Code national du bâtiment 2005

Sylvain Gagnon, ing.Chercheur

Systèmes de construction

418-659-2647 poste 3102

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• Code du bâtiment basé sur des objectifs

• Nouveau format du code 2005

• Réorganisation de la Partie 4

• Charges et méthodes de calcul

• Utilisation des produits structuraux novateurs

• Code du bâtiment basé sur des objectifs

• Nouveau format du code 2005

• Réorganisation de la Partie 4

• Charges et méthodes de calcul

• Utilisation des produits structuraux novateurs

Plan de la présentationPlan de la présentation

Code national Code national dudu bâtimentbâtiment 20052005

Le CNB spécifie les Le CNB spécifie les exigences minimales exigences minimales pour assurer la sécurité pour assurer la sécurité du public (santé, feu, du public (santé, feu, résistance structurale).résistance structurale).La code modèle canadien doit être La code modèle canadien doit être approuvé par la province avant son approuvé par la province avant son implantation. Date prévue pour le implantation. Date prévue pour le Québec: Québec: Indéterminée !!!Indéterminée !!!

Nouveau Nouveau

code national code national dudu bâtimentbâtiment dudu CanadaCanada

2005 2005

Axé sur des objectifs!

Deux principaux avantages d’un code axé sur Deux principaux avantages d’un code axé sur des objectifs :des objectifs :

••Facilite son utilisation pour les bFacilite son utilisation pour les bââtiments existantstiments existants

••Facilite lFacilite l’’introduction des nouvelles technologies et des introduction des nouvelles technologies et des nouveaux produitsnouveaux produits


Attention!!Attention!!

Ce nCe n’’est pas un code axest pas un code axéé sur la sur la performanceperformance……

••Un vUn vééritable code axritable code axéé sur la performance exige que la sur la performance exige que la conception et la construction doivent rencontrer des conception et la construction doivent rencontrer des performances performances calculablescalculables et et mesurablesmesurables..

••Les connaissances actuelles sont insuffisantes pour Les connaissances actuelles sont insuffisantes pour rréédiger un vdiger un vééritable code basritable code baséé sur la performance.sur la performance.


ConformitéConformité au CNB au CNB doitdoit êtreêtre réaliséeréalisée par :par :

Article 1.2.1.1Article 1.2.1.1a)a) La conformité aux La conformité aux solutions acceptablessolutions acceptables pertinentes de la pertinentes de la

division B; oudivision B; ou

b)b) L’emploi de L’emploi de solutions de rechangesolutions de rechange permettant d’atteindre au permettant d’atteindre au moins le niveau minimal de performance exigé dans la moins le niveau minimal de performance exigé dans la division B dans les domaines définis par les division B dans les domaines définis par les objectifsobjectifs et les et les énoncés fonctionnelsénoncés fonctionnels attribués aux attribués aux solutions acceptablessolutions acceptables

Code national Code national dudu bâtimentbâtiment dudu CanadaCanada

Solutions de rechange ??Solutions de rechange ??

PAS N’IMPORTE QUOI!!!PAS N’IMPORTE QUOI!!!

• Doivent offrir une performance au moins équivalente aux solutions acceptables

• Les dispositions administratives sont exigeantes


Objectifs Objectifs : :

Limiter la probabilité!!!


Objectifs Objectifs : :

-- SécuritéSécurité

-- SantéSanté

-- AccessibilitéAccessibilité

-- Protection du bâtiment contre l’incendie et les dommages Protection du bâtiment contre l’incendie et les dommages structurauxstructuraux


Objectifs Objectifs ::

-- SécuritéSécurité

-- Sécurité incendieSécurité incendie-- Sécurité structuraleSécurité structurale-- Sécurité liée à l’utilisationSécurité liée à l’utilisation-- Résistance à l’intrusionRésistance à l’intrusion-- Sécurité aux abords des chantiersSécurité aux abords des chantiers



-- Sécurité structurale OS2 :Sécurité structurale OS2 :

Limiter la probabilité qu’en raison de la conception ou de la construction du bâtiment, une personne se trouvant à l’intérieur ou à proximité du bâtiment soit exposée à un risque inacceptable de blessures sous l’effet d’une défaillance structurale



-- Sécurité structurale OS2 :Sécurité structurale OS2 :

OS2.1 : des charges imposées aux éléments du bâtiment qui dépassent leur résistance aux charges


Énoncés fonctionnels Énoncés fonctionnels ::

-Décrivent les conditions relatives à la conception et à la construction qui doivent être réalisées dans un bâtiment pour atteindre les OBJECTIFS



F20 : Supporter les charges et les forces prévues et y résister.

