A23.3-F14
Calcul des ouvrages en bΓ©ton
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PrΓ©face
Ce document constitue la sixième 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 apportΓ©es Γ la version anglaise, qui ont fait lβobjet de la mise Γ jour nΒΊ 1, publiΓ©e en dΓ©cembre 2015, ont Γ©tΓ© incorporΓ©es au texte. En plus, certaines petites erreurs trouvΓ©es dans la version anglaise de cette norme ont Γ©tΓ© corrigΓ©es dans cette publication.
Cette norme a pour but Γͺtre dβΓͺtre utilisΓ©e lors du calcul des ouvrages en bΓ©ton des bΓ’timents conjointement avec les normes CSA A23.1/A23.2, BΓ©ton : constituants et exΓ©cution des travaux/MΓ©thodes dβessai et pratiques normalisΓ©es pour le bΓ©ton, et CSA A23.4, BΓ©ton prΓ©fabriquΓ© β Constituants et exΓ©cution des travaux.
Cette Γ©dition comporte des modifications par rapport Γ lβΓ©dition prΓ©cΓ©dente, notamment :
a) Lβarticle 3.1 contient de nouvelles dΓ©finitions dΓ©signant la construction classique, les systΓ¨mes muraux modΓ©rΓ©ment ductiles, divers types de constructions mises en place par relΓ¨vement et les ossatures qui rΓ©sistent aux charges dues Γ la pesanteur.
b) Lβarticle 7.4.3.1 prescrit de nouvelles exigences concernant la distance libre entre les fils ou les torons de prΓ©-tension aux extrΓ©mitΓ©s des piΓ¨ces. Lβarticle 7.6.5 prescrit de nouvelles exigences relatives aux cadres supplΓ©mentaires des poteaux dans les assemblages poteau-dalle sur la hauteur de la dalle lorsque celle-ci est discontinue. Dans lβarticle 7.6.4, le diamΓ¨tre minimal de lβarmature hΓ©licoΓ―dale a Γ©tΓ© fixΓ© Γ 10 mm et la limite dβun sixiΓ¨me du diamΓ¨tre du noyau pour lβespace libre entre deux tours successifs dans une armature hΓ©licoΓ―dale a Γ©tΓ© supprimΓ©e. Lβarticle 7.7.3 Γ©nonce de nouvelles exigences pour les cadres des poteaux dans les joints des poutres-poteaux.
c) Lβarticle 9.2.1.2 prΓ©sente des recommandations sur les rigiditΓ©s Γ utiliser dans les Γ©lΓ©ments des systΓ¨mes qui rΓ©sistent aux charges latΓ©rales dues au vent. Lβarticle 9.8 Γ©nonce des prΓ©cautions Γ prendre quant aux exigences relatives Γ lβΓ©paisseur minimale des Γ©lΓ©ments et la prise en compte des Γ©tapes de la construction et du chargement prΓ©alable dans le calcul des flΓ¨ches.
d) Lβarticle 10.9.4 contient une nouvelle exigence concernant le taux requis dβarmature hΓ©licoΓ―dale. Lβarticle 10.10.4 prescrit un accroissement de la rΓ©sistance maximale aux charges axiales pondΓ©rΓ©es des poteaux renforcΓ©s avec des armatures hΓ©licoΓ―dales et contient de nouvelles dispositions visant la rΓ©sistance des Γ©lΓ©ments comprimΓ©s en fonction de lβΓ©paisseur du mur. Lβarticle 10.16.3 donne un nouveau coefficient pour la dΓ©termination de lβamplitude des moments imputables aux dΓ©placements latΓ©raux.
e) Les modifications aux dispositions sur le calcul de lβeffort tranchant Γ©noncΓ©es dans le chapitre 11 sont : la nΓ©cessitΓ© de tenir compte de lβeffritement de lβenrobage des piΓ¨ces soumises Γ un effort tranchant Γ©levΓ© ; de nouvelles exigences pour les sections Γ proximitΓ© des appuis, la dΓ©finition de types dβΓ©lΓ©ments spΓ©ciaux ; la prise en compte de lβeffet de barres se terminant dans une zone sollicitΓ©e en flexion ; et lβaccroissement de la limite de lβespacement des armatures transversales dans certains cas. Des modifications aux dispositions de calcul des modΓ¨les bielle-tirant de lβarticle 11.4 comprennent ce qui suit : introduction de modΓ¨les bielle-tirant raffinΓ©s, modΓ©lisation des piΓ¨ces soumises Γ des charges uniformes ; dimensions rΓ©visΓ©es des bielles ancrΓ©es par une armature et des bielles dans des parties Γ©troites de zones de compression en Γ©ventail ; expression simplifiΓ©e de la contrainte de compression limite dans une bielle ; nouvelles exigences relatives aux dΓ©tails des ancrages des cadres ; et dispositions qui tiennent compte du confinement des appuis dans les zones nodales.
