en affectant les pressions dynamiques appliques sur les diffrentes traves, de coefficients gaux 0,90 ou 1,10 de la faon la plus dfavorable pour raliser les moments maximaux soit en trave, soit sur appui, les coefficients tant dtermins pour chaque trave suppose isole. Figure R-III-2 Coefficient de rduction des pressions dynamiques pour les grandes surfaces.



1,244-2 lments d'une construction intervenant dans la vrification de la stabilit d'ensemble au vent. Les pressions dynamiques correspondant chaque niveau d'une construction doivent tre affectes d'un coefficient de rduction (fig. R-III-2) dtermin en fonction de la plus grande dimension (horizontale ou verticale) de la surface offerte au vent (matre-couple R-III-1,13) intressant l'lment de stabilit considr. Ce coefficient garde, entre les cotes 0 et 30 m, une valeur constante correspondant celle de la cote Hb de la base de la construction. Il varie ensuite linairement jusqu' une valeur correspondant, soit celle de la cote Hs du sommet de la construction, soit celle de la cote Hs

= 50 m au-dessus de laquelle il reste constant et gal cette dernire valeur.

La figure C-III-9 bis donne un exemple de dtermination de la courbe de variation du coefficient pour deux constructions :

l'une loigne du sol d'une distance e (Hb l'autre reposant sur le sol (H

= e) et telle que la cote de son sommet soit comprise entre 30 et 50 m ; b

= 0) et telle que la cote de son sommet soit suprieure 50 m

Dans les deux cas la plus grande dimension de la construction est par hypothse la largeur a du matre-couple. Dans le cas de constructions dont le matre-couple a une largeur variable, la plus grande dimension considrer est soit la hauteur, soit la largeur maximale du matre-couple (ex : rfrigrants). Dans certains lments les sollicitations calcules suivant III-1,244-1 se cumulent avec celles calcules suivant le prsent paragraphe Figure C-III-9 bis

1,245 Rduction maximale des pressions dynamiques de base Pour les constructions dfinitives, la totalit des rductions autorises par les rgles III-1,243 Effet de masque et III-1,244 Effet des dimensions ne doit, en aucun cas, dpasser 33 %.

1,246 Valeurs limites des pressions dynamiques corriges Les valeurs limites maximales ne sont pas applicables en zone 5. Quels que soient la hauteur H au-dessus du sol (R-III-1,241), le site (R-III-1,242), l'effet de masque (R-III-1,243) et l'effet des dimensions (R-III-1,244), les valeurs de la pression dynamique corrige sont limites comme ci-dessous (tableau 9) . Tableau 9

Sauf de trs rares exceptions (par exemple : Mont Aigoual, Mont Ventoux), il n'est pas ncessaire de prvoir sur des surfaces dont la plus grande dimension horizontale est gale 0,50 m des vitesses normales de vent suprieures 52,6 m/s (190km/h), correspondant une pression normale de 170 daN/m. En effet, cette valeur multiplie par le coefficient de forme 1,6 (treillis - R-



III-5,122) et un coefficient de rduction des pressions de 0,90 (R-III-1,244) donne 245 daN/m, soit 250 kg/m. Or, on n'a jamais eu de mcompte, sous les effets statiques du vent, pour les constructions en treillis de trs grande hauteur (plus de 50m) telles que les pylnes de T.S.F., calcules avec cette pression rglementaire de 250 kg/m (Cahier des prescriptions communes applicables aux travaux de l'Administration des Ponts et Chausses. Fascicule 61). D'autre part, il convient de ne pas perdre de vue que la scurit de ces constructions est galement vrifies (R-I-3,1) pour une pression extrme de 287,5 daN/m ; la vitesse extrme correspondante du vent est alors de 69,6 m/s, vitesse jamais enregistre en France au 31 dcembre 1964, mme 1912 m au Mont Ventoux (68 m/s) et 2 860 m au Pic du Midi (69 m/s) qui disposent d'anmomtres spciaux donnant une meilleure dfinition des grandes vitesses. La pression dynamique minimale de 30 daN/m correspond une vitesse de 22,1 m/s soit 78,7 km/h, qui est dj considre comme celle d'un coup de vent en plaine.

