ISO 4356-1977 Bases for the design of structures Deformations of buildings at the serviceability limit states《结构设计基础 建筑物正常使用极限状态下的变形》.pdf

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1、* NORME INTERNATIONALE 4356 INTERNATIC)NAL C)RGANIZATION FOR STANDARDITION .MEKAYHAPOAHAII OPTAHM3AUM5I Il0 CTAHAAPTW3AIJWW .ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION Bases du calcul des constructions - Dformations des btiments ltat limite dutilisation Bases for the design of structures - Deforma

2、tions of buildings at the swviability limit states Premire dition - 1977-I 1-15 ic Y h CDU 624.044 Rf. no : ISO 4356-1977 (F) i a F k Descripteurs : btiment, conception, projet de construction, rgle de construction, dformation, stabilit, conditions gnrales, dure de % vie. E: Prix bas sur 18 pages AV

3、ANT-PROPOS LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire part

4、iedu comit technique correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO, participent galement aux travaux. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour approbation, avant leur

5、acceptation comme Normes internationales par le Conseil de IISO. La Norme internationale ISO 4356 a t labore par le comit technique ISO/TC 98, Bases du calcul des constructions, et a t soumise aux comits membres en juillet 1976. Les comits membres des pays suivants lont approuve : Afrique du Sud, Rp

6、. d France Allemagne Hongrie Autriche Inde Brsi I Isral Canada Mexique Chili Norvge Core, Rp. de Nouvelle-Zlande Espagne Pologne Portugal Roumanie Royaume-Uni Sude Tchcoslovaquie Turquie Les comits membres des pays suivants lont dsapprouve pour des raisons techniques : Australie Belgique Danemark U.

7、R.S.S. 0 Organisation internationale de normalisation, 1977 l Imprim en Suisse ii SOMMAIRE Page 0 Introduction. 1 1 Objet . 1 2 Domaine dapplication 1 2.1 Types de btiments considrs. . 1 2.2 Btiments adjacents. 1 3 Causes des dformations. 1 4 Dformations - Consquences et remdes . 2 5 Nature des limi

8、tations considrer 2 6 Niveaux des actions prendre en considration. . 2 7 Dformations affectant la rsistance et la stabilit propres - Rappel 3 7.1 Chargement excentr des murs et piliers. 3 7.2 Rsonance. 3 8 Dformations affectant lutilisation. . 3 8.1 Dformations affectant dautres lments porteurs dans

9、 la zone voisine de lappui. . 3 8.2 Dformations affectant laspect. 5 8.3 Dformations affectant lemploi de la construction 5 8.4 Dformations ncessitant une approche globale 6 9 Mthodes dvaluation des dformations probables . 7 10 Responsabilit de lingnieur dtude. 7 11 Exceptions. . 7 Annexes A Quelque

10、s difficults pouvant tre vites par des mesures appropries. . 8 B Terminologie. 9 C Bibliographie .11 D Rsumdesrecommandations . .12 . . . III Page blanche NORME INTERNATIONALE ISO 4356-1977 (F) Bases du calcul des constructions - Dformations des btiments ltat limite dutilisation 0 INTRODUCTION Les p

11、roblmes poss par les dformations exigent beaucoup de rflexion de la part du projeteur et il y a plus dune faon de rsoudre certains dentre eux. Lintention de ce document est daider le projeteur identifier les aspects des dformations qui affectent Iapti- tude dun btiment remplir, le rle pour lequel il

12、 a t conu, et dfinir certains critres selon lesquels cette aptitude peut tre vrifie. En outre, pour certains de ces critres, des valeurs numriques sont suggres et sont susceptibles de servir de guide. Les normes nationales peuvent adopter des valeurs diffrentes, en fonction de considrations propres.

13、 Les recommandations concernant les critres de dforma- tion et les suggestions relatives aux valeurs limites sont donnes en annexe D (tableaux 1 et 2). Les mthodes employes par le projeteur, pour essayer de faire en sorte que le btiment rponde ces critres, ne sont pas en elles-mmes lobjet de la prse

14、nte Norme internationale. Nanmoins, tant donn la grande tendue des valeurs acceptables pour certains de ces critres et compte tenu galement de la difficult destimer les dfor- mations, il semble que le projeteur, comme aussi lautorit charge du contrle, accueillerait favorablement des conseils tendant

15、 une unification des spcifications et des niveaux de satisfaction, dautant plus que lconomie des btiments modernes est sans cesse davantage dtermine pour les dformations et lentretien avec la ncessit de prciser la responsabilit gnrale du projeteur. Des propositions sont donc prsentes ici au sujet de

16、s mthodes que les normes nationales devraient fixer pour le contrle des dformations. 1 OBJET La prsente Norme internationale tablit les principes de base adopter quand on fixe des normes nationales, des rglements et des recommandations concernant les dfor- mations des btiments ltat limite dutilisati