F23 : Maintenir l’équipement en place en cas de mouvement de la structure


Objectifs : Objectifs :

Limité la probabilité…Limité la probabilité…


Les conditions pour atteindre les objectifs…Les conditions pour atteindre les objectifs…


Nouveau formatNouveau format

code national code national dudu bâtimentbâtiment dudu CanadaCanada

2005 2005


Deux volumesDeux volumes


Volume 1Volume 1

Trois Divisions (A,B,C)Trois Divisions (A,B,C)

A: Parties 1 à 3A: Parties 1 à 3B: Parties 1 à 9B: Parties 1 à 9C: Parties 1 et 2C: Parties 1 et 2


Volume 2Volume 2Contient les annexesContient les annexes

3 Divisions (A,B,C)3 Divisions (A,B,C)

A: Annexe AA: Annexe AB: Annexes A à DB: Annexes A à DC: Annexe AC: Annexe A

Division A :Division A : Conformité, objectifs et énoncés Conformité, objectifs et énoncés fonctionnelsfonctionnels

Définit le domaine d’application du CNB et renferme les Définit le domaine d’application du CNB et renferme les objectifsobjectifs et les et les conditionsconditions (énoncés fonctionnels) (énoncés fonctionnels) nécessaires pour assurer la conformiténécessaires pour assurer la conformité


Division BDivision B :: Solutions acceptablesSolutions acceptables

Contient les «Contient les « solutions acceptablessolutions acceptables » qui sont conformes » qui sont conformes aux objectifs et aux énoncés fonctionnels de la Division A. aux objectifs et aux énoncés fonctionnels de la Division A.

Autrefois appeléesAutrefois appelées exigences techniquesexigences techniques


Division CDivision C :: Dispositions administrativesDispositions administratives

Contient les dispositions administrativesContient les dispositions administratives

Informations requises sur les plansInformations requises sur les plansDocumentation nDocumentation néécessaire pour solutions de rechangecessaire pour solutions de rechange……Etc.Etc.



Volume 1Volume 1

Division BDivision B

Solutions acceptablesSolutions acceptables

Partie 4 Partie 4

Règles de calculRègles de calcul


Volume 2Volume 2Division BDivision BSolutions acceptablesSolutions acceptables

Annexe CAnnexe CDonnées climatiquesDonnées climatiques

Annexe DAnnexe DComportement au Comportement au feu des matériaux de feu des matériaux de constructionconstruction


Commentaires sur le calculCommentaires sur le calcul

des structures des structures

Partie 4 de la Division B Partie 4 de la Division B

Commentaires A à LCommentaires A à L


Figures pour l’évaluation Figures pour l’évaluation des charges et de leurs des charges et de leurs

effets effets

RéorganisationRéorganisation

Partie 4Partie 4

CNB 2005 CNB 2005


Partie 4 Partie 4


Volume 1 Volume 1

Division BDivision B


Réorganisation de la Partie 4 Réorganisation de la Partie 4 -- Règles de calculRègles de calcul

Principaux avantages :Principaux avantages :

--Séquence plus logiqueSéquence plus logique

--Exigences de tenue en service regroupées sous le calcul aux Exigences de tenue en service regroupées sous le calcul aux états limitesétats limites

--Regroupement des surcharges Regroupement des surcharges


CNB 1995CNB 1995

4.1 Charges et méthodes de 4.1 Charges et méthodes de calculcalcul

4.1.1 Généralités4.1.1 Généralités4.1.1.4 Base de la conception4.1.1.4 Base de la conception4.1.1.5 Déformations4.1.1.5 Déformations4.1.1.6 Vibrations4.1.1.6 Vibrations4.1.1.7 Stabilité4.1.1.7 Stabilité4.1.1.8 Dessins4.1.1.8 Dessins

