FR DTU P06-002 Fevrier 2009_I112402FR

DTU P06-002Fvrier 2009

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Rgles NV 65

Rgles NV 65

Rgles NV 65

Rgles dnissant les effets de la neige et du vent sur les constructions et annexes

Fvrier 2009 (DTU P 06-002)

DTU - RGLES DE CALCUL

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

Fvrier 2009

Avertissement de lditeur La prsente dition des Rgles NV 65 incorpore tous les modicatifs publis ce jour dont le modicatif n 4 de fvrier 2009. Ce modicatif n 4 modie les cartes vent et neige des Rgles NV 65 pour assurer la cohrence avec lEurocode 1. Il fait suite au modicatif n 2 de dcembre 1999, relatif la modication de la carte vent (qui annulait et remplaait le modicatif n 1 de fvrier 1987) et au modicatif n 3 davril 2000 relatif la carte neige . Cette dition incorpore, tout comme ldition davril 2000 du CSTB, la partie des rgles N 84 ncessaires lapplication des rgles NV lorsque les constructions ne sont pas calcules aux tats limites.

Toute reproduction ou reprsentation intgrale ou partielle, par quelque procd que ce soit, des pages publies dans le prsent ouvrage, faite sans lautorisation de lditeur ou du Centre Franais dExploitation du droit de copie (3, rue Hautefeuille, 75006 Paris), est illicite et constitue une contrefaon. Seules sont autorises, dune part, les reproductions strictement rserves lusage du copiste et non destines une utilisation collective et, dautre part, les analyses et courtes citations justifies par le caractre scientifique ou dinformation de luvre dans laquelle elles sont incorpores (Loi du 1er juillet 1992 - art. L 122-4 et L 122-5 et Code Pnal art. 425). CSTB fvrier 2009 ISBN 978-2-86891-413-2

Rgles NV 65 Sommaire

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Sommaire GnralIntroduction........................................................................................ 3 Table mthodique des matires ....................................................... 7 Rgles NV 65 ..................................................................................... 13 Annexes aux Rgles NV 65 ............................................................. 127 Principales notations employes dans les Rgles NV 65................ 217

Note explicative 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 figure des commentaires du chapitre III. Les grandeurs mcaniques sont exprimes avec les units du systme SI (mtre, kilogramme-masse, seconde) dont lemploi a t rendu obligatoire la date du 1er janvier 1962.

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Rgles NV 65 Introduction

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IntroductionJusquen 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 lAir, ils nenvisageaient pas lexistence 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. la demande du ministre de la Reconstruction, une Commission fut cre pour tablir un rglement tenant compte des donnes scientifiques et statistiques connues lpoque. Malheureusement, pour les btiments, ces donnes taient, de rares exceptions prs, limites des essais arodynamiques trangers, et pour les vitesses du vent lexprience des techniciens de la Mtorologie nationale en labsence darchives dtruites pendant la guerre. Nanmoins, les Rgles NV 46 furent rdiges daprs 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 dannes. 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 lapplication des Rgles navait 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 dides directrices.

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Faciliter lutilisation des Rgles

Pour rpondre aux desiderata de lenqute, 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 lordre dans lequel se prsentent les dterminations successives permettant daboutir 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 demploi de ces prescriptions, fonde sur la notion denveloppe, est parfois acquise au prix dune lgre majoration des sollicitations.

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tendre le champ dutilisation 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 dessais excuts ltranger et a fait excuter en France une srie importante dessais (1) 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.

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Tenir compte de lvolution 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 dimmeubles 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 sest rvle assez rare dans le pass. Mais il pourrait ne pas en tre de mme pour certaines structures leves, lgres, faible coefficient damortissement 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 dannes, 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.

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Tenir compte de lvolution des mthodes de calcul et de dtermination de la scurit

Le recours deux types de surcharges, dj envisag dans les Rgles NV 46, parat simposer avec les mthodes de calcul suivant la thorie des tats limites qui se dveloppent en France et ltranger. La Commission a essay de dfinir des surcharges normales correspondant ltat 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.

1.

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

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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 sest abstenue dindiquer les conditions de vrification de la scurit, laissant ce soin aux rglements particuliers chaque matriau.

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Tenir compte de lvolution des ides sur la dtermination de la vitesse de calcul du vent

Deux tendances se manifestent pour estimer la valeur de calcul du vent : lune utilise le gradient de vent, compte tenu du type de terrain (mers et lacs prairies dnudes plaines avec haies et bouquets darbres agglomrations), lautre est base sur la vitesse du vent la hauteur mtorologique standard 10 mtres. Quel que soit le critre retenu, lestimation du vent maximal auquel une structure aura rsist au cours de sa vie prsentera toujours un degr considrable dincertitude : 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 dessais sur maquettes au tunnel arodynamique des structures places dans un vent naturel et soumises tous les effets de lenvironnement (interaction sillage Venturi). La Commission a estim quelle manquait dlments suffisants et certains dapprciation pour changer les bases des Rgles NV 46 : pression dynamique 10 mtres ; 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 leffort moyen global du vent en fonction de la plus grande dimension de la pice, du panneau ou de la structure considrs dans le calcul. En consquence la pression dynamique de base des prsentes Rgles est dfinie comme celle sexerant 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 5 m). 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 leffet des dimensions par lintermdiaire dun coefficient rducteur qui ne figurait pas dans les Rgles NV 46.

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Lapplication des Rgles NV 46 pendant plus dun an a suscit de nombreuses demandes de renseignements et quelques observations motives. La Commission de rdaction a estim quil convenait damnager 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 quil convient dintensifier les recherches mtorologiques et arodynamiques, de procder des essais directs sur des structures relles et de dvelopper les liaisons internationales afin de disposer dlments plus complets et plus certains en vue dune future rvision.N. Esquillan

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Rgles NV 65 Table mthodique des matires

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Table mthodique des matiresPrambule ......................................................................... 13 1 2 3 Objet des rgles ...........................................................13 Domaine des Rgles .....................................................14 Vrication des conditions de rsistance et de stabilit .................................................................14 1,241 1,242 1,243 1,244 1,244-1 1,244-2 1,245 1,246 1,3 1,31 1,311 1,312 1,313 1,32 1,321 1,322 1,4 1,41 1,42 1,421 1,422 1,423 1,43 1,5 1,51 1,511 1,512 1,52 2 2,0 2,01 2,02 2,03 2,1 2,11 2,12 2,13 2,131 2,131-1 2,131-11 2,131-12 2,131-2 2,131-21 2,131-22 2,131-3 2,131-31 2,131-32 2,131-33 2,132 2,132-1 2,132-2 Effet de la hauteur au-dessus du sol............................43 Effet de site ....................................................................45 Effet de masque ............................................................46 Effet des dimensions .....................................................47 lments dune construction nintervenant pas dans la vrication de la stabilit densemble au vent .......47 lments dune construction intervenant dans la vrication de la stabilit densemble au vent. ........48 Rduction maximale des pressions dynamiques de base ...........................................................................49 Valeurs limites des pressions dynamiques corriges .49 Disposition des constructions ......................................50 Classement des constructions en catgories .............50 Forme densemble ........................................................50 Position dans lespace ..................................................50 Permabilit des parois ................................................50 Conguration des constructions ..................................51 Proportions densemble ...............................................51 Discontinuits des formes extrieures (actions locales) .............................................................52 Actions statiques exerces par le vent ........................53 Actions extrieures et actions intrieures ...................53 Actions sur les parois ....................................................53 Action lmentaire unitaire sur une face.....................53 Action rsultante unitaire sur une paroi ......................54 Action rsultante totale sur une paroi .........................55 Action densemble sur une construction.....................55 Actions dynamiques exerces par le vent ...................56 Actions parallles la direction du vent .....................57 Cas des surcharges normales .......................................57 Cas des surcharges extrmes .......................................58 Actions perpendiculaires la direction du vent .........58 Constructions prismatiques a base quadrangulaire ...60 Prescriptions communes ...............................................60 Pression dynamique ......................................................60 Direction du vent ...........................................................60 Rapport des dimensions ............................................60 Constructions prismatiques a base rectangulaire reposant sur le sol .........................................................60 Caractristiques .............................................................60 Coefcient o ..................................................................61 Actions extrieures........................................................62 Actions moyennes .........................................................62 Parois verticales .............................................................63 Vent normal ................................................................... 63 Vent oblique.................................................................. 63 Toitures uniques ............................................................63 Vent normal aux gnratrices...................................... 63 Vent parallle aux gnratrices ................................... 66 Toitures multiples ..........................................................67 Vent normal aux gnratrices...................................... 67 Vent parallle aux gnratrices ................................... 67 Vent oblique aux gnratrices .................................... 67 Actions locales ...............................................................68 Artes verticales ............................................................68 Rives de toiture ..............................................................68

