Corrigé de La Serie D - Exercices M14 [PDF]

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ROYAUME DU MAROC OFFICE DE LA FORAMATION PROFESSIONNELLE ET DE LA PROMOTION DU TRAVAIL

MODULE 14 SERIE D’EXERCICES CORRIGES

TSBECM 2

ème

Année

Rédigé Par : Mr. MAGRI

CFP AZLl Marrakech

II- EXERCICES I.

LES REGLES DU VENT

(Norme NV65)

CONSTRUCTIONS FERMEES

EXEMPLE N°1 : Construction fermée reposant sur le sol de rapports de dimensions inférieures à 2.5 ; toitures à deux versants plans symétriques:

CORRIGE : 

Rapports de dimensions :

√ √ 

Coefficients

√

:

Déterminés à partir du diagramme R-III-5 de la norme NV65 :  Vent normal au pignon

 Vent normal au long-pan

1



Détermination des coefficients de pression extérieurs, intérieurs et résultants :

La construction est fermée et symétrique, donc on fait le calcul pour deux cas :  Cas 1 : Vent normal au pignon  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (pignon): Faces sous le vent :

-

(

)

Versants de toiture: Dans ce cas (Cas 1 : Vent normal au pignon les deux versants de toiture sont sous le vent et parallèles à la direction du vent :

- -

, Avec

et

 Coefficients intérieurs

:

Toutes les parois ont une perméabilité On applique simultanément sur toutes les parois y compris les versants de toiture: • soit une surpression avec : • soit une dépression avec :  Coefficients résultants

( (

) )

:

Les coefficients résultants sont déterminés par la formule : Coefficients extérieurs Face au vent (pignon) Faces sous le vent Versants de toiture

5

Coefficients intérieurs

Cas de la Surpression

5

Cas de la Dépression

5

20

 Cas 2 : Vent normal au long-pan  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (long-pan): Faces sous le vent :

-

Versants de toiture: Dans ce cas (Cas 2 : Vent normal au long-pan les deux versants de toiture sont perpendiculaires à la direction du vent (un versant est au vent, l’autre est sous le vent) :

Versant au vent :

Versant sous le vent :

 Coefficients intérieurs

:

Toutes les parois ont une perméabilité On applique simultanément sur toutes les parois y compris les versants de toiture: • soit une surpression avec : • soit une dépression avec :  Coefficients résultants

(

)

:

Les coefficients résultants sont déterminés par la formule : Coefficients extérieurs Face au vent (long-pan) Faces sous le vent Versant au vent Versant sous le vent

Coefficients intérieurs

Cas de la Surpression

Cas de la Dépression

EXEMPLE N°2 : Construction fermée reposant sur le sol de rapports de dimensions supérieures à 2,5 ; toitures à deux versants plans symétriques :

CORRIGE : 

Rapports de dimensions :

√ √ 

Coefficients

√

:

Déterminés à partir du diagramme R-III-5 de la norme NV65 :  Vent normal au pignon

 Vent normal au long-pan



Détermination des coefficients de pression extérieurs, intérieurs et résultants :

La construction est fermée et symétrique, donc on fait le calcul pour deux cas :  Cas 1 : Vent normal au pignon  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (pignon): Faces sous le vent :

-

(

)

Versants de toiture: Dans ce cas (Cas 1 : Vent normal au pignon les deux versants de toiture sont sous le vent et parallèles à la direction du vent :

 Coefficients intérieurs

:

Toutes les parois ont une perméabilité On applique simultanément sur toutes les parois y compris les versants de toiture: • soit une surpression avec : • soit une dépression avec :  Coefficients résultants

( (

) )

:

Les coefficients résultants sont déterminés par la formule : Coefficients extérieurs Face au vent (pignon) Faces sous le vent Versants de toiture

Coefficients intérieurs

Cas de la Surpression

Cas de la Dépression

 Cas 2 : Vent normal au long-pan  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (long-pan): Faces sous le vent :

-

Versants de toiture: Dans ce cas (Cas 2 : Vent normal au long-pan les deux versants de toiture sont perpendiculaires à la direction du vent (un versant est au vent, l’autre est sous le vent) :

Versant au vent :

Versant sous le vent :

 Coefficients intérieurs

:

Toutes les parois ont une perméabilité On applique simultanément sur toutes les parois y compris les versants de toiture: • soit une surpression avec : • soit une dépression avec :  Coefficients résultants

(

)

:

Les coefficients résultants sont déterminés par la formule : Coefficients extérieurs Face au vent (long-pan) Faces sous le vent Versant au vent Versant sous le vent

Coefficients intérieurs

Cas de la Surpression

Cas de la Dépression

EXEMPLE N°3 : Construction fermée reposant sur le sol dont un des rapports de dimensions inférieures à 0,5 ; toitures à deux versants plans symétriques:

