Un point souvent mal maîtrisé dans le calcul des coques cylindriques circulaires verticales comme les silos et les réservoirs est l’évaluation des efforts de traction dans les ancrages de la coque vide sous l’action du vent.
Le sujet concerne toutes les coques de cette géométrie, mais le présent article traite en particulier des silos à tôle ondulée avec ondes horizontales, équipés de raidisseurs verticaux (montants) disposés régulièrement sur la circonférence (voir Figure 5). Les ancrages sont mis en place en pied de montant.
Lors du calcul, le problème est souvent ramené à considérer la coque comme une simple console encastrée en pied. Or, une telle simplification peut sous-estimer les efforts d’ancrage réels d’un facteur 10 ou plus. Malgré le fait que le phénomène est en général mal traité, on observe peu de sinistres : il est rare qu’un silo soit vide en cas de vent important. De plus, la présence d’un toit ainsi que des rigidités d’ancrage faibles aident beaucoup à atténuer les efforts de traction dans les ancrages : ce dernier aspect fait l’objet de l’étude présentée ici.
La norme EN 1993-4-1 propose une formule analytique, basée sur les théories de membrane, permettant de calculer les efforts d’ancrage sous l’action du vent. Cette formule prend en compte certains paramètres, mais se place du côté de la sécurité en supposant des appuis rigides. Ceci conduit souvent à une surestimation importante des efforts, et mène à des dispositifs d’ancrage très difficilement réalisables et donc peu économiques.
L’objectif de l’étude présentée ici est de fournir une proposition pour un coefficient de réduction à appliquer à la formule de l’Eurocode, permettant d’obtenir des résultats plus réalistes pour l’effort de traction dans l’ancrage.
À noter que le présent article ne traite pas des phénomènes d’instabilité de coque vide sous l’action du vent (voilement de coque).
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