CHAPITRE II : Effets de la neige........................................ 17 Effets de la neige ...............................................................................18 Prambule ..........................................................................................18 1 Charge normale, charge extrme et charge accidentelle ...................................................................19 2 Valeur des charges .......................................................19 2,1 Rgions...........................................................................19 2,2 Altitude...........................................................................23 2,3 Dispositions simplies pour la prise en compte des charges accidentelles.............................................24 2,4 Valeurs xes par le cahier des charges ......................24 3 Inuence des caractristiques de la toiture ................24 3,1 Pente des versants ........................................................24 3,2 Autres caractristiques..................................................25 3,3 Accumulations de la neige Cas courants .................25 3,31 Bords de toitures ...........................................................26 3,311 Zones o laltitude est infrieure 500 m ...................26 3,312 Zones ou laltitude est suprieure a 500 m .................26 3,32 Saillies et obstacles locaux ...........................................27 3,33 Toitures multiples redans (sheds) ..............................28 3,34 Noues des toits multiples .............................................28 3,341 Versants symtriques.....................................................28 3,342 Versants dissymetriques................................................29 3,35 Toitures plusieurs niveaux ..........................................30 4 Combinaison des effets de la neige et du vent2.........31 4,1 Rpartition sensiblement uniforme de la neige sur toute la toiture ........................................................32 4,2 Possibilit de rpartition non uniforme de la neige sous laction du vent ...................................................32 4,3 Dispositions de la toiture rendant impossible lenlvement de la neige par le vent (sheds, noues obtures une extrmit, terrasse avec acrotre) .....32 CHAPITRE III : Effets du vent ............................................ 17 1 1,1 1,11 1,12 1,13 1,14 1,15 1,2 1,21 1,22 1,23 1,231 1,232 1,233 1,24 Gnralits .....................................................................34 Dnitions et principes gnraux ................................34 Direction du vent ...........................................................34 Exposition des surfaces ................................................34 Maitre-couple ................................................................34 Action exerce par le vent sur une des faces dun lment de paroi ..................................................35 Pression dynamique et coefcient de pression ..........35 Pression dynamique ......................................................36 Dnition........................................................................36 Pression dynamique normale et pression dynamique extrme ..........................................................................36 Pressions dynamiques de base ....................................36 Dnition .......................................................................36 Valeurs ............................................................................37 Valeurs xes par le cahier des charges ......................43 Modication des pressions dynamiques de base ......43

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2,132-3 2,132-4 2,132-5 2,14 2,141 2,142 2,143 2,143-1 2,143-11 2,143-12 2,143-2 2,144 2,145

2,15 2,151 2,152 2,153 2,16 2,161 2,161-1 2,161-2 2,162 2,162-1 2,162-2 2,163 2,164 2,165 2,2 2,21 2,22 2,221 2,222 2,223 2,23 2,24 2,3

Angles de toitures .........................................................69 Valeurs limites ................................................................69 Autres actions locales ...................................................70 Actions intrieures.........................................................70 Constructions fermes ..................................................70 Constructions ouvertes comportant une paroi ouverte ..........................................................71 Constructions ouvertes comportant deux parois opposes ouvertes ........................................................71 Vent normal aux parois .................................................71 Parois situes dans le courant dair ............................ 71 Parois situes hors du courant dair ............................ 72 Vent oblique aux parois ................................................72 Constructions comportant des parois partiellement ouvertes ..................................................72 Constructions parois fermes dont la toiture comporte un lanterneau ou un shed ouvert dun seul ct ................................................................73 Actions rsultantes unitaires sur les parois .................74 Le vent ne traverse pas la construction .......................74 Le vent traverse la construction ...................................74 Valeurs limites ................................................................74 Actions densemble ......................................................74 Bloc unique toiture unique .......................................75 Vent normal aux gnratrices de la toiture .................75 Vent parallle aux gnratrices de la toiture ..............75 Bloc unique toiture multiple ......................................76 Vent normal aux gnratrices de la toiture .................76 Vent parallle aux gnratrices de la toiture ..............76 Blocs accols toiture unique .....................................76 Blocs accols toiture multiple ...................................77 Files accoles de blocs accols toiture unique ou multiple ..........................................................................77 Constructions prismatiques base rectangulaire loignes du sol ............................................................77 Caractristiques .............................................................77 Coefcients h et e ........................................................78 Constructions pour lesquelles ......................................78 Constructions pour lesquelles a 1 et b < 2,5 .........79 Constructions comprises entre deux plans parallles de grandes dimensions (immeubles ou murs) ............80 Actions extrieures moyennes .....................................80 Actions intrieures.........................................................81 Constructions prismatiques base quadrangulaire ou assimiles, de caractristiques spciales, reposant ou non sur le sol..............................................81 Constructions ayant deux faades parallles..............81 Caractristiques .............................................................81 Coefcient o ..................................................................81 Constructions base quadrangulaire dissymtrique .82 Caractristiques .............................................................82 Coefcient o ..................................................................82 Constructions base rectangulaire dont une des faades est remplace par une surface courbe symtrique convexe ou concave (de che relative infrieure 0,20) ............................................................82 Constructions faades parallles prsentant des dcrochements en plan ................................................82 Constructions faades parallles de grande longueur en ligne brise ou courbe ............................83 Constructions faades parallles prsentant un

2,351 2,352 2,4 2,41 2,42 2,9 2,91 2,92 2,921 2,922 2,923 2,93 2,931 2,931-1 2,931-2 2,931-21 2,931-22 2,932 2,94 2,95 2,96 2,97 3 3,0 3,01 3,02 3,03 3,1 3,2 3,3 3,31

dcrochement en lvation..........................................83 Caractristiques .............................................................83 Coefcient o ..................................................................83 Constructions dcrochements ..................................83 Dcrochements en lvation .......................................83 Dcrochements en plan ................................................84 Constructions courantes base rectangulaire mthode simplie .......................................................84 Caractristiques .............................................................84 Pressions dynamiques ...................................................86 Valeurs ............................................................................86 Rductions .....................................................................86 Majorations ....................................................................87 Actions extrieures........................................................87 Actions moyennes .........................................................87 Parois verticales .............................................................87 Toiture.............................................................................87 Vent normal aux gnratrices...................................... 87 Vent parallle aux gnratrices ................................... 88 Actions locales ...............................................................88 Actions intrieures.........................................................89 Actions rsultantes unitaires sur les parois et les versants ..........................................................................89 Actions densemble ......................................................90 Blocs accols en une seule le toiture unique .........90 Constructions prismatiques base polygonale rgulire ou circulaire....................................................90 Prescriptions communes ...............................................90 Pression dynamique ......................................................90 Direction du vent ...........................................................90 Rapport de dimensions ............................................... 91 Caractristiques .............................................................91 Coefcient global de trane c .....................................92 Coefcients ..................................................................94 Prismes et cylindres gnratrices verticales reposant sur le sol (o), ou loigns du sol dune distance e h (h) Prismes et cylindres gnratrices horizontales reposant ou non sur le sol (h) .................94 Prismes et cylindres gnratrices verticales loigns du sol dune distance e < h...........................95 Actions extrieures........................................................95 Actions moyennes .........................................................95 Parois ..............................................................................95 Toitures ...........................................................................98 Face intrieure dune construction loigne du sol...98 Actions locales ...............................................................99 Actions intrieures.........................................................99 Prismes de quatre cts (Catgorie I) .........................99 Prismes de plus de quatre cts (Catgories II et III) et cylindres (Catgories IV, V et VI) ..............................99 Constructions fermes ..................................................99 Constructions ouvertes (catgories V et VI uniquement)...................................................................99 Actions rsultantes unitaires sur les parois ...............100 Actions densemble ....................................................100 Prismes et cylindres a gnratrices verticales ...........100 Constructions fermes ................................................100 Constructions dont les parties infrieures et suprieures sont ouvertes simultanment ou isolment......................................................................101 Prismes et cylindres gnratrices horizontales ......101