CNB 2005CNB 2005

4.1 Charges et méthodes de 4.1 Charges et méthodes de calculcalcul

4.1.1 Généralités4.1.1 Généralités4.1.1.4 Dessins4.1.1.4 Dessins4.1.1.5 Base de la conception4.1.1.5 Base de la conception4.1.3 Calcul aux états limites4.1.3 Calcul aux états limites4.1.3.2 Résistance et stabilité4.1.3.2 Résistance et stabilité4.1.3.3 Fatigue4.1.3.3 Fatigue4.1.3.4 Tenue en service4.1.3.4 Tenue en service4.1.3.5 Déformation4.1.3.5 Déformation4.1.3.6 Vibrations4.1.3.6 Vibrations


CNB 1995CNB 19954.1.6 Surcharges dues à l’usage4.1.6 Surcharges dues à l’usage4.1. 6.11 4.1. 6.11 BancsBancs--gradinsgradins4.1.6.12 Héliports4.1.6.12 Héliports4.1.6.13 Stationnement sur toits4.1.6.13 Stationnement sur toits4.1.10 Autres effets4.1.10 Autres effets4.1.10.1 Garde4.1.10.1 Garde--corpscorps4.1.10.2 Murets de sécurité véhicules4.1.10.2 Murets de sécurité véhicules4.1.10.3 Murs servant de garde4.1.10.3 Murs servant de garde--corpscorps4.1.10.5 Vibration et chocs des 4.1.10.5 Vibration et chocs des

machinesmachines4.1.10.6 Résonance et mouvement4.1.10.6 Résonance et mouvement

CNB 2005CNB 20054.1.5 Surcharges dues à l’usage4.1.5 Surcharges dues à l’usage4.1.5.11 Mouvement latéral dans 4.1.5.11 Mouvement latéral dans

les établissements de réunionles établissements de réunion4.1.5.12 Structures portantes de 4.1.5.12 Structures portantes de

pont roulant et chocs pont roulant et chocs 4.1.5.13 4.1.5.13 BancsBancs--gradinsgradins4.1.5.14 Héliports4.1.5.14 Héliports4.1.5.15 Garde4.1.5.15 Garde--corpscorps4.1.5.16 Murets de sécurité4.1.5.16 Murets de sécurité4.1.5.17 Murs garde4.1.5.17 Murs garde--corpscorps4.1.5.18 Murs coupe4.1.5.18 Murs coupe--feufeu

Charges et règles de calculCharges et règles de calcul

Partie 4Partie 4

CNB 2005 CNB 2005



a)a) Mises à jour pour tenir compte des plus Mises à jour pour tenir compte des plus récentes données techniques et scientifiquesrécentes données techniques et scientifiques

b)b) Le résultat final devrait être similaire pour la Le résultat final devrait être similaire pour la plupart des calculsplupart des calculs

Augmentation des charges dans certains cas et Augmentation des charges dans certains cas et réduction dans d’autres…réduction dans d’autres…


Principaux changements :Principaux changements :

--Adoption d’un format d’action concomitante pour les Adoption d’un format d’action concomitante pour les combinaisons des chargescombinaisons des charges

--Séparation des charges dues à la neige et à la pluie (S) de Séparation des charges dues à la neige et à la pluie (S) de la surcharge due à l’usage (L)la surcharge due à l’usage (L)

--Modification de la période de récurrence pour les charges Modification de la période de récurrence pour les charges dues à la neige, à la pluie et au vent de 1/30 à 1/50 ansdues à la neige, à la pluie et au vent de 1/30 à 1/50 ans


Principaux changements (suite) :Principaux changements (suite) :

--Intégration de nouvelles catégories de risque des Intégration de nouvelles catégories de risque des bâtiments selon l’usagebâtiments selon l’usage

--Utilisation cohérente des coefficients de risque (I) Utilisation cohérente des coefficients de risque (I) appliqués aux charges due à la neige, à la pluie, au appliqués aux charges due à la neige, à la pluie, au vent et au séisme ainsi qu’à la tenue en service des vent et au séisme ainsi qu’à la tenue en service des bâtiments bâtiments


