Le vent #7 – Pression dynamique de pointe

Cet article fait partie d’une série de texte sur le vent. Les articles déjà parus, sont accessibles ici:

• Le vent #1 – Principe physique et mesure de son intensité
• Le vent #2 – Organigramme du calcul
• Le vent #3 – Vitesse du vent v_b
• Le vent #4 – Rugosité de terrain
• Le vent #5 – Orographie
• Le vent #6- Intensité de turbulence

Qu’est-ce que la pression dynamique de pointe?

En mécanique des fluides la pression dynamique est une mesure de l’énergie cinétique d’un fluide par unité de volume. Ainsi, un fluide en mouvement (le vent par exemple) exercera une pression proportionnelle à sa vitesse au carré s’il rencontre un obstacle.

Pour le dimensionnement des structures, ce sont les situations de vent fort basée sur une période de 50 ans qui sont retenues. On parle alors de pression dynamique de pointe.

Comment se calcule-t-elle ?

Dans l’Eurocode il existe deux façons de calculer la pression dynamique de pointe q_p(z) :

• Soit en utilisant la vitesse moyenne et l’intensité de turbulence (voir fiche Le vent #6 – Intensité de turbulence)

• Soit en utilisant le coefficient d’exposition donné sous forme graphique :

Avec :

• c_e(z) coefficient d’exposition (voir fiche Le vent #4 – Rugosité de terrain)

Coefficient d’exposition

Le coefficient d’exposition est donné en fonction de la hauteur du projet et de la catégorie de rugosité

Répartition de la pression dynamique de pointe

La pression dynamique de pointe est calculée pour chaque « direction de vent », c’est à dire pour un bâtiment classique, pour chaque face de celui-ci.

Il existe 3 types de répartition de la pression dynamique de pointe.

  Cela dépend principalement du ratio hauteur sur longueur pour la face au vent considérée :

• Un bâtiment « peu élancé » (face au vent de hauteur h inférieure à b) : lorsque la face exposée a une hauteur inférieure à sa longueur, la pression dynamique de pointe de pointe est uniformément répartie sur toute la hauteur du bâtiment. La hauteur de référence z_e est égale à h. Cette situation est classique pour les bâtiments courants.

• Un bâtiment « élancé » (face au vent avec b < h ≤ 2b : lorsque le bâtiment a une hauteur située entre une fois et deux fois la longueur perpendiculaire au vent, la pression dynamique de pointe se divise en deux zones :

1. La première zone est une pression dynamique de pointe calculée pour une hauteur de la valeur de la longueur perpendiculaire au vent (b). Sur cette zone, la hauteur de référence est z_e = b.
2. La deuxième zone est une pression dynamique de pointe calculée avec la hauteur de référence du bâtiment (h). Sur cette zone, la hauteur de référence est z_e = h.

• Un bâtiment « très élancé » (face au vent avec h > 2b) : lorsque le bâtiment a une hauteur supérieure à deux fois la longueur perpendiculaire au vent, la pression dynamique de pointe se divise en trois zones :

1. La première zone est une pression dynamique de pointe calculée pour une hauteur de la valeur de la longueur perpendiculaire au vent (b)
2. La deuxième zone est laissée à la liberté des calculateurs :
3. La définition des espacements h_strip n’est pas précisée, cela permet aux calculateurs de choisir le nombre de « paliers » intermédiaires entre la première et la troisième zone.
4. La troisième zone est une pression dynamique de pointe calculée avec la hauteur de référence du bâtiment (h)

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Laëtitia Molina, ingénieur de recherche – CTICM