Les charges de neige au Québec : de lourdes conséquences !

La neige, et plus particulièrement son poids, joue un rôle important dans la conception d’un bâtiment.
Selon la localisation du bâtiment, ses dimensions, son usage, la forme de son toit, etc., la charge de neige à considérer varie de manière importante. Une bonne connaissance du Code de construction et des conditions climatiques prévalant à l’endroit de la construction est nécessaire pour calculer cette charge de neige.

Calcul de la charge de neige

Pour les bâtiments importants, le calcul de la charge de neige sur la toiture est présenté à la partie 4 du Code de construction du Québec. Ce calcul utilise :

    • La charge de neige au sol pouvant être égalée ou dépassée une fois en 50 ans;
    • Différents coefficients de réduction pour tenir compte de l’effet de balayement du vent sur les toitures (par défaut 0,8), de sa forme, de son type de revêtement et de la pente de son toit;
    • Un coefficient permettant de prendre en compte les accumulations additionnelles dues à des différences de niveau entre des toitures, des obstacles, etc.;
    • La charge de pluie pouvant être égalée ou dépassée une fois en 50 ans.

La charge de neige au sol et la charge de pluie sont fournies dans le Code pour différentes localités et sont basées sur les données historiques recueillies.

Pour des maisons ou petits bâtiments, la partie 9 du Code de construction simplifie le calcul en réunissant tous les coefficients en un seul. Le calcul devient 55 % de la charge de neige additionnée à la charge de pluie (ou 45 % si la toiture a une largeur de 4,3 mètres ou moins). La charge ainsi obtenue est inférieure à celle calculée à l’aide de la partie 4 mais tient compte du fait que la neige sur un petit toit est balayée par le vent de manière plus efficace qu’un grand toit.

Pour les bâtiments agricoles, c’est le Code national de construction des bâtiments agricoles du Canada qui s’applique. Le calcul de la charge de neige sur une toiture est similaire à celui de la partie 4 ou 9 du Code de construction (dépendamment de sa dimension et du nombre d’étages). Toutefois, il utilise une charge de neige au sol et de pluie pouvant être égalée ou dépassée une fois en 30 ans. Un coefficient de réduction supplémentaire (0,8) peut aussi être appliqué lorsqu’il y a une faible occupation humaine dans le bâtiment.
Enfin, un coefficient de sécurité de 50 % doit être ajouté à toute charge de neige pour concevoir les différents éléments structuraux qui supporteront cette charge.

Il est aussi important de savoir que l’enlèvement de la neige sur une toiture ne peut être pris en compte pour réduire la charge de neige lors de la conception d’une toiture.

Épaisseur de neige vs charge de neige

L’épaisseur de la neige sur un toit n’est pas un indicateur fiable de la charge présente sur ledit toit. La neige peut avoir différentes densités selon sa condition (voir tableau plus bas). Par exemple, la neige fraîchement tombée sera 7 fois plus légère que la glace et jusqu’à 5 fois plus légère que la neige humide.

Le fait d’avoir une neige plus lourde ainsi que la présence de glace sur les toits diminuent l’effet de balayage que peut avoir le vent. Des toits habituellement déblayés naturellement par le vent, ou par la pente d’une surface dite glissante, peuvent se retrouver avec des charges de neige plus grandes qu’à l’habitude.

Type de précipitations Masse (kg/m³)
Neige sèche, fraîchement tombée 128
Neige sèche, compactée 192-400
Neige humide 432-641
Glace 897
Eau (à 4 °C) 1 000

Tableau 1 : Poids des différents types de précipitations – Handbook of Steel Construction

Dans le guide de l’utilisateur de la partie 4 du Code national du bâtiment, il est indiqué que le poids volumique de la neige sur les toitures peut varier de 1,0 à 4,5 kN/m3 et que les chutes de pluie durant l’hiver ont pour effet d’augmenter celui-ci. Il est mentionné qu’un poids volumique de 3 kN/m3 peut être utilisé pour estimer la charge de neige à la fin de l’hiver.

Accumulations spéciales

La répartition de la neige sur une toiture peut être non uniforme dans certains cas. Voici quelques exemples de non-uniformité :

  • La neige sur le toit d’un bâtiment peut être balayée par le vent et augmenter les charges sur la toiture d’un bâtiment se trouvant plus bas;
  • La présence de saillies sur un toit (par ex. une cheminée ou une unité mécanique), peut faire augmenter la charge de neige autour de celles-ci;
  • Sur un toit à 2 versants, la neige peut être balayée par le vent et un versant peut se retrouver avec plus de neige que l’autre;
  • Lors de la fonte, le glissement de la neige et de la glace peut créer des charges non uniformes sur une toiture et glisser d’un toit plus haut vers un toit plus bas.

Toutes ces particularités doivent être prises en compte lors du calcul de la charge de neige sur une toiture de bâtiment. Pour éviter de mauvaises surprises lors des prochains hivers, il est impératif de faire construire un bâtiment dans le respect des codes et normes en vigueur. En cas d’effondrement, une expertise peut vous permettre de faire valoir vos droits si ces normes n’ont pas été respectées.

Par Arthur de Coux, ing.

2019-06-14T16:54:23+00:00By |Nouvelles|0 Comments