Comment assurer l’ancrage des portiques en cas de vent extrême ?

Dans cette partie, on cherche à vérifier que les ancrages des portiques (éléments de structure supportant les panneaux) pourront supporter les conditions de vent extrême.

Les panneaux solaires reposent par groupes de 13 sur un portique composé d’une poutre horizontale et de 3 poteaux en profil creux de 3 m de hauteur enfoncés de 1,5 m dans le sol.

Une étude menée à partir de l’Eurocode 1 (règlement européen pour le calcul des structures) montre que chaque panneau solaire peut être soumis à un vent extrême horizontal. Ce vent créé une action dite « aérodynamique » \(\overrightarrow{Fa}\) perpendiculaire à chaque panneau, incliné à 45°, d’intensité Fa = 1 kN pour un panneau solaire.

Chaque panneau solaire reprend une action de 1 kN et chaque portique comporte 13 panneaux.

 

Q4 / CALCULER l’intensité de la charge totale Fp en kN, due au vent, reprise par un portique.

 

Chaque portique est supporté par 3 poteaux. Dans le cas extrême, le poteau intermédiaire reprend à lui seul la moitié de la charge totale calculée à la question précédente, notée \(\overrightarrow{F_{am}}\), d’intensité Fam, inclinée à 45° par rapport à l’horizontal.

Q5 / CALCULER Fam = Fp/2, puis Ft, l’intensité de la résultante horizontale \(\overrightarrow{F_{t}}\) de \(\overrightarrow{F_{am}}\) (projection de \(\overrightarrow{F_{am}}\) sur l’axe \(\overrightarrow{x}\)).

EN DÉDUIRE l’intensité Fv de la résultante verticale  \(\overrightarrow{F_{V}}\) de \(\overrightarrow{F_{am}}\) (projection de \(\overrightarrow{F_{am}}\) sur l’axe \(\overrightarrow{y}\)).

 

Q6 / EXPLIQUER comment \(\overrightarrow{F_{V}}\) agit sur le poteau lorsque le vent est face aux panneaux solaires.

EN DÉDUIRE ce qui se passe si le vent souffle par l’arrière, sa composante aérodynamique restant toujours perpendiculaire aux panneaux solaires.

 

La hauteur du poteau au-dessus du sol entre les points O et E est égale à 1,5 m. Le signe du moment est positif s’il est dans le sens trigonométrique. 

 

Q7 / CALCULER l’intensité ME du moment \(\overrightarrow{M_{\overrightarrow{Ft/E}}}\) créé au point E (pied du poteau intermédiaire) par \(\overrightarrow{F_{t}}\). INDIQUER comment ce moment agit sur l’ancrage du poteau.

 

Q8 / À partir des questions précédentes, JUSTIFIER le choix technologique d’ancrer les poteaux de 1,5 m dans le sol.