3,32 3,4 3,41 3,411 3,412 3,413 3,42 3,5 3,51 3,52 3,521 3,522 3,6 3,7 3,71 3,711 3,712

2,31 2,311 2,312 2,32 2,321 2,322 2,33

2,33 bis 2,34 2,35 CSTB

3,72


9

3,721 3,721-1 3,721-2 3,722 4 4,0 4,01 4,02 4,03 4,1 4,11 4,12 4,13 4,14 4,15 4,2 4,21 4,22 4,221 4,222 4,223 4,224 4,23 4,231 4,232 4,233 4,233-1 4,233-2 4,234 4,24 4,241 4,242 5 5,0 5,01 5,02 5,1 5,11 5,12 5,121 5,122 5,123 5,13 5,131 5,132 5,2 5,21 5,22 5,23 5,231 5,232 5,24 5,241 5,242 5,25 6

Vent normal aux gnratrices.....................................101 Cylindres loigns du sol dune distance e d ........101 Cylindres reposant sur le sol ou loigns du sol dune distance e < d ........................................101 Vent parallle aux gnratrices ..................................101 Panneaux pleins et toitures isoles............................102 Prescriptions communes .............................................102 Pression dynamique ....................................................102 Force horizontale dentranement ............................102 Actions locales .............................................................102 Panneaux pleins...........................................................102 Caractristiques ...........................................................102 Direction du vent .........................................................103 Rapport de dimensions ...........................................103 Coefcient global de trane ct ..................................103 Actions densemble ....................................................103 Toitures isoles ...........................................................104 Caractristiques ...........................................................104 Toitures un versant ..................................................105 Direction du vent .........................................................105 Rapport de dimensions ...........................................105 Actions rsultantes unitaires sur le versant ...............105 Actions densemble ....................................................106 Toiture deux versants symtriques..........................107 Direction du vent .........................................................107 Rapport de dimensions ...........................................107 Actions rsultantes unitaires sur les versants ............108 Ven ontal ......................................................................108 Vent oblique au bord horizontal ................................109 Actions densemble ....................................................110 Toiture symtriques multiples ....................................110 Actions rsultantes unitaires sur les versants ............110 Actions densemble ....................................................111 Constructions ajoures et constructions en treillis ...111 Prescriptions communes .............................................111 Pression dynamique ....................................................111 Actions dynamiques ....................................................111 Elments plans ............................................................111 Caractristiques ...........................................................111 Elments plans uniques ..............................................112 Direction du vent .........................................................112 Coefcient global de trane ct ..................................112 Action densemble ......................................................113 Elments plans multiples ............................................113 Direction du vent et principe de calcul .....................113 Valeur des pressions sur les diffrents plans .............114 Ensembles prismatiques .............................................115 Caractristiques ...........................................................115 Action densemble ......................................................116 Tours et pylnes a section carre (mthode globale) 0,08 0,35 ..............................................................116 Coefcient global de trane ct ..................................116 Dcomposition de laction densemble ....................117 Tours et pylnes section en forme de triangle quilatral (mthode globale) 0,08 0,35 ..........117 Coefcient global de trane ct ..................................117 Dcomposition de laction densemble ....................117 Tours et pylnes a section carre ou rectangulaire (mthode par sommation) 0,60............................118 Constructions diverses ...............................................119

6,0 6,01 6,02 6,09 6,1 6,11 6,111 6,112 6,113 6,12 6,13 6,131 6,132 6,14 6,15 6,2 6,3 6,4

Prescriptions communes .............................................119 Pression dynamique ....................................................119 Caractristiques ...........................................................119 Application des rgles gnrales ..............................119 Constructions de forme particulire ..........................119 Toitures dont la base est un polygone rgulier ou un cercle .................................................................119 Direction du vent .........................................................119 Calottes sphriques ....................................................119 Cnes et pyramides ....................................................120 Constructions en forme de vote sans lanterneau reposant directement sur le sol..................................121 Tubes ou ls cylindriques rugueux et cbles torsads ........................................................................122 Gnratrices normales la direction du vent ...........122 Gnratrices inclines sur la direction du vent .........122 Constructions drives de la sphre .........................123 Drapeaux ......................................................................123 Constructions provisoires ...........................................124 Constructions en cours dexcution ..........................124 Constructions hors rglement ....................................125

ANNEXE 1 ...................................................................... 127 Annule et remplace par R-II-3,3 ANNEXE 2 : Constructions situes sur un terrain prsentant des dnivellations importantes ....................................... 129 2,1 2,2 2,21 2,22 2,23 Donnes de base ........................................................130 Diffrents cas envisags..............................................130 Premier cas : p 0,3 ....................................................130 Deuxime cas : 0,3 < p < 2 ........................................130 Troisime cas : p 2 ....................................................130

ANNEXE 3 : Effet des dimensions .................................. 131 3,1 3,11 3,111 3,112 3,12 3,121 3,122 3,123 3,124 3,2 3,21 3,211 3,212 3.213 3,22 3,221 3,222 3,23 3,231 3,232 3,233 3,24 lments nintervenant pas dans la vrication de la stabilit .........................................................................132 File de poteaux............................................................132 Caractristiques de la construction ...........................132 Dtermination des actions du vent sur la le de poteaux AB ..................................................................132 Poutre continue de grandes dimensions ..................132 Caractristiques ...........................................................132 Dtermination du coefcient affrent chaque trave ............................................................................133 Dtermination du moment maximal sur le deuxime appui ................................................133 Dtermination du moment maximal dans la troisime trave ..............................................133 Stabilit densemble dune construction ..................134 Btiment courant .........................................................134 Caractristiques ...........................................................134 Cas des plans de contreventement ...........................134 Cas des portiques .......................................................134 Btiment tour ...............................................................134 Caractristiques ...........................................................134 Courbe de variation du coefcient .........................134 Chemine .....................................................................134 Caractristiques ...........................................................134 Courbe de variation du coefcient .........................135 Vrication de la section situe au tiers infrieur .....135 Rservoir sur poteaux .................................................135 CSTB

10


3,241 3,242

Caractristiques ...........................................................135 Courbe de variation du coefcient .........................135

5,3

ANNEXE 4 : Dtermination de la priode propre T du mode fondamental doscillation dune construction ....... 131 4,1 4,2 4,3 4,4 4,41 4,411 4,411-1 4,411-2 4,412 4,412-1 4,412-2 4,412-3 4,42 Domaine de validit ....................................................138 Schmatisation de la structure ...................................138 Applications .................................................................138 Masse rpartie sur la hauteur ou suppose concentre au sommet du support ...........................139 Formules thoriques applicables au cas de certains systmes de forme simple ..........................................139 Masse concentre reposant sur un support de masse ngligeable ......................................................139 Inertie du support variable avec la hauteur ..............139 Inertie du support constante sur toute la hauteur....139 Masse repartie sur toute la hauteur ...........................139 Prismes ou cylindres de section constante ...............139 Troncs de cne sections homothtiques................139 Troncs de cne ou de pyramide quelconques .........140 Formule approche applicable au cas dune masse concentre reposant sur un support de masse non ngligeable ..................................................................141 Inertie du support constante sur toute la hauteur....141 Inertie du support variable avec la hauteur ..............141 Masse suppose concentre en divers niveaux .......141 Mthode par approximations successives de Vianello-Stodola ..........................................................141 Principe ........................................................................141 Application...................................................................142 Remarques ...................................................................142 Formules de Rayleigh .................................................142 Formule 1 .....................................................................142 Formule 2 .....................................................................143 Formules forfaitaires applicables aux btiments dhabitation..................................................................143 Contreventement par murs de maonnerie ou de bton banch ..............................................................143 Contreventement par voiles de bton arm.............143 Contreventement par ossature de bton arm ........143 Contreventement par ossature mtallique ...............143