--Adoption d’un format d’action concomitante pour les Adoption d’un format d’action concomitante pour les combinaisons des chargescombinaisons des charges

--Plus réalistePlus réaliste--Peu ou pas de changement p/r à la charge de calculPeu ou pas de changement p/r à la charge de calcul--Permet de tenir compte des situations de charges Permet de tenir compte des situations de charges inhabituelles (feu, séisme, etc.)inhabituelles (feu, séisme, etc.)--Reconnu internationalement (Ex.: Reconnu internationalement (Ex.: EurocodeEurocode))


--Séparation des charges dues à la neige et à la pluie (S) de Séparation des charges dues à la neige et à la pluie (S) de la surcharge due à l’usage (L)la surcharge due à l’usage (L)

--Permet une détermination plus logique des Permet une détermination plus logique des coefficients et des combinaisons des charges basée sur coefficients et des combinaisons des charges basée sur la variabilité des charges et la probabilité de leur action la variabilité des charges et la probabilité de leur action combinéecombinée


Action concomitante et séparation des charges S et L :Action concomitante et séparation des charges S et L :

0,5L + 0,25S+1,0D + 1,0E 5

0,5L ou 0,5S+(1,25D ou 0,9D) + 1,4W4

0,5L ou 0,4W+(1,25D ou 0,9D) + 1,5S3

0,5S ou 0,4W+(1,25D ou 0,9D) + 1,5L2

-+1,4D1

Charges d'action concomitantes+Charges principales

Combinaison des charges ELUCondition


--Modification de la période de récurrence pour les charges Modification de la période de récurrence pour les charges dues à la neige, à la pluie et au vent de 1/30 à 1/50 ans dues à la neige, à la pluie et au vent de 1/30 à 1/50 ans

--Façon de faire internationaleFaçon de faire internationale--Plus proche de la durée de vie utile des bâtimentsPlus proche de la durée de vie utile des bâtiments

Exemple: Ville de QuébecExemple: Ville de Québec

1995 : 1995 : Ss = 3.3 Ss = 3.3 kPakPa SrSr = 0.5 = 0.5 kPakPa

2005 : 2005 : Ss = 3.6 Ss = 3.6 kPakPa SrSr = 0.6 = 0.6 kPakPa


--Intégration de nouvelles catégories de risque des Intégration de nouvelles catégories de risque des bâtiments selon l’usagebâtiments selon l’usage

Protection civileBâtiments de protection civilecontenant des produits dangereux

ÉlevéRefuges de protection civile et installations

NormalAutres

FaibleRisque direct et indirect faible pour la vie humaine en cas de défaillance

Catégorie de risqueUsage



--Utilisation cohérente des coefficients de risque (I) Utilisation cohérente des coefficients de risque (I) appliqués aux charges due à la neige, à la pluie, au vent appliqués aux charges due à la neige, à la pluie, au vent et au séisme ainsi qu’à la tenue en service des bâtimentset au séisme ainsi qu’à la tenue en service des bâtiments

1,50,751,250,91,25Protection civile

déplacements1,30,751,150,91,15Élevé

de1,00,751,00,91,0Normal

Limites0,80,750,80,90,8Faible

ELTSELUELTSELUELTSELU

Séisme IEVent IWNeige ISCatégories de risque

Charges dues à la neige (S)Charges dues à la neige (S)


Crise du verglas 1998 !!Crise du verglas 1998 !!

Charges dues à la neige : S = ICharges dues à la neige : S = IS S [Ss[Ss((CbCb CwCw CsCs CaCa) + ) + SrSr]]


--RRéécurrence de 1/50 ans (currence de 1/50 ans (↑↑ dede ±± 10% des charges)10% des charges)--Utilisation des coefficients de risque (IUtilisation des coefficients de risque (ISS))--Distinction avec surcharges dues Distinction avec surcharges dues àà ll’’usage (L)usage (L)--Certaines modifications pour toits Certaines modifications pour toits àà deux versantsdeux versants--Coefficient dCoefficient d’’exposition au vent :exposition au vent :

--AucuneAucune rrééduction pour les bduction pour les bââtiments des cattiments des catéégories gories de risque de risque ÉÉlevlevéé et Protection civile (Ceet Protection civile (Ce 1)1)

