Charges d'exploitation bâtiments EN1991-1-1

Les charges d'exploitation des bâtiments sont celles provoquées par l'occupation des locaux. Les valeurs indiquées dans l'Eurocode 1 Partie 1-1 (EN1991-1-1) Section 6 tiennent compte :

• de l'usage normal que les personnes font des locaux ;
• des meubles et objets mobiles (cloisons mobiles, rangements, marchandises des conteneurs, par exemple) ;
• des véhicules ;
• des événements rares prévus tels que concentrations de personnes ou de mobilier, ou déplacement ou empilage d'objets susceptibles de se produire à l'occasion d'une réorganisation ou d'un changement de décoration.

Les charges d'exploitation peuvent être modélisées par des charges uniformément réparties, par des charges linéiques ou des charges concentrées ou encore par des combinaisons de ces charges.

Pour déterminer les charges d'exploitation, il convient de classer les planchers et les toitures en catégories en fonction de leur utilisation.

Les équipements lourds (dans les cuisines de collectivité, les salles de radiographie, les chaufferies, etc.) ne sont pas pris en compte dans les charges indiquées dans la présente section. Il convient de se mettre d'accord avec le client et/ou l'administration concernée pour ce qui est de la valeur des charges pour les équipements lourds.

Pour le calcul d'un plancher à l'intérieur d'un bâtiment à un étage ou en toiture, la charge d'exploitation doit être considérée comme une action libre appliquée sur la partie la plus défavorable de la surface d'influence des effets de l'action considérés.

Lorsque les charges des autres niveaux jouent un rôle, elles peuvent être considérées comme uniformément réparties (actions fixes).

Pour assurer que le plancher présente une résistance locale minimale, une vérification séparée doit être effectuée avec une charge concentrée qui, sauf indication contraire, ne doit pas être combinée avec des charges uniformément réparties ou avec d'autres actions variables.

Les charges d'exploitation correspondant à une catégorie unique peuvent être réduites au moyen d'un coefficient de réduction α_A, en fonction des aires portées par l'élément considéré.
Le coefficient de réduction α_A peut être appliqué aux valeurs q_k concernant les charges d'exploitation des sols et des toitures accessibles, catégorie I.
La méthode générale est : (EN1991-1-1 §6.3.1.2(10))
où :

• α_A ≥ 0.6 pour les catégories C et D,
• Ψ₀ est le coefficient de l'Eurocode 0 Annexe A1 Tableau A1.1,
• A₀ = 10.0m²,
• A est l'aire chargée.

Pour le calcul des poteaux et des murs, il convient de placer la charge d'exploitation à tous les endroits défavorables.
NOTES : L'Annexe Nationale peut introduire des règles encore plus simplificatrices. Il est recommandé de calculer la force axiale maximale en supposant que la charge d'exploitation totale qui s'exerce sur le plancher de chacun des étages est uniformément répartie.

Lorsque les charges d'exploitation de plusieurs étages agissent sur les poteaux et les murs, les charges d'exploitation totales peuvent être réduites par l'application d'un coefficient α_n
La méthode générale est : (EN1991-1-1 §6.3.1.2(11))
où :

• n est le nombre d'étages (> 2) au-dessus des éléments structuraux chargés de la même catégorie ;
• Ψ₀ est le coefficient de l'Eurocode 0 Annexe A1 Tableau A1.1,

Les coefficients α_A et α_n ne sont pas à prendre en compte simultanément.

Lorsque la charge d'exploitation est considérée comme une action d'accompagnement, conformément à l'Eurocode 0, un seul des deux facteurs Ψ (Eurocode 0, Tableau A1.1) et αn (EN1991-1-1 §6.3.1.2 (11)) doit être appliqué.

Les surfaces chargées doivent être calculées en utilisant les valeurs caractéristiques q_k (charge uniformément répartie) et Q_k (charge concentrée).

NOTE : Des valeurs de q_k et de Q_k sont données dans le Tableau ci-dessous.
Lorsque ce tableau indique une fourchette de valeurs, la valeur à retenir peut être fixée par l'Annexe Nationale.
Vous pouvez utiliser notre logiciel pour trouver les charges en fonction de votre pays.
Les valeurs recommandées pour une application séparée de la charge uniformément répartie et de la charge concentrée, sont soulignées.
q_k est destinée à la détermination des effets généraux et Q_k à celle des effets localisés.
L'Annexe Nationale peut définir des conditions d'utilisation différentes pour ce Tableau.