5,31 5,32 5,33 5,34

Exemples de dterminations des actions intrieures unitaires pour des constructions comportant une ou plusieurs parois partiellement ouvertes ...................147 Mthode de calcul ......................................................147 Exemple 1 ....................................................................147 Exemple 2 ...................................................................148 Exemple 3 ...................................................................149

ANNEXE 6 : Exemples de dtermination des actions extrieures, intrieures et rsultantes unitaires pour des constructions relevant de larticle 2 du chapitre III ......... 150 6,1 6,11 6,111 Constructions fermes ................................................153 Constructions reposant sur le sol ...............................153 Construction ferme reposant sur le sol de rapports de dimensions infrieurs 2,5 ; toiture deux versants plans symtriques........................................................153 Constructions fermes reposant sur le sol de rapports de dimensions suprieurs 2,5 ; toiture deux versants plans symtriques .........................................155 Construction ferme reposant sur le sol dont un des rapports de dimensions est infrieur 0,5 ; toiture deux versants plans symtriques ................................ 156 Construction ferme reposant sur le sol de rapports de dimensions infrieurs 2,5 ; toiture en vote parabolique au 1/8 ......................................................156 Construction ferme reposant sur le sol de rapports de dimensions infrieurs 2,5 ; toiture en vote plein cintre ...................................................................157 Construction ferme reposant sur le sol de rapports de dimensions infrieurs 2,5 ; toiture multiple versants plans dissymtriques ; fatages perpendiculaires au grand ct .................................158 Construction ferme reposant sur le sol de rapports de dimensions infrieurs 2,5 ; toiture multiple versants plans dissymtriques, fatages parallles au grand ct....................................................................159 Construction ferme reposant sur le sol de rapports de dimensions infrieurs 2,5 ; toiture en sheds paraboliques multiples ...............................................160 Construction ferme loigne du sol de rapports de dimensions infrieurs 2,5 ; toiture-terrasse ............161 Constructions comportant des parois ouvertes .......161 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.........................................................................161 Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions vriant les ingalits suivantes : 0,5 a 2,5 ; 1 b 2,5 ; les deux pignons sont compltement ouverts ; les faades et les versants de toiture sont ferms ; toiture deux versants plans symtriques ..................................................................163 Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions vriant les ingalits suivantes : 0,5 a 2,5 ; 1 b 2,5 ; b/a 0,5 ; trois parois verticales sont ouvertes en totalit ; une paroi verticale est ferme ; toiture deux versants plans symtriques ..................................................................164 Double auvent sur mur continu..................................165 Constructions comportant des parois partiellement ouvertes reposant sur le sol........................................165 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 ...165

6,112

6,113

6,114

4,421 4,422 4,5 4,51 4,511 4,512 4,513 4,52 4,521 4,522 4,53 4,531 4,532 4,533 4,534

6,115

6,116

6,117

6,118

6,12 6,2 6,21

ANNEXE 5 : Exemples de dtermination des actions intrieures unitaires pour des constructions comportant des parois partiellement ouvertes ................ 145 5,1 5,1 Remarque .....................................................................146 Rappel des actions intrieures unitaires retenir pour les constructions ne comportant pas de parois essentiellement ouvertes ...........................................146 Constructions fermes ...............................................146 Constructions ouvertes comportant une paroi ouverte .........................................................................146 Paroi ouverte ( 35) au vent .....................................146 Paroi ouverte ( 35) sous le vent, normale au vent ..........................................................................146 Paroi ouverte ( 35) sous le vent, parallle au vent ..........................................................................146 Constructions ouvertes comportant deux parois .... opposes ouvertes ......................................................147 Parois ouvertes ( 35) normales au vent ..................147 Parois ouvertes ( 35) parallles au vent ..................147

6,22

5,21 5,22 5,221 5,222 5,223 5,23 5,231 5,232

6,23

6,24 6,3 6,31

CSTB


11

6,32

6,33

Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions infrieures a 2,5 ; ayant deux parois fermes, une paroi partiellement ouverte (permabilite = 20) et une paroi ouverte, toiture a deux versants plans symtriques ........................................................167 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 .........................................169

ANNEXE 9 : Dtermination des actions du vent sur les lments plans des constructions en treillis ................... 173 9,1 9,2 9,3 9,4 Caractristiques dune barre ......................................186 Dnition du rapport de dimensions dune barre constitutive...................................................................186 Dtermination des actions du vent sur une barre ....186 Dtermination de laction du vent sur un lment plan ...............................................................................188

ANNEXE 7 : Actions rsultantes unitaires sur les parois de constructions ouvertes traverses par le vent ................ 171 7,1 Tableau .........................................................................172

ANNEXE 10 : Inuence du rapport de dimensions des lments plans uniques ajoures ou entreillis sur le coefcient global de trainee ct........................................ 189 ANNEXE 11 : Exemples de dtermination des actions densemble pour les constructions relevant de larticle 2 du chapitre III ................................................. 191 11,1 11,11 11,12 11,13 11,2 11,21 11,22 11,23 11,3 Construction ferme toiture-terrasse et base rectangulaire ................................................................192 Caractristiques ...........................................................192 Vent sur la face Sa ........................................................192 Vent sur la face Sb ........................................................192 Construction ferme base rectangulaire toiture versants plans fatage parallle au grand ct ......193 Caractristiques ...........................................................193 Vent sur la face Sa ............................................................193 Vent sur la face Sb ............................................................194 Construction a base rectangulaire dont une face est entirement ouverte toiture a versants plans fatage parallle au grand cote .....................194 Caractristiques ...........................................................194 Vent sur la surface ouverte ............................................194 Vent sur la face ferme ...................................................195 Vent parallle la face ouverte ....................................195 Construction ferme base rectangulaire et toiture multiple fatages perpendiculaires au grand ct...195 Caractristiques ...........................................................195 Vent sur la face Sb Vent normal aux fatages ..........195 Action de renversement.................................................195 Action de soulvement ...............................................196 Vent sur la face Sb Vent normal aux fatages .........196 Action de renversement.................................................196 Action de soulvement ...............................................197 Vent sur la face Sa Vent parallle aux fatages........197 Action de renversement .............................................197 Action de soulvement ...............................................197 Construction ferme base rectangulaire forme de quatre blocs gaux Toiture versants plans Fatage parallle au grand ct .................................197 Caractristiques ...........................................................197 Construction considre dans son ensemble...........198 Vent sur la face Sa Vent normal au fatage ...............198 Action de renversement ............................................198 Action de soulvement ...............................................198 Vent sur la face Sb Vent parallle au fatage ............198 Action de renversement .............................................198 Action de soulvement ...............................................199 Blocs considrs isolment ........................................199 Action de renversement .............................................199 Action de soulvement ...............................................199 Actions retenir sur chacun des blocs ......................199

