Code canadien sur le calcul des ponts routiers

Préface

Le présent document constitue la treizième édition de CSA S6, Code canadien sur le calcul des ponts routiers . II remplace les éditions antérieures publiées en 2019, 2014, 2006 (y compris trois suppléments publiés en 2010, 2011 et 2013), 2000, 1988, 1978, 1974, 1966, 1952, 1938, 1929 et 1922. Le présent code fait appel à la technique du calcul aux états limites et définit les charges théoriques, les combinaisons de charges et facteurs de charge, les critères pour une conception antisismique et les critères de conception détaillée pour divers matériaux. Le présent code est rédigé de manière à pouvoir s'appliquer dans toutes les provinces et tous les territoires du Canada. Il comporte 17 chapitres: Le chapitre 1(« Généralités ») précise les exigences générales relatives à l'application du présent code et comprend des définitions ainsi qu'une disposition bibliographique applicable à l'ensemble du présent code. Ce chapitre prévoit également des exigences géométriques, fondées en partie sur le Guide canadien de conception géométrique des routes de l'ATC, ainsi que les exigences du calcul hydrologique et hydraulique. Le chapitre aborde également les éléments de conception suivants: classe de route, changements climatiques, durée de vie nominale, aspects économiques, facteurs environnementaux, esthétique, construction, géométrie, composants secondaires et auxiliaires, drainage, entretien, et accès aux fins des inspections d'entretien. Les principaux changements apportés à cette édition du code comprennent l'exigence de conception en fonction des conditions climatiques actuelles et futures, la mise à jour des exigences relatives aux méthodes hydrologiques d'analyse et les mises à jour du calcul hydraulique. Les mises à jour du calcul hydraulique comprennent

• l'introduction d'une classification des structures hydrauliques et des probabilités de dépassement annuelles minimales connexes, et des mesures contre l'affouillement, le phénomène de renard et le minage du matériau de remblai, ainsi qu'une méthode de calcul hydraulique selon le niveau de durée de vie;
• la dimension minimale d'ouvrage augmentée, les radiers et revêtements résistants à l'érosion, le contrôle de l'érosion et du phénomène de renard aux unités de fondation et au remblai, et l'estimation de l'affouillement et les dispositions de calcul pour la protection contre l'affouillement; et
• le déplacement des dispositions de calcul axées l'interaction sol-structure de l'ouvrage sous remblai au chapitre 7. Le chapitre 2(« Durabilité et développement durable ») décrit les exigences relatives à la durabilité et au développement durable qui s'appliquent dans le processus de conception des ouvrages aménagés sur le réseau routier. Les considérations relatives à la durabilité alertent les propriétaires et les concepteurs de l'importance d'entreprendre des pratiques de conception et de prises de décision qui faciliteront la réalisation d'un équilibre, propre au contexte, entre valeurs sociales, environnementales et économiques. Les exigences relatives à la durabilité sont fondées sur un processus de calcul de la durée de vie utile qui guide l'utilisateur à prendre des décisions appropriées ayant trait au système structural, aux détails structurels, aux matériaux et aux systèmes de protection. Le processus de calcul de la durée de vie utile commence par l'évaluation des conditions d'exposition environnementale et des mécanismes de détérioration applicables, qui sont décrits en détail, puis par l'application de mesures d'atténuation et de protection qui comprennent l'évitement, des approches réputées satisfaire, ou des analyses et des essais spéciaux (y compris la modélisation probabiliste) si le propriétaire le permet. Une annexe du présent chapitre décrit comment consigner les hypothèses en matière de durabilité et énumère les éléments qui peuvent être demandés pour inclusion dans un plan de durabilité, si le propriétaire l'exige. Le chapitre 3(« Charges ») prescrit les exigences relatives aux charges pour la conception de nouveaux ponts, y compris les exigences relatives aux charges permanentes, aux surcharges, incluant les véhicules spéciaux et les piétons, et les charges exceptionnelles (à l'exclusion des charges sismiques). Le modèle de charge complète à 625 kN et le modèle