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Dans le premier exemple, nous effectuons une vérification préliminaire en mettant l'accent sur le calcul de la force totale. Il est sélectionné comme un plan carré 2D. Cette toiture fait partie du groupe 1 selon WTG- Merkblat-M3 :
- G1 : Valeurs qualitatives avec une faible précision requise pour l'utilisation dans l'étude de base ou le calcul préliminaire. Les efforts et les exigences relatifs au niveau de détail sont réduits car les conditions aux limites ne sont souvent pas entièrement implémentées.
- R1 : Solide (sans les bâtiments environnants), analyse des directions de vent individuelles.
- Z1 : Valeurs moyennes statistiques, à condition qu'il s'agisse de processus d'écoulement stationnaire où les fluctuations (par exemple, dues à l'approche de la turbulence du flux) peuvent être suffisamment détectées par d'autres mesures.
- S1 : Effets statiques. Il suffit de représenter le modèle structurel avec les détails mécaniques nécessaires, mais sans propriétés de masse et d’amortissement.
La dimension de cet exemple est affichée sur la Figure 1 et l’hypothèse d’entrée est illustrée comme sur la Figure 2 :
Dans cet exemple, nous allons comparer les valeurs de force du vent dans l'EN 1991-1-4 et dans RWIND. La formule de la force du vent dans la section 5.3 de l'Eurocode est définie :
| cscd ... | Facteur structurel |
| cf ... | Coefficient de force pour la structure ou l'élément structural |
| qp (ze ) | Pression dynamique de pointe à la hauteur de référence ze |
| Aref ... | Aire de référence de la structure ou de l'élément structural |
Les coefficients de force (d=b=1 → C f,0 =2,10) des sections rectangulaires avec des coins et sans écoulement aux extrémités sont disponibles dans la Figure 7.23 de l'EN 1991-1-4, ainsi que le facteur de réduction (ψ r ) pour une section carrée à coins arrondis (r/b = 0 → ψ r = 1) peut être obtenue à partir de la Figure 7.24 de l'EN 1991-1-4. Des valeurs indiquées du facteur de réduction ψλ =0,63 en fonction du rapport de remplissage φ=1 sur l'élancement λ=2 peuvent être obtenues dans la Figure 7.36 de l'EN 1991-1-4.
Le coefficient de force cf des éléments structuraux de section rectangulaire avec le vent soufflant perpendiculairement à une face doit être déterminé à l'aide de l'Équation (7.9) de l'EN 1991-1-4 :
| cf,0 ... | Coefficient de force des sections rectangulaires avec des angles aigus et sans écoulement aux extrémités libres |
| ψr | Le facteur de réduction pour les sections carrées à coins arrondis |
| ψλ | Le facteur de réduction pour les éléments à écoulement libre |
- Vélocité moyenne du vent
La vitesse moyenne du vent vm (ze ) à la hauteur de référence z_e dépend de la rugosité du terrain, de l'orographie du terrain et de la vitesse de référence du vent vb. Cette valeur est déterminée avec l'équation (4.3) de EN1991-1-4 :
- Turbulence
L'intensité de la turbulence Iv (ze ) à la hauteur de référence ze est définie comme l'écart type de la turbulence divisée par la vitesse moyenne du vent. Elle est calculée selon l'équation 4.7 de EN1991-1-4. Pour le cas examiné ze inférieur à zmin :
- pression dynamique de base
La pression dynamique de baseq_b est la pression correspondant à la quantité de mouvement du vent déterminée pour la vitesse de référence du vent vb. La pression dynamique de base est calculée selon la relation fondamentale spécifiée dans l'EN1991 -14 §4.5(1) :
où ρ est la densité de l'air selon le §4.5(1) de l'EN1991-1-4. Dans ce calcul, la valeur suivante ρ=1,225 kg/m3 est considérée.
- pression dynamique extrême
La pression dynamique de pointe qp (ze ) à la hauteur de référence ze inclut les fluctuations de vitesse moyennes et à court terme. Celle-ci est déterminée selon l'équation 4.8 de EN1991-1-4 :
La force du vent peut ainsi être calculée :
The résultats dans RWIND et comparaison avec Eurocode
Dans RWIND, les résultats (dans les Figures 3 et 4) des efforts totals sont disponibles dans l'onglet d'informations du modèle de modification. La différence entre Rwidn et l'Eurocode est d'environ 2,5 % (inférieure aux critères de WTG), ce qui montre un bon accord :