ANNEXE 8 : Actions dynamiques exerces par le vent....................................................................... 173 8,1 8,2 8,3 8,31 8,311 8,312 8,32 8,33 8,34 8,4 8,41 8,42 8,43 8,5 8,51 8,511 8,512 8,512-1 8,512-2 8,513 8,52 8,521 8,522 8,522-1 8,522-2 8,523 8,523-1 8,523-2 8,523-3 8,53 8,531 8,532 8,532-1 8,532-2 8,533 8,533-1 8,533-2 8,533-3 8,533-4 Prise en compte des actions dynamiques .................174 Actions parallles la direction du vent ...................174 Actions perpendiculaires la direction du vent .......174 Dtermination de la vitesse critique ..........................175 Valeur du nombre de Strouhal ...................................175 Cas dune construction tronconique .........................175 Valeur adopter pour ..............................................175 Valeur adopter pour cL .............................................176 Valeur adopter pour .............................................176 Calcul la rsonance ..................................................176 Actions perpendiculaires la direction du vent .......176 Actions parallles la direction du vent ...................176 Actions rsultantes ......................................................176 Exemples de prise en compte des actions dynamiques..................................................................176 Tour carre ...................................................................176 Donnes et calculs prliminaires ...............................176 Actions parallles la direction du vent ...................177 Cas des surcharges normales (R-III-1,511) .................177 Cas des surcharges extrmes (R-III-1,512) .................178 Actions perpendiculaires a la direction du vent .......178 Chemine en bton arm...........................................178 Donnes et calculs prliminaires ...............................178 Actions parallles la direction du vent ...................178 Cas des surcharges normales (R-III-1,511) .................179 Cas des surcharges extrmes (R-III-1,512) .................179 Actions perpendiculaires la direction du vent .......180 Dtermination de la vitesse critique ..........................180 Force de drive............................................................180 Force de trane ..........................................................180 Chemine en acier ......................................................181 Donnes et calculs prliminaires ...............................181 Actions parallles la direction du vent ...................181 Cas des surcharges normales (R-III-1,511) .................181 Cas des surcharges extrmes (R-III-1,512) .................181 Actions perpendiculaires la direction du vent .......182 Dtermination de la vitesse critique ..........................182 Force de drive............................................................182 Force de trane ..........................................................183 Composition de la force de drive et de la trane dues la pression critique ..........................................183

11,31 11,32 11,33 11,34 11,4 11,41 11,42 11,421 11,422 11,43 11,431 11,432 11,44 11,441 11,442 11,5

11,51 11,52 11,521 11,521-1 11,521-2 11,522 11,522-1 11,522-2 11,53 11,531 11,532 11,54

CSTB

12


11,6

11,61 11,62 11,621 11,621-1 11,621-2 11,621-21 11,621-22 11,622 11,622-1 11,622-2 11,622-21 11,622-22 11,623 11,63 11,64 11,7

11,71 11,72 11,721 11,721-1 11,721-2 11,722 11,722-1 11,722-2 11,723 11,723-1 11,723-2 11,73 11,74 11,8

11,81 11,82 11,821 11,821-1 11,821-2 11.822 11,822-1 11,822-2 11,83 11,831 11,832 11,84

Construction ferme a base rectangulaire forme de trois blocs gaux Toiture multiple a versants plans Fatages perpendiculaires au grand cote Joints entre blocs parallles aux fatages.............................199 Caractristiques ...........................................................200 Construction considre dans son ensemble...........200 Vent sur la face Sb Vent normal aux fatages ..........200 Action de renversement ..............................................200 Action de soulvement ...............................................201 Provoquant un soulvement (gure A-11-14 a) ...........201 Sajoutant au poids mort (gure 11-14 b) .....................201 Vent sur la face Sb Vent normal aux fatages ........201 Action de renversement .............................................201 Action de soulvement ...............................................202 Provoquant un soulvement ......................................202 Sajoutant au poids mort ............................................202 Vent sur la face Sa Vent parallle aux fatages........202 Blocs considrs isolment ........................................202 Actions retenir sur chaque bloc .............................203 Construction ferme base rectangulaire forme de trois blocs gaux Toiture multiple versants plans Fatages parallles au grand ct Joints entre blocs perpendiculaires aux fatages ....................................203 Caractristiques ...........................................................203 Construction considre dans son ensemble...........204 Vent sur la face Sa Vent normal aux fatages ..........204 Action de renversement .............................................204 Action de soulvement ...............................................204 Vent sur la face Sb Vent normal aux fatages .........205 Action de renversement .............................................205 Action de soulvement ...............................................205 Vent sur la face Sb Vent parallle aux fatages ......205 Action de renversement .............................................205 Action de soulvement ...............................................205 Blocs considrs isolment ........................................206 Actions retenir sur chaque bloc ..............................206 Construction ferme base rectangulaire forme de cinq les accoles de quatre blocs accols Toiture-terrasse ............................................................206 Caractristiques ...............................................................206 Construction considre dans son ensemble...........207 Vent sur la face Sa ............................................................207 Action de renversement .............................................207 Action de soulvement ...............................................207 Vent sur la face Sb ............................................................207 Action de renversement ..............................................207 Action de soulvement ................................................208 Blocs considrs isolment ........................................208 Vent sur la grande face de chaque bloc ....................208 Vent sur la petite face de chaque bloc ......................208 Actions retenir sur chaque bloc ..............................208

ANNEXE 12 : Exemples de dtermination des actions unitaires sur des toitures isoles a un ou plusieurs versants ......................................................................... 209 12,1 12,11 12,12 12,121 12,122 12,13 12,131 12,132 Toiture-terrasse ............................................................210 Caractristiques ...........................................................210 Actions rsultantes unitaires (R-III-4,223) .....................210 Vent normal au petit ct ..............................................210 Vent normal au grand ct ............................................210 Force horizontale dentranement (R-III-4,02) ..............210 Cas dune toiture dont la face infrieure et la face suprieure sont planes ................................................210 Cas dune toiture dont la face infrieure est plane et dont la face suprieure comporte des ondes parallles au petit ct ...............................................210 Vent normal au petit ........................................................210 Vent normal au grand ct .............................................211 Srie de toitures un versant de rapport de dimensions suprieur ou gal 5 ..............................211 Vent normal aux bords horizontaux ...........................211 Vent parallle aux bords horizontaux ........................212 Toitures un versant de rapport de dimensions infrieur 5 ..................................................................212 Toiture carre ...............................................................212 Caractristiques ...........................................................212 Dtermination de (R-III-4,223) ..................................212 Vent normal aux bords horizontaux (R-III-4,223) .........212 Vent parallle aux bords horizontaux ........................212 Toiture dont la longueur est de vingt fois la dimension selon la ligne de plus grande pente ...212 Caractristiques ...........................................................212 Vent normal aux bords horizontaux (R-III-4,223) .........212 Vent parallle aux bords horizontaux ........................212 Srie de toitures deux versants de rapport de dimensions suprieur ou gal 0,20 .........................213 Caractristiques ...........................................................213 Vent normal au bord horizontal (R-III-4,233-1) .............213 Vent oblique au bord horizontal (R-III-4,233-2)............214 Vent parallle au bord horizontal ...............................214 Toitures deux versants de rapport de dimensions infrieur 0,20 .............................................................214 Caractristiques ...........................................................214 Dtermination du coefcient ...................................214 Vent normal au bord horizontal (R-III-4,233-1) .............214 Vent oblique au bord horizontal (R-III-4,233-2)............214 Vent parallle au bord horizontal ...............................215 Toiture en vote...........................................................215 Caractristiques ...........................................................215 Rapport de dimensions (R-III-4,232)...........................215 Vent normal au bord horizontal (R-III-4,233-1) .............215 Vent oblique au bord horizontal (R-III-4,233-2)............215 Vent parallle au bord horizontal .................................215 Toiture multiple versants symtriques ......................216 Caractristiques ........................................................... 216 Rapport de dimensions de chaque toiture ............... 216 Vent normal au bord horizontal (R-III-4,241) ................216 Vent oblique au bord horizontal (R-III-4,241) ...............216 Vent parallle au bord horizontal ............................... 216

12.132-1 12,132-2 12,2 12,21 12,22 12,3 12,31 12,311 12,312 12,313 12,314 12,32 12,321 12,322 12,323 12,4 12,41 12,42 12,43 12,44 12,5 12,51 12,52 12,53 12,54 12,55 12,6 12,61 12,62 12,63 12,64 12,65 12,7 12,71 12,72 12,73 12,74 12,75

CSTB

Rgles NV 65 Chapitre 1 : Prambule

13

PrambuleNote prliminaire : Compte tenu de lvolution 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 dvaluation des efforts correspondants sur lensemble dune construction ou sur ses diffrentes parties.