CORRIGE : 

Rapports de dimensions :

√ √ 

Coefficients

√

:

Déterminés à partir du diagramme R-III-5 de la norme NV65 : Vent normal au pignon

: :

Vent normal au long-pan

par le quadrant inférieur gauche en fonction de par le quadrant supérieur droit en fonction de et a/b



Détermination des coefficients de pression extérieurs, intérieurs et résultants :

La construction est fermée et symétrique, donc on fait le calcul pour deux cas :  Cas 1 : Vent normal au pignon  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (pignon): Faces sous le vent :

-

(

)

Versants de toiture: Dans ce cas (Cas 1 : Vent normal au pignon les deux versants de toiture sont sous le vent et parallèles à la direction du vent :

 Coefficients intérieurs

:

Toutes les parois ont une perméabilité On applique simultanément sur toutes les parois y compris les versants de toiture: • soit une surpression avec : • soit une dépression avec :  Coefficients résultants

( (

) )

:

Les coefficients résultants sont déterminés par la formule : Coefficients extérieurs

Coefficients intérieurs

Cas de la Surpression

Cas de la Dépression

-0.72

-0.72

-0.10 -0.10

-0.10

-0.10

1.00

-0.10

0.38

-0.72

-0.72

-0.72

Face au vent (pignon) Faces sous le vent Versants de toiture

 Cas 2 : Vent normal au long-pan  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (long-pan): Faces sous le vent :

-

Versants de toiture: Dans ce cas (Cas 2 : Vent normal au long-pan les deux versants de toiture sont perpendiculaires à la direction du vent (un versant est au vent, l’autre est sous le vent) :

Versant au vent :

Versant sous le vent :

 Coefficients intérieurs

:

Toutes les parois ont une perméabilité On applique simultanément sur toutes les parois y compris les versants de toiture: • soit une surpression avec : • soit une dépression avec :  Coefficients résultants

(

)

:

Les coefficients résultants sont déterminés par la formule : Coefficients extérieurs

Coefficients intérieurs

Cas de la Surpression

Cas de la Dépression

-0.80

-0.20

-0.20 -0.20

-0.20

0.20

-0.80

-0.80

0.80

+1.14

-0.80

+0.50

Face au vent (long-pan) Faces sous le vent Versant au vent Versant sous le vent

EXEMPLE N°4 : Construction fermée reposant sur le sol de rapports de dimensions inférieurs à 2,5 ; toiture en voûte parabolique au 1/8 :

CORRIGE : 

Rapports de dimensions :



Coefficients

:

Déterminés à partir du diagramme R-III-5 de la norme NV65 :  Vent normal au pignon

 Vent normal au long-pan



Détermination des coefficients de pression extérieurs, intérieurs et résultants :

La construction est fermée et symétrique, donc on fait le calcul pour deux cas :  Cas 1 : Vent normal au pignon  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (pignon): Faces sous le vent :

-

(

)

Toiture en voûte: Dans ce cas (Cas 1 : Vent normal au pignon les deux faces de la toiture sont sous le vent et parallèles à la direction du vent : et

 Coefficients intérieurs

:

Toutes les parois ont une perméabilité On applique simultanément sur toutes les parois y compris la toiture en voûte : • soit une surpression avec : • soit une dépression avec :  Coefficients résultants

( (

) )

:

Les coefficients résultants sont déterminés par la formule : Coefficients extérieurs

Coefficients intérieurs

Cas de la Surpression

Face au vent (pignon) Faces sous le vent Faces de Toiture

-0.77

Cas de la Dépression

 Cas 2 : Vent normal au long-pan  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (long-pan): Faces sous le vent :

-

Toiture en voûte: Dans ce cas (Cas 2 : Vent normal au long-pan les deux faces de toiture sont perpendiculaires à la direction du vent (une est au vent, l’autre est sous le vent) : et

Versant au vent :

Versant sous le vent :

 Coefficients intérieurs

:

Toutes les parois ont une perméabilité On applique simultanément sur toutes les parois y compris les versants de toiture: • soit une surpression avec : • soit une dépression avec :  Coefficients résultants

:

Les coefficients résultants sont déterminés par la formule : Coefficients extérieurs

Coefficients intérieurs

Cas de la Surpression

Face au vent (long-pan) Faces sous le vent Face Toiture au vent Face Toiture sous le vent

-0.73

-0.47

Cas de la Dépression

EXEMPLE N°5 : Construction fermée reposant sur le sol de rapports de dimensions inférieurs à 2,5 ; toiture en voûte plein cintre :

CORRIGE : 

Rapports de dimensions :



Coefficients

:

Déterminés à partir du diagramme R-III-5 de la norme NV65 :  Vent normal au pignon

 Vent normal au long-pan



Détermination des coefficients de pression extérieurs, intérieurs et résultants :

