ISO 4355:1981
(Main)Bases for design of structures — Determination of snow loads on roofs
Bases for design of structures — Determination of snow loads on roofs
Bases du calcul des constructions — Détermination de la charge de neige sur les toitures
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Norme internationale @ 4355
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDlZATlON*MEXAYHAPOJlHAR OPrAHM3AUMR fl0 CTAHJlAPTU3AUMLlWRGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
i- Bases du calcul des constructions - Détermination de la
charge de neige sur les toitures
Bases for design of structures - Determination of snow loads on roofs
Premiere édition - 1981-09-01
- CDU 624.042.42 Réf. no : IS0 4355-1981 IF)
U
-
Descripteurs : BlBrnent de construction, toiture, neige, charge, mesurage, caractéristique géométrique, analyse statistique
c
Prix basé sur 18 pages
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Ava n t- propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de I'ISO). L'élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I'ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I'ISO.
La Norme internationale IS0 4355 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 98,
Bases du calcul des constructions, et a été soumise aux comités membres en novem-
bre 1978.
Les comités membres des pays suivants l'ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d' Espagne Pays-Bas
Allemagne, R.F. France Pologne
Australie Hongrie
Portugal
Autriche Inde Royaume-Uni
Belgique Irlande
Suede
Canada Israël Tchécoslovaquie
Chine Italie Turquie
Corée, Rép. de Japon URSS
Y
Danemark Norvege Yougoslavie
Egypte, Rép. arabe d' Nouvelle-Zélande
Le comité membre du pays suivant l'a désapprouvée pour des raisons techniques
Suisse
@ Organisation internationale de normalisation, 1981 O
Imprime en Suisse
II
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Sommaire Page
..................
O Introduction. . . . . . . . . . .
1 Objet et domaine d‘application .
2 DBfinitions .
3 Charge de neige sur les toitures (SI .
3.1 Méthodes de détermination de la charge de neige sur les toitures . . . . . . .
3.2 Charge partielle de neige due à la fonte, au glissement sur les pentes
età I’enl8vement de la neige. . . . . . . . . . . . . 2
4 Charge caracteristique de neige sur le sol (so) . 2
Méthode de détermination de la charge caracteristique de neige sur le sol
4.1 2
4.2 Zones et cartes de neige .
2
5 Coefficients de forme . .
5.1 Principes généraux .
5.2 Coefficients de forme pour des types déterminés de toitures . . . . . . . . . . .
5.3 Coefficients de forme pour des surfaces exposées au vent . . . . . . . . . . . . .
Annexes
A Analyse statistique des valeurs de la charge de neige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
B Méthodes de détermination de la charge maximale de neige sur le sol . . . . . . . . 15
17
C Coefficients de forme pour toitures B plusieurs niveaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...
Ill
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IS0 4355-1981 (FI
NORM E I NTER NAT1 ON ALE
Bases du calcul des constructions - Détermination de la
charge de neige sur les toitures
O Introduction Dans les normes nationales, les données statistiques relatives
aux charges de neige au sol doivent être fournies sous forme de
L‘intensité et la distribution de la charge de neige sur les toitu- cartes des régions ou de tables numériques.
res peuvent être représentées comme des fonctions du climat,
de la topographie du terrain, de la forme du bâtiment, des Les coefficients de forme indiqués dans la présente Norme
matériaux recouvrant la toiture, des flux thermiques à travers la internationale sont destinés à &re appliqués dans les calculs, et
toiture et finalement du temps. Des données suffisantes pour peuvent donc être inclus directement dans des normes nationa-
une description de ces fonctions ne sont pas encore connues, les, à moins que des valeurs plus justifiées ne soient proposées.
