Zones de neige, vent et séisme

Article à jour le 3 septembre 2024

Les zones de neige et les zones de vent sont précisées sur les cartes fournies dans les annexes nationales de l’Eurocode 1. Les zones sismiques sont spécifiées sur les cartes fournies dans les annexes nationales de l’Eurocode 8 ou dans les textes de loi nationaux.

Qu’est-ce qu’une zone de neige ?

Chaque pays a défini des charges de neige caractéristiques sur le sol pour chaque partie de son territoire. Le découpage est généralement spécifié dans l’annexe nationale de l’Eurocode 1 partie 1-3.

Zones de neige de la Belgique (2007-2024)

Zones de neige de la France (2011-2024)

Zones de neige de l’Italie (2010-2024)

Qu’est-ce qu’une zone de vent ?

Chaque pays a défini la valeur fondamentale de la vitesse de base du vent pour chaque partie de son territoire. La vitesse de référence correspond à la vitesse moyenne du vent sur 10 minutes, mesurée à 10m au-dessus du sol sur un site de type «rase campagne» avec une période de retour de 50 ans. Le découpage est généralement spécifié dans l’annexe nationale de l’Eurocode 1 partie 1-4.

Zones de vent de la Belgique (2010-2024)

Zones de vent de la France (2019-2024)

Zones de vent de l’Italie (2010-2024)

Qu’est-ce qu’une zone sismique ?

Chaque pays a défini l’accélération maximale de référence du sol concernant un sol de type A pour chaque partie de son territoire. Le sol de type A a un profil stratigraphique semblable à celui du rocher ou d’une autre formation géologique de ce type, comportant une couche superficielle d’au plus 5m de matériau moins résistant. Le découpage est généralement spécifié dans l’annexe nationale de l’Eurocode 8 partie 1-1.

Zones sismiques de la Belgique (2009-2024)

Zones sismiques de la France (2015-2024)

Zones sismiques de l’Italie (2006-2024)

Comment calculer la neige sur votre site de construction ?

Tout d’abord, vous devez calculer la valeur de la neige au sol sur le site concerné :

en fonction de la zone de neige dans laquelle la construction se trouve, selon la carte extraite de l’annexe nationale à l’Eurocode 1 partie 1-3.
en tenant compte de l’effet de l’altitude.

Ensuite, vous pouvez prendre en compte la probabilité annuelle de dépassement en calculant la charge de neige au sol avec une période de retour équivalente à la durée de vie théorique de votre bâtiment.

Pourquoi calculer la pression dynamique de pointe par la direction de vent ?

La direction du vent est à considérer à plusieurs titres :

En premier lieu, les grandes vitesses de vent sont observées plus fréquemment dans certains secteurs de directions ; le coefficient de direction en rend compte en autorisant une réduction lorsque le vent vient d’une direction où la probabilité d’occurrence de vents forts est moindre.
D’autre part, l’orographie et la rugosité du terrain varient en général avec la direction du vent.
Enfin, les coefficients de pression ou de force dépendent de la direction du vent par rapport à la construction.

Comment calculer la pression dynamique de pointe par la direction de vent ?

Pour le calcul des actions du vent, quelques directions de vent seulement sont considérées ; par exemple les directions normales aux façades dans le cas des bâtiments. Pour déterminer avec précision la pression dynamique de pointe, vous devrez donc prendre en compte de nombreux paramètres tels que :

la zone de vent selon la carte issue de l’annexe nationale à l’Eurocode 1 partie 1-4.
le coefficient de direction c_dir
la probabilité annuelle de dépassement en calculant la vitesse de référence du vent v_b avec une période de retour équivalente à la durée de vie théorique de votre bâtiment.
le coefficient de rugosité C_r(z) , pour prendre en compte l’effet de l’environnement (végétation / urbanisation).
le coefficient d’orographie c_o(z) , pour prendre en compte l’effet de relief du terrain.

Ensuite, vous pouvez calculer la pression dynamique de pointe du vent :

\[\displaystyle q_{p(z)} = \left[ 1 + 7 \cdot I_{v(z)}\right] \cdot \frac{1}{2} \cdot \rho \cdot v_{m(z)}^{2} = c_{e(z)} \cdot q_{b}\]

q_p est la pression en newtons par mètre carré (N/m²)
I_v(z) est l’intensité de la turbulence, à la hauteur z, définie comme l’écart type de la turbulence divisé par la vitesse moyenne du vent.
ρ est la masse volumique de l’air en kilogrammes par mètre cube (kg/m³)
c_e est le coefficient d’exposition, avec la pression dynamique de référence du vent q_b

\[\displaystyle c_{e(z)} = \frac{q_{p(z)}}{q_{b}}\] \[\displaystyle q_{b} = \frac{1}{2} \cdot \rho \cdot v_{b}^{2}\]

Comment calculer la vitesse du vent à partir de la pression ?

\[\displaystyle v = 3.6 \cdot \sqrt \frac{q}{0.5 \cdot \rho} \]

v est la vitesse en kilomètres par heure (km/h).
q est la pression en newtons par mètre carré (N/m²).
ρ est la masse volumique de l’air en kilogrammes par mètre cube (kg/m³)

Ai-je besoin d’une analyse sismique?