Charges dues au vent (p)Charges dues au vent (p)


Charges dues au vent : p = ICharges dues au vent : p = IWW q q CeCe Cg CpCg Cp


--RRéécurrence unique de 1/50 ans (mais Ce currence unique de 1/50 ans (mais Ce ↓↓))--Utilisation des coefficients de risque (IUtilisation des coefficients de risque (IWW))--Deux formules pour Deux formules pour éévaluer Cevaluer Ce

--Ce = (h/10)Ce = (h/10)0,20,2 0,90,9 Terrain Terrain àà ddéécouvertcouvert--Ce = 0,7 (h/12)Ce = 0,7 (h/12)0,3 0,3 0,70,7 Terrain rugueuxTerrain rugueux--Formule dans commentaires pour intermFormule dans commentaires pour interméédiairediaire

--Modification du coefficient de rafale Modification du coefficient de rafale CgiCgi (statique)(statique)


CommentairesCommentaires……

Ordinogramme pour Ordinogramme pour le calcul des charges le calcul des charges et des effets dus au et des effets dus au ventvent


Index des Index des figures pour figures pour coefficients coefficients

de pressionsde pressions

Charges dues aux séismes (E)Charges dues aux séismes (E)


Charges dues aux séismes: percées technologiques…Charges dues aux séismes: percées technologiques…--SFRS (Systèmes de résistance aux forces sismiques)SFRS (Systèmes de résistance aux forces sismiques)--Utilisation des coefficients de risque (IUtilisation des coefficients de risque (IEE))--Mise à jour du risque en mode spectralMise à jour du risque en mode spectral--Modification de la période de récurrenceModification de la période de récurrence--Coefficients d’emplacement variant selon la périodeCoefficients d’emplacement variant selon la période--Délimitation de la Délimitation de la sursur--résistancerésistance et de la ductilitéet de la ductilité--Calculs de périodes révisésCalculs de périodes révisés--Définition des types d’irrégularités structuralesDéfinition des types d’irrégularités structurales


Charges dues aux séismesCharges dues aux séismes

11-- Méthode de la force statique équivalente (sous restrictions)Méthode de la force statique équivalente (sous restrictions)

V = S(Ta) MV = S(Ta) MVV IIEE WWRdRd RoRo

22-- Analyse dynamique (méthode par défaut)Analyse dynamique (méthode par défaut)

Linéaire ou non linéaireLinéaire ou non linéaire


Types de SFRSTypes de SFRS

Systèmes de Systèmes de résistance aux forces résistance aux forces

sismiquessismiques

Mise à jour du risque en mode spectralMise à jour du risque en mode spectral

--Spectres de risque uniformes pour des localités précisesSpectres de risque uniformes pour des localités précises

--Représentation directe de la réponse structuraleReprésentation directe de la réponse structurale

--Valeurs détaillées de la réponse spectrale de l’accélération :Valeurs détaillées de la réponse spectrale de l’accélération :

Sa(0,2) Sa(0,2) SaSa(0,5) (0,5) Sa(1,0) Sa(1,0) SaSa(2,0)(2,0)


Modification de la période de récurrenceModification de la période de récurrence

--Passe de 10% en 50 ans à 2% en 50 ans (plus près d’une Passe de 10% en 50 ans à 2% en 50 ans (plus près d’une défaillance réelle)défaillance réelle)


Coefficients d’emplacement variant selon la période (Fa et Coefficients d’emplacement variant selon la période (Fa et FvFv))


Coefficients d’emplacement variant selon la période (Fa et Coefficients d’emplacement variant selon la période (Fa et FvFv))


Délimitation de la Délimitation de la sursur--résistancerésistance et de la ductilitéet de la ductilité--Le coefficient R (modification de force) devient Le coefficient R (modification de force) devient RdRd(modification de force liée à la ductilité)(modification de force liée à la ductilité)

--Nouveau coefficient Nouveau coefficient RoRo introduit (modification de force liée à introduit (modification de force liée à la la sursur--résistancerésistance))


Calculs de périodes (T) révisésCalculs de périodes (T) révisés--Méthode simplifiéeMéthode simplifiée

