Bâtiment à l'épreuve des ouragans - Hurricane-proof building

Les tornades , cyclones et autres tempêtes accompagnées de vents violents endommagent ou détruisent de nombreux bâtiments. Cependant, avec une conception et une construction appropriées, les dommages causés aux bâtiments par ces forces peuvent être considérablement réduits. Diverses méthodes peuvent aider un bâtiment à survivre aux vents forts et aux ondes de tempête.

Considérations relatives aux ondes de tempête

Les vagues le long des zones côtières peuvent détruire de nombreux bâtiments. Les bâtiments doivent de préférence être construits sur des hauteurs pour éviter les vagues. Si les vagues peuvent atteindre le chantier, le bâtiment doit être élevé sur des pilotis en acier, en béton ou en bois ou ancré à la roche solide.

Considérations relatives à la charge due au vent

La Fondation

Un dôme monolithique à Pensacola Beach, en Floride , après l' ouragan Dennis en 2005

Le vent agissant sur les surfaces du toit peut provoquer des pressions négatives qui créent une force de levage suffisante pour soulever le toit du bâtiment. Une fois que cela se produit, le bâtiment est considérablement affaibli et le reste échouera probablement aussi. Pour minimiser cette vulnérabilité, la structure supérieure doit être ancrée à travers les murs jusqu'à la fondation.

Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour ancrer le toit. En règle générale, les fermes de toit sont « clouées » dans le haut des murs, ce qui fournit une force insuffisante pour résister aux vents violents. Les attaches Hurricane se clouent dans le mur et s'enroulent sur les fermes pour offrir une plus grande résistance à la force.

Mobil-home amarré à la fondation

Les systèmes de toit à pans métalliques à emboîtement installés sur les maisons mobiles peuvent tomber en panne sous la pression différentielle (ascenseur) créée par les vents à grande vitesse passant au-dessus du plan de surface du toit. Ceci est aggravé par le vent entrant dans le bâtiment permettant à l'intérieur du bâtiment de se pressuriser, soulevant le dessous des panneaux de toit, entraînant la destruction du bâtiment. Un exemple de systèmes de toit à pans peut être trouvé dans ce document de Structall Building Systems .

Pour atténuer cette différence de pression, des canaux tabulaires en aluminium préinstallés peuvent être fixés de façon permanente perpendiculairement au sommet des nervures imbriquées du système de toiture métallique sans perturber l'écoulement de l'eau de pluie au niveau des avant-toits à mi-portée et des faîtes du bâtiment.

Mise à l'abri de la terre

La construction à l' abri de la terre est généralement plus résistante aux vents forts et aux tornades que la construction standard. Les caves et autres éléments abrités par la terre d'autres bâtiments peuvent fournir un refuge sûr pendant les tornades.

Dôme maisons

La géométrie physique d'un bâtiment affecte ses propriétés aérodynamiques et sa résistance à une tempête. Les toits ou les bâtiments en dôme géodésique ont de faibles coefficients de traînée et peuvent résister à des forces de vent plus élevées qu'un bâtiment carré de la même surface. Des bâtiments encore plus solides résultent de la construction en dôme monolithique .

Chalet

Une maison en rondins CAT 5 résistante aux ouragans résiste aux vents jusqu'à 245 mph. Les rondins de mur dans une telle construction doivent être faits de bois lamellé-collé et tous les autres composants de la maison, y compris les sangles anti-ouragan, doivent être résistants aux ouragans.

Maison ronde

Une maison ronde ou à plusieurs faces est plus résistante aux vents de force ouragan. La conception ronde permet au vent de souffler autour de la maison, réduisant ainsi l'accumulation de pression d'un côté. De plus, avec le toit et les planchers construits à l'aide d'un réseau de fermes radiales, cela permet à toute énergie potentielle provenant de vents soutenus de se disperser dans toute la structure au lieu de s'accumuler dans une zone. Il existe plusieurs constructeurs de maisons rondes, dont Deltec Homes est l'un des plus connus.

Composants de construction

Les ouvertures des bâtiments telles que les portes de garage et les fenêtres sont souvent des points faibles susceptibles d'être rompus par la pression du vent et le soufflage de débris. Une fois que la défaillance se produit, la pression du vent s'accumule à l'intérieur du bâtiment, entraînant le soulèvement du toit du bâtiment. Les volets anti- ouragan peuvent fournir une protection.

Les portes peuvent être soufflées dans la maison par le vent, provoquant une défaillance structurelle potentielle (voir http://www.floridadisaster.org/hrg/content/openings/openings_index.asp#Hinged_Exterior_Doors ).

Les fenêtres peuvent être construites avec des vitres en plastique, du verre incassable ou du verre avec des membranes de protection. Les vitres sont souvent plus fermement fixées que les vitres normales, y compris en utilisant des vis ou des boulons à travers les bords des vitres plus grandes. Les Tapcons sont utilisés pour fixer les fenêtres à la structure en béton qui les entoure.

Le bois a un degré de flexibilité relativement élevé, ce qui peut être bénéfique sous certaines contraintes de construction.

Le béton armé est un matériau solide et dense qui peut résister à la puissance destructrice des vents très violents et des débris à grande vitesse s'il est utilisé dans un bâtiment bien conçu.

Régulation

Après que l' ouragan Andrew en 1992 a causé 16 milliards de dollars de dommages assurés, l'État de Floride a établi de nouvelles normes de construction et d'application. L'État a augmenté les critères de performance pour les dispositions relatives à la charge éolienne et a adopté de nouvelles dispositions relatives au vent de l' American Society of Civil Engineers . Un ajout important au nouveau code était l'exigence d'un verre résistant aux impacts de missiles , qui peut résister à l'impact à grande vitesse des débris transportés par le vent lors d'un ouragan. De nombreuses maisons construites dans le sud de la Floride depuis l'ouragan Andrew sont des constructions en maçonnerie de parpaings renforcées de piliers en béton, de fermes de toit cerclées par les ouragans et des exigences des codes pour les adhésifs et les types de toiture. La Floride a également désigné des zones d'ouragan à grande vitesse (c'est-à-dire la zone d'ouragan à grande vitesse) avec des exigences spéciales définies pour les comtés de Miami-Dade et de Broward .

Hong Kong a besoin de nombreuses structures pour résister aux vents des typhons.

Exemples de méthodes de construction cycloniques

Construction résidentielle à Darwin Australie du Nord

Barres de démarrage coulées dans la dalle de béton pour le renforcement des murs en parpaings,
Détail de l'acier d'armature au bord de la dalle de radier en béton
Boulons de retenue coulés de 16 mm. 150 à 300 longs coulés dans des poutres en parpaing
Boulon HD à la connexion en treillis. aussi vu, fixation de latte de toit en métal, fixation d'extrémité de speedbrace.
Sangles de connexion de membre de toit typiques.
Murs de cisaillement internes soudés au mig
Connexion du mur de cisaillement à la dalle, chemsets M12 à travers 6 rondelles à plaques, typ. aux extrémités et 900ctrs.
Croquis du mur de clôture en parpaing renforcé de la série 200. Terrain catégorie 3 (près du front de mer)
Croquis de la disposition typique des fondations pour un terrain en pente.