Prévention en fonction de l`action du vent
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1. timent q en daN m2 j ana Fig 4 Pression du vent sur un obstacle E mai U ZAA HH 7 9 15 20 30 40 50 60 ts is EEO Ven m s x xX A D m EORR AAG C fficient de tra n e 1 75 1 332 1 225 1 225 Temp rature de l air en C Do Las Las Masse volumique de l air en kg m3 VITESSES LIMITES e Vitesse de pointe La d termination des vitesses limites doit se faire partir de la vitesse de pointe du vent C est l effort apport par la vitesse de pointe du vent qui renversera une banche une pointe de pignon ou une grue Pour pouvoir agir temps il faut donc pr voir l avance l arriv e d une rafale de vent dont la vitesse maximale ins tantan e est susceptible de renverser un quipement ou une partie d ouvrage Il s agit donc de disposer sur le site d un an mom tre d livrant un avertissement d s que le vent atteint un seuil suffisamment bas pour laisser le temps non seulement de placer le chantier en s curit mais aussi de s informer aupr s des services de M t o France pour conna tre les Fiche Pr vention A1 F 01 09 oppbtp 2009 pr visions des valeurs des vitesses de pointe sur le site consid r L exemple de la Fig 5a montre l enregistrement de la vi tesse moyenne sur 2 min et la Fig 5b celui de la vitesse instantan e e sur la Fig 5a la vitesse moyenne d passe 2 fois 20 m s dont une fois 22 m s entre 8 et 9 heures e2. 5 5 7 9 Le vent soul ve la poussi re et les feuilles de papier les petites branches sont agit es Bonne brise 8 0 10 7 Les arbustes en feuilles commencent cr tes se forment sur les eaux int rieures se balancer de petites vagues avec Vent frais 10 8 13 8 Les grandes branches sont agit es 39 49 les fils t l graphiques font entendre un sifflement usage des parapluies est rendu difficile 7 Grand frais 13 9 17 1 Les arbres sont agit s en entier 50 61 la marche contre le vent est p nible Coup de vent 17 2 20 7 Le vent casse des branches la marche contre le vent est en g n ral impossible Fort coup de vent 20 8 24 4 Le vent occassionne de l gers 75 88 dommages aux habitations arrachement de tuyaux de chemin es et d ardoises 24 5 28 4 Rare l int rieur des terres arbres 89 102 d racin s importants dommages aux habitations 11 Violente temp te 28 5 32 6 Tr s rarement observ s accompagne de ravages tendus 103 117 Echelle Beaufort km h CR M NN ETES 1 d apr s A D PENWARGEN Vitesse Effets sur l homme 1 OPPBTP 25 avenue du G n ral Leclerc 92660 Boulogne Billancourt Cedex T l 0825 03 50 00 T l 01 46 09 27 00 Fax 01 46 09 27 40 www oppbtp fr Fiche Pr vention A1 F 01 09 oppbtp 2009
3. surla Fig 5b la vitesse instantan e d passe 20 m s d j entre 7 et 8 heures max 26 m s et atteint un maximum de 32 m s entre 8 et 9 heures za _ _ _ Fig 5a EE Vitesse EE O O O moyenne du vent sur o 2 minutes il i I I TTN A li d iil T Rene SE a OOO o 1984 eeo Fig 5b e Vitesse SE CENA OE EN EA l ESPEN A 2 o Enn n du vent TE la il P n M t orologie NUE T iaa HE n FA int miem meee sous Fia a mm mma PHM NES PE EC 1984 efi ta CH CPP g RE H Ens ar g i H LA ah PT LT ER TE AWAR ahd ia ji 1 Co n Ej PLE eadar ia EEE mL TS si j SEa m Re D E E E ERRA ERP AEREA EESE Station Villacoublay le 8 f vrier 1984 e Coefficient de rafale Puisque l on d termine une limite de stabilit d un quipe ment ou d une partie d ouvrage partir du vent en pointe la vitesse moyenne du vent doit tre inf rieure ou au plus gale au 2 3 de la vitesse en pointe L Eurocode d finit une pression dynamique de r f rence Qr f partir d une vitesse de r f rence du vent Vr f qui est une vitesse moyenne du vent sur 10 minutes suppo s e mesur e 10 m de hauteur en site plat et peu rugueux Dans les v rifications l tat limite ultime cette vitesse est pond r e par un c fficient sup rieur unit e Mesure de la vitesse de pointe sur
