Le calcul des charges éoliennes et sismiques est essentiel pour assurer la sécurité et la stabilité des structures. L'American Institute of Steel Construction (AISC) fournit des normes et des lignes directrices pour aider les ingénieurs à déterminer ces charges avec précision.

Calcul de la charge éolienne

Les charges éoliennes sont déterminées en fonction de facteurs tels que la vitesse du vent, la catégorie d'exposition et la géométrie du bâtiment. La vitesse du vent de base est obtenue à partir de codes locaux ou de données historiques.

Par exemple, envisagez un bâtiment d'une hauteur de 20 mètres situé dans une zone à la vitesse de base du vent de 90 mi/h. En utilisant la formule AISC, la pression du vent (q) peut être calculée comme suit :

q = 0,00256 Kz K[r K[g V[2

Lorsque Kz est le coefficient d'exposition, K[r est le coefficient de risque, K[g est le facteur de rafale, et V est la vitesse de base du vent.

Calcul de la charge sismique

Les normes AISC font référence à l'utilisation de catégories de conception sismique et de spectres de réponse pour déterminer les forces latérales pendant un tremblement de terre.

Par exemple, une structure de la catégorie de conception sismique D avec une période fondamentale de 0,5 s et une accélération spectrale de 1,5 g nécessite de calculer la force sismique comme suit:

Fsismique[ = C[sW[

Lorsque Cs est le coefficient sismique dérivé du spectre de réponse, et W est le poids de la structure. En utilisant l'accélération spectrale, la force sismique peut être estimée avec précision pour assurer la résilience structurelle.

Résumé des étapes de calcul

  • Déterminer la vitesse du vent et les paramètres sismiques de base en fonction de l'emplacement.
  • Calculer la pression du vent à l'aide de formules AISC.
  • Évaluer les forces sismiques à l'aide des spectres de réponse et du poids de construction.
  • Appliquer des combinaisons de charge selon les normes AISC pour la conception.