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RÉSUMÉ
Cet article présente la manière dont sont déterminées les épaisseurs des vitrages mis en œuvre dans les ouvrages de bâtiment. Sont considérés les vitrages posés dans un châssis et en appui total ou partiel sur leur périphérie. Le processus de détermination consiste, tout d'abord, à définir les différentes charges qui s'exercent sur le vitrage, selon leur origine. Puis, parmi les différentes combinaisons possibles de ces charges, la plus élevée est retenue. Ensuite, il s'agit de vérifier que la composition verrière choisie a priori répond aux critères de résistance et de flèche pour l'ouvrage dans lequel le vitrage est installé.
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Jacques AUBERT : Ingénieur ICAM et EUR-ING - Membre de l’association Les Experts du Verre, Paris, France
INTRODUCTION
Cet article expose les règles de calcul qui s’appliquent aux vitrages mis en œuvre dans les ouvrages de bâtiment de manière à déterminer leur épaisseur.
Ces règles définissent, d’une part, les charges qui sont à prendre en compte et, d’autre part, les critères qui sont à respecter selon la technique de leur mise en œuvre.
Comme, d’une part, les performances mécaniques des vitrages dépendent de la nature de leurs composants de base et de la manière dont ces composants sont associés dans le vitrage final et, d’autre part, que la charge provenant du poids propre du vitrage ne peut être connue au moment du calcul puisque le calcul a pour but, justement, de définir l’épaisseur de chacun des verres le constituant, le principe des calculs est alors de déterminer l’épaisseur minimale nécessaire et suffisante d’un verre monolithique recuit qui répond aux charges qui lui sont appliquées, puis de vérifier que la composition que l’on s’est donnée, a priori, répond à l’épaisseur minimale obtenue par calcul et au critère de flèche qui s’applique pour l’ouvrage dans lequel le vitrage est installé.
Ce premier article aborde les vitrages lorsqu’ils sont installés dans des châssis avec parcloses et qui satisfont aux exigences de la norme NF DTU n° 39 ou encore lorsqu’ils constituent un ensemble en verre trempé. Un second article « Vitrages extérieurs collés (VEC) et attachés (VEA) » abordera les vitrages lorsqu’ils sont mis en œuvre par collage sur un support (VEC – vitrage extérieur collé), ou fixés par point sur une structure (VEA – vitrage extérieur attaché).
Dans un premier temps seront précisées les charges qui s’exercent sur les vitrages selon leur type de mise en œuvre, puis ensuite, les formules de calcul qui permettent de définir leur épaisseur.
Des exemples de calcul sont donnés afin d’illustrer le cheminement à suivre pour parvenir à la composition correcte d’un vitrage.
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- Version archivée 1 de nov. 2012 par Jacques AUBERT
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3. Exemples de vérification de l’épaisseur
Comme indiqué précédemment, la démarche suivie pour la vérification est de calculer l’épaisseur minimale e1 du verre simple monolithique recuit, fictif, pour les charges qui s’appliquent au vitrage réel et de vérifier ensuite que la composition choisie a priori satisfait à l’équation de comparaison entre eR et e1 et à celle de déformation.
3.1 Cas d’un verre simple monolithique
Supposons que les charges sur un vitrage de 0,9 × 1,5 m, destiné à un châssis dont la traverse haute est à moins de 6 m du sol (c = 0,9), en appui sur trois côtés avec un grand bord libre, soient de P = 1 200 Pa. Elles conduisent à une valeur e1 = 6,97 mm et à une valeur de ec = 6,97 × 0,9 = 6,27 mm.
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Vérification de la résistance
Le choix d’un vitrage en verre recuit (ε3 = 1) de 8 mm d’épaisseur nominale vérifie l’équation :
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Vérification de la flèche
L’épaisseur équivalente eF de ce verre est donnée par : eF = ei, soit 8 mm.
L’équation de flèche donne fc = 18,23 mm pour une flèche limite admise de fad = 1 500/100 = 15 mm pour le bord libre.
Finalement, l’épaisseur de 8 mm en verre recuit ne convient pas pour ce châssis, à cause de la flèche.
Il faut donc choisir un vitrage...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - NF EN 1991-1-4 - - Eurocode 1 – Actions sur les structures – Partie 1-4 : actions générales – Actions du vent.
-
(2) - NF EN 1991-1-4/NA - - Eurocode 1 – Actions sur les structures – Partie 1-4 : Actions générales – Actions du vent/Annexe Nationale.
-
(3) - NF EN 1991-1-3 - - Eurocode 1 – Action sur les structures – Partie 1-3 : Actions générales – Charges de neige.
-
(4) - NF EN 1991-1-3/NA - - Eurocode 1 – Action sur les structures – Partie 1-3 : Actions générales – Charges de neige/Annexe Nationale.
-
(5) - FD DTU 39 P5 - - Travaux de vitrerie-miroiterie – Mémento Sécurité.
-
(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Eurocode 1 – Actions sur les structures – Partie 1-4 : actions générales – Actions du vent - NF EN 1991-1-4 -
-
Eurocode 1 – Actions sur les structures – Partie 1-4 : Actions générales – Actions du vent/Annexe Nationale - NF EN 1991-1-4/NA -
-
Eurocode 1 – Action sur les structures – Partie 1-3 : Actions générales – Charges de neige - NF EN 1991-1-3 -
-
Eurocode 1 – Action sur les structures – Partie 1-3 : Actions générales – Charges de neige/Annexe Nationale - NF EN 1991-1-3/NA -
-
Travaux de bâtiment – Travaux de vitrerie-miroiterie, comprenant les parties suivantes : - NF DTU 39 -
-
Verre dans la construction – Produits de base : verre silicate sodocalcique – Partie 1 : définitions et propriétés physiques et mécaniques générales - NF EN 572-1 -
-
Verre dans la construction...
ANNEXES
Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
AFNOR
https://www.afnor.org/acheter-une-norme/
FFPV
Laboratoires – Bureaux d’études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
-
GINGER-CEBTP [VITRAGES-DÉCISION]
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FFPV [XLGLACE DTU 39 – 2012]
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PI DEVELOPPEMENT SARL [PI-VITRAGES 7.1]
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