4. La pr vention BTP Action du vent Cette fiche donne des indications de base pour d terminer la stabilit des parties d ouvrages en phases transitoires et des quipements de chantier sous l action du vent Dans tous les cas les NOTIONS G N RALES zones du chantier sou mises l action du vent L action du vent sur un obstacle d pend de la configuration g n rale de ce doivent tre vacu es dernier elle se traduit par des surpressions et des d pressions s exer ant avant que les limites de sur chacune des surfaces impliqu es stabilit ne soient atteintes e Action du vent sur une surface Si l on consid re un fluide en mouvement qui rencontre un obstacle Fig 1 sch ma tiquement on peut mat rialiser le mouvement de ce fluide par une s rie de trajectoires confondues avec les lignes de courant Les mol cules de fluides qui contournent l obstacle sont frein es et cr ent leur tour un obstacle pour les mol cules qui se d placent sur une trajectoire voisine La zone de perturbation qui part du bord de l obstacle pour rejoindre la premi re ligne de courant non perturb e porte le nom de couche limite A Point d arr t Lorsque la vitesse du fluide atteint une certaine valeur les lignes de courants suivent l obstacle jusqu un point dit point de d collement o elles se s parent de celui ci Fig 2 B Zone de sillage A l arri re de ce point ou aval se forment des couran
5. chantier Pour prendre les mesures convenables il est n cessaire de conna tre la vitesse instantan e du vent sur le chantier VITESSES LIMITES USUELLES ET LIMITE DE STABILITE DES QUIPEMENTS ET OUVRAGES DU GROS UVRE Un appareil de mesure an mom tre doit tre install endroit le plus significatif du chantier en g n ral au som met de la grue tour L affichage de la vitesse du vent doit se faire clairement sur un quipement plac dans le bu reau de chantier Un pr avertissement doit alerter le grutier et la direction du chantier e Grue tour Pour la manutention de charge dont la surface au vent ne d passe pas 1 m par tonne de charge utile La vitesse limite du vent de service est d finie par le constructeur depuis le 1 janvier 1995 dans la notice d instructions Il s agit d une vitesse du vent en pointe compte tenu des rafales Au del de cette vitesse en pointe la stabilit de la grue ne peut tre assur e que si la grue est en girouette Avant le 1 janvier 1995 la vitesse du vent limite de service est de 20 m s 72 km h en application des normes NF E 52 081 Octobre 1975 et NF E 52 082 Octobre 1982 Pour la manutention de charges dont la surface au vent est sup rieure 1 m par tonne de charge utile Le constructeur donne dans la notice d instructions la vitesse limite du vent de service pour diff rents cas de charge et de surface NOTA e Banches Limite minima
6. l tat transitoire extr me pP 1 3832 kg m etq V2 1 5 en N m2 L abaque de la Fig 4 donne directement la pression glo bale q du vent en fonction de sa vitesse pour C 1 et C 1 75 e Correction de site ponctuel Les calculs de la pression du vent sont faits partir de sa vitesse mesur e par l an mom tre en g n ral plac en un point culminant du chantier souvent le sommet de la grue tour Mais la vitesse du vent ou le coefficient de tra n e de l obs tacle peuvent tre modifi s par des conditions ponctuelles sur le lieu de travail Par exemple deux voiles de b ton parall les sont d j ex cut s Pour r aliser un voile entre les deux pr c dents et perpendiculaire ceux ci on place une premi re face de banche Le vent souffle dans la direction des voiles pa rall les La banche sera soumise un vent canalis vers le fond d un goulot Il en r sultera e une augmentation locale de la vitesse du vent e une majoration jusqu une valeur sup rieure 2 du coefficient de tra n e r sultant Ces situations particuli res doivent tre prises en compte lors de l tude et de la r daction du Plan particulier de s curit et de protection de la sant Fig 3 Valeurs du coef ficient de tra n e fournies par les r gles Neige et Vent Panneaux pleins lisses rectangulaires en contact ou non avec le sol Domaine le plus courant des banches du b
7. le de stabilit La stabilit doit tre assur e sous un vent de 85 km h 23 6 m s quelle que soit la direction du vent Norme NF P 93 350 1995 Le manuel d instructions doit pr ciser les pr cautions prendre pour assurer la stabilit pour des vents sup rieurs 85 km h Le plan de travail est vacu avant que le vent n at teigne des pointes de 72 km h vitesse moyenne du vent inf rieure 50 km h Limite de manutention des banches la grue tour cf 2 point de la section Grue tour ci dessus Fiche Pr vention A1 F 01 09 oppbtp 2009 e Ouvrages en ma onnerie Sans dispositions particuli res mur en retour dispositif de stabilisation une ma onnerie de petits l ments de 20 cm d paisseur et de poids volumique 1400 kg m est autostable si la hauteur est inf rieure 1 m et si e vitesse du vent inf rieure 85 km h en pointe e c fficient de tra n e de l ordre de 1 6 D s que la hauteur libre de la ma onnerie d passe 1 m tre des dispositifs de stabilisation doivent tre mis en place e Ouvrages en b ton voiles et murs en b ton banch La stabilit apr s d coffrage doit tre v rifi e par le calcul pr alablement l ex cution des ouvrages Des moyens de stabilisation compl mentaires ventuels seront d finis et consign s dans le Plan particulier de s curit et de protec tion de la sant en fonction de la r sistance du b ton ar ma