f) Le chapitre 13 sur les systΓ¨mes de dalles agissant dans deux directions a Γ©tΓ© rΓ©visΓ© pour inclure ce qui suit : utilisation de dv dans la dΓ©termination de la rΓ©sistance au cisaillement dans une direction ; nouveaux dΓ©tails pour les barres infΓ©rieures dans les bandes de poteau des dalles avec goussets (voir la figure 13.1) ; et modification de la dΓ©finition qui sert au calcul de lβarmature de stabilitΓ© 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 dβun axe de forte rΓ©sistance dans les murs porteurs, de nouvelles exigences relatives Γ lβΓ©paisseur des murs et des exigences relatives Γ lβΓ©lancement sβappliquant aux murs sollicitΓ©s en flexion.
h) Lβarticle 18.3.1 autorise une limite de contrainte de compression plus Γ©levΓ©e dans le bΓ©ton pour la transmission des efforts aux extrΓ©mitΓ©s des piΓ¨ces sur appuis simples.
i) Le chapitre 21 sur les dispositions spΓ©ciales du calcul parasismique comprend de nombreuses modifications importantes. Il a Γ©tΓ© rΓ©organisΓ© afin que toutes les exigences relatives aux ossatures ductiles soient Γ©noncΓ©es Γ lβarticle 21.3 et que toutes les exigences relatives aux ossatures modΓ©rΓ©ment ductiles le soient Γ lβarticle 21.4. De nouvelles limites dimensionnelles ont Γ©tΓ© adoptΓ©es pour les ossatures modΓ©rΓ©ment ductiles rΓ©sistant aux moments et sont Γ©noncΓ©es Γ lβarticle 21.4.2. Les exigences relatives aux murs de contreventement modΓ©rΓ©ment ductiles ont Γ©tΓ© Γ©noncΓ©es avec beaucoup de dΓ©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 modΓ©rΓ©ment ductiles sont prΓ©sentΓ©esΒ ensemble Γ lβarticle 21.5. Toutes les exigences relatives au calcul des murs de contreventement du chapitre 21 qui Γ©taient redondantes avec celles du chapitre 14 ont Γ©tΓ© retirΓ©es. Par consΓ©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 Γ travers les joints de construction et bien dβautres exigences. Les exigences relatives Γ la rΓ©sistance et Γ la ductilitΓ© sur toute la hauteur des murs de contreventement stipulΓ©es Γ lβarticle 21.5.2 ont Γ©tΓ© dΓ©veloppΓ©es. De nouvelles exigences ont Γ©tΓ© ajoutΓ©es pour le calcul du moment flΓ©chissant et de lβeffort tranchant en dessous de la rotule plastique Γ la base, et de lβaccroissement de lβeffort tranchant dans les murs dΓ» aux effets inΓ©lastiques des modes supΓ©rieurs. De nouvelles exigences ont Γ©tΓ© ajoutΓ©es dans lβarticle 21.5.5 pour lβancrage des armatures horizontales aux extrΓ©mitΓ©s des murs en fonction du niveau de ductilitΓ©. Dβautres nouvelles exigences ont Γ©tΓ© ajoutΓ©es Γ lβarticle 21.5.7, afin que les murs aient la ductilitΓ© adΓ©quate pour tolΓ©rer une certaine plastification Γ proximitΓ© de la moitiΓ© de la hauteur causΓ©e par des moments flΓ©chissants de mode supΓ©rieur. Les exigences relatives Γ la conception des deux types de bΓ©ton armΓ© de SRFS β murs couplΓ©s modΓ©rΓ©ment ductiles et murs partiellement couplΓ©s modΓ©rΓ©ment ductiles β ont Γ©tΓ© ajoutΓ©es Γ lβarticle 21.5.8. Les exigences concernant les murs de contreventement peu Γ©lancΓ©s de lβarticle 21.5.10 ont Γ©tΓ© modΓ©rΓ©es dans les cas oΓΉ les murs sont plus longs que cela nβest nΓ©cessaire. Les exigences relatives aux murs de contreventement des constructions classiques figurant Γ lβarticle 21.6.3 ont Γ©tΓ© Γ©largies. De nouvelles exigences relatives au calcul et aux dΓ©tails des constructions mises en place par relΓ¨vement, notamment des murs et des ossatures mis en place par relΓ¨vement dont la ductilitΓ© est modΓ©rΓ©e ou limitΓ©e, sont prΓ©sentΓ©es Γ lβarticle 21.7. De nouvelles exigences visant le calcul des fondations sont prΓ©sentΓ©es Γ lβarticle 21.10, notamment des exigences relatives Γ la prise en compte des mouvements des fondations. De nouvelles exigences prΓ©sentΓ©es Γ lβarticle 21.11 ont pour but de sβassurer que tous les Γ©lΓ©ments non considΓ©rΓ©s comme faisant partie du systΓ¨me rΓ©sistant aux forces parasismiques ont une capacitΓ© de dΓ©placement adΓ©quate.
