Charges de vent et protection contre le vent : aides à la planification pour chemins de câbles
Les charges de vent font partie des effets climatiques qui exercent une influence sur les bâtiments et les éléments de construction. Ces sollicitations peuvent agir aussi bien horizontalement que verticalement et sont susceptibles d’affecter considérablement la stabilité et l’intégrité des bâtiments et des installations de génie civil. L’intensité de la force du vent doit être évaluée séparément pour chaque projet de construction par le constructeur et dépend de nombreux facteurs, parmi lesquels le lieu, le sens du vent, les surfaces, la forme du toit, ainsi que la taille et les dimensions du bâtiment.
Les régions présentant des conditions similaires sont définies comme des zones de force du vent conformément à la norme EN 1991-1-4. En liaison avec l’annexe nationale correspondante, cette norme européenne (également appelée Eurocode) définit les paramètres fondamentaux permettant de déterminer les effets du vent naturel sur les bâtiments et les ouvrages d’ingénierie civile. Les annexes nationales contiennent les dispositions complémentaires aux Eurocodes, dispositions qui figuraient auparavant dans les normes nationales.
| Zone | Vitesse du vent en m/s | Pression liée à la vitesse en kN/m² |
| 1 | 22,5 | 0,32 |
| 2 | 25,0 | 0,39 |
| 3 | 27,5 | 0,47 |
| 4 | 30,0 | 0,56 |
Vitesses de base et pressions liées à la vitesse
| Catégorie de terrain (CT) | Définition |
| Catégorie de terrain 1 | Bord de mer, lac avec au moins 5 km de surface dégagée dans la direction du vent et terrain lisse et plat sans obstacles |
| Catégorie de terrain 2 | Terrain avec haies, fermes, maisons ou arbres isolés, par ex. régions agricoles |
| Catégorie de terrain 3 | Banlieues, zones industrielles ou commerciales et forêts |
| Catégorie de terrain 4 | Quartiers dans lesquels au moins 15 % de la surface est occupée par des immeubles dont la hauteur moyenne dépasse 15 m |
Catégories de terrain selon la norme DIN EN 1991-1-4/NA
Utilisation de couvercles à l’extérieur : tenir compte de forces mécaniques extérieures
Lors de l’installation de couvercles en extérieur, il faut tenir compte du fait que ceux-ci sont exposés à des forces mécaniques extérieures. Ces dernières sont par exemple le vent, la neige et l’eau. Ces forces supplémentaires ne sont pas prises en compte par la norme internationale DIN EN 61537 et doivent donc être évaluées séparément pour chaque projet de construction. La responsabilité en incombe au constructeur. Cette évaluation sert de base à des mesures de sécurité supplémentaires visant à garantir une installation électrique stable et sûre à long terme.
Les couvercles qui sont utilisés en extérieur et soumis à des vents violents risquent d’être soulevés en raison des différents rapports de pression. Il importe donc de prendre les mesures de sécurité appropriées afin d’éviter tout dommage et de minimiser les risques.
OBO propose de nombreuses solutions garantissant un maintien supplémentaire même en cas de vent violent. Le choix d’un système approprié dépend autant du projet de construction spécifique que de l’endroit. N’hésitez pas à nous demander conseil.
Comment obtenir la sécurité même en cas de force du vent importante
Différentes bandes métalliques et bandes de fixation peuvent être utilisées pour fixer les couvercles de manière résistante aux intempéries et pour les protéger contre les charges dues au vent. Elles garantissent une fixation particulièrement solide et résistante, même en cas de force du vent importante. OBO propose entre autres les solutions suivantes :
Bandes de serrage
La Feuillard de cerclage SBR en acier galvanisé, acier inoxydable ou avec revêtement supplémentaire en plastique est extrêmement robuste et résistante à l’abrasion. Sa résistance à la traction (kN) a été testée en fonction de l’épaisseur du matériau. Elle est disponible en différentes couleurs. Les largeurs de 8 et de 15 millimètres permettent de l’adapter en toute flexibilité à différents chemins de câbles, échelles à câbles et volumes de câbles. Grâce aux fermetures pour bandes de serrage SBV et de la pince de serrage 576 correspondantes, les bandes peuvent être installées facilement, rapidement et en toute sécurité.