Lorsque cela est nécessaire, il convient d'augmenter q_k et Q_k pour le calcul (pour les escaliers et les balcons, par exemple, selon l'occupation et les dimensions).

Pour les vérifications locales, il convient de prendre en considération une charge concentrée Q_k agissant seule.

La charge concentrée doit être considérée comme agissant en un point quelconque du plancher, du balcon ou des escaliers, sur une surface de forme adaptée, en fonction de l'usage et du type de plancher.
NOTE : On peut, normalement, considérer que cette surface a la forme d'un carré de 50 mm de côté.

Lorsque les planchers sont soumis à des usages multiples, ils doivent être calculés pour la catégorie la plus défavorable, qui produit les effets des actions (forces ou déformation) les plus élevés dans l'élément considéré.

Sous réserve qu'un plancher permette une distribution latérale des charges, le poids propre des cloisons mobiles peut être pris en compte par une charge uniformément répartie q_k qu'il convient d'ajouter aux charges d'exploitation supportées par les planchers, obtenues à partir du Tableau précédant. Cette charge uniformément répartie dépend du poids propre des cloisons de la manière suivante :

• cloisons mobiles de poids propre ≤ 1kN/m de mur : q_k = 0.5 kN/m² ;
• cloisons mobiles de poids propre > 1kN/m et ≤ 2kN/m de mur : q_k = 0.8 kN/m² ;
• cloisons mobiles de poids propre > 2kN/m et ≤ 3kN/m de mur : q_k = 1.2 kN/m² ;

• de leur emplacement et de leur orientation ;
• de la nature de la structure des planchers.

Les effets dynamiques doivent être pris en compte, le cas échéant.

Il convient d'évaluer les charges sur les surfaces des locaux industriels en tenant compte de l'usage prévu et des équipements à installer.
Là où des équipements tels que grues, matériel lourd, etc., doivent être installés, il convient de déterminer les effets sur la structure conformément à l'Eurocode 1 Partie 3.

Il convient de considérer les actions dues aux chariots élévateurs et aux véhicules de transport comme des charges concentrées agissant conjointement avec les charges d'exploitation réparties à prendre en compte.
Voir l'Eurocode 1 Partie 1-1 :

• §6.3.2.3 pour plus d'informations sur les actions induites par les chariots élévateurs.
• §6.3.2.4 pour plus d'informations sur les actions induites par les véhicules de transport.
• §6.3.2.5 pour plus d'informations sur les actions induites par des équipements de maintenance spéciaux.

Le modèle de charge qu'il convient d'utiliser comporte un essieu unique avec une charge Q_k avec un espacement de 1800 mm entre l’axe des roues ainsi qu'une charge uniformément répartie q_k.
Il convient d'appliquer la charge à l'essieu sur deux surfaces carrées de 100 mm de côté pour la catégorie F et de 200 mm de côté pour la catégorie G, placées de telle manière qu'elles produiront les effets les plus défavorables.
Les valeurs caractéristiques de q_k et de Q_k sont données dans le Tableau ci-dessous.
NOTE : q_k est destinée à la détermination des effets généraux et Q_k à celle des effets localisés.
L'Annexe Nationale peut définir des conditions d'utilisation différentes pour ce Tableau.

Pour les toitures, des vérifications distinctes doivent être effectuées pour la charge concentrée Q_k et pour la charge uniformément répartie q_k, agissant indépendamment l'une de l'autre.

Sur les toitures (en particulier sur les toitures de catégorie H), il n'est pas nécessaire d'appliquer les charges d'exploitation combinées aux charges dues à la neige et/ou au vent.

Pour les valeurs caractéristiques de la charge linéique q_k à appliquer horizontalement (en limitant à 1,20m la hauteur du point d'application) à un mur de séparation ou en tête d'un garde-corps il convient de prendre les valeurs données par le Tableau ci-dessous.

Pour les espaces susceptibles de supporter une foule importante à l'occasion de manifestations publiques, comme les stades, les tribunes, les scènes, les amphithéâtres ou les salles de conférence, il convient de prendre la charge linéique correspondant à la catégorie C5.