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Zones de neige, vent et séisme

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.


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.


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.


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 :

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

\[\displaystyle q_{p(z)} = \left[ 1 + 7 \cdot I_{v(z)}\right] \cdot \frac{1}{2} \cdot \rho \cdot v_{m(z)}^{2} = c_{e(z)} \cdot q_{b}\]
  • qp  est la pression en newtons par mètre carré  (N/m²)
  • Iv(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)
  • ce  est le coefficient d’exposition, avec la pression dynamique de référence du vent qb
\[\displaystyle c_{e(z)} = \frac{q_{p(z)}}{q_{b}}\] \[\displaystyle q_{b} = \frac{1}{2} \cdot \rho \cdot v_{b}^{2}\]

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, ag = γI . agr , n’est pas supérieure à 0.39 m/s² ou les cas dans lesquels le produit  agS  n’est pas supérieur à 0.49 m/s².
  • Les zones sismiques, les valeurs de  agr  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

Coordonnées6.9536°
43.4972°
6.9455°
43.4994°
6.9455°
43.4994°
6.9368°
43.5019°
Altitudes9m244m244m54m
Hauteur effective de l’obstacle H235m190m
Longueur réelle du versant Lu / Ld698.4m754.4m
Angle de pente Φ33.7%25.2%
Distance horizontale site/sommet x483.1m
Altitude au droit de la construction58m

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

Secteurs1234
CatégoriesIIIb00IIIb
Rayon R du secteur angulaire 300m

C1 – Neige

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

  • Zone : A2(sk,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 : sk,58 = 0.45 kN/m²
  • Charge de neige sur le sol correspondant à une période de retour de 50 années : s50 ans = 0.45 kN/m²
  • Valeur de calcul de la charge exceptionnelle de neige sur le sol : sad = 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(vb,0 = 24.0 m/s)
  • Critère pour le zonage : THEOULE-SUR-MER, ALPES-MARITIMES (06)
  • Zone cdir : 3
Secteurs1234
Définition du secteurde  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  vb,0 24.0m/s
Paramètre de forme  K 0.2
Exposant n0.5
Probabilité annuelle de dépassement p0.02
Coefficient de probabilité  cprob 1.0
Coefficient de direction  cdir 1.00.850.851.0
Vitesse de référence du vent  vb 24.0m/s20.4m/s20.4m/s24.0m/s
Longueur de rugosité de référence  z0,II 0.05m
Longueur de rugosité  z0 0.5m0.005m0.005m0.5m
Facteur de terrain  kr 0.2230.1620.1620.223
Hauteur au-dessus du sol z8.0m
Hauteur minimale  zmin 9.0m1.0m1.0m9.0m
Coefficient de rugosité  cr(z) 0.6451.1931.1930.645
Type d’obstaclecollines isolées
Type d’expositionau ventsous le vent
Coefficient dépendant du type et des dimensions de l’obstacle  s max 0.00.80.00.8
Coefficient d’orographie  * co(z) 1.01.2351.01.112
Vitesse moyenne du vent  vm(z) 15.5m/s30.1m/s24.3m/s17.2m/s
Coefficient de turbulence  kl 0.9231.01.00.923
Ecart type de la turbulence  σv 4.943m/s3.299m/s3.299m/s4.943m/s
Intensité de turbulence  Iv(z) 0.3190.110.1360.287
Masse volumique de l’air  ρ 1.225kg/m3
Coefficient d’exposition  ce(z) 1.3473.842.7741.55
Pression dynamique de pointe qp(z) 475.1N/m2978.9N/m2707.1N/m2546.7N/m2
Vitesse maximale du vent pour les États Limites de Service  vp(z),SLS 100.3km/h143.9km/h122.3km/h107.6km/h
Vitesse maximale du vent pour les États Limites Ultimes  vp(z),ULS 122.8km/h176.3km/h149.8km/h131.7km/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