Colliers de serrage métalliques
La Colliers de serrage MBS en métal, dotés d’un bouchon à bille, permettent d'obtenir une fixation fiable qui résiste même aux températures élevées et aux conditions météorologiques défavorables. Avec des largeurs de 7,9 et 12 millimètres et différentes longueurs fixes, ils offrent de nombreuses possibilités d’application. La Pince de serrage MBS-Z avec dispositif de coupe intégré garantit une installation précise et efficace.
Principes d’installation montage sur toit plat
Nos graphiques montrent le montage sur toit plat du Chemin de câbles treillis GRM (à gauche) et le montage sur toit plat du Chemin de câbles MSKMU (à droite).
Aide au montage sur toit plat chemin de câbles en treillis GRM
Positionner UniBase 6
Placer le UniBase 6 conformément au plan d’occupation du toit et, si nécessaire, placer le tapis de protection UniBase BSM sous les socles. Les espacements maximaux entre les socles sont de 1,5 m.
Lestage de UniBase 6
Le socle UniBase 6 est lesté avec des pavés disponibles dans le commerce aux dimensions (longueur x largeur x hauteur) 10 x 20 x 6 cm.
Pose du chemin de câbles en treillis GRM
Le Chemin de câbles treillis GRM se fixe sur le socle universel UniBase 6 sans vis à l’aide de l’adaptateur type 165 MBG HGRM.
Montage et fixation du couvercle DGRR
Emboîter le Couvercle de chemin de câbles en treillis DGRR sur le chemin de câbles en treillis et le fixer avec les Colliers de serrage métalliques MBS .
Exemple de calcul statique de la trajectoire de câblage sur le toit
Principe du calcul
Espacement UniBase
Lors de la pose de systèmes de chemins de câbles, par exemple sur le socle universel UniBase, il convient de s’assurer que la surface d’appui correspond à la largeur totale du système posé. Cela garantit une répartition uniforme de la charge et augmente la stabilité face aux charges dues au vent. Dans l’exemple de calcul statique ci-dessous, l’espacement entre les différents UniBase est de 0,6 mètre
Nombre de clips de couvercle
Au moins 6 clips de couvercle doivent être montés tous les 3 mètres de couvercle.
Espacement colliers de serrage métalliques
Pour l’espacement des colliers de serrage métalliques, nous recommandons la méthode suivante : utiliser trois colliers par couvercle à respectivement 500, 1 500 et 2 500 mm.
Composants de système utilisés
| Réf. | Type | Désignation |
|---|---|---|
| 5403391 | UniBase 6 | Socle universel, lestage, pavés de 6 cm max. |
| 6047655 | RKSM 630 FT | Chemin de câbles RKSM Magic, avec connexion rapide |
| 3191032 | OTSP 6,0x40 A4 | Vis pour panneaux d’aggloméré, Panhead, entraînement TX 25 |
| 6052656 | DRLU 300 DD | Couvercle sans perforation, pour chemin de câbles et échelle à câbles |
| 6052810 | DK DRLU A2 | Clip de couvercle, pour couvercle sans perforation |
| 7203111 | MBS 100 A2 | Collier de serrage |
Formule permettant de vérifier la sécurité de la position (glissement + soulèvement) :
Wh x γQ ≤ (Gstab x γstab-Wvh x γQ ) x μ
Désignations
Wh Force du vent caractéristique horizontale
Wvh Force du vent caractéristique verticale pour la vérification du soulèvement
Gstab Forces des poids stabilisantes
YQ Coefficient de sécurité partiel pour la charge au vent
Ystab Coefficient de sécurité partiel pour les forces stabilisantes
µ Coefficient de frottement
Calcul de la force du vent horizontalement sur le chemin de câbles
On calcule d’abord la pression du vent qui s’exerce horizontalement sur la paroi latérale du chemin de câbles. La pression est calculée en multipliant la pression des rafales de vent, la hauteur latérale, le coefficient de force, le coefficient de sécurité et l’espacement entre les pavés.