la théorie probabi-
de sorte qu‘il n’est pas possible d‘appliquer
liste. En conséquence, il a été décidé de recourir dans la pré- Pour étudier en particulier l’incidence du vent sur la répartition
sente Norme internationale à la méthode semi-probabiliste, des charges de neige sur des toitures de formes inhabituelles ou
non traitées dans la présente Norme internationale ou dans les
La charge caractéristique de neige sur la surface d‘une toiture, normes nationales, des essais convenablement conduits dans
sol et soumise à
ou sur toute autre surface située au-dessus du une soufflerie spécialement équipée pour la reproduction des
l’accumulation de la neige, est définie dans la présente Norme
phénomènes d‘accumulation peuvent donner des résultats
internationale comme le produit de la charge caractéristique de significatifs.
neige au niveau du sol’) so, pour la région considérée, par le
coefficient nominal de forme p, pour une surface de toiture
Les spécifications relatives aux appareils et aux méthodes nor-
donnée. Les autres méthodes d’estimation de la charge de
malisées de mesure ne sont pas considérées dans la présente
neige sur des toitures ne sont pas considérées ici.
Norme internationale.
Pour appliquer la présente Norme internationale, chaque pays
2 Définitions et symboles
doit établir des cartes et rassembler d’autres informations relati-
ves à la distribution géographique de la neige sur son sol. Des
2.1 charge caracteristique de neige sur le sol, so (en
méthodes pour le traitement statistique des données météoro-
pascalsz)) : Elle est définie comme la charge dont la valeur peut
logiques sont décrites dans les annexes A et B.
&re atteinte ou dépassée une fois sur une moyenne de T, an-
nées, c’est-&dire la charge dont la période de retour est égale à
-
Les coefficients de forme dépendent du climat (et en particulier
T, années.
de la durée de la saison de neige), du vent, de la topographie
locale, de la disposition géométrique du bâtiment et des bâti-
NOTE - La pbriode de retour est la pbriode moyenne, exprimbe en
ments voisins, des matériaux recouvrant la toiture, de l‘isola-
annbes, entre des bvbnements pendant lesquels une valeur donnbe est
tion thermique du bâtiment, etc. En outre, la répartition de la atteinte ou dbpassbe.
neige peut varier sous l’action du vent; de la neige fondue peut
s‘écouler en certains endroits et y geler de nouveau, et de la 2.2 charge de neige sur une toitures (en pascals) : Elle est
neige peut glisser ou être enlevée.
définie comme le produit de la charge caractéristique de neige
sur le sol par le coefficient approprié de forme et se réfère à la
projection horizontale de la surface de cette toiture.
1 Objet et domaine d’application
2.3 p; (sans dimensions) : Valeurs nominales du coefficient
de forme, tenant compte des accumulations de la neige dues au
La présente Norme internationale spécifie des méthodes pour la
détermination de la charge de neige sur les toitures. vent, de la neige glissant sur la pente etc., avec des indices, si
nécessaire.
Elle est établie en vue de servir de base pour développer les nor-
2.4 lj (en mètres) : Dimensions horizontales (voir 5.2). avec
mes nationales de détermination de la charge de neige sur les
des indices numériques, si nécessaire.
toitures.
En météorologie, l’expression ((poids de la couche de neige sur le sol)) est également employée.
1)
1 Pa = 1 N/d.
2)
1
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IS0 4355-1981 (FI
2.5 h, (en mètres) : Dimensions verticales (voir 5.2), avec
Pour l‘application pratique, l’intensité caractéristique de la
des indices numériques, si nécessaire. charge de neige sur le sol doit être définie sous la forme d‘une
fonction type en escalier qui fournit les données nécessaires
2.6 p, (en degrés) : Dimensions angulaires (voir 5.2), avec pour préparer les cartes des régions géographiques indiquées
des indices numériques, si nécessaire. en 4.2.