La construction est fermée et symétrique, donc on fait le calcul pour deux cas :  Cas 1 : Vent normal au pignon  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (pignon): Faces sous le vent :

-

(

)

Toiture en voûte: Dans ce cas (Cas 1 : Vent normal au pignon les deux faces de la toiture sont sous le vent et parallèles à la direction du vent : et

 Coefficients intérieurs

:

Toutes les parois ont une perméabilité On applique simultanément sur toutes les parois y compris les versants de toiture: • soit une surpression avec : • soit une dépression avec :  Coefficients résultants

( (

) )

:

Les coefficients résultants sont déterminés par la formule : Coefficients extérieurs

Coefficients intérieurs

Cas de la Surpression

Face au vent (pignon) Faces sous le vent Faces de Toiture

-0.77

Cas de la Dépression

 Cas 2 : Vent normal au long-pan  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (long-pan): Faces sous le vent :

-

Toiture en voûte: Dans ce cas (Cas 2 : Vent normal au long-pan les deux faces de toiture sont perpendiculaires à la direction du vent (une est au vent, l’autre est sous le vent) : et

Versant au vent :

Versant sous le vent :

 Coefficients intérieurs

:

Toutes les parois ont une perméabilité On applique simultanément sur toutes les parois y compris les versants de toiture: • soit une surpression avec : • soit une dépression avec :  Coefficients résultants

:

Les coefficients résultants sont déterminés par la formule : Coefficients extérieurs

Coefficients intérieurs

Cas de la Surpression

Face au vent (long-pan) Faces sous le vent Face Toiture au vent Face Toiture sous le vent

-0.20

-0.30

Cas de la Dépression

II.

CONSTRUCTIONS COMPORTANT DES PAROIS OUVERTES Question : Déterminer les coefficients de pression extérieurs, intérieurs et résultants pour les exemples ci-dessous :

EXEMPLE N°1 : 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 fermées ; toiture à deux versants plans symétriques. Coefficients :

CORRIGE : 

Détermination des coefficients de pression extérieurs, intérieurs et résultants :

Trois cas à étudier:  Cas 1 : Vent soufflant sur la paroi ouverte  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (long pan ouvert): Faces sous le vent :

-

Versants de toiture: (vent normal aux génératrices) - -

Versant au vent :

 Coefficients intérieurs

Versant sous le vent :

:

On applique sur les parois y compris les versants de toiture:  

une surpression sur la face intérieure des parois de perméabilité les versants de toiture avec : une dépression sur la face intérieure de la paroi de perméabilité (

)

y compris avec :

Coefficients extérieurs

Coefficients intérieurs

Coefficients résultants

Paroi ouverte Parois fermées Versant au vent Versant sous le vent

 Cas 2 : Vent soufflant sur la paroi opposée à la paroi ouverte  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (long pan fermé): Faces sous le vent :

-

Versants de toiture: (vent normal aux génératrices) - -

Versant au vent :

Versant sous le vent :

 Coefficients intérieurs

:

On applique sur les parois y compris les versants de toiture:  

une dépression sur la face intérieure des parois de perméabilité les versants de toiture avec : ( ) une surpression sur la face intérieure de la paroi de perméabilité ( ) Coefficients extérieurs

Coefficients intérieurs

y compris avec :

Coefficients résultants

Paroi ouverte Parois fermées Versant au vent Versant sous le vent

 Cas 3 : Vent parallèle à la paroi ouverte  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (pignon): Faces sous le vent :

(

)

-

Versants de toiture: (vent normal aux génératrices) - -

Versant au vent :

Versant sous le vent :

 Coefficients intérieurs

:

On applique sur les parois y compris les versants de toiture:  

une dépression sur la face intérieure des parois de perméabilité les versants de toiture avec : ( ) une surpression sur la face intérieure de la paroi de perméabilité ( ) Coefficients extérieurs

Paroi ouverte Parois fermées Versant au vent Versant sous le vent

Coefficients intérieurs

y compris avec :

Coefficients résultants

EXEMPLE N°2 : Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions vérifiant les inégalités suivantes : ; ; les deux pignons sont complètement ouverts ; les façades et les versants de toiture sont fermés ; toiture à deux versants plans symétriques :

CORRIGE : 

Coefficients

:

Déterminés à partir du diagramme R-III-5 de la norme NV65 :  Vent normal au pignon

 Vent normal au long-pan



Détermination des coefficients de pression extérieurs, intérieurs et résultants :

Deux cas à étudier:  Cas 1 : Vent normal au long-pan  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (pignon): Faces sous le vent :

-

Versants de toiture: (vent normal aux génératrices) - -

Versant au vent :

 Coefficients intérieurs

Versant sous le vent :

:

On applique sur toutes les parois y compris les versants de toiture:  soit une surpression avec :  soit une dépression avec :

( (

) )

Coefficients extérieurs

Coefficients intérieurs

Cas de la Surpression

Cas de la Dépression

Face au vent (long-pan) Faces sous le vent Versant au vent Versant sous le vent

 Cas 2 : Vent normal au pignon Le courant d'air traverse la construction et ne produit aucune action sur les parois verticales existantes ; par contre il a un effet d'entraînement sur la toiture alors assimilée à une toiture isolée. (C’est pas l’objet de ce module).

