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[CCMC 14122-R] CCMC Évaluation de la conformité aux codes du Canada

De : Conseil national de recherches Canada

Le présent document constitue un élément de preuve suffisant pour obtenir l'approbation de la plupart des autorités compétentes au Canada. À propos de la reconnaissance du CCMCVérifier la conformité des produits grâce à la marque de confiance du CCMC

Opinion sur la conformité

Le Centre canadien de matériaux de construction (CCMC) est d'avis que les produits évalués, lorsqu'ils sont utilisés comme pieu d'acier en tant qu'unité dans un système de fondation selon les conditions et restrictions énoncées dans la présente évaluation, sont conformes aux dispositions du code suivant :

Code national du bâtiment du Canada 2015

ID Disposition Type de solution
04-02-03-08-01-e-004.2.3.8. 1)e) CSA G40.21, « Acier de construction ».Acceptable
04-02-03-10-00-0-004.2.3.10. 1) Les éléments en acier soumis à des condi ...Acceptable
04-02-04-01-00-0-004.2.4.1. 1) La conception des fondations, des excava ...Acceptable
09-04-01-01-01-c-019.4.1.1. 1)c)i) à la partie 9; ouAcceptable

Code du bâtiment de l'Ontario

La décision no 20-03-361 (14122-R) autorisant l'utilisation de ce produit en Ontario, sous réserve des modalités qu'elle contient, a été rendue par le ministre des Affaires municipales et du Logement le 2020-11-24 (révision : 2023-06-20) en vertu de l'article 29 de la Loi de 1992 sur le code du bâtiment (consulter la décision pour connaître les modalités). Cette décision est soumise à des examens ainsi qu'à des mises à jour périodiques.


L'opinion ci-dessus est fondée sur l'évaluation par le CCMC des éléments de preuve techniques fournis par le titulaire de l'évaluation et est assujettie aux conditions et restrictions énoncées. Un résumé des exigences techniques qui constituent le fondement de la présente évaluation est inclus à l'intention des utilisateurs.

Renseignements sur les produits

Noms des produits

  • M1 Helical Pile
  • M2 Helical Pile
  • M3 Helical Pile

Description

Pieu (vissé) constitué d'une ou de deux lames d'acier circulaires de forme hélicoïdale soudées à un arbre en acier, installé dans le sol en appliquant une combinaison de couple et de force de poussée (vers le bas). Les lames ont une géométrie hélicoïdale parfaite, chacun des 3 types de pieux faisant l'objet du présent rapport ayant un pas constant de 76 mm (3 po).  

Les propriétés géométriques des 3 types de pieux hélicoïdaux sont résumées dans le tableau qui suit.

Tableau 1. Spécifications du produit
Type de pieu Dimension de l'arbre d'attaque,
diamètre × épaisseur de la paroi, mm (po)
Dimension de la 1ère lame hélicoïdale,
diamètre × épaisseur, mm (po)
Dimension de la 2e lame hélicoïdale,
diamètre × épaisseur, mm (po)
Dimension hors tout de fabrication du pieu ou
de l'extensionTable footnote (1), m (pi)
M1 60,3 × 3,91 (2 3/8 × 0,156) 203 × 9,53 (8 × 3/8) s/o 1,52 (5) à 3,05 (10)
M2 76,2 × 4,76 (3 × 3/16) 254 × 9,53 (10 × 3/8) s/o 1,52 (5) à 3,05 (10)
M3 88,9 × 5,5 (3 1/2 × 0,217) 305 × 9,53 (12 × 3/8) 356 × 9,53 (14 × 3/8) 1,52 (5) à 3,05 (10)

 

La lame hélicoïdale transfère les forces de compression ou de traction depuis l'arbre jusqu'au sol sous forme de pression d'appui. Le type de pieu est choisi en fonction de la résistance exigée pour chaque installation. Le couple de serrage est transféré par l'arbre aux lames hélicoïdales, ce qui permet l'avancement du pieu dans le sol d'un pas complet (76 mm) par tour.