4.2 Zones et cartes de neige
3 Charge de neige sur les toitures ($1
Les méthodes indiquées dans les annexes A et B fournissent
des valeurs de base pour la subdivision d’un pays en régions où
3.1 Méthodes de détermination de la charge
les charges so sont constantes. II faut toutefois remarquer qu’il
de neige sur les toitures
est impossible d‘indiquer, sur une carte, des différences climati-
ques locales dans des régions à surfaces restreintes, même
Dans la présente Norme internationale, la charge de neige sur
quand elles sont connues. Ceci doit être pris en considération
les toitures est calculée par la formule :
surtout dans les montagnes, où l’on sait que la charge de neige
sur le sol augmente avec l’altitude. Les observations faites dans
s = ps,
des stations météorologiques situées à des altitudes différentes
peuvent être utilisées à titre indicatif.
OÙ la charge caractéristique de neige sur le sol, so, est détermi-
née conformément aux indications données au chapitre 4, et
Pour établir une carte avec une valeur normalisée de T,, il y a
OÙ le coefficient de forme, ,u, est donné au chapitre 5.
lieu de tracer des lignes ou des zones correspondant aux
valeurs suivantes de la charge caracteristique de neige sur le sol
NOTE
(en kilopascals) :
1 Les autres méthodes de détermination de la charge nominale de
neige sur les toitures, par exemple les mesures directes de longue
0,3 - 0,5 - 0,7 - 1,0 - 1,5 - 2,O - 2,5 - . . .
durée ne sont pas considérées ici. Même si ces méthodes se révélaient
plus sûres, on ne dispose pas encore de suffisamment de données pour
justifier l‘utilité d‘une normalisation.
5 Coefficients de forme
2 La possibilité de charge d’impact sur la toiture B plusieurs niveaux
due au glissement de la neige doit éventuellement être étudiée par le
projeteur. 5.1 Principes généraux
Par temps parfaitement calme, la neige recouvre les toitures et
3.2 Charge partielle de neige due à la fonte, au
le sol d‘une couche d‘épaisseur uniforme. On peut donc consi-
glissement sur les pentes et à l‘enlèvement de la
dérer dans le calcul, une charge de neige uniformément répar-
neige
tie. En réalité, une charge uniforme de neige est rare et ne peut
être obtenue que dans les zones entourées de tous côtés par
Si des déséquilibres plus importants peuvent se produire à
des arbres hauts, des bâtiments, etc. Dans de tels cas, le coeffi-
cause de l’enlèvement de la neige, de sa fonte, de son glisse-
cient de forme doit être égal à 1 unité.
ment sur les pentes, etc. que ceux indiqués au chapitre 5 et
dans le cas OÙ aucune autre information n’est disponible, la
Dans la plupart des régions, les chutes de neige sont accompa-
charge nominale de neige doit être appliquée avec l’intensité
gnées ou suivies de vents. Les vents produisent une redistribu-
telle que déterminée au chapitre 5, sur une partie donnée de la
tion de la neige et sur certaines toitures, notamment à diffé-
surface de la toiture, et avec l’intensité nulle sur le reste de la
rents niveaux, la charge de neige accumulée peut dépasser plu-
surface.
sieurs fois la charge sur le sol. Les toitures abritées par d‘autres
bâtiments ou par la végétation, etc., peuvent recevoir plus de
neige que sur le sol. C‘est un phénomène de même nature que
4 Charge caractéristique de neige sur le
celui expliqué en 5.2.4 pour les toitures à différents niveaux.
sol (so)
De plus, on doit tenir compte des effets de glissement de la
4.1
Méthode de détermination de la charge neige sur des toitures en pente. Ce glissement se produit en
caractéristique de neige sur le sol
fonction des conditions thermiques de la toiture en question,
de la rugosité de sa surface, de sa pente et des obstacles éven-
La charge caractéristique de neige sur le sol, so, est déterminée
tuels.
par l’analyse statistique des données indiquant la charge de
neige mesurée directement sur le sol, ou le plus souvent, des
Des informations suffisantes pour déterminer le coefficient de
autres données météorologiques concernant la localité ou la forme sur une base statistique n’étant pas encore disponibles,
région considérée. les valeurs nominales sont données en 5.2 pour des exemples
représentatifs des toitures. Des cas particuliers, comme les
Les mesurages de la charge de neige sur le sol doivent être charges disposées sous forme de bandes, ou le nettoyage
effectués dans des zones bien protégées du vent, par exemple, périodique de la toiture par chauffage délibéré de celle-ci doi-
dans une forêt d’arbres à feuilles caduques. vent être considérés séparément (voir 3.2).