Dans les cas de très faible sismicité, il n’est pas nécessaire de respecter les dispositions de l’Eurocode 8.
Il est recommandé de considérer les cas de très faible sismicité comme les cas dans lesquels l’accélération de calcul au niveau d’un sol de classe A, a_g = γ_I . a_gr , n’est pas supérieure à 0.39 m/s² ou les cas dans lesquels le produit a_gS n’est pas supérieur à 0.49 m/s².
Les zones sismiques, les valeurs de a_gr et la méthode choisie peuvent être trouvées dans les annexes nationales ou dans la loi propre à chaque pays. _§3.2.1(5)
Description du sol de type A : Rocher ou autre formation géologique de ce type comportant une couche superficielle d’au plus 5m de matériau moins résistant.

Exemple de résultat donné par le logiciel Eurocodes Zoning

B1 – Localisation

Coordonnées dans le système géodésique mondial 1984 (WGS84) 6.9511°, 43.4979°
Coordonnées dans le système géodésique français 1993 (Lambert 93) 1019565m, 6274536m

Adresse 06590 Théoule-sur-Mer, Provence-Alpes-Côte d’Azur

B2 – Altitudes

Coordonnées	6.9536° 43.4972°	6.9455° 43.4994°	6.9455° 43.4994°	6.9368° 43.5019°
Altitudes	9m	244m	244m	54m
Hauteur effective de l’obstacle H	235m		190m
Longueur réelle du versant L_u / L_d	698.4m		754.4m
Angle de pente Φ	33.7%		25.2%
Distance horizontale site/sommet x	483.1m
Altitude au droit de la construction	58m

B3 – Bâtiment

Type de construction : structure courante
Durée de vie de calcul : 50ans
Hauteur max : 8.0m
Orientation depuis le Nord : 15°

B4 – Catégories de terrain

Secteurs	1	2	3	4
Catégories	IIIb	0	0	IIIb

Rayon R du secteur angulaire 300m

C1 – Neige

NF EN 1991-1-3/NA (mai 2007) + A1 (juillet 2011)

Zone : A2(s_k,0 = 0.45 kN/m²)
Critère pour le zonage : MANDELIEU-LA-NAPOULE, ALPES-MARITIMES (06)
Charge caractéristique de neige sur le sol à l’emplacement considéré : s_k,58 = 0.45 kN/m²
Charge de neige sur le sol correspondant à une période de retour de 50 années : s_{50 ans} = 0.45 kN/m²
Valeur de calcul de la charge exceptionnelle de neige sur le sol : s_ad = 1.0 kN/m²

C2 – Vent

NF EN 1991-1-4/NA (mars 2008) + A1 (juillet 2011) + A2 (septembre 2012) + A3 (avril 2019)

Zone : 2(v_b,0 = 24.0 m/s)
Critère pour le zonage : THEOULE-SUR-MER, ALPES-MARITIMES (06)
Zone c_dir : 3

Secteurs	1	2	3	4
Définition du secteur	de 330° à 60°	de 60° à 150°	de 150° à 240°	de 240° à 330°
Valeur de base de la vitesse de référence du vent v_b,0	24.0m/s
Paramètre de forme K	0.2
Exposant n	0.5
Probabilité annuelle de dépassement p	0.02
Coefficient de probabilité c_prob	1.0
Coefficient de direction c_dir	1.0	0.85	0.85	1.0
Vitesse de référence du vent v_b	24.0m/s	20.4m/s	20.4m/s	24.0m/s
Longueur de rugosité de référence z_0,II	0.05m
Longueur de rugosité z₀	0.5m	0.005m	0.005m	0.5m
Facteur de terrain k_r	0.223	0.162	0.162	0.223
Hauteur au-dessus du sol z	8.0m
Hauteur minimale z_min	9.0m	1.0m	1.0m	9.0m
Coefficient de rugosité c_r(z)	0.645	1.193	1.193	0.645
Type d’obstacle	collines isolées
Type d’exposition	–	au vent	–	sous le vent
Coefficient dépendant du type et des dimensions de l’obstacle s _max	0.0	0.8	0.0	0.8
Coefficient d’orographie ^* c_o(z)	1.0	1.235	1.0	1.112
Vitesse moyenne du vent v_m(z)	15.5m/s	30.1m/s	24.3m/s	17.2m/s
Coefficient de turbulence k_l	0.923	1.0	1.0	0.923
Ecart type de la turbulence σ_v	4.943m/s	3.299m/s	3.299m/s	4.943m/s
Intensité de turbulence I_v(z)	0.319	0.11	0.136	0.287
Masse volumique de l’air ρ	1.225kg/m³
Coefficient d’exposition c_e(z)	1.347	3.84	2.774	1.55
Pression dynamique de pointe q_p(z)	475.1N/m²	978.9N/m²	707.1N/m²	546.7N/m²
Vitesse maximale du vent pour les États Limites de Service v_p(z),SLS	100.3km/h	143.9km/h	122.3km/h	107.6km/h
Vitesse maximale du vent pour les États Limites Ultimes v_p(z),ULS	122.8km/h	176.3km/h	149.8km/h	131.7km/h

* Le coefficient d’orographie est calculé pour un obstacle bien individualisé (une zone émergente par rapport à un terrain général sans relief marqué)

C3 – Séisme

Code de l’environnement – Article D563-8-1 (09/01/2015)
JORF n°0248 du 24/10/2010 texte N°5

Zone : 2(0,7 m/s²)
Critère pour le zonage : THEOULE-SUR-MER, ALPES-MARITIMES (06)
Une analyse sismique peut être nécessaire pour ce bâtiment. Vous pouvez vérifier si votre bâtiment est concerné sur LEGIFRANCE