A23.3-F14
Calcul des ouvrages en béton
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Préface
Ce document constitue la sixiÚme édition de la CSA A23.3, Calcul des ouvrages en béton. Il remplace les éditions précédentes publiées en 2004, 1994, 1984, 1977 (unités métriques), 1973 (unités anglo-saxonnes) et 1959.
Les modifications apportĂ©es Ă la version anglaise, qui ont fait lâobjet de la mise Ă jour nÂș 1, publiĂ©e en dĂ©cembre 2015, ont Ă©tĂ© incorporĂ©es au texte. En plus, certaines petites erreurs trouvĂ©es dans la version anglaise de cette norme ont Ă©tĂ© corrigĂ©es dans cette publication.
Cette norme a pour but ĂȘtre dâĂȘtre utilisĂ©e lors du calcul des ouvrages en bĂ©ton des bĂątiments conjointement avec les normes CSA A23.1/A23.2, BĂ©ton : constituants et exĂ©cution des travaux/MĂ©thodes dâessai et pratiques normalisĂ©es pour le bĂ©ton, et CSA A23.4, BĂ©ton prĂ©fabriquĂ© â Constituants et exĂ©cution des travaux.
Cette Ă©dition comporte des modifications par rapport Ă lâĂ©dition prĂ©cĂ©dente, notamment :
a) Lâarticle 3.1 contient de nouvelles dĂ©finitions dĂ©signant la construction classique, les systĂšmes muraux modĂ©rĂ©ment ductiles, divers types de constructions mises en place par relĂšvement et les ossatures qui rĂ©sistent aux charges dues Ă la pesanteur.
b) Lâarticle 7.4.3.1 prescrit de nouvelles exigences concernant la distance libre entre les fils ou les torons de prĂ©-tension aux extrĂ©mitĂ©s des piĂšces. Lâarticle 7.6.5 prescrit de nouvelles exigences relatives aux cadres supplĂ©mentaires des poteaux dans les assemblages poteau-dalle sur la hauteur de la dalle lorsque celle-ci est discontinue. Dans lâarticle 7.6.4, le diamĂštre minimal de lâarmature hĂ©licoĂŻdale a Ă©tĂ© fixĂ© Ă 10 mm et la limite dâun sixiĂšme du diamĂštre du noyau pour lâespace libre entre deux tours successifs dans une armature hĂ©licoĂŻdale a Ă©tĂ© supprimĂ©e. Lâarticle 7.7.3 Ă©nonce de nouvelles exigences pour les cadres des poteaux dans les joints des poutres-poteaux.
c) Lâarticle 9.2.1.2 prĂ©sente des recommandations sur les rigiditĂ©s Ă utiliser dans les Ă©lĂ©ments des systĂšmes qui rĂ©sistent aux charges latĂ©rales dues au vent. Lâarticle 9.8 Ă©nonce des prĂ©cautions Ă prendre quant aux exigences relatives Ă lâĂ©paisseur minimale des Ă©lĂ©ments et la prise en compte des Ă©tapes de la construction et du chargement prĂ©alable dans le calcul des flĂšches.
d) Lâarticle 10.9.4 contient une nouvelle exigence concernant le taux requis dâarmature hĂ©licoĂŻdale. Lâarticle 10.10.4 prescrit un accroissement de la rĂ©sistance maximale aux charges axiales pondĂ©rĂ©es des poteaux renforcĂ©s avec des armatures hĂ©licoĂŻdales et contient de nouvelles dispositions visant la rĂ©sistance des Ă©lĂ©ments comprimĂ©s en fonction de lâĂ©paisseur du mur. Lâarticle 10.16.3 donne un nouveau coefficient pour la dĂ©termination de lâamplitude des moments imputables aux dĂ©placements latĂ©raux.
e) Les modifications aux dispositions sur le calcul de lâeffort tranchant Ă©noncĂ©es dans le chapitre 11 sont : la nĂ©cessitĂ© de tenir compte de lâeffritement de lâenrobage des piĂšces soumises Ă un effort tranchant Ă©levĂ© ; de nouvelles exigences pour les sections Ă proximitĂ© des appuis, la dĂ©finition de types dâĂ©lĂ©ments spĂ©ciaux ; la prise en compte de lâeffet de barres se terminant dans une zone sollicitĂ©e en flexion ; et lâaccroissement de la limite de lâespacement des armatures transversales dans certains cas. Des modifications aux dispositions de calcul des modĂšles bielle-tirant de lâarticle 11.4 comprennent ce qui suit : introduction de modĂšles bielle-tirant raffinĂ©s, modĂ©lisation des piĂšces soumises Ă des charges uniformes ; dimensions rĂ©visĂ©es des bielles ancrĂ©es par une armature et des bielles dans des parties Ă©troites de zones de compression en Ă©ventail ; expression simplifiĂ©e de la contrainte de compression limite dans une bielle ; nouvelles exigences relatives aux dĂ©tails des ancrages des cadres ; et dispositions qui tiennent compte du confinement des appuis dans les zones nodales.
