Alan JALIL — Directeur technique Structures Arcadis & Enseignant et animateur de formation continue — alan.jalil@estp.fr

D4 — Détachement tourbillonnaire (Annexe E)

Pour les structures élancées (cheminées, mâts, poteaux), le détachement alterné de tourbillons excite une vibration transversale lorsque la fréquence de détachement coïncide avec la fréquence propre n_1, à la vitesse critique v_crit = b·n_1/S_t (S_t = nombre de Strouhal). Si v_crit est atteinte dans la plage des vents du site, le phénomène doit être étudié (§E.1.2). Le nombre de Scruton S_c indique la sensibilité de l'amplitude.

[A] Vitesse critique v_crit vs profil de vent — sensibilité (Scruton)
Configurez la structure.

Méthode — EN 1991-1-4 Annexe E.1

Vitesse critique : v_crit = b·n_1 / S_t  (S_t = 0,18 cylindre, 0,12 section rectangulaire)
Critère d'investigation (§E.1.2) : étudier si v_crit ≤ 1,25·v_m(z)  (v_m au point considéré)
Nombre de Scruton : S_c = 2·δ_s·m_e / (ρ·b²)  (amplitude d'autant plus faible que S_c est grand)

Verdict : v_crit > 1,25·v_m : hors plage, pas d'investigation · v_m < v_crit ≤ 1,25·v_m : proche, à investiguer · v_crit ≤ v_m : dans la plage — étude obligatoire (amplitude, fatigue).

Scruton : S_c < ≈ 10–12 signale un risque d'amplitudes importantes (faible masse + faible amortissement, typique des cheminées acier) ⇒ amortisseurs ou aubes hélicoïdales. v_m est ici prise à la tête (z = h), valeur enveloppe.