1,3 Disposition des constructions

1,31 Classement des constructions en catgories Les Rgles dfinissent les constructions d'aprs :

leur forme d'ensemble, leur position dans l'espace, la permabilit de leurs parois.

1,311 Forme d'ensemble Les Rgles distinguent :

les constructions prismatiques base quadrangulaire (R-III-2) ; les constructions prismatiques base polygonale rgulire ou circulaire (R-III-3) ; les panneaux pleins et les toitures isoles (R-III-4) ; les constructions ajoures et les constructions en treillis (R-III-5) ; les constructions diverses (R-III-6) ne rentrant pas dans les catgories prcdentes.

1,312 Position dans l'espace Les Rgles envisagent :

a les constructions reposant sur le sol ou accoles un plan de grandes dimensions (immeuble ou mur) ; b les constructions arodynamiquement isoles dans l'espace, pour lesquelles les distances au sol et une paroi voisine sont respectivement suprieures ou gales leur dimension suivant la verticale ou suivant une perpendiculaire cette paroi ; c les cas intermdiaires entre le cas a et le cas b ; d les constructions comprises entre deux plans parallles de grandes dimensions (immeubles ou murs).

Figure C-III-11

1,313 Permabilit des parois Une paroi a une permabilit au vent de % si elle comporte des ouvertures de dimensions quelconques dont la somme des aires reprsente % de son aire totale. D'aprs le degr de permabilit des parois, les Rgles considrent trois types de constructions. Une construction est dite :

ferme, si ses parois prsentent des fuites et des petites ouvertures uniformment rparties, la permabilit moyenne de ces parois tant infrieure ou gale 5 %. Si toutes les parois ont une permabilit nulle, c'est--dire si elles ne laissent absolument pas passer l'air mme de faon accidentelle, la construction est dite ferme tanche ; partiellement ouverte, si l'une des parois au moins prsente ou peut prsenter certains moments une permabilit moyenne comprise entre 5 et 35 % ; ouverte, si l'une des parois au moins prsente ou peut prsenter certains moments une permabilit gale ou suprieure 35 %.



La pression due au vent rgnant l'intrieur d'une construction (R-III-1,41) dpend du degr de possibilit de passage de l'air travers ses parois extrieures, fonction lui-mme de la permabilit de ces parois Pour en tenir compte d'une faon aussi approche que possible sans compliquer les Rgles, les constructions (ou leurs compartiments) ont t classes en trois catgories en fonction du degr de permabilit de leurs parois. Les constructions fermes sont en pratique tous les btiments usage d'habitation ou de bureaux : dans ces constructions l'existence de chemines et de bouches d'aration, les joints de tuiles ou d'ardoises, le jeu mme minime existant sur la priphrie des fentres et des portes closes, constituent suffisamment de fuites pour donner la permabilit une valeur non nulle. Le cas des constructions fermes tanches se rencontre trs rarement : il s'agit de constructions spciales pour des besoins scientifiques et de type particulier de rservoirs. Dans les constructions partiellement ouvertes ou ouvertes, certaines parois et la toiture comportent seulement de petites ouvertures, comme dans le cas prcdent, et font obstacle l'coulement de l'air, mais contrairement ce qui se passe dans les constructions fermes, une ou plusieurs parois sont ouvertes en partie ou en totalit :

ces parois peuvent manquer ; par exemple : halles de gare ayant une faade ou un pignon ouvert, auvents adosss un mur ou un btiment ; ou bien peuvent comporter des panneaux mobiles ; exemple : hangars pour avions avec une faade entire en porte. De nombreuses constructions industrielles ou des halles appartiennent cette catgorie.

Il convient de noter que certaines constructions en cours d'excution peuvent avoir des permabilits trs diffrentes de celles de la construction termine. On doit, le cas chant, en tenir compte dans les calculs, car assez souvent, pendant les phases provisoires (par exemple faades non montes), les actions du vent sont suprieures celles s'exerant sur la construction dfinitive.

1,32 Configuration des cons

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