Formule CNBC 2020: p = Iw × q × Ce × Cg × Cp
La pression de vent de conception (p) sur un élément de bâtiment est calculée par:
- Iw — Facteur d'importance pour le vent: 0,8 (faible importance), 1,0 (normal), 1,15 (haute importance), 1,25 (post-sinistre)
- q — Pression de vitesse de référence (kPa) pour la localité, tiré de l'Annexe C du CNBC 2020 (vitesse de vent au 50e percentile annuel)
- Ce — Facteur d'exposition: varie selon la hauteur et le type de terrain (ouvert, suburbain, urbain)
- Cg — Facteur de rafale: 2,0 pour la méthode simplifiée (bâtiments de moins de 4 étages)
- Cp — Coefficient de pression: pression extérieure (+ positif = pression, − négatif = succion)
Pressions de vent de référence (q) par ville canadienne
| Ville | Province | q (kPa) — 1/50 ans |
|---|---|---|
| Victoria | C.-B. | 0,27 |
| Vancouver | C.-B. | 0,48 |
| Calgary | AB | 0,46 |
| Edmonton | AB | 0,40 |
| Winnipeg | MB | 0,60 |
| Toronto | ON | 0,48 |
| Ottawa | ON | 0,53 |
| Montréal | QC | 0,53 |
| Québec | QC | 0,60 |
| Halifax | N.-É. | 0,70 |
| St. John's | T.-N.-L. | 0,96 |
Source: Annexe C du CNBC 2020. Valeur de 1 chance sur 50 par an (période de retour 50 ans).
Facteur d'exposition Ce — terrain ouvert vs suburbain vs urbain
Ce est fonction de la hauteur du bâtiment et de la rugosité du terrain environnant:
| Hauteur (m) | Terrain ouvert (A) | Terrain suburbain (B) | Terrain urbain (C) |
|---|---|---|---|
| ≤ 5 m | 0,90 | 0,70 | 0,50 |
| 10 m | 1,00 | 0,80 | 0,60 |
| 20 m | 1,12 | 0,95 | 0,75 |
| 40 m | 1,27 | 1,10 | 0,92 |
Facteur de rafale Cg = 2,0 (méthode simplifiée)
Le facteur de rafale Cg tient compte des effets dynamiques des rafales de vent sur les structures. La méthode simplifiée du CNBC utilise Cg = 2,0 pour les bâtiments de moins de 4 étages (environ 12 m) avec un rapport hauteur/largeur inférieur à 4. Pour les bâtiments plus élevés ou plus élancés, une analyse dynamique plus élaborée est requise selon l'Annexe B du CNBC.
Pression sur les murs vs toiture — coefficients de pression Cp
Les coefficients de pression (Cp) varient selon la surface considérée:
- Murs au vent: Cp = +0,8 (pression vers l'intérieur)
- Murs sous le vent: Cp = −0,5 (succion vers l'extérieur)
- Toiture à faible pente: Cp = −1,0 à −1,3 (succion — soulève la toiture)
- Toiture à forte pente (côté au vent): Cp = +0,3 à +0,7
La succion sur la toiture est souvent la charge de vent critique — les ancres de charpente et les fixations de couverture doivent y résister.