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Structure en béton armé, 2e édition actualisée

De
498 pages
Cet ouvrage a pour objet la conception et le calcul des éléments de structures les plus fréquemment rencontrés, notamment dans les bâtiments, conformément à la norme ACNOR A23.3-04. Tout en utilisant une approche originale, l’auteur s’est efforcé de présenter la matière simplement et aussi clairement que possible. Amplement illustré, chaque point abordé fait l’objet d’un développement théorique complet, suivi de l’exposé détaillé des étapes à suivre lors du dimensionnement ou de la vérification, le tout assorti de nombreuses applications numériques entièrement traitées.
Cet ouvrage s’adresse aux ingénieurs praticiens ainsi qu’aux étudiantes et étudiants en génie. Les premiers y trouveront le complément à la norme et l’outil permanent nécessaires à leur travail quotidien ; les seconds, la matière enseignée dans les cours de « béton armé », présentée cependant de façon très complète et sous une forme aisément assimilable.
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Omar CHAALLAL
Structures en béton armé Calcul selon la norme ACNOR A23.3-04
Université du Québec École de technologie supérieure
e 2 ÉDITION ACTUALISÉE
Presses de l’Université du Québec
Structures en béton armé
PEŝŝEŝ E L’UNîvEŝîté û QûébEç Le Delta I, 2875, boulevard Laurier, bureau 450, Québec (Québec) G1V 2M2 Téléphone :418 657-4399Télécopieur :418 657-2096 Courriel :puq@puq.caInternet :www.puq.ca
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La Loi sur le droit d’auteur interdit la reproduction des œuvres sans autorisation des titulaires de droits. Or, la photocopie non autorisée – le « photocopillage » – s’est généralisée, provoquant une baisse des ventes de livres et compromettant la rédaction et la production de nouveaux ouvrages par des profes-sionnels. L’objet du logo apparaissant ci-contre est d’alerter le lecteur sur la menace que représente pour l’avenir de l’écrit le développement massif du « photocopillage ».
Omar CHAALLAL
Structures en béton armé Calcul selon la norme ACNOR A23.3-04
Université du Québec École de technologie supérieure
e 2 ÉDITION ACTUALISÉE
Presses de l’Université du Québec
Catalogage avant publication de Bibliothèque et Archives nationales du Québec et Bibliothèque et Archives Canada
Chaallal, Omar Structures en béton armé e 2 édition actualisée. Comprend des références bibliographiques. Publié en collaboration avec : École de technologie supérieure. ISBN 978-2-7605-4036-1 1. Construction en béton armé. 2. Constructions – Calcul. 3. Construction en béton armé – Normes. I. Université du Québec. École de technologie supérieure. II. Titre. TA683.2.C42 2014 624.1’8341 C2014-940256-2
Les Presses de l’Université du Québec reconnaissent l’aide financière du gouvernement du Canada par l’entremise du Fonds du livre du Canada et du Conseil des Arts du Canada pour leurs activités d’édition.
Elles remercient également la Société de développement des entreprises culturelles (SODEC) pour son soutien financier.
Photographie de couverture RoNàL MàîŝoNNEûvE
Mise en pages INfo 1000 motŝ
E Dépôt LéGàL : 3 tîmEŝtE 2014  Bibliothèque et Archives nationales du Québec Archives Canada Bibliothèque et
©2014 – PEŝŝEŝ E L’UNîvEŝîté û QûébEçTous droits de reproduction, de traduction et d’adaptation réservés
Imprimé au Canada
Avant-propos
Le béton armé, grâce à ses nombreux avantages, notamment la grande liberté qu’il permet dans le choix des formes, sa bonne durabilité ou encore sa rentabilité, est sans aucun doute le matériau de construction le plus utilisé dans le monde. Et tout incite à penser qu’il continuera d’occuper cette place de choix auprès des constructeurs durant les prochaines décennies.
