CHAPITRE II

Travaux faits antérieurement

Errrez. — Parmi les travaux dont le but a été la recherche des efforts du vent sur les constructions, il convient de citer en premier lieu, le chapitre des « bâtiments » parus dans le livre Recherches sur la résistance de l'air et l'aviation, par Errrez (1914). Nous allons analyser succinctement le but proposé et les résultats obtenus.

EtFrEL à d’abord cherché à démontrer la similitude des efforts produits, par un courant d’air de vitesse donnée, sur des hangars de dimensions différentes.

Il s’est servi pour cette expérience de trois hangars :

Le premier de 340 m/m. de hauteur avec une longueur et une largeur de hoo m/m. ; les dimensions du deuxième étaient dans le rapport de 1/8° avec celles du premier, et celles du troisième étaient avec celles du premier dans le rapport de 1/50°. Si les résultats d'expérience donnaient pour le premier et le troisième de ces hangars des résultats d’une concordance aussi grande que ceux qu'on peut attendre des mesures employées, on pourra imaginer que ces résultats seront encore applicables à un bâtiment dont les dimensions seraient cinquante fois plus grandes que celles du premier hangar envisagé. Or, les résultats trouvés donnaient assez de concordance pour que ce point puisse sembler acquis.

Il sera donc possible d'appliquer les résultats obtenus à un bâtiment de 17 mètres de hauteur ayant 20 mètres de longueur et de largeur. Un hangar de cette proportion est déjà de dimensions suffisantes pour penser que si les mesures trouvées dans une expérience lui sont applicables, d’autres données obtenues dans des conditions analogues permettront d'appliquer à des hangars de dimensions quelconques, des résultats d’études plus générales faites dans des laboratoires. Nous insistons particulièrement sur ce point, car cette condition de similitude est très intéressante pour l'étude que nous vous proposons.

La deuxième série d'expériences relatées par M. Errrez porte sur l'étude des efforts exercés par ua courant d’air sur une réduction au 1/200° d’un hangar type Belfort ayant les dimensions suivantes : longueur 100 mètres, largeur 30 mètres, hauteur 24 mètres. La vitesse du courant d’air y étant maintenue à 4o mètres à la seconde, c’est sensiblement la vitesse maximum du vent dans les plus fortes tempêtes.

Les expériences furent faites avec des modèles en bois verni, constituant des boîtes bien étanches, que l’on avait placés sur une large planche horizontale formant sol. L'intérieur étanche des modèles communiquait avec un manomètre dont l’autre branche était ouverte en air calme.

Pour faire les mesures, on débouchait successivement les ouvertures aux points où l’on désirait déterminer l'effort produit par le vent. On obtenait ainsi la pression ou la succion existant extérieurement à l'endroit considéré.

Les résultats trouvés furent les suivants :

1° Pression positive sur la paroi verticale directement frappée par le vent et sur

le premier tiers du pan du toit adjacent :

2° Partout ailleurs dépressions atteignant leur maximum vers le faîtage et parfois avant.

Cette dépression était due au relèvement brusque des filets d’air frappant le bâtiment.

Dans la section médiane d’un hangar quand le vent frappe une des parois, Ja pression est d'environ 80 kilos par mètre carré.

La toiture adjacente est d’abord soumise à des pressions, puis à des dépressions, pouvant atteindre 80 kilos par mètre carré. Les dépressions de l’autre pan de toiture et de l’autre paroi verticale sont de 40 à 5o kilos.

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figure 1

En faisant tourner le hangar, les pressions diminuent et les dépressions augmentent d’abord. Puis, pressions et dépressions diminuent ensemble, les dernières continuant à être supérieures aux premières, celles-ci finissant par disparaître quand le vent est normal à un des pignons.

M. Etrre a encore étudié le cas de hangars ayant un lanterneau ouvert et il

figure 2 Se figure à

a fait des expériences pour mesurer les efforts résultants avec les dispositifs suivants :

1° Un lanterneau ouvert et les pignons fermés ; ° Un pignon ouvert avec un hangar sans lanterneau ; 3° Le lanterneau ouvert et un pignon ouvert.

Dans le premier cas, on fait les mesures, par la différence entre les pressions, dans une boîte placée directement sous le lanterneau (fig. 2), représentant la pression existant à l’intérieur du hangar, avec celle mesurée dans le hangar comme il a été établi précédemment.

On trouve alors que la pression maximum a lieu quand le vent frappe une des parois longitudinales ; elle peut atteindre 160 kilos par mètre carré sur la paroi directement frappée, et 100 kilos sur le pan de toiture adjacent.

Les dépressions produites à l’intérieur du hangar pour un vent de 4o mètres/ secondes varient de 8o kilos pour le vent normal à la longueur, et diminuent jusqu'à 34 kilos quand le vent frappe un pignon.

Dans le deuxième cas, M. EtrreL admet que l’ouverture d’un pignon ne modifie pas sensiblement l'écoulement de l’air, il recherche uniquement la pression inté-

rieure, supposant que la pression extérieure reste semblable à celle des hangars fermés.

Avec un vent de 4o mètres/secondes, si « est l'angle de rotation du hangar, ct

si a est égal à o quand le vent s’engouffre dans le pignon ouvert, il a été trouvé les résultats suivants :

LR ; e] 30 66 90 120 150 180 Pression ent Kiloste "4 85 89 25 = Go = 36 2 Z9 0

Pour 30°, les efforts résultants extérieurs et intérieurs agissant au faîtage don-