--Nouvelles formules pour ossatures contreventées et murs de Nouvelles formules pour ossatures contreventées et murs de cisaillement (ne tient plus compte de la longueur du cisaillement (ne tient plus compte de la longueur du contreventement contreventement DsDs))


Définition des types d’irrégularités structuralesDéfinition des types d’irrégularités structurales--Irrégularité interdite dans certains cas (Irrégularité interdite dans certains cas (e.g.e.g., protection civile), protection civile)

--Étages de faible résistance Étages de faible résistance --Seulement dans les zones à faible risque sismiqueSeulement dans les zones à faible risque sismique

--Si irrégularités structuralesSi irrégularités structurales--Augmentation de la force de calculAugmentation de la force de calcul--Utilisation de la méthode d’analyse dynamiqueUtilisation de la méthode d’analyse dynamique


Définition des types d’irrégularités structuralesDéfinition des types d’irrégularités structurales


Tenue en service (ELTS)Tenue en service (ELTS)


Charges et combinaisons de charges pour la tenue en serviceCharges et combinaisons de charges pour la tenue en service

--Dépendent des propriétés des matériaux de structureDépendent des propriétés des matériaux de structure

--Charges et combinaisons de charges fournies dans les normes Charges et combinaisons de charges fournies dans les normes CSA pour chacun des matériaux (recommandations dans les CSA pour chacun des matériaux (recommandations dans les commentaires..)commentaires..)

--Critères de déformations fournis dans les commentaires en Critères de déformations fournis dans les commentaires en fonction des matériaux fonction des matériaux



CSA 086CSA 086--01 (Bois)01 (Bois)

0,5L ou 0,5S+1,0D + 1,0W5

0,5L ou 0,4W+1,0D + 1,0S3

0,5S ou 0,4W+1,0D + 1,0L2

-+1,0D1

Charges d'action concomitantes+Charges principales

Combinaison des charges ELTSCondition


Exemple :Exemple :

Source: CCB/CWCSource: CCB/CWC


Exemple :Exemple :



Exemple :Exemple :


Calcul aux contraintes admissiblesCalcul aux contraintes admissibles


Utilisation des produits structuraux Utilisation des produits structuraux

novateursnovateurs

dans les bâtimentsdans les bâtiments

Les autorités compétentes ainsi que les concepteurs Les autorités compétentes ainsi que les concepteurs professionnels doivent s’assurer qu’un professionnels doivent s’assurer qu’un PRODUITPRODUIT intégré au intégré au bâtiment est conforme au CNB :bâtiment est conforme au CNB :

••Utilisation de produits normalisés (CSA) Utilisation de produits normalisés (CSA)

••Inspection et validation en chantierInspection et validation en chantier

••Demande d’évaluation et de certification d’un nouveau Demande d’évaluation et de certification d’un nouveau produit produit Produit propriProduit propriéétairetaire


Évaluation d’un produit de constructionÉvaluation d’un produit de constructionPoutrelle en IPoutrelle en I

Certification Certification

d’un d’un

produit de constructionproduit de construction

Certification d’un produit de constructionCertification d’un produit de construction

La certification d’un PRODUIT La certification d’un PRODUIT de construction doit être de construction doit être réalisée par un organismeréalisée par un organismeindépendant indépendant reconnureconnu par le par le conseil canadien des normes conseil canadien des normes (CCN).(CCN).••Produits propriétairesProduits propriétaires••Produits normalisésProduits normalisés

La certification d’un La certification d’un PRODUIT comporte :PRODUIT comporte :

••La réalisation d’essais La réalisation d’essais en laboratoire selon des en laboratoire selon des critères établis.critères établis.

••La vérification en usine La vérification en usine sans préavis.sans préavis.


LaboratoireLaboratoire

UsineUsine

La certification d’un La certification d’un PRODUIT fournie une PRODUIT fournie une garantie officiellegarantie officielle, sous , sous forme d’une marque de forme d’une marque de conformité ou d’un conformité ou d’un certificat attestant que le certificat attestant que le PRODUIT est PRODUIT est conformeconformeaux critères établis par aux critères établis par l’organisme d’évaluation.l’organisme d’évaluation.





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