Matériau composite obtenu par incorporation d’acier d’armature au béton, il tire profit de la bonne résistance du béton en compression et des propriétés très avantageuses de l’acier en traction. Ce caractère mixte du béton armé, auquel s’ajoute la nature hétéro-gène du béton, constitué principalement de ciment, d’agrégats et d’eau, se reflète claire-ment dans les règles de calcul des structures en béton armé, sensiblement différentes de celles qui régissent le calcul des structures utilisant d’autres types de matériaux.
Ces règles sont le fruit d’un effort de recherche considérable, poursuivi inlassablement par des générations de chercheurs depuis plus d’un siècle : tests en laboratoires, obser-vations du comportement d’ouvrages en service et améliorations des méthodes de calcul et de leur bien-fondé scientifique. Grâce à l’ampleur de cet effort et à la qualité des résultats obtenus, ces règles autorisent aujourd’hui une utilisation de plus en plus sûre et économique de ce matériau.
Traduites en prescriptions réglementaires lorsque concluantes, et regroupées sous le vocable de normes de calcul, ces règles sont mises à la disposition des ingénieurs appelés à concevoir et à calculer des ouvrages ou à en diriger la réalisation. Cependant, les pres-criptions réglementaires contenues dans les normes sont, par leur vocation, présentées sous forme condensée, se bornant, le plus souvent, aux notions fondamentales et aux
VIII
Avant-propos
procédures de calcul sans en développer la justification. Aussi, une application brutale de ces prescriptions, sans en connaître les limites ou en saisir les nuances, pourrait-elle conduire à de graves erreurs de conception, causant parfois des désordres importants, voire la ruine partielle ou totale de l’ouvrage projeté.
Le présent ouvrage, qui s’adresse aux ingénieurs praticiens ainsi qu’aux étudiants et étudiantes en génie, se veut un complément à la norme permettant une utilisation plus éclairée de ses prescriptions. Les premiers trouveront dans cet ouvrage l’outil perma-nent nécessaire à leur travail quotidien ; les seconds, la matière enseignée dans les cours traitant de béton armé, présentée ici de façon très complète et sous une forme aisément assimilable.
Basé sur la norme ACNOR A23.3-04, ci-après appelée A23.3-04, ce livre a pour objet la conception et le calcul des éléments de structures les plus fréquemment rencontrés, notamment dans les bâtiments.
Le chapitre 1 présente les matériaux : le béton et ses constituants, l’acier d’armature et le matériau composite. Le chapitre 2 traite des aspects liés aux méthodes de dimension-nement et aux actions sur les structures, définies selon la norme A23.3-04 et le Code national du bâtiment (CNB-2010). Le chapitre 3 examine les différentes phases du comportement d’une poutre en béton armé sous charge croissante (non fissuré, fissuré et limite). Il traite également de la fissuration et des déformations instantanées et à long terme et il enchaîne avec les états limites d’utilisation. Les chapitres 4 à 6, ainsi que le chapitre 11, sont consacrés au calcul détaillé des pièces en béton armé sous divers modes de sollicitations : flexion, effort tranchant, torsion, effort normal. Le chapitre 7 examine les questions d’ancrage des barres d’armature et les règles régissant les détails de construction. Le calcul des dalles fait l’objet des chapitres 8 à 10. Enfin, le chapitre 12 aborde le calcul des semelles de fondation.
Construit suivant une approche originale, ce livre présente la matière simplement et aussi clairement que possible. Amplement illustré, il élabore pour chaque point abordé un développement théorique complet, suivi de l’exposé détaillé des étapes à suivre lors du dimensionnement ou de la vérification, le tout assorti de nombreuses applications numériques entièrement traitées.
L’auteur remercie vivement le professeur Étienne Windisch, ingénieur, Ph. D., qui a aidé à la révision et à la mise en forme de ce livre. Les remerciements vont également aux stagiaires postdoctoraux et aux étudiants des cycles supérieurs qui ont contribué à l’élaboration d’une ébauche de solutions pour les problèmes proposés à la fin de chaque chapitre.
Mise au point
Cet ouvrage a été préparé avec le plus grand soin. Toutefois, l’auteur ne saurait être tenu responsable des erreurs ou omissions susceptibles de s’y être glissées, et décline toute responsabilité quant aux dommages qui pourraient résulter de l’utilisation des données contenues dans cette publication.