j) Lβarticle 23.2.9 stipule des dispositions de conception rΓ©visΓ©es visant la stabilitΓ© structurale des constructions mises en place par relΓ¨vement. Lβaire efficace des armatures utilisΓ©es pour calculer le moment rΓ©sistant pondΓ©rΓ© a Γ©tΓ© modifiΓ©e.
k) Lβannexe D, qui traite les ancrages, a Γ©tΓ© modifiΓ©e et comprend maintenant des modifications aux exigences prescrites Γ lβannexe D et au commentaire de lβACI 318M-11/318RM-11, Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. Lβannexe D Γ©nonce de nouvelles dispositions sur la rΓ©sistance dβadhΓ©rence des ancrages adhΓ©rents sollicitΓ©s en traction ; la rΓ©sistance des ancrages dans les cas de charges incluant les effets dβun sΓ©isme ; la rΓ©sistance de rupture rΓ©visΓ©e dβun ancrage sollicitΓ© en cisaillement dans du bΓ©ton fissurΓ© ; et de nouvelles exigences relatives Γ lβinstallation des ancrages.
Domaine dβapplication
1.1 GΓ©nΓ©ralitΓ©s
Cette norme, en conformitΓ© avec le Code national du bΓ’timent du Canada, prescrit des exigences relatives au calcul et Γ lβΓ©valuation :
a) des ouvrages en bΓ©ton armΓ© et prΓ©contraint ;
b) des Γ©lΓ©ments en bΓ©ton non armΓ© ; et
c) des ouvrages spΓ©ciaux, comme les ouvrages de stationnement, les arches, les rΓ©servoirs, les silos, les tours, les chΓ’teaux dβeau, les ouvrages rΓ©sistant aux explosions et les cheminΓ©es, en conformitΓ© au Code national du bΓ’timent du Canada.
Note : Les exigences spΓ©ciales applicables aux ouvrages de stationnement sont Γ©noncΓ©es dans la CSA S413.
1.2 RΓ©sistance au feu
Cette norme exige que les calculs soient effectuΓ©s conformΓ©ment aux exigences de rΓ©sistance au feu du code du bΓ’timent applicable (voir lβarticle 8.1.2).
1.3 Autres mΓ©thodes de calcul
Le calcul des ouvrages Γ lβaide de mΓ©thodes non prΓ©sentΓ©es dans cette norme, entrepris par une personne qualifiΓ©e en la matiΓ¨re et qui assure des niveaux de sΓ©curitΓ© et de tenue Γ©quivalant aux rΓ¨gles de calcul prescrites par cette norme est jugΓ© admissible si lβune des mΓ©thodes suivantes est utilisΓ©e :
a) Γ©tude fondΓ©e sur une thΓ©orie gΓ©nΓ©ralement Γ©tablie ;
b) Γ©valuation par essai de mise en charge dβun ouvrage pleine grandeur ou dβun prototype ; ou
c) études de modèles similaires.
1.4 Terminologie
Dans cette norme, le terme Β«doitΒ» indique une exigence, cβest-Γ -dire une prescription que lβutilisateur doit respecter pour dβassurer la conformitΓ© Γ la norme ; Β«devraitΒ» indique une recommandation ou ce quβil est conseillΓ© mais non obligatoire de faire ; et Β«peutΒ» indique une possibilitΓ© ou ce quβil est permis de faire.
Les notes qui accompagnent les articles ne comprennent pas de prescriptions ni de recommandations ; Elles servent Γ sΓ©parer 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 Γͺtre rΓ©digΓ©es comme des prescriptions.
Les annexes sont qualifiΓ©es de normatives (obligatoires) ou dβinformatives (facultatives) pour en prΓ©ciser lβapplication.
1.5 UnitΓ©s
Les Γ©quations qui figurent dans cette norme sont compatibles avec les unitΓ©s suivantes :
a) aire ou section : mm2 (millimètres carrés) ;
b) charge ou effort : N (newtons) ;
c) longueur : mm (millimètres) ;
d) moment : N·mm (newtons-millimètres) ; et
e) contrainte : MPa (mΓ©gapascals).
Lorsquβon dΓ©termine la racine carrΓ©e de la rΓ©sistance du bΓ©ton, on doit exprimer la rΓ©sistance et la racine carrΓ©e de la rΓ©sistance du bΓ©ton en mΓ©gapascals.
On peut utiliser dβautres combinaisons dβunitΓ©s dimensionnelles cohΓ©rentes, pourvu quβon apporte les corrections appropriΓ©es aux constantes des Γ©quations non homogΓ¨nes.
Note : Certains exemples dβΓ©quations non homogΓ¨nes sont donnΓ©s aux articles 12.2.2 et 12.8.
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