17、on. 2 DOMAINE DAPPLICATION 2.1 Types de btiments considrs La prsente Norme internationale sapplique aux dfor- mations ltat limite dutilisation des btiments tels que habitations, bureaux, btiments publics et usines. Elle ne sapplique pas aux dformations des ponts, routes, pylnes, constructions souter

18、raines, ou des constructions usages spciaux tels que les centrales nuclaires et les instal- lations industrielles. Cependant, certains principes sur les- quels repose la prsente Norme internationale peuvent servir de guide lors de lexamen des dformations de ces autres constructions. 2.2 Btiments adj

19、acents Bien que lon ne dsire pas que les dformations dun btiment entranent lendommagement des btiments adjacents ou incommodent leurs occupants ou le public, ces questions font normalement lobjet de textes lgislatifs ou rglementaires et nont pas tre traites dans la prsente Norme internationale. Cepe

20、ndant, lattention est attire sur le fait que prvoir des joints de dformation entre les btiments adjacents et viter linterfrence avec les fondations voisines constituent de bonnes pratiques normales dans la construction des btiments. 3 CAUSES DES DFORMATIONS Les dformations sont causes par lexploitat

21、ion des mines ou par dautres mouvements de terrain importants, par des tassements diffrentiels de fondations, par des charges statiques et dynamiques, par des forces de prcontrainte, par des effets thermiques et par des variations dimension- nelles des matriaux de construction provoques par des modi

22、fications de la teneur en humidit ou dans la compo- sition chimique. 1 ISO 4356-1977 (F) 4 DFORMATIONS -CONSQUENCES ET REMDES Outre quelles peuvent affecter la rsistance ou la stabilit dune construction, les dformations peuvent affecter lutilisation, en endommageant les parties adjacentes du btiment

23、, en incommodant les personnes ou en leur causant des troubles, ou en empchant dutiliser correctement le btiment. Dans bien des cas, le projeteur peut tre en mesure dviter les consquences nfastes, soit en supprimant la cause dorigine, soit en prenant des prcautions appropries aux stades de ltude et

24、de la construction pour permettre tout ou partie des dformations de se produire librement, avant ou aprs lachvement du btiment, en masquant leffet du risque ventuel par une construction approprie ou par un motif dcoratif. Cette faon de procder prsente lavantage de ne pas ncessiter une valuation prci

25、se de la grandeur des causes et de leurs consquences. On peut ladopter quand les dformations et les mthodes de cons- truction sont compatibles avec les autres impratifs de la ralisation. Certaines difficults pouvant tre surmontes de cette faon sont numres dans lannexe A. Les contre-flches permettent

26、 de rduire la valeur finale des flches et des carts de position. Lusage normal des contre-flches est de compenser la dformation cause par le poids propre, ainsi que par dautres charges perma- nentes et de longue dure. Dans dautres cas, il arrive que le projeteur nait pas dautre solution que dassurer

27、 une rigidit suffisante pour limiter les dformations et rduire ainsi leurs effets un point qui les rende acceptables ce qui produit invitablement Iaugmen- tation du cot de louvrage. En fait, il peut choisir soit dagir ainsi, soit de combiner les deux approches. Quand il y a lieu de fixer des limitat

28、ions, lon se refre aux indications des chapitres suivants. 5 NATURE DES LIMITATIONS CONSIDRER Il peut tre ncessaire dappliquer des limites aux flchisse- ments ou aux carts de position verticaux et horizontaux, aux inclinaisons, aux courbures, la largeur des fissures ou aux effets des vibrations. NOT

29、E - Les dformations dune poutre ou dune dalle sont essen- tiellement des flchissements, des rotations ou des courbures. Cependant, dans ce document, les conditions respecter sont spci- fies sous la forme de flchissement, ou de flchissement en fonction de la porte, car cest le paramtre le plus facile

30、 observer. Dans le cas de porte simple sous charge uniformment rpartie, la pente aux extrmits peut tre prise gale trois fois le rapport entre le flchissement au milieu de la partie, et la partie et le rayon de courbure au milieu de la porte gal la porte divise par dix fois le rapport du flchissement

31、 la porte. Les codes nationaux peuvent exprimer ces limitations sous forme de rotation ou de cour- bure quivalente, sils le dsirent. 6 NIVEAUX DES ACTIONS PRENDRE EN CONSIDRATION Pour fixer les limites de dformation, il est ncessaire dexaminer les niveaux auxquels les actions causant des dformations

32、 doivent tre supposes se produire. Leur dfinition est essentielle, si lon veut que les projeteurs et les autorits charges du contrle puissent trouver une base commune dvaluation et de contrle des dformations. Parmi les facteurs considrer dans cet examen, il y a lieu de mentionner : a) les limites da