correspondant des surcharges de voie, qui sont fondés sur les charges prévues par les lois en vigueur au Canada, constituent le barème minimal pour le transport interprovincial. Les dispositions de conception pour les charges climatiques sont fournies dans l'édition 2025 du présent code, y compris les effets des changements climatiques. Des dispositions améliorées sont prévues pour le calcul des charges dues au vent sur les supports d'équipements routiers et les membrures élancées. Des dispositions sur les collisions provoquées par des navires sont aussi incluses. Le chapitre 3 n'impose pas de limites précises sur la longueur des travées pour ce qui est de l'application des surcharges de voie et des charges de camions. Par conséquent, des exigences relatives aux longues travées ont été élaborées et apparaissent au chapitre 3 et ailleurs dans le présent code (ces exigences ne devraient pas, cependant, être réputées détaillées). Le chapitre 3 traite des essais en soufflerie pour calculer les effets aérodynamiques. Le chapitre 4(« Calcul parasismique ») présente les règles de calcul parasismique pour les nouveaux ponts, ainsi que les règles d'évaluation et de réfection de ponts existants. Dans l'édition 2025 du présent code, certaines dispositions ont été réaménagées. La conception basée sur la performance (CBP) a été maintenue, y compris les états de dommage basés sur les déformations et les objectifs connexes de réparation et de niveau de service de la circulation. Quatre approches de calcul parasismique ont été fournies dans le cadre de la philosophie de conception basée sur la performance: la conception basée sur le déplacement, l'isolation parasismique, la conception basée sur les forces selon une approche par facteur R implicite, et la conception fondée sur la résistance. L'approche d'isolation parasismique a été simplifiée, et les exigences ont été révisées pour favoriser son adoption en tant que système à faible endommagement. L'aléa sismique de sixième génération a été adopté, et les niveaux de catégorie de performance sismique (CPS) ont été révisés pour harmoniser les exigences de calcul parasismique avec la plus récente version de l'aléa sismique, en particulier pour l'est du Canada. La conception basée sur la force (CBF) demeure permise pour un ensemble défini de cas spéciaux. La conception basée sur la performance et les cibles minimales de performances recommandées ont été révisées dans le cas de l'évaluation et de la réfection de ponts existants. Les approches de CBF pour les ponts existants sont dissuadées, alors que des directives quant aux méthodes basées sur les déplacements ont été fournies. Les limites de déformations pour les ponts existants ne sont pas définies, car il faut les adapter aux détails de ces ponts et elles devraient donc être définies au cas par cas. Le chapitre 5(« Méthodes d'analyse ») prescrit les exigences relatives à l'analyse de la superstructure des ponts. Dans l'édition 2025 du présent code, ce chapitre présente de nouvelles méthodes pour l'analyse simplifiée du surplomb de dalles de tablier en porte-à-faux résultant de la charge transversale des dispositifs de retenue pour les véhicules, pour tablier en aluminium sur poutre d'acier, et aux fins de l'analyse de la stabilité des systèmes de fondation. Des exigences améliorées sont fournies pour l'analyse statique non linéaire de type pushover et l'analyse de la stabilité élastique des systèmes structuraux. Des directives additionnelles ayant trait au cisaillement entre les poutres reliées longitudinalement sont fournies. Une analyse raffinée est maintenant exigée pour tous les types de ponts courbes. Les indications permettant l'analyse des ponts courbes à dalle sur poutres de la même façon que les ponts droits ont été retirées, tandis que de nouvelles indications, présentant un champ d'application plus étendu, ont été introduites dans le document Commentary. L'utilisation d'une longueur de travée équivalente pour l'analyse simplifiée des superstructures se limite aux ponts continus seulement, ne pouvant plus s'appliquer aux ponts rigides ou aux ponts à culées intégrales. La méthode d'analyse simplifiée des ponts à poutres triangulées de type pony a été révisée pour les structures dont la membrure supérieure est entièrement supportée aux appuis. La méthode d'analyse simplifiée pour déterminer