En aérodynamique liée à l’architecture et à la construction, les grands immeubles sont des bâtiments élancés qui atteignent une hauteur réelle appréciable en termes d’épaisseur de la couche limite atmosphérique (ou ensemble des couches de l’atmosphère dont la vitesse est modifiée par l’effet du bâtiment en question). La largeur de la couche limite de ces bâtiments varie entre 600 et 1000 m, selon la zone considérée. Pour les bâtiments jusqu’à 60 m de haut, les charges de vent sont appliquées conformément aux réglementations en vigueur, tandis que pour les bâtiments de grande taille, il est nécessaire d’utiliser des modèles réduits en soufflerie.
L’utilisation des souffleries dans l’architecture et la construction pour ces essais est basée sur le principe dit de similitude. Ce principe stipule que tous les détails géométriques qui ont une importance aérodynamique doivent être reproduits dans le modèle réduit. En outre, les valeurs de certains paramètres caractéristiques sans dimension doivent être les mêmes dans l’écoulement autour du modèle testé que dans le bâtiment réel.
Les paramètres sans dimension font référence au nombre de Reynolds, qui établit une relation entre les forces d’inertie et les forces de friction, et au nombre de Jensen, qui définit la relation entre la longueur caractéristique du modèle et la longueur de rugosité du terrain. Les modèles réduits sont utilisés pour déterminer les coefficients sans dimension qui déterminent le champ de pression correspondant aux profils de vitesse et de turbulence utilisés dans les essais.
Afin d’atténuer les effets dynamiques du vent dans l’architecture et la construction, on peut agir soit d’un point de vue structurel, soit d’un point de vue aérodynamique. Dans le premier cas, il s’agit de rigidifier la structure. Dans le second cas, il s’agit d’agir sur la bdu corps, soit en ajoutant des saillies qui modifient la bidimensionnalité du bâtiment, soit en faisant varier la section transversale du bâtiment en fonction de la hauteur. En outre, des dispositifs de dissipation des vibrations peuvent être utilisés, tels que des masses de béton ou de plomb accordées à la vibration de la structure.
Par Alberto Lopez, ingénieur structurel principal du département d’architecture d’Amusement Logic.