33、ns lesquelles on dispose de renseigne- ments sur les actions ou les proprits en cause et le degr de corrlation des ventuels indicateurs du comportement; b) la rponse possible du btiment ou de llment de structure considr, eu gard la dure de laction en question; c) la probabilit de voir se produire si

34、multanment plusieurs actions contribuant provoquer un certain genre de dformation; d) les degrs dinsatisfaction correspondants. En ce qui concerne le point c), on notera quil sagit la fois de variations spatiales et chronologiques des actions prendre en compte. On notera aussi que, si les donnes nce

35、ssaires sont disponibles, une valuation de la probabi- lit combine peut tre faite. En labsence de donnes suffi- santes, il devient ncessaire dadopter un autre moyen de tenir compte des niveaux rduits de plusieurs actions pouvant agir simultanment. Au sujet du point d), on notera que la dfinition trs

36、 nette de ltat limite ultime ne se retrouve gnralement pas aux tats limites dutilisation et quil y a, habituellement, un large ventail de niveaux acceptables de dformation qui dpend des caractristiques des matriaux des ouvrages secondaires, des ractions des individus et ,des possibilits et du prix d

37、e revient de la rparation. A ce propos, il convient de noter quen cas dactions naturelles affectant simultanment de grandes tendues, telles que le vent, la nige ou les tremblements de terre dont les valeurs carac- tristiques reposent sur des probabilits dpendant davan- tage du temps que de lespace,

38、le niveau acceptable de dsordre d aux dformations dpend du nombre de bti- ments soumis simultanment au risque et de Iacceptabilit de certains effets des calamits naturelles. En considration de ces rflexions, il est recommand que les codes nationaux appuyent leurs exigences sur ce qui suit suit : 1)

39、les actions prendre en considration, quand on spcifie ou vrifie des dformations, doivent tre celles dont la dure est approprie la rponse du btiment ou de llment affect; 2) sagissant dactions permanentes, dactions tempo- raires de longue dure, dactions temporaires de courte dure affectant de nombreux

40、 btiments au cours dune mme anne, les niveaux de ces actions doivent tre ceux des valeurs caractristiques; 2 ISO 4356-1977 (F) 3) il est possible de fixer une valeur plus faible que cette valeur caractristique quand deux ou plus de deux des actions ci-dessus se produisent simultanment, ou quand il e

41、st peu probable quune action de courte dure affecte de nombreux btiments au cours de la mme anne. 7 DFORMATIONS AFFECTANT LA RSISTANCE ET LA STABILIT PROPRES - RAPPEL Les dformations affectant la rsistance et la stabilit dune construction ou de certaines de ses parties sont prises en considration au

42、 cours de ltude structurelle de ltat limite ultime et, en gnral, elles ne figurent pas parmi les points dvelopper dans la prsente Norme internationale. Nanmoins, il est souhaitable de rappeler aux projeteurs certains cas dinstabilit statique ou dynamique o les conditions existantes au cours de lusag

43、e normal de la cons- truction peuvent avoir un effet considrable sur ltat limite ultime. 7.1 Chargement excentr des murs et piliers Un chargement excentr des murs et des piliers peut rsulter des dviations structurelles excessives, dun faux aplomb de ces lments ou de flchissements des planchers ou de

44、s charpentes. Dans lun et lautre cas, les effets peuvent tre progressifs et conduire la ruine. 7.1.1 Chargement excen tr d0 de faux aplombs Le faux aplomb dlments verticaux peut tre d des carts de construction, ou aux effets du vent ou dune charge permanente ou dexploitation ou de charges de neige a

45、gissant de faon excentrique ou provoquant un tassement diffrentiel. La prsence dlments raidisseurs, tels que des murs de contreventement, des zones noyau central ou des cages descalier fermes, peut amliorer la stabilit. 7.1.2 Chargement excen tr dli la rotation des planchers ou des charpentes Un cha

46、rgement de pente des planchers ou des charpentes aux points dappui sur les murs ou sur les piliers qui les sou- tiennent, se produisant aprs la construction, peut produire un chargement de ces derniers qui soit la fois excentr et inclin. Ces changements de pente peuvent tre dus aux effets des charge

47、s permanentes ou des charges de neige et des charges dexploitation sur les planchers ou sur les pices de charpente, les charges permanentes provoquant des flchissements par fluage et les charges de neige et les charges dexploitation aboutissant un flchissement lastique et, ventuellement, un flchissement par fluage. II est difficile pour un projeteur de traiter ce problme sil nest pas inform de la dformation probable du plancher ou de la pice de charpente, comme cela peut tre le cas si ces derniers nont pas t tudis par lui. (Lingnieur dtude sou