la résistance en flexion des barrières de béton armé dans la charge transversale d'une barrière de circulation a été améliorée. Le chapitre 6(« Fondations et systèmes géotechniques ») suit une approche fondée sur le risque pour le calcul des fondations et des systèmes géotechniques (incluant les remblais de voies d'accès au pont et les systèmes de retenue). L'approche de conception fondée sur le risque demande l'utilisation d'un facteur de résistance qui capture l'incertitude liée aux propriétés du sol et aux prévisions de performance, combiné à un facteur de conséquence, qui ajuste la fiabilité des cibles selon la gravité des conséquences en cas de défaillance (c.-à-d., selon l'importance de la structure soutenue), pour réaliser des conceptions qui prennent adéquatement en compte le degré de compréhension du site et les conséquences des défaillances. L'édition 2025 du code apporte d'importants changements additionnels, y compris des dispositions entièrement nouvelles concernant la conception climatique, les remblais et l'amélioration du sol. De plus, les dispositions du code relatives aux fondations profondes et superficielles ont été mises à jour, et les dispositions relatives au calcul du pergélisol ont été entièrement revues pour tenir compte des pratiques actuelles. Les exigences de conception sismique géotechnique ont été mises à jour conformément aux mises à jour apportées au chapitre 4. Le chapitre 7(« Ouvrages sous remblai ») couvre les ouvrages dont la conception et la performance sont fortement marquées par l'interaction sol-structure. La paroi de la canalisation de ces structures enfouies est fabriquée de métal, acier ou aluminium, ou de béton. Dans le cas de structures de métal, la paroi de la canalisation est faite de tôle ondulée correspondant à l'une de ces catégories: tôle mince, épaisse, très épaisse. Dans le cas de structures de béton, la paroi est renforcée de béton et est soit prémoulée, soit coulée en place. Ce chapitre traite d'une large variété de formes de structures, qu'il s'agisse de structures de métal ou de béton à fond fermé, de boites de métal surbaissées à fond ouvert, de structures de béton à trois côtés ou de grandes arches à larges travées de métal ou de béton à fond ouvert. Ce chapitre prescrit l'utilisation de méthodes d'analyse raffinées pour la conception, bien que quelques équations de conception simplifiées soient utilisables avec de plus petites structures si les conditions géométriques sont respectées. Le présent chapitre précise également les exigences relative à l'établissement des propriétés et des dimensions des exigences de construction en sol renforcé, d'exigences géotechniques et d'exigences de conception des fondations. Les principaux changements apportés à l'édition 2025 du code comprennent la mise à jour des dispositions sur le calcul hydraulique et le calcul de la durabilité, qui s'harmonisent avec les révisions des chapitres 1 et 2, ainsi que l'introduction de méthodes d'évaluation et de réfection qui s'harmonisent avec les révisions des chapitres 14 et 15, et la consolidation des exigences de construction dans une annexe normative. Le chapitre 8(« Ouvrages en béton ») traite des éléments en béton armé précontraint, totalement ou partiellement (y compris les dalles de tablier) faites de béton de densité normale ou élevée, ou de béton semi-léger, dont la résistance varie de 30 à 80 MPa. La théorie du champ de compression sert de méthode de dimensionnement pour le cisaillement et la torsion, combinés à la flexion. La méthode à treillis permet de dimensionner les zones pour lesquelles l'hypothèse des sections planes n'est pas applicable. Une annexe informative traite des dispositions de conception pour l'amollissement et le durcissement de la tension du béton renforcé de fibres, incluant le béton ultra-haute performance. Les principaux changements apportés à l'édition 2025 comprennent des dispositions de conception intégrant d'autres types et nuances d'acier d'armature; des dispositions mises à jour sur le développement et les jonctions, des dispositions de conception pour les barres à tête; de nouvelles dispositions de conception pour les ancrages, y compris une nouvelle annexe qui intègre la méthode de calcul de la capacité du béton pour les ancrages en acier dans le béton; et des dispositions sur le calcul de la durabilité du