Commentaires 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 ltranger. 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 dactions extrieures et intrieures dont la combinaison donne laction relle du vent sur les parois ; aggravation des actions (surpressions ou dpressions) intrieures dun 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 leffet 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 leffet 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 dtre numrs, ont fait lobjet de compromis pour tablir des rgles simples qui permettent linterpolation 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 dun vent suppos stable en vitesse et en direction avec lhypothse 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 doscillation, il sera ncessaire dtudier linfluence 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 sappliquant la majorit des btiments usage dhabitation ou de bureaux et la plupart des btiments industriels, se trouvent toutes dans le seul paragraphe 2,9 du chapitre III des Rgles.

CSTB

14


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 stend toutes les constructions de la France mtropolitaine et des dpartements de la France d'outre-mer. Il peut stendre aux constructions dautres pays condition de connatre les charges climatiques de calcul prendre en compte dans chaque rgion.

CommentaireLe 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 louvrage.

3

Vrication des conditions de rsistance et de stabilit

3,1La vrification des conditions de rsistance et de stabilit dune construction sous laction des charges climatiques doit tre faite obligatoirement dans les deux hypothses suivantes : sous laction de charges normales ; sous laction de charges extrmes.

CSTB


15

CommentaireLa 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 daction 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 dtre 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 1. Les charges prendre en compte sont celles qui ont une probabilit convenablement fixe dtre atteintes une seule fois pendant la dure de la construction.1. Une construction ou une partie de construction est mise hors service lorsquelle cesse de remplir la fonction pour laquelle elle a t conue. La mise hors service peut tre due lune des causes suivantes : rupture ou dformation plastique excessive, flambement par instabilit lastique ou instabilit plastique, quilibre statique non assur par un dplacement anormal de lensemble ou dune partie seulement de la construction, instabilit dynamique, dformation lastique excessive, fissuration excessive. chacune de ces causes correspond pour la construction ou pour la partie considre un tat particulier, dit tat limite . Lobjet du calcul de la scurit est de maintenir la probabilit datteindre ltat limite en de dune certaine valeur pralablement tablie pour le type de structure considr.

3,2Cette vrification de lensemble de la construction ou dun lment quelconque doit tre conduite conformment aux rgles concernant le matriau utilis.

CommentaireLe cas chant, il pourra tre tenu compte de la probabilit de nonsimultanit de plusieurs charges, charges ou autres actions rduisant la marge de scurit.

CSTB

CHAPITRE 2 Effets de la neige

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Rgles NV 65 Chapitre 2 : Effets de la neige

Effets de la neigeNote prliminaire : Compte tenu de lvolution 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 au modicatif de 2008Lobjectif du prsent modificatif est de reprendre dans les rgles NV 65 la cartographie des charges de neige sur le sol en France adopte dans l'Annexe Nationale de l'Eurocode 1 Partie 1-3 (norme NF EN 1991-1-3/NA). La prcdente carte reposait sur une analyse statistique des paisseurs maximales annuelles de neige au sol, traduites en charges en prenant une masse volumique de la neige gale 150 kg /m3, sur la priode 19451992. La nouvelle carte prend en compte une tude en deux phases au niveau europen, dans le cadre de la prparation des Eurocodes et acheve en juin 1999. Bien que, pour la France, la priode de mesures considre soit la mme, l'tude europenne a un double avantage : les donnes mtorologiques recueillies dans les stations trangres proches du territoire national permettent d'enrichir la base de donnes Mto-France. L'avantage est particulirement net dans les rgions alpines et jurassiennes ainsi que dans le Nord-Est de la France ; bien que la cartographie et le choix des valeurs numriques des charges de neige reste du domaine de comptence national, l'tude europenne apporte une certaine harmonisation des choix aux frontires des pays europens. Malgr la parution des Rgles N 84, le chapitre II des Rgles NV 65 relatifaux charges de neige continue tre utilis pour les constructions dont le matriau constitutif ne dispose pas de rgles de dimensionnement aux tats limites. lusage, il est apparu ncessaire de procder une harmonisation des deux textes pour ce qui concerne les schmas daccumulation de neige prvoir en fonction de la configuration des toitures. Cest lobjet 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 : Larticle R-II-3,3 reproduit autant que faire se peut dans le contexte propre aux Rgles NV 65 les schmas daccumulation retenus par les Rgles N 84. Les adaptations introduites sont motives par le respect des principes suivants : conserver le seuil de 25 fix par larticle R-II-3,1 pour lintervention duglissement de la neige sur les versants, ainsi que le taux de rduction de la charge au-del de ce seuil ; viter dintroduire la distinction entre les cas I, II et III prvus par les Rgles N 84 pour graduer limportance des effets du vent sur la distribution de la neige. CSTB


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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 dvaluation de la charge maximale en pied de dcrochement lorsque le versant suprieur prsente un angle dinclinaison 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 dune accumulation due aux effets du vent (cette deuxime formule ne sapplique 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 laltitude, excde la charge extrme, qui en dpend.

CommentaireLintroduction dune 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 LanguedocRoussillon.

2

Valeur des charges

Elles sont fixes en fonction de la rgion et de laltitude.

2,1

Rgions

Jusqu 200 mtres daltitude, les charges verticales normales pn0 et extrmes pn0 uniformment rparties dues la neige, ont pour valeurs en projection horizontale celles indiques par le tableau 1.Tableau 1Rgions Unit : daN/m2

A1 35 60 -

A2 35 60 80

B1 45 75 80

B2 45 75 108

C1 55 90 -

C2 55 90 108

D 80 130 144

E 115 190 -

Charge normale pn0 Charge extrme pn0 Charge accidentelle

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La France mtropolitaine est divise en rgions dfinies par la carte ci-aprs et, plus prcisment, selon les limites administratives dpartementales et cantonales donnes ci-aprs.

Figure R-II-1

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Tableau 2Dpartement 01 Ain 02 Aisne 03 Allier 04 Alpes-de-Haute-Provence 05 Hautes-Alpes 06 Alpes-Maritimes 07 Ardche 08 Ardennes 09 Arige 10 Aube 11 Aude 12 Aveyron 13 Bouches-du-Rhne 14 Calvados 15 Cantal 16 Charente 17 Charente-Maritime 18 Cher 19 Corrze 2B Haute-Corse 2A Corse-du-Sud 21 Cte dOr 22 Ctes-dArmor 23 Creuse 24 Dordogne 25 Doubs 26 Drme 27 Eure 28 Eure-et-Loir 29 Finistre 30 Gard 31 Haute-Garonne Rgion(s) A2 / C2 A1 / C1 A2 C1 C1 A2 / C1 C2 A1 / C1 A2 / C2 A1 C2 / D A2 A2 A1 A2 A2 A2 A1 A2 A2 A2 A1 A1 A2 A2 B1 / C1 / E C2 A1 A1 A1 B2 A2 / C2 Dpartement 32 Gers 33 Gironde 34 Hrault 35 Ille-et-Vilaine 36 Indre 37 Indre-et-Loire 38 Isre 39 Jura 40 Landes 41 Loir-et-Cher 42 Loire 43 Haute-Loire 44 Loire-Atlantique 45 Loiret 46 Lot 47 Lot-et-Garonne 48 Lozre 49 Maine-et-Loire 50 Manche 51 Marne 52 Haute-Marne 53 Mayenne 54 Meurthe-et-Moselle 55 Meuse 56 Morbihan 57 Moselle 58 Nivre 59 Nord 60 Oise 61 Orne 62 Pas-de-Calais 63 Puy-de-Dme Rgion(s) A2 A2 B2 / C2 A1 A1 A1 C2 B1 / C1 A2 A1 A2 A2 A1 A1 A2 A2 A2 A1 A1 A1 A1 A1 A1/B1/C1 A1 / C1 A1 A1/ B1/C1 A1 A1 / C1 A1 A1 A1 A2 Dpartement 64 Pyrnes-Atlantiques 65 Hautes-Pyrnes 66 Pyrnes-Orientales 67 Bas-Rhin 68 Haut-Rhin 69 Rhne 70 Haute-Sane 71 Sane-et-Loire 72 Sarthe 73 Savoie 74 Haute-Savoie 75 Paris 76 Seine-Maritime 77 Seine-et-Marne 78 Yvelines 79 Deux-Svres 80 Somme 81 Tarn 82 Tarn-et-Garonne 83 Var 84 Vaucluse 85 Vende 86 Vienne 87 Haute-Vienne 88 Vosges 89 Yonne 90 Territoire de Belfort 91 Essonne 92 Hauts-de-Seine 93 Seine-Saint-Denis 94 Val-de-Marne 95 Val-dOise Rgion(s) A2 A2 C2 / D B1 / C1 C1 A2 B1 / C1 A2 / B1 A1 C2 / E C2 / E A1 A1 A1 A1 A1 A1 A2 / C2 A2 A2 / C2 B2 / C2 A1 A1 A2 A1/ B1/ C1 A1 C2 A1 A1 A1 A1 A1