f) Le chapitre 13 sur les systĂšmes de dalles agissant dans deux directions a Ă©tĂ© rĂ©visĂ© pour inclure ce qui suit : utilisation de dv dans la dĂ©termination de la rĂ©sistance au cisaillement dans une direction ; nouveaux dĂ©tails pour les barres infĂ©rieures dans les bandes de poteau des dalles avec goussets (voir la figure 13.1) ; et modification de la dĂ©finition qui sert au calcul de lâarmature de stabilitĂ© structurale (voir les articles 13.10.6.1 et 3.2).
g) Le chapitre 14 contient une nouvelle exigence qui tient compte de la flexion autour dâun axe de forte rĂ©sistance dans les murs porteurs, de nouvelles exigences relatives Ă lâĂ©paisseur des murs et des exigences relatives Ă lâĂ©lancement sâappliquant aux murs sollicitĂ©s en flexion.
h) Lâarticle 18.3.1 autorise une limite de contrainte de compression plus Ă©levĂ©e dans le bĂ©ton pour la transmission des efforts aux extrĂ©mitĂ©s des piĂšces sur appuis simples.
i) Le chapitre 21 sur les dispositions spĂ©ciales du calcul parasismique comprend de nombreuses modifications importantes. Il a Ă©tĂ© rĂ©organisĂ© afin que toutes les exigences relatives aux ossatures ductiles soient Ă©noncĂ©es Ă lâarticle 21.3 et que toutes les exigences relatives aux ossatures modĂ©rĂ©ment ductiles le soient Ă lâarticle 21.4. De nouvelles limites dimensionnelles ont Ă©tĂ© adoptĂ©es pour les ossatures modĂ©rĂ©ment ductiles rĂ©sistant aux moments et sont Ă©noncĂ©es Ă lâarticle 21.4.2. Les exigences relatives aux murs de contreventement modĂ©rĂ©ment ductiles ont Ă©tĂ© Ă©noncĂ©es avec beaucoup de dĂ©tails et, en raison de nombreuses similitudes avec les exigences relatives aux murs de contreventement ductiles, les exigences relatives aux murs de contreventement ductiles et modĂ©rĂ©ment ductiles sont prĂ©sentĂ©es ensemble Ă lâarticle 21.5. Toutes les exigences relatives au calcul des murs de contreventement du chapitre 21 qui Ă©taient redondantes avec celles du chapitre 14 ont Ă©tĂ© retirĂ©es. Par consĂ©quent, le concepteur de murs de contreventement parasismiques doit consulter le chapitre 14 pour y trouver des exigences importantes telles que des limites dimensionnelles, la transmission des efforts Ă travers les joints de construction et bien dâautres exigences. Les exigences relatives Ă la rĂ©sistance et Ă la ductilitĂ© sur toute la hauteur des murs de contreventement stipulĂ©es Ă lâarticle 21.5.2 ont Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ©es. De nouvelles exigences ont Ă©tĂ© ajoutĂ©es pour le calcul du moment flĂ©chissant et de lâeffort tranchant en dessous de la rotule plastique Ă la base, et de lâaccroissement de lâeffort tranchant dans les murs dĂ» aux effets inĂ©lastiques des modes supĂ©rieurs. De nouvelles exigences ont Ă©tĂ© ajoutĂ©es dans lâarticle 21.5.5 pour lâancrage des armatures horizontales aux extrĂ©mitĂ©s des murs en fonction du niveau de ductilitĂ©. Dâautres nouvelles exigences ont Ă©tĂ© ajoutĂ©es Ă lâarticle 21.5.7, afin que les murs aient la ductilitĂ© adĂ©quate pour tolĂ©rer une certaine plastification Ă proximitĂ© de la moitiĂ© de la hauteur causĂ©e par des moments flĂ©chissants de mode supĂ©rieur. Les exigences relatives Ă la conception des deux types de bĂ©ton armĂ© de SRFS â murs couplĂ©s modĂ©rĂ©ment ductiles et murs partiellement couplĂ©s modĂ©rĂ©ment ductiles â ont Ă©tĂ© ajoutĂ©es Ă lâarticle 21.5.8. Les exigences concernant les murs de contreventement peu Ă©lancĂ©s de lâarticle 21.5.10 ont Ă©tĂ© modĂ©rĂ©es dans les cas oĂč les murs sont plus longs que cela nâest nĂ©cessaire. Les exigences relatives aux murs de contreventement des constructions classiques figurant Ă lâarticle 21.6.3 ont Ă©tĂ© Ă©largies. De nouvelles exigences relatives au calcul et aux dĂ©tails des constructions mises en place par relĂšvement, notamment des murs et des ossatures mis en place par relĂšvement dont la ductilitĂ© est modĂ©rĂ©e ou limitĂ©e, sont prĂ©sentĂ©es Ă lâarticle 21.7. De nouvelles exigences visant le calcul des fondations sont prĂ©sentĂ©es Ă lâarticle 21.10, notamment des exigences relatives Ă la prise en compte des mouvements des fondations. De nouvelles exigences prĂ©sentĂ©es Ă lâarticle 21.11 ont pour but de sâassurer que tous les Ă©lĂ©ments non considĂ©rĂ©s comme faisant partie du systĂšme rĂ©sistant aux forces parasismiques ont une capacitĂ© de dĂ©placement adĂ©quate.