béton. Le chapitre 9(« Ouvrages en bois ») précise les exigences relatives à la conception de ponts en bois de charpente et de ponts utilisant des éléments en bois massif scié et en bois d'ingénierie. S'il y a lieu, les propriétés des matériaux et des pièces de fixation sont conformes à CSA O86. Dans l'édition 2025 du présent code, des dispositions ont été réaménagées et des forces spécifiées ont été révisées afin de rendre transparente, pour le concepteur, l'application des facteurs de condition d'utilisation, liées à la teneur en humidité dans les membrures. Les résistances et modules d'élasticité spécifiés pour la pruche de l'Est ont été ajoutés pour cette essence de bois massif scié maintenant permise. De plus, les dispositions relatives à la durabilité ont été mises à jour afin d'éliminer les traitements particuliers du présent code, qui fait maintenant plutôt référence à la série CSA O80 pour assurer la cohérence avec les changements apportés touchant les technologies de traitement de préservation. Le chapitre 10(« Ouvrages en acier ») précise les exigences relatives à la conception et à la durabilité s'appliquant aux ponts en acier de construction et supports d'équipements routiers, y compris les exigences pour les composants en acier de construction, comme les membrures en traction et en compression, les poutres courbées, horizontales et droites faites de matériaux composites et non composites, en forme de I ou de boites, ainsi que leurs liaisons. Il couvre aussi les poutres triangulées et les ouvrages en arc. Les exigences relatives à la fatigue structurale et au contrôle des fissures sont respectivement décrites dans les articles 10.17 et 10.23. Les exigences relatives à la construction des ponts d'acier sont précisées dans l'annexe A10.1. Le chapitre 11(« Joints et appareils d'appui ») énonce les exigences minimales relatives au calcul des joints et des appareils d'appui. Dans l'édition 2025 du présent code, une nouvelle pratique exemplaire en matière de construction et d'entretien des joints et appareils d'appui a été ajoutée à l'annexe A11.1, ce qui comprend du contenu tiré des éditions antérieures du code et du nouveau contenu. Le chapitre 12(« Dispositifs de retenue et supports d'équipements routiers ») énonce les exigences de conception des dispositifs de retenue et des supports d'équipements routiers permanents. Les révisions apportées à l'édition 2025 du présent code comprennent la mise à jour des exigences relatives aux dispositifs de retenue de pont, l'élimination des exigences relatives à l'essai d'impact pour les dispositifs de retenue de ponts urbains à basses vitesses (pourvu que certaines exigences relatives à la résistance et à la géométrie soient respectées), et l'introduction d'exigences minimales relatives aux boulons d'ancrage pour les supports d'équipements routiers. Le chapitre 13(« Ponts mobiles ») prescrit les exigences relatives à la conception, à la construction et à l'exploitation des ponts routiers mobiles traditionnels (c.-à-d., basculants, tournants et levants). Bien que les aspects de conception structurale sont fondés sur la méthode de calcul aux états limites, les méthodes de calcul des systèmes mécaniques se conforment au principe des contraintes de service utilisé dans l'industrie en Amérique du Nord. Le présent chapitre contient les charges spéciales, les combinaisons de charge et les facteurs de charge propres aux ponts mobiles. Le chapitre 14(« Évaluation ») fournit des dispositions sur le système d'évaluation à trois niveaux, l'évaluation des véhicules exploités en vertu d'un permis, l'évaluation des dalles de tablier, l'évaluation détaillée à la suite des essais sur les ponts et l'affichage des ponts. Afin d'assurer une évaluation plus précise, une méthode facultative de calcul de la charge moyenne fondé sur des probabilités et utilisant des données sur la charge du site et la résistance est aussi présentée. Les exigences relatives à l'évaluation sont fournies pour certains types de composants et de matériaux qui ne sont plus visés par les chapitres sur la conception du présent code. Des informations sont fournies sur la résistance de certains matériaux historiques. Comme dans les éditions antérieures, une méthode qui permet d'établir la classe des matériaux à partir de petits échantillons est fournie. Le chapitre 15(« Réfection et