Notre expertise dans le domaine structurel à échelle internationale nous permet de comparer et complémentaire les analyses des structures.

  • Il est important de comprendre les atouts et limitations de chaque approche et méthodologie.

  • Il n’est pas conseillé de combiner plusieurs règlements (ou plusieurs versions du même règlement) car chaque un a été calibré par des experts en fonction de leur approche. Néanmoins une vue d’ensemble permet d’avoir une meilleure compréhension des directives, recommandations et règles professionnelles pratiquées.

Amérique

Approche plus prescriptive. Les codes de construction ont plus des presitions sur des détails prescrits, mais pevuent parfois être inflexibles pour des situations particulières.

Illustrations de barres d'armature pour ancrage avec barres coudées à 90 et 180 degrés, montrant des étriers parallèles et perpendiculaires pour renforcer l'ancrage.
Diagramme de deux colonnes représentant des moments de renversement à droite et à gauche, avec annotations "Sway right" et "Sway left". Comprend des notations techniques M^col_n,top, M^col_n,bot, M^+_n,r et M^-_n,r.

Exemples des différences normatives

Diagramme illustrant une zone de courbure permise pour un nœud de barre courbe à un angle de cadre, comprenant des flèches et des annotations décrivant les forces T et C.
Schéma d'un noeud en béton soumis à compression et traction, montrant les forces et les armatures dans deux directions différentes. Comprend des flèches et annotations pour illustrer les directions des forces et la répartition des efforts structurels.

Provisoins sismiques:

ACI318 demande le respect du principe “poteau fort-poutrefaible” de 1.2 pour des structures DCM mais non pour des structures DCH pour les portiques en béton armé.

AISC demande le respect du principe “poteau fort-poutre faible” pour les nœuds sismiques pour les portiques en charpente métallique.

l’EC8 demande le respect du principe “poteau fort-poutrefaible” de 1.1 pour des structures DCM et de 1.25 pour des structures DCH pour les portiques en béton armé.

l’EC8 ne fait pas mention de ce sujet pour les structures en charpente métallique.

Détail d’assemblages pour les charpentes métalliques non exposés aux intempéries:

AISC360-16 préconise un espacement maximal entre boulons de 24t ou 300 mm.

L’EC3 préconise un espacement maximal entre boulons de 14t ou 200 mm.

Illustration d'un plan quadrillé déformé avec des lignes ondulées.

Conception des éléments de stabilité/contreventements pour des membres de la structure:

AISC360-16 donne des indications simples sur la force minimale de compression et rigidité nécessaire pour des éléments de contreventement.

L’EC3 donne des indications sur le calcul de la force de contreventement minimale à prendre en compte, mais n’indique pas de façon directe la rigidité requise pour ces éléments.

Provisoins sismiques:

ASCE 7-22 demande que l’effort tranchant à la base d’une structure analysé par la méthode modale spectrale soit au moins égal à 100% de la valeur calculée par la méthode de force latérale équivalente. (Autrement 85%)

“… a minimum base shear for design. This minimum base shear is provided because the computedundamental period may be the result of an overly flexible (incorrect) analytical model. Recent studies of building collapse performance, such as those of FEMA P-695 (the ATC-63 project, 2009b), NIST GCR 10-917-8 (the ATC-76 project,NIST 2011), and NIST GCR 12-917-20 (the ATC-84 project,NIST 2012) show that designs based on the ELF proceduregenerally result in better collapse performance than those basedon modal response spectrum analysis (MRSA) with the 15%reduction in base shear included.…”

L’EC8 ne demande pas une valeur seuil et l’effort minimal à prendre en compte reste au critère de l’ingénieur concepteur.

AS/NZS 1170.4 ne demande pas une valeur seuil et l’effort minimal à prendre en compte reste au critère de l’ingénieur concepteur. (Autrement il demandait entre 70% et 100% de la valeur calculée par la méthode de force latérale équivalente.)

Intérieur d'une grande structure industrielle avec des poutres métalliques et un sol en béton.

Europe

Approche plus théorique. Les codes de construction ont moins des prescriptions et plus des explications théoriques. Les principes de conception sont énoncés laissant à l’ingénieur concepteur une plus grande liberté de trouver des solutions adaptées, avec moins de directives détaillées.

Structure métallique en acier avec poutres et boulons.

Détail d’assemblages pour les charpentes métalliques non exposés aux intempéries:

AISC360-16 L’analyse de deuxième ordre est souvent prise en compte à travers des modificateurs de stabilité dans une analyse directe de premiere ordre. Plusieurs méthodes complexes sont proposés pour déterminer quand est il acceptable de réaliser une analyse de premier ordre et négliger les effets de deuxième ordre.

