● 1.5. Actions et charges

La construction est soumise à un ensemble de charges et de déformations traduisant les forces et couples qui s'exercent sur ces différents éléments : ce sont les actions.
- Les actions directes : charges permanentes, charges d'exploitation, charges climatiques et éventuellement, séismes.
- Les actions indirectes : effets thermiques et variations de température, précontraintes, déplacements imposés, tassements différentiels, étaiements provisoires.
Les actions dites directes à considérer dans la conception d'un bâtiment comprennent les charges permanentes et les charges variables, désignant les charges d'exploitation et les charges climatiques.

Les charges permanentes

Ce terme désigne le poids propre de tous les éléments permanents constituant l'ouvrage terminé. Il s'agit donc non seulement du poids de l'ossature mais aussi de tous les éléments du bâtiment (planchers, plafonds, cloisons, revêtements de sol, installations fixes).
Le fascicule de documentation NF P 06-004 donne des valeurs indicatives des poids à considérer pour différents matériaux. A terme, il sera remplacé par l'EN 1991-1-1 (actuellement ENV 1991-2-1).

Les charges d'exploitation

S'appliquant en principe aux planchers, elles résultent de l'usage des locaux et correspondent au mobilier, aux matières en dépôt et aux personnes pour un mode normal d'occupation. Elles incluent les équipements légers tels que : canalisations de distribution des fluides ménagers, appareils sanitaires, radiateurs, appareils de chauffage individuels, mais également les charges d'entretien.

Extrait de NF P 06-001 §2.7.2.1 - Charges d'exploitation des bâtiments à usage d'habitation.

La norme NF P06-001 est la référence en matière de charges d'exploitation des bâtiments. Elle sera également remplacée par l'EN 1991-1-1 (actuellement ENV 1991-2-1).

Les charges climatiques

Les documents traitant de la neige et du vent distinguent :
- Les surcharges normales qui considèrent à la fois un niveau d'agression pour le comportement normal en service de l'ouvrage (état limite de service ou ELS) et un autre, plus sévère et statistiquement peu probable durant la vie de l'ouvrage (état limite ultime ou ELU).
- Les surcharges extrêmes correspondant à une situation « accidentelle ».
La gradation de l'agressivité de ces charges se traduit par des coefficients de pondération adaptés aux différentes situations.

Action exercée par la neige
La France est divisée en quatre zones climatiques correspondant à des valeurs (normales et extrêmes) de surcharges verticales uniformément réparties à prendre en compte dans les calculs.
Pour les sites au-delà de 200 mètres d'altitude et jusqu'à 2 000 mètres, une loi de variation permet de majorer les valeurs de base. En montagne, le maître d'œuvre devra se renseigner sur les conditions locales qui peuvent conduire à d'importantes majorations.

Carte des zones de neige N84/95

Les documents de référence sont la partie Neige des règles Neige et Vent, dites NV 65/99, et les règles N84/95 pour les marchés publics. Ils seront remplacés à terme par l'EN 1991-1-3 (actuellement ENV 1991-2-3).

Action due au vent
Les effets induits par l'action du vent sur un bâtiment varient selon son implantation géographique.
L'action du vent dépend aussi de l'orientation, des dimensions et de la forme de ce bâtiment ainsi que de la vitesse de l'écoulement de l'air.
En pratique, on procède à la décomposition du bâtiment en parties élémentaires (murs, toitures, acrotères, auvents, ...) afin de considérer les actions du vent sur chacune de ces parties.
• Surfaces « au vent » : exposées, elles sont soumises à un écoulement régulier de l'air qui se traduit par une pression.
• Surfaces « sous le vent » : abritées ou parallèles à la direction du vent, elles sont soumises à un écoulement turbulent qui se traduit par une
dépression.
L'action exercée par le vent sur une partie d'ouvrage est donnée en général par une pression agissant perpendiculairement à cette partie.
Les normes donnent des valeurs de calcul qui couvrent la grande majorité des cas. Le cas échéant, une étude en soufflerie peut s'avérer nécessaire.

Le vent suivant les règles NV65/99 (nouvelle carte des vents)
Le document de référence demeure les règles NV 65, modifiées en 1999 pour la carte des régions de vent et des pressions de base. Dans le futur, l'EN 1991-1-4 (actuellement ENV 1991-2-4) le remplacera.

1 Principes généraux de conception
1.1 Atouts de la construction à ossature métallique
1.2 Fonction essentielle et composition de la structure
1.3 Rappel des types de sollicitations
1.4 Articulation ou encastrement et choix d'un système porteur
1.5 Actions et charges
• Les charges permanentes
• Les charges d'exploitation
• Les charges climatiques
• Autres charges
1.6 Règles de calcul

2 Ossature poteaux-poutres
3 Schéma unifilaire

Autres charges

Les autres charges et actions à prendre en compte dans les calculs des bâtiments sont :
- les poussées et pressions des solides ou liquides,
- les déformations imposées par les mouvements du sol,
- les charges temporaires dues au procédé d'exécution, qui résultent des données du projet,
- les effets des variations de température, les retraits et autres variations dimensionnelles qui sont définies par les règles de calcul des divers matériaux structurels,
- éventuellement les séismes ou autres actions accidentelles,
- les autres actions variables non spécifiques (en fonction des DPM ou textes réglementaires), vu le fait que les charges données par la norme n'ont pas un caractère exhaustif (exemple : camion des pompiers défini par le « Règlement de sécurité des ERP » de 1980.06.25).

1 Principes généraux de conception
1.1 Atouts de la construction à ossature métallique
1.2 Fonction essentielle et composition de la structure
1.3 Rappel des types de sollicitations
1.4 Articulation ou encastrement et choix d'un système porteur
1.5 Actions et charges
• Les charges permanentes
• Les charges d'exploitation
• Les charges climatiques
• Autres charges
1.6 Règles de calcul

2 Ossature poteaux-poutres
3 Schéma unifilaire