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Meteodyn EC1 : Calcul automatique pour le dimensionnement au vent selon l’Eurocode 1
La conception des structures et bâtiments doit tenir compte des conditions de vents extrêmes.
Le dimensionnement au vent des constructions est régi par l’Eurocode 1 (1) : « Actions sur les structures » et plus particulièrement la section « Actions du vent ».
Il est complété par son Annexe Nationale (2) qui précise certains paramètres spécifiques à la France.
La vitesse locale du vent dépend du lieu, de la hauteur au-dessus du sol, de la forme du terrain, et des obstacles qu’il rencontre au sol, sur sa trajectoire. Si les deux premiers éléments sont simples à prendre en considération, la difficulté est nettement plus élevée pour la rugosité (type d’obstacles) et pour l’orographie (forme du sol).
L’effet de la rugosité est modélisé simplement, mais dépend d’un paramètre z0 (longueur de rugosité) qu’il est très délicat de définir proprement : l’utilisateur doit comparer les photos aériennes du site à une échelle de rugosité tabulée selon cinq classes. C’est une étape délicate, sujette à interprétation.
Quant à l’orographie, les formules proposées par l’Eurocode sont assez difficiles à mettre en œuvre, d’autant plus que la forme du sol est rarement connue avec précision ! Il faudrait acquérir les cartes du relief et calculer les pentes locales tout autour du site pour estimer le coefficient d’orographie co.
Meteodyn propose l’application en ligne https://ec1.meteodyn.com qui répond à toutes ces questions.
Il vous suffit de saisir la localisation du bâtiment ainsi que sa hauteur, et l’application fait le reste !
Les paramètres régionaux Vb et co sont extraits des cartes de l’Annexe Nationale (2), à partir des coordonnées géographiques du lieu. L’application utilise alors la carte d’occupation des sols CORINE Land Cover fournie par le programme Européen Copernicus.
En associant à chaque type d’occupation des sols une rugosité spécifique (compatible avec l’échelle de l’Eurocode), et avec un calcul statistique de la traînée aérodynamique, la rugosité z0 est déduite pour chaque secteur de vent.
L’orographie est issue des données publiques de la NASA, SRTM à 3 secondes d’arc de résolution. Cette carte altimétrique permet de calculer sur tout le territoire l’altitude relative AC.
Le calcul du coefficient orographique est ensuite trivial.
Au-delà d’un coefficient orographique co supérieur à 1.15, l’application considère le site comme trop montagneux pour appliquer la méthode.
Vous disposez ainsi d’un outil rapide et simple d’utilisation qui permet de prendre en considération tous les paramètres influençant la vitesse de référence du vent qui dimensionne vos ouvrages.
Il vous suffit de renseigner la localisation de votre projet par son adresse ou ses coordonnées GPS, et la hauteur qui vous intéresse. L’application détermine automatiquement la rugosité et le coefficient orographique, puis calcule la pression dynamique de référence à utiliser pour le dimensionnement de votre ouvrage.
Vos résultats, finaux et intermédiaires, s’affichent simplement sur le fond de carte, la direction la plus pénalisante étant mise en évidence.
Documents utilisés lors de la conception de l’application
(1) Eurocode
- NF EN 1991-1-4 (Nov. 2005)
- NF EN 1991-1-4/A1 (Oct. 2010)
(2) Annexe Nationale
- NF EN 1991-1-4/NA (Mars 2008)
- NF EN 1991-1-4/NA/A1 (Juil. 2011)
- NF EN 1991-1-4/NA/A2 (Sept. 2012)
Pour affiner le calcul et tenter de réduire le coefficient orographique, des approches plus poussées sont nécessaires.
Meteodyn dispose d’un service d’estimation CFD (Mécanique des Fluides Numérique) de la vitesse de référence du vent, dédié au calcul du vent en terrain complexe.
Il répond parfaitement au besoin en prenant en considération la rugosité et l’orographie du terrain.
Il est compatible avec l’Eurocode et soutient les restrictions de la clause 1.5(2) de l’Annexe Nationale.
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