réparations ») précise les exigences minimales relatives au calcul pour la réfection des ponts, avec une emphase particulière mise sur l'évaluation de l'état, la durée de vie utile résiduelle et la durée de vie nominale de la réfection. Ce chapitre offre également des directives quant au choix des charges et des facteurs de charges pour la réfection, selon l'utilisation prévue du pont après sa réfection. Dans l'édition 2025 du présent code, ce chapitre introduit de nouvelles dispositions sur l'évaluation de l'impact d'un véhicule contre les colonnes de pont existantes, du levage de pont, et de la réparation d'éléments précontraints. La prise en compte des répercussions des changements climatiques est devenue une composante obligatoire de la planification à long terme de la réfection des ponts, et cette conception de la réfection fondée sur une période de retour inférieure relativement aux paramètres climatiques doit être analysée par des professionnels qualifiés et approuvée par le propriétaire. Le chapitre 16(« Ouvrages en béton avec polymère renforcé de fibres (PRF) ») précise les règles de calcul à l'égard d'un certain nombre d'éléments de structure qui renferment des fibres à module élevé. Les fibres à module élevé (aramide, basalte, carbone et verre) entrent dans la production des polymères renforcés de fibres (PRF) qui servent d'armature interne en remplacement des barres et des câbles de précontrainte en acier ou comme armature externe pour les réfections. Ce chapitre traite des poutres et dalles en béton, des dalles de tablier en béton et des tabliers en bois mis sous contrainte, contenant des PRF. Ce chapitre comprend également des règles de calcul qui permettent l'utilisation de polymères renforcés de fibres de verre comme armature principale et câbles de précontrainte dans le béton. Une annexe informative fournit des directives pour les ponts en matières composites de PRFV. Le chapitre 17(« Ouvrages en aluminium ») prescrit les exigences relatives à la conception, à la construction et à l'érection des ponts routiers et passerelles piétonnières en aluminium. Ce chapitre peut aussi s'appliquer pour la conception de structures d'équipements routiers en aluminium. Dans l'édition 2025 du code, d'importantes améliorations ont été apportées au débit de calcul pour tenir compte du flambage local dans le calcul des éléments, de nouvelles directives ont été ajoutées pour la conception de sections profondes faites d'une plaque soudée, une annexe sur la construction a été créée, de nouvelles catégories de détail ont été ajoutées pour les joints bout à bout soudés par friction
• malaxage, l'article 17.19 sur les tabliers de pont en aluminium a été révisé pour inclure des critères de conception pratiques, et une méthode de rechange a été reconnue pour l'établissement de la résistance par essai [« Méthod 2 » de l'American Specification for Aluminum Structures (SAS)].

Le Groupe CSA tient à souligner que l'élaboration du présent code a été rendue possible, en partie, par le soutien financier des gouvernements de l'Alberta, de la Colombie-Britannique, du Manitoba, du Nouveau-Brunswick, de Terre-Neuve-et-Labrador, des Territoires du Nord-Ouest, de la Nouvelle-Écosse, de l'Ontario, de l'Île-du-Prince-Édouard, du Québec, de la Saskatchewan et du Yukon, ainsi que Services publics et Approvisionnement Canada, la Société des ponts fédéraux limitée et Les Ponts Jacques Cartier et Champlain Incorporée. Le Groupe CSA tient à remercier Edwardo Bassil, David Bastien, Olivier Beaulieu, Sylvain Bédard, Daniel Boulet, Marie-Ève Caron, Christian Cantin, Benoit Cusson, Priscilla Desgagnés, Nabil Djouder, Guy Doré, Josée Emond, Majid-Reza Erfani, Isabelle Fournier, Sébastien Galipeau, Marylou Gélinas, Étienne Gill Lachance, Abdelkader Laoubi, Renaud Lafontaine, Guy Larose, Marie-Claude Lessard, Rabah Magramane, Jonathan Perron, Bernard Pilon et Jeffery Schoolcraft qui ont bien voulu revoir la version française de la présente norme. La version française du présent code a été préparée par le Groupe CSA, d'après l'édition anglaise publiée en juillet 2025, laquelle a été élaborée par le Comité technique sur le Code canadien sur le calcul des ponts routiers sous l'autorité du Comité directeur stratégique sur la construction et les infrastructures civiles, et a été officiellement approuvée par le Comité technique