L’EC3 des indications simples sont données pour déterminer quand est nécessaire de réaliser une analyse de deuxième ordre ou une analyse de premier ordre est acceptable à travers du coefficient critique de stabilité.

Schéma de poutres métalliques avec renforts de soutien et intermédiaires, vue en perspective.
Diagramme de dispositions des barres et liens transversaux en béton armé avec indication de l'espacement et du support des barres, mettant en évidence des attaches et des traverses.

Détail de renfort pour des structures en béton armé:

ASCE 7-22 prescrit des renforts types pour des poussés au vide lorsqu’un enrobage précis n’est pas respecté.

L’EC8 indique comment faire le calcul pour vérifier la rupture des ancrages par la poussée au vide selon l’équilibre des forces aux nœuds.

Détail de renfort pour des structures en béton armé:

ACI318:

Espacement longitudinal maximal des cadres pour résister l’effort tranchant en éléments de béton non précontraint: (d/2 ou 600mm) ou (d/4 ou 300mm) selon la résistance requise “Vs”.

Espacement transversal maximal des brins pour résister l’effort tranchant en éléments de béton non précontraint: (d ou 600mm) ou (d/2 ou 300mm) selon la résistance requise “Vs”.

L’EC8:

Espacement longitudinal maximal des cadres pour résister l’effort tranchant en éléments de béton non précontraint: 3/4*d(1+cot alpha).

Espacement transversal maximal des brins pour résister l’effort tranchant en éléments de béton non précontraint: 3/4*d ou 600mm.

Définition des éléménts poutre-cloison (deep beam):

ACI318 définit un élément poutre voile dès que sa hauteur est supérieure à 1/4 de la portée de la poutre et les charges concentrées sont appliquées à une distance de 1/2 du support. Ces éléments doivent être étudiés avec des méthodes des bielle-tirant et des indications sur des renforts minimales et des points de contrôles spécifiques sont demandés.

L’EC2 définit un élément poutre-cloison dès que sa hauteur est supérieure à 1/3 de la portée de la poutre. Aucune indication est donnée sur des éléments poutre-cloison. Ces éléments doivent être être étudiés avec des méthodes des bielle-tirant. (Souvent le dimensionnement est fait avec les anciennes règles BAEL.)

Schéma technique illustrant les dimensions et angles d'un matériau incliné avec des annotations de mesures et des flèches indiquant les directions des forces appliquées.
Diagramme montrant les forces sismiques sur un bâtiment à plusieurs étages, avec des équations et des vecteurs désignant les forces appliquées à différents niveaux.

Détail de renfort pour des structures en béton armé:

ACI318: Poteaux: Espacement maximal des barres longitudinales, sans support transversal, 150mm.

Espacement maximal des cadres des poteaux 16db.

L’EC8: Poteaux: L’ANF indique qu’il “convient” de respecter un espacement maximal des barres longitudinales comprimées de 150mm.

Espacement maximal des cadres des poteaux 20db (Autrement 15db pour les règles BAEL)

Schéma d'un poteau en béton armé avec armature métallique, montrant les barres en acier disposées dans une forme rectangulaire avec des étriers. Vue en coupe et perspective de l'armature.

Calcul aux états de service pour des structures en béton armé:

ACI318 préconise des dimensions minimales et des méthodes simples pour analyser la déformation à long terme et les fissures des éléments fléchis.

L’EC2 donne des expressions plus complexes pour évaluer la déformation à long terme et demande aussi la vérification d’ouverture des fissures pour des éléments fléchis.

Diagramme illustrant le flambement d'une structure avec indication des longueurs de flambement et des déplacements "a" et "4a" dans deux cas différents. Flèches rouges indiquant les forces appliquées. Texte explicatif avec mention de "buckling length" et "s"."
Diagramme d'un système de structure avec des éléments appelés "Interior strut", "Boundary strut", "Tie", "Nodal zone" et montrant des flèches indiquant la direction des forces appliquées.
Surface de béton gris avec des fissures et des textures variées.

Methode de bielle et tirant: Schémas, méthodes et équations souvent données pour des analyses en 2D.

ACI318 n’indique pas la largeur effective sur laquelle une bielle de compression peut s’appuyer conte le tirant d’une barre d’armature.

L’EC2 n’indique pas la largeur effective sur laquelle une bielle de compression peut s’appuyer conte le tirant d’une barre d’armature.

AASHTO 2014: permet de considérer 12db de largeur pour la bielle en compression lorsque l’élément béton est volumineux et les tirants sont trop espacés ou ne couvrent pas la largeur de l’élément.