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Tableau 3 : Dpartements appartenant plusieurs rgions, dcoupage selon les cantons1.Dpartement Ain Rgions A2 Cantons Bg-le-Chtel, Bourg-en-Bresse (tous cantons), Chalamont, Chtillon-sur Chalaronne, Coligny, Meximieux, Miribel, Montluel, Montrevel-en-Bresse, Pronnas, Pont-dAin, Pont-de-Vaux, Ponte-de-Veyle, Reyrieux, Saint-Trivier de-Courtes, Saint-Trivier-sur-Moignans, Thoissey, Trvoux, Villars-les-Dombes, Viriat Tous les autres cantons Aubenton, la Capelle, Hirson Tous les autres cantons Breil-sur-Roya, Guillaumes, Lantosque, Puget-Thniers, Roquebillire, St-Etienne-de-Tine, St-Martin-Vsubie, St-Sauveur-sur-Tine, Sospel, Tende, Villars-sur-Var Tous les autres cantons Asfeld, Attigny, Buzancy, Chteau-Porcien, Chaumont-Porcien, Chesne (le), Grandpr, Juniville, Machault, Monthois, Novion-Porcien, Rethel, Tourteron, Vouziers Tous les autres cantons Ax-les-Thermes, Cabannes (Les), Lavelanet, Mirepoix, Qurigut Tous les autres cantons Belpech, Castelnaudary (tous cantons), Fanjeaux, Salles-sur-lHers Tous les autres cantons Audeux, Besanon (tous cantons), Boussires, Marchaux Mache, Montbenot, Morteau, Pierrefontaine-les-Varans, Russey (le), St-Hippolyte Tous les autres cantons Revel Tous les autres cantons Bziers (tous cantons), Capestang, Olonzac, Saint-Chinian, Saint-Pons-de Thomires Tous les autres cantons Chaussin, Chemin, Dampierre, Dole (tous cantons), Gendrey, Montbarrey, Montmirey-le-Chteau, Rochefort-sur-Nenon Tous les autres cantons Arracourt, Baccarat, Bayon, Blmont, Gerbviller, Harou, Lunville (tous cantons) Badonviller, Cirey-sur-Vezouze Tous les autres cantons Montmdy, Stenay Tous les autres cantons Albestroff, Behren-ls-Forbach, Chteau-Salins, Dieuze, Fntrange, Forbach, Freyming-Merlebach, Grostenquin, Rchicourt-le-Chteau, Rohrbach-ls Bitche, Saint-Avold (tous cantons), Sarralbe, Sarreguemines, Sarreguemines-Campagne, Stiring Wendel, Vic-sur-Seille, Volmuster Bitche, Lorquin, Phalsbourg, Sarrebourg Tous les autres cantons Avesnes-sur-Helpe (tous cantons), Hautmont, Maubeuge (tous cantons), Trlon, Solre-le-Chteau Tous les autres cantons Mont-Louis, Olette, Saillegouse Tous les autres cantons Drulingen, Sarre-Union Tous les autres cantons Champagney, Faucogney-et-la-Mer, Hricourt, Lure (tous cantons), Mlisey, Villersexel Tous les autres cantons

C2 Aisne C1 A1 Alpes-Maritimes C1 A2 Ardennes A1 C1 Arige C2 A2 Aude C2 D Doubs B1 E C1 Haute-Garonne C2 A2 Hrault C2 B2 Jura B1 C1 Meurthe-et-Moselle B1 C1 A1 Meuse C1 A1 Moselle B1

C1 A1 Nord C1 A1 Pyrnes-Orientales C2 D Bas-Rhin B1 C1 Haute-Sane C1 B1

1. Selon la carte administrative de la France, publie par IGN - Paris 1997 (dition 1997)

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Dpartement Sane-et-Loire

Rgion(s) B1 A2

Cantons Beaurepaire-en-Bresse, Cuiseaux, Cuisery, Louhans, Montpont-en-Bresse, Montret, Pierre-de-Bresse, Saint Germain-du-Bois, Tournus Tous les autres cantons Aiguebelle, Aime, Albertville (tous cantons), Beaufort, Bourg-St-Maurice, Bozel, Chtelard (le), Chambre (la), Chamoux-sur-Gelon, Grsy-sur-Isre, Lanslebourg-Mont-Cenis, Modane, Moutiers, St-Jean-de-Maurienne, St-Michel-de-Maurienne, St-Pierre-dAlbigny, Rochette (la), Ugine Tous les autres cantons Alby-sur-Chran, Annemasse (tous cantons), Boge, Cruseilles, Frangy, Douvaine, Reignier, Rumilly, St-Julien-en-Genevois, Seyssel Tous les autres cantons Dourgne, Labruguire, Mazamet (tous cantons), Saint-Amans-Soult Tous les autres cantons Barjols, Besse-sur-Issole, Brignoles, Cotignac, Frjus, Grimaud, Lorgues, Luc (Le), Muy (le), Saint-Maximin-la-Sainte Baume, Saint-Raphal, Saint-Tropez Tous les autres cantons Valras Tous les autres cantons Bulgnville, Chtenois, Coussey, Lamarche, Mirecourt, Neufchteau, Vittel Bains-les-Bains, Bruyres, Charmes, Chtel-sur-Moselle, Darney, Dompaire, Epinal (tous cantons), Monthureux-sur-Sane, Plombires-les-Bains, Rambervillers, Remiremont, Xertigny Tous les autres cantons

Savoie

E

C2 Haute-Savoie C2 E Tarn C2 A2 Var C2 A2 Vaucluse C2 B2 Vosges A2 B1

C2

Cas de Saint-Pierre-et-Miquelon La charge normale pn0 est prise gale 190 daN/m2. La charge extrme pn0 est prise gale 310 daN/m2. Il ny a pas lieu de procder une vrification sous charge accidentelle de neige.

2,2

Altitude

Au-del de 200 mtres daltitude et quelle que soit la rgion considre, la loi de variation des charges en fonction de pn0 ou de p'n0 (R-II-2,1) et de laltitude A est donne par le tableau 4.Tableau 4Altitude 200 m A 500 m pn (daN/m2) pn (daN/m2)

pn0

+

A 200 10

p'n0 + A 2006

500 m A 1 500 m

pn0 + 30 + A 5004

p'n0 + 50 + A 5002,4

1 500 m A 2 000 m

pn0 + 280 + A 1 5002,5

p'n0 + 467 + A 1 50015 ,

NdE : Les charges normales et extrmes majores de leffet de laltitude, sont respectivement notes pn et pn

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Toutefois, il importe en montagne que les matres duvre 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 mtres, notamment, le cahier des charges doit obligatoirement prescrire les charges de neige prendre en compte dans les calculs.Note : Laltitude na pas dinfluence 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 est suprieure ou gale : 50 daN/m2 pour les rgions A2 et B1 ; 70 daN/m2 pour les rgions B2 et C2 ; 90 daN/m2 pour la rgion D. pn est la charge normale de base dtermine partir des valeurs pn0 dfinies larticle R-II-2,1 en tenant compte des effets de laltitude selon larticle R-II-2,2. Pour une rgion donne, lorsque pn est infrieure la valeur indique ci-dessus, la notion de charge accidentelle est vrifie en remplaant pn par la valeur indique. Lorsque des vrifications spcifiques des effets de la charge accidentelle sont ralises, les dispositions de larticle R-II-4 ne sont pas appliques.