III.

CONSTRUCTIONS COMPORTANTS DES PAROIS PARTIELLEMENT OUVERTES Question : Déterminer les coefficients de pression extérieurs, intérieurs et résultants pour les exemples ci-dessous :

EXEMPLE N°1 : Construction reposant sur le sol de rapports de dimensions inférieurs à 2,5 ; ayant trois parois fermées et une paroi partiellement ouverte (perméabilité = 25) ; toiture à deux versants plans symétriques :

CORRIGE : 

Rapports de dimensions :

√ √ 

Coefficients

√

:

Déterminés à partir du diagramme R-III-5 de la norme NV65 :



Détermination des coefficients de pression extérieurs, intérieurs et résultants :

Trois cas à étudier :  Cas 1 : Vent normal au long-pan ouvert  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (long-pan ouvert): Faces sous le vent :

-

Versants de toiture: (Vent normal aux génératrices)

Versant au vent :

Versant sous le vent :

 Coefficients intérieurs

:

P. ouverte SP DP Face ouverte Faces fermées Versant au vent Versant sous le vent

-0.1 +0.63 +0.63 +0.63

Coefficients extérieurs Face ouverte Faces fermées Versant au vent Versant sous le vent

-0.3 +0.43 +0.43 +0.43

Coefficients intérieurs

SP +0.3 +0.3 +0.3 +0.3

Fermée DP -0.3 -0.3 -0.3 -0.3

Cas de la Surpression

Ouverte -0.3 +0.8 +0.8 +0.8

Cas de la Dépression

 Cas 2 : Vent normal au pignon  Coefficients extérieurs -

:

Parois verticales : Face au vent (pignon): Faces sous le vent :

-

(

)

Versants de toiture : (Vent normal aux génératrices)

Versant au vent :

 Coefficients intérieurs

Versant sous le vent :

:

(

) (

)

P. ouverte SP DP Face ouverte Faces fermées Versant au vent Versant sous le vent

0.3 -0.23 -0.23 -0.23

Coefficients extérieurs

SP

0.1 -0.43 -0.43 -0.43

Coefficients intérieurs

Fermée DP

+0.3 +0.3 +0.3 +0.3

Cas de la Surpression

Face au vent Face ouverte sous le vent Faces fermées sous le vent Versant au vent Versant sous le vent

 Cas 1 : Vent normal au long-pan fermé  Coefficients extérieurs -

-0.3 -0.3 -0.3 -0.3

:

Parois verticales : Face au vent (long-pan fermé): Faces sous le vent :

Ouverte +0.3 -0.5 -0.5 -0.5

Cas de la Dépression

-

Versants de toiture: (Vent normal aux génératrices)

Versant au vent :

Versant sous le vent :

 Coefficients intérieurs

:

P. ouverte SP DP Face ouverte Faces fermées Versant au vent Versant sous le vent

0.3 -0.23 -0.23 -0.23

Coefficients extérieurs Face au vent Face ouverte sous le vent Faces fermées sous le vent Versant au vent Versant sous le vent

0.1 -0.43 -0.43 -0.43

Coefficients intérieurs

SP +0.3 +0.3 +0.3 +0.3

Fermée DP -0.3 -0.3 -0.3 -0.3

Cas de la Surpression

Ouverte +0.3 -0.5 -0.5 -0.5

Cas de la Dépression

PROBLEME N°1 : Soit un bâtiment métallique représenté ci-dessous situé dans la région 2, site normale Le bâtiment a une pente de 15% 1. Trouver les actions intérieures et extérieures, puis les actions résultantes. 2. Déduire le vent défavorable sur le pignon et sur le long pan

7m 30 m

6m

8m 18 m

PROBLEME N°2 : Calculer les actions du vent sur le bâtiment proposé : Région de construction I , hauteur des poteaux h = 10m, pas d’effet de masque . Bâtiment de base rectangulaire, reposant sur le sol, toiture à deux versants symétrique avec une porte de 18m x 10m sur le pignon nord. Inclinaison de la toiture 20 %. Calculer : 1- La perméabilité des parois ? 2- L’angle d’inclinaison de la toiture ? 3- Calculer les actions intérieures et extérieures du vent sur le bâtiment ? a) Vent perpendiculaire au long-pan (Est ou Ouest) ? b) Vent perpendiculaire au pignon Nord ? c) Vent perpendiculaire au pignon Sud ?