Comment un système de vitrage structurel se comporte-t-il sous l'effet du vent et des séismes dans les immeubles de grande hauteur ?

Le comportement d'un système de vitrage structurel sous l'effet du vent et des séismes est déterminé par sa géométrie, le type et l'épaisseur du verre, les détails des supports de bord, la conception des liaisons adhésives et mécaniques, ainsi que les caractéristiques de dérive/accélération du bâtiment. Sous l'effet du vent, les panneaux de verre agissent comme des éléments de revêtement, transmettant la pression et la succion à la structure porteuse par le biais de fixations ponctuelles, de silicone ou d'adhésif structurel, et d'une ossature secondaire. Les principaux aspects de conception comprennent la vérification des états limites de résistance (charges de vent ultimes) et de fonctionnalité (limites de flèche, fissuration du verre et étanchéité). Les vibrations induites par le vent et les fluctuations de pression dynamique sur les façades de grande hauteur nécessitent la prise en compte des facteurs de rafales et des interactions aéroélastiques possibles pour les façades très élancées. Sous l'effet des séismes, le système de vitrage doit absorber des dérives inter-étages et des déplacements relatifs importants sans rupture fragile. Ceci est réalisé grâce à des liaisons flexibles, des joints de dilatation conçus à cet effet, des jeux de bord surdimensionnés et des systèmes adhésifs/rubans de vitrage dont l'allongement et le retour à la forme initiale sont éprouvés. Les concepteurs réalisent généralement des calculs de charges combinées (par exemple, vent, thermique et sismique) et vérifient les contraintes de pelage et de cisaillement des adhésifs, les charges d'appui aux fixations ponctuelles et les moments de flexion du verre. Les modèles par éléments finis (le verre étant modélisé comme des plaques, les ancrages et les adhésifs comme des connecteurs non linéaires) et l'analyse dynamique sont fréquemment utilisés pour les immeubles de grande hauteur. La conception de systèmes redondants (ancrages mécaniques secondaires), le respect des tolérances appropriées et la planification des inspections et de la maintenance sont essentiels pour garantir la performance du bâtiment tout au long de sa durée de vie. Enfin, la conformité aux normes locales et aux bonnes pratiques d'ingénierie des façades (notamment les coefficients de sécurité partiels, les limites de service et les essais de performance) assure la résistance aux sollicitations du vent et aux séismes.