Wh1 x yQ = 0,5 kN/m2 (pression des rafales de vent) x 60 mm (hauteur latérale) x 1,0 (coefficient de force) x 1,2 (sécurité) x 0,6 m (espacement UniBase) = 21,6 N
Calcul de l’effet sur le pavé de lestage
Pour calculer l’effet de la force du vent sur le pavé de lestage, la largeur / hauteur du pavé est multipliée par la pression de la vitesse des rafales de vent, un coefficient de force et le coefficient de sécurité.
Wh2 x γQ = 372 mm (largeur de pavé) x 80 mm (hauteur de pavé) x 0,5 kN/m2 (pression de la vitesse des rafales de vent) x 2,1 (coefficient de force) x 1,2 (sécurité) = 37,5 N
Calcul du poids du système
Le calcul du poids total du système, chemin de câbles, couvercle et lest inclus, tient compte de l’accélération terrestre et du coefficient de sécurité.
Gstab x γstab = (6,12 kg/m (chemin + couvercle) x 0,6 m (espacement de pavé) + 10 kg (poids de pavé) ) x 9,81 m/s2 (accélération terrestre) x 0,9 (sécurité) = 120,7 N
Définition de la charge de soulèvement
Pour déterminer la charge de soulèvement, on calcule d’abord la longueur exposée au vent à partir de l’espacement entre les pavés et de la largeur de pavé. En multipliant ces deux valeurs, on obtient la surface soumise à la charge du vent. En combinant la pression de la vitesse des rafales, le coefficient de force et le coefficient de sécurité, on obtient la charge de soulèvement due au vent.
Wvh x γQv = (0,6 m (espacement des pavés) – 372 mm (largeur de pavé)) x 300 mm (largeur de chemin de câbles) x 0,5 kN/m2 (pression de la vitesse des rafales de vent) x 0,5 (coefficient de force vertical) x 1,2 (sécurité) = 20,5 N
Attestation de la sécurité de la position
On calcule d’abord la somme des forces horizontales du vent. Le poids du système, moins la charge de soulèvement précédemment déterminée avec le coefficient de frottement, donne la force stabilisatrice maximale possible. Cela permet de déterminer finalement si la sécurité de la position est garantie.
Wh1 x γQ + Wh2 x γQ ≤ (Gstab x γstab – Wvh x γQv) x µ
21,6 N + 37,5 N < (120,7 N – 20,5 N) x 0,6 (coefficient de frottement µ)
59,1 N < 60,1 N ➨ Preuve fournie
Exemple de normes nationales sur les charges de vent et de neige
Influences générales – Force du vent | |
|---|---|
| Europe : | EN 1991-1-4 |
| Allemagne : | DIN EN 1991-1-4 |
| Belgique : | NBN EN 1991-1-4 |
| Autriche : | ÖNORM B 1991-1-4 |
| Pays-Bas : | NEN-EN 1991-1-4 |
| Suisse : | SIA 261 |
| Espagne : | CTE DB SE-AE |
| États-Unis : | ASCE/SEI 7-16 ; ASCE/SEI 7-22 |
| Inde : | IS 875-3 |
Influences générales – Charges de neige | |
|---|---|
| Europe : | EN 1991-1-3 |
| Allemagne : | DIN EN 1991-1-3 |
| Belgique : | NBN EN 1991-1-3 |
| Autriche : | ÖNORM B 1991-1-3 |
| Pays-Bas : | NEN-EN 1991-1-3 |
| Suisse : | SIA 261 |
| Espagne : | CTE DB SE-AE |
| États-Unis : | ASCE/SEI 7-16 ; ASCE/SEI 7-22 |
| Inde : | IS 875-4 |
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