2,4

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.

33,1

Inuence des caractristiques de la toiturePente 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 linclinaison de la surface du toit sur lhorizontale ne dpasse pas 25. Ces charges sont rduites de 2 % par degr dinclinaison supplmentaire sur toute autre partie de couverture dont linclinaison dpasse 25, lorsque rien ne soppose au glissement de la neige sur le versant considr.

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Commentaire Sur les toitures dinclinaison modre la neige subsiste en totalit. Sur les toitures trs forte pente, telles quelles sont ralises dans les pays chutes de neige frquentes et abondantes, o aucun dispositif nest prvu pour retenir la neige, suivant la nature de la couverture, les conditions denneigement, les effets du gel et certaines particularits de la construction, une partie de la neige peut tre vacue et le toit sen 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 nadmet aucune rduction de charge sur le versant qui en est muni. Si , exprim en degrs, est langle form par la ligne de plus grande pente de la surface considre avec lhorizontale, les charges rduites pne et pne se dduisent des charges normale et extrme, en les multipliant par 1,5 0,02 .

3,2

Autres caractristiques

Lorsque laccumulation de la neige est rendue possible dans certaines zones de la couverture, soit par la prsence dobstacles, soit par les formes du toit, on calcule ces zones pour les valeurs normale, extrme et ventuellement accidentelle de la charge de neige correspondant laccumulation possible. Larticle R-II-3,3 prcise les schmas daccumulation quil convient denvisager pour les formes et les types de toitures et dobstacles courants et pour un environnement topographique de la construction considr comme normal. Si lenvironnement 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 larticle R-II-3,3, il convient de recourir lavis de spcialistes et au besoin des essais particuliers, ou dfaut et en se plaant en scurit la littrature spcialise et aux observations locales.

CommentairePratiquement, il est impossible de prvoir tous les cas daccumulation de neige provoque soit par le vent (congres) soit par des effets dabri localiss (rideaux darbres, constructions accoles un terrain fortement en pente, etc.), ni tous les cas de dissymtrie de charge provoque par des dperditions de chaleur ingales sous une toiture ou des effets dinsolation, et par suite, de formuler des rgles exhaustives. Dans les cas de formes inhabituelles ou non traites ainsi que dans les cas o lenvironnement 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 daccumulation et les aggravations de charges retenir. Les essais particuliers mentionns sont conduits dans une soufflerie spcialement quipe pour reproduire significativement le phnomne daccumulation de la neige.

3,33,30

Accumulations de la neige Cas courants

Cet article prcise le mode dvaluation des charges prendre en compte lorsque la forme de la toiture ou la juxtaposition de plusieurs toitures favorise laccumulation de la neige (R-II-3,2).

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Les rfrences pn, pne, pn1 concernent les charges normales, les rfrences pn, pne, pn1 les charges extrmes et les rfrences pn, pne, pn1 les charges accidentelles. pn, et pn, sont les charges uniformment rparties, compte tenu ventuellement des majorations en fonction de laltitude (R-II-2,2). pn, est la charge accidentelle dfinie lannexe 1 des Rgles N 84. pne, pne et pne sont les charges rduites en fonction de la pente (C-II-3,1). pn1 , pn1 et pn1 sont dfinies ci-aprs.

3,31 Bords de toituresLes cas particuliers de charge suivants doivent tre explicits dans le march. 3,311 Zones o laltitude est infrieure 500 m

Ce cas est considrer lorsque les deux conditions suivantes se trouvent simultanment runies : > 25 ; prsence dun 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 I1 = 0,02 pne ou 0,02 pne ou 0,02 pne suivant le cas (charges en daN/m et I1 en m).

Figure R-II-2

Nota : La longueur I1 vaut 4 fois lpaisseur courante de la neige sur le toit calcule avec un poids volumique de 200 daN/m.

3,312

Zones o laltitude 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 I1 = 0,01 pne ou 0,01 pne ou 0,01 pne suivant le cas, et I2 = I1/2 (charges en daN/m, I1 et I2 en m). CSTB


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Figure R-II-3

Nota : La longueur I1 vaut 4 fois lpaisseur courante de la neige sur le toit calcule avec un poids volumique de 400 daN/m.

3,32 Saillies et obstacles locauxLes toitures vises prsentent une inclinaison infrieure 15. Elles sont calcules pour les charges pn, pn et pn uniformment rparties. Elles doivent de plus tre vrifies pour la rpartition non uniforme des charges indique figure R-II-4 o I3 est prise gale 2h avec la limitation 5m I3 15m.

Figure R-II-4

Les charges pn1, pn1 prennent les valeurs suivantes : cas des obstacles locaux pn1 = min (200 h , 2,5 pn ) pn1 =min (330 h , 2,5 pn ) cas des acrotres pn1 = min (200 h , 2 pn ) pn1 = min (330 h , 2 pn ) pn1 et pn1 ne doivent pas tre prises infrieures pn et pn respectivement. La hauteur h est exprime en m et les charges en daN/m.

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3,33 Toitures multiples redans (sheds)

Figure R-II-5

Les charges pn1, pn1 et pn1 et pn2 , pn2 et pn2 prennent les valeurs suivantes en fonction de la valeur de langle : charges normale et extrme si 15 si 15 < 25 pn1 = pn2 = pn et pn1 = pn2 = pn pn1 = pn [1+ ( 15)/10] et pn2 = pn [1 0,5 ( 15)/10] pn1 = pn [1+ ( 15)/10] et pn2 = pn [1 0,5 ( 15)/10] si 25 < 50 pn1 = 2 pn et pn2 = pn [0,5 0,5 ( 25)/50] pn1 = 2 pn et pn2 = pn [0,5 0,5 ( 25)/50] charge accidentelle si 25 si 25 < 50 et p"n1 = p"n2 = p"n (rpartition uniforme) p"n1 = p"n [1+ ( 25)/50] p"n2 = p"n [1 ( 25)/50] (rpartitions uniformes)

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 multiples3,341 Versants symtriques Les charges pn1, pn1 et pn1 et pn2 , pn2 et pn2 prennent les valeurs suivantes en fonction de la valeur de langle : charges normale et extrme si 15 si 15 < 25 pn1 = pn2 = pn et pn1 = pn2 = pn (rpartitions uniformes) pn1 = pn [1+ ( 15)/10] et pn2 = pn [1 0,5 ( 15)/10] CSTB


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pn1 = pn [1+ ( 15)/10] et pn2 = pn [1 0,5 ( 15)/10] si 25 < 75 pn1 = 2 pn et pn2 = pn [0,5 0,5 ( 25)/50] pn1 = 2 pn et pn2 = pn [0,5 0,5 ( 25)/50] charge accidentelle si 25 si 25 < 75 p"n1 = p"n2 = p"n (rpartition uniforme) p"n1 = p"n [1+ ( 25)/50] et p"n2 = p"n [1 ( 25)/50]

Figure R-II-6

3,342 Versants dissymtriques

Figure R-II-7

Les charges pn1, pn1 et pn1 prennent les valeurs dfinies pour les versants symtriques en fonction de la valeur de langle = (2 + 3 )/2. Les charges pn2 , pn2 et pn2 , respectivement pn3 , pn3 et pn3 , prennent les valeurs dfinies pour les versants symtriques en fonction de la valeur de langle 3.

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3,35 Toitures plusieurs niveauxLa toiture suprieure est calcule pour les charges

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