Les méthodes de détermination de la charge caractéristique de La distribution de la neige dans la direction parallèle aux gout-
tières est supposée uniforme.
neige sur le sol, so, sont indiquées dans les annexes A et B.
2
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I
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5.2 Coefficients de forme pour des types déterminés de toitures
Toitures simples à un versant plan Toitures simples à deux versants plans')
5.2.1
1
Oo
15O
60-0
112 = 1.2( 7)
300
60 -0
11, = 0.8 (y)
Dans le cas de toitures asymétriques à deux versants plans, chaque côté de la toiture doit être considéré comme une moitié d'une toiture symétri-
1)
que correspondante.
3
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U
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Toitures simples ou multiples à deux versants Toitures multiples en sheds
5.2.2
plans (régulières ou asymétriques)
oo
p2 = 1,6
60-(3
P1 = 0,8 ( 30)
4
---------------------- Page: 7 ----------------------
IS0 4355-1981 (FI
5.2.3 Toitures en voûtes
Les deux cas suivants doivent être considérés
ler cas
h
j12 = 0.3 + 10-
I
Limitation :
~2 < 23
p = Osip > 60"
5
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5.2.4 Toitures à plusieurs niveaux')
PI = 0,8
P2 = Ps + Pw
où
ps : dû au glissement
pw : dû au vent
U
/3 = 2 h2) mais doit être limité comme suit :
5m < 13< 15m
11 + 12 kh
Pw = 2h <-
SO
avec les limitations 0,8 < pw 6 4,O
Oh
h est en mètres;
est en kilopascals (kilonewtons par mètre carré);
so
k = 2kN/m3.
> 15O : ,us est déterminé en fonction de la charge additionnelle jusqu'à 50 % de la charge totale maximale sur la pente adjacente
la toiture supérieure3), et est distribué linéairement, comme on le voit sur le croquis.
de
p < 15' : ps = O
-
1) Une formule plus développée pour pw est présentée dans l'annexe C.
Dans le cas où I, < I,, le coefficient p est déterminé par interpolation entre p1 et puq.
2)
3) La charge sur la toiture supérieure est calculée conformément à 5.2.1 ou a 5.2.2.
6
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5.2.5 Toitures complexes à plusieurs niveaux
II I,
.
-r
-2
1, + I,
k
k
l2 = 2 h,; l3 = 2 h2; pl = 0,8
I 1. I
I
t
+
1, = 2 h,; l3 = 2 h2; p1 = 0,8
Limitations :
5m < l2 < 15m;
5m < l3 < 15m
p2 et p3, (ps + pW), sont calculés conformément
5.2.1, 5.2.2 et 5.2.4.
7
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5.2.6 Toitures avec saillies et obstacles locaux
kh
P2 = .,
où
h est en mètres;
est en kilopascals (kilonewtons par mètre carré);
so
k = 2kN/m3.
PI = 0,8
I =2h
Limitations :
0,8 < ~2 < 2,O
< I< 15m
5m
8
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que parapets, susceptibles d'empêcher l'enlèvement de la
5.3 Coefficients de forme pour des surfaces
exposées au vent neige par le vent.
Les coefficients de forme p, mentionnés en 5.2 et dans
NOTE - Dans certaines régions, le climat d'hiver peut très bien ne
l'annexe C peuvent être réduits de 25 Oh lorsqu'on peut établir
pas entraîner de réduction importante de la charge de neige sur les
que les conditions suivantes sont remplies :
toitures, par rapport à la charge de neige au niveau du sol. De telles
régions sont par exemple :
a) la construction est située dans un endroit exposé, tel
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.