j) Lâarticle 23.2.9 stipule des dispositions de conception rĂ©visĂ©es visant la stabilitĂ© structurale des constructions mises en place par relĂšvement. Lâaire efficace des armatures utilisĂ©es pour calculer le moment rĂ©sistant pondĂ©rĂ© a Ă©tĂ© modifiĂ©e.
k) Lâannexe D, qui traite les ancrages, a Ă©tĂ© modifiĂ©e et comprend maintenant des modifications aux exigences prescrites Ă lâannexe D et au commentaire de lâACI 318M-11/318RM-11, Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. Lâannexe D Ă©nonce de nouvelles dispositions sur la rĂ©sistance dâadhĂ©rence des ancrages adhĂ©rents sollicitĂ©s en traction ; la rĂ©sistance des ancrages dans les cas de charges incluant les effets dâun sĂ©isme ; la rĂ©sistance de rupture rĂ©visĂ©e dâun ancrage sollicitĂ© en cisaillement dans du bĂ©ton fissurĂ© ; et de nouvelles exigences relatives Ă lâinstallation des ancrages.
Domaine dâapplication
1.1 Généralités
Cette norme, en conformitĂ© avec le Code national du bĂątiment du Canada, prescrit des exigences relatives au calcul et Ă lâĂ©valuation :
a) des ouvrages en béton armé et précontraint ;
b) des éléments en béton non armé ; et
c) des ouvrages spĂ©ciaux, comme les ouvrages de stationnement, les arches, les rĂ©servoirs, les silos, les tours, les chĂąteaux dâeau, les ouvrages rĂ©sistant aux explosions et les cheminĂ©es, en conformitĂ© au Code national du bĂątiment du Canada.
Note : Les exigences spéciales applicables aux ouvrages de stationnement sont énoncées dans la CSA S413.
1.2 Résistance au feu
Cette norme exige que les calculs soient effectuĂ©s conformĂ©ment aux exigences de rĂ©sistance au feu du code du bĂątiment applicable (voir lâarticle 8.1.2).
1.3 Autres méthodes de calcul
Le calcul des ouvrages Ă lâaide de mĂ©thodes non prĂ©sentĂ©es dans cette norme, entrepris par une personne qualifiĂ©e en la matiĂšre et qui assure des niveaux de sĂ©curitĂ© et de tenue Ă©quivalant aux rĂšgles de calcul prescrites par cette norme est jugĂ© admissible si lâune des mĂ©thodes suivantes est utilisĂ©e :
a) étude fondée sur une théorie généralement établie ;
b) Ă©valuation par essai de mise en charge dâun ouvrage pleine grandeur ou dâun prototype ; ou
c) études de modÚles similaires.
1.4 Terminologie
Dans cette norme, le terme «doit» indique une exigence, câest-Ă -dire une prescription que lâutilisateur doit respecter pour dâassurer la conformitĂ© Ă la norme ; «devrait» indique une recommandation ou ce quâil est conseillĂ© mais non obligatoire de faire ; et «peut» indique une possibilitĂ© ou ce quâil est permis de faire.
Les notes qui accompagnent les articles ne comprennent pas de prescriptions ni de recommandations ; Elles servent à séparer du texte les explications ou les renseignements qui ne font pas proprement partie de la norme.
Les notes au bas des figures et des tableaux font partie de ceux-ci et peuvent ĂȘtre rĂ©digĂ©es comme des prescriptions.
Les annexes sont qualifiĂ©es de normatives (obligatoires) ou dâinformatives (facultatives) pour en prĂ©ciser lâapplication.
1.5 Unités
Les équations qui figurent dans cette norme sont compatibles avec les unités suivantes :
a) aire ou section : mm2 (millimÚtres carrés) ;
b) charge ou effort : N (newtons) ;
c) longueur : mm (millimĂštres) ;
d) moment : N·mm (newtons-millimÚtres) ; et
e) contrainte : MPa (mégapascals).
Lorsquâon dĂ©termine la racine carrĂ©e de la rĂ©sistance du bĂ©ton, on doit exprimer la rĂ©sistance et la racine carrĂ©e de la rĂ©sistance du bĂ©ton en mĂ©gapascals.
On peut utiliser dâautres combinaisons dâunitĂ©s dimensionnelles cohĂ©rentes, pourvu quâon apporte les corrections appropriĂ©es aux constantes des Ă©quations non homogĂšnes.
Note : Certains exemples dâĂ©quations non homogĂšnes sont donnĂ©s aux articles 12.2.2 et 12.8.
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