8. tacle rugosit La composante de l action du vent suivant la direction hori zontale est d nomm e force de tra n e Conventionnellement dans les r gles de calcul l coule ment est toujours consid r normal la surface frapp e Article III 1 14 des r gles NV engendrant ainsi une tra n e dont la direction est parall le la direction du vent Valeur de la force de tra n e La force de tra n e est exprim e par la relation o T C S q C est le coefficient a rodynamique de la surface ou c f ficient de tra n e Ce c fficient est fourni par les r gles NV Neige et Vents il d pend de la forme et des proportions de l obstacle voir Fig 3 S est la surface nette en m ou surface de la projection du contour apparent de l l ment consid r sur un plan per pendiculaire la direction du vent y compris les nervures saillantes s il en existe d duction faite de la surface des vides Panneau loign du sol Panneau en contact avec le sol Fiche Pr vention A1 F 01 09 oppbtp 2009 q est la pression dynamique en Pa ou N m2 donn e par la relation p est la masse volumique de l air en kg m V est la vitesse du vent en m s Pour air sec 15 C et sous une pression de 1 013 hPa hecto Pascal ou air de laboratoire pP 1 225 kg m etq V 1 63 en N m Pour air satur 0 C et sous une pression de 1 040 hPa hecto Pascal ou air
9. ts de retour et une zone d cou lement non permanent tr s perturb e dite zone de sillage due au d collement qui engendre des d pressions La zone de sillage n existe pas ou est extr mement pe tite l aval des obstacles profil s cet effet Dans le cas d un obstacle non profil une banche par exemple le d collement des filets de fluide vent se fixe sur les ar tes Sens de l coulement LS Fig 2 Fig 1 X Ecoulement Fcouement d un fluide avec d un fluide d collement SEE autour d un obs d collement tacle Apparition autour d un d une zone de sillage aspira tion d pres sion Couche limite obstacle profil Fiche Pr vention A1 F 01 09 oppbtp 2009 e Composantes de l action vent L action du vent correspond la r sultante de tous les effets ponctuels de celui ci lorsqu il rencontre un obstacle Il exerce alors sur lui une action d ensemble qui d pend a des caract ristiques de lair masse volumique visco sit compressibilit b de l angle d attaque du vent sur l obstacle c des pressions et d pressions sur les diff rentes parties de l obstacle d des frottements du vent sur l obstacle e de la nature de l coulement autour de l obstacle qui peut tre laminaire ou turbulent avec ou sans d colle ment f des dimensions et de la forme de l obstacle profil ou non g de l tat de surface de l obs
10. tures suppl mentaires dispositifs de stabilisation etc e El ments pr fabriqu s Tant au stockage qu la mise en uvre des moyens de stabilisation doivent tre d finis et mis en place DOCUMEN S A CONSOLER e R gles Neige et Vent NV 65 dition avril 2000 e Recommandations CRAM R 406 Pr vention du risque de renversement des grues tour sous l effet du vent R 399 Pr vention du risque de renversement des banches sous l effet du vent e Consultation des centres de m t o France Service de la communication et de la commercialisation 1 quai Branly 75340 PARIS CEDEX 07 T l 01 45 56 71 71 Service central d exploitation de la m t orologie 31057 TOULOUSE CEDEX SITES CONSULTER e www afnor org e www inrs fr e www meteo fr chelle de Beaufort de la vitesse moyenne du vent mesur e 10 m au dessus du sol Effet du vent sur terre loin des c tes Chiffre Terme Vitesse Vitesse n moyenne Effets sur terre moyenne Beaufort descriptif m s Calme Calme la fum e s l ve verticalement se s l rti i lt 1 1 Tr s l g re brise 0 33 1 5 La direction du vent est r v l e par 1 5 l entra nement de la fum e i 6 11 2 L g re brise 1 6 3 3 Le vent est per u au visage les feuilles fr missent 3 Petite brise 3 4 5 4 Feuilles et petites branches constamment agit es le vent d ploie les drapeaux l gers 4 Jolie brise
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