La figure suivante illustre un pieu d'acier type.

Figure 1. Géométrie et détails du pieu hélicoïdal Mascore : (a) pieu d'attaque; (b) arbre d'extension optionnel; (c) pointe du pieu d'attaque et lame hélicoïdale; et (d) raccord de l'extension en option.

  1. Trous pour boulons de 19 mm (3/4 po)
  2. Arbre du pieu (voir la description du produit)
  3. Longueur hors tout du pieu tel que fabriqué (voir la description du produit)
  4. Longueur enfouie (variable selon l'installation)
  5. Longueur en saillie (variable selon l'installation)
  6. Arbre d'extension (voir la description du produit)
  7. Longueur hors tout de l'arbre d'extension tel que fabriqué (voir la description du produit)
  8. Longueur enfouie de l'arbre d'extension (variable selon l'installation)
  9. Mesure type de 190 mm (7,5 po)
  10. Lame hélicoïdale en acier (voir la description du produit)
  11. Pas hélicoïdal, mesure type de 76 mm (3 po)
  12. Soudure d'angle double, mesure type de 6 mm de manière continue
  13. Pointe du pieu, mesure type de 76 mm (3 po)
  14. Longueur du raccord, mesure type de 152 mm (6 po)
  15. Espacement des boulons, mesure type de 76 mm (3 po)
  16. Mesure type de 38 mm (1,5 po)
  17. Soudure d'angle, mesure type de 6 mm de manière continue

Les forces provenant de la structure supportée sont transférées à l'arbre du pieu (ou de l'extension) par l'entremise d'une tête de pieu. Trois types de têtes de pieu (tête en U fixe, tête en U réglable et plaque) sont reconnus par le CCMC pour chacun des 3 types de produits faisant l'objet du présent rapport. La figure ci-après illustre les têtes de pieu. 

Figure 2. Têtes de pieu pour les pieux M1, M2 et M3 : (a) plaque; (b) tête en U fixe; et (c) tête en U réglable.

  1. Mesure type de 140 mm
  2. Mesure type de 40 mm
  3. Trous standards de 20 mm, d'une longueur de 8 mm (mesure type pour des pieux M1, M2 et M3)
  4. Soudure d'angle de 6 mm sur tout le périmètre
  5. Arbre de la tête pour recevoir l'arbre du pieu ou l'arbre d'extension. 73 × 3,18 mm pour un pieu M1, 89 × 4,8 mm pour un pieu M2  et 102 × 4,8 mm pour un pieu M3
  6. Trou standard : diamètre de 14 mm pour recevoir un boulon de 1/2 po pour des pieux M1 et M2, ainsi que de 22 mm pour recevoir un boulon de 3/4 po pour un pieu M3
  7. Diamètre intérieur de l'arbre de la tête correspondant au diamètre extérieur de l'arbre du pieu pour les pieux M1, M2, et M3
  8. Mesure type de 89 mm pour les pieux M1, M2 et M3
  9. Plaque pliée de 6,5 mm
  10. Mesure type de 102 mm pour les pieux M1, M2 et M3
  11. Mesure type variant de 89 à 140 mm pour les pieux M1, M2 et M3
  12. Mesure type de 141 mm pour les pieux M1, M2 et M3
  13. Tige filetée de 38 mm, réglable jusqu'à au plus 102 mm

 

Usine de fabrication

La présente évaluation est seulement valide pour les produits fabriqués dans l'usine suivante :

Noms des produitsUsine de fabrication
St Jacobs (ON), CA
M1 Helical PileProduit a fait l’objet d’une évaluation par le CCMC
M2 Helical PileProduit a fait l’objet d’une évaluation par le CCMC
M3 Helical PileProduit a fait l’objet d’une évaluation par le CCMC

Produit a fait l’objet d’une évaluation par le CCMC Indique que le produit provenant de cette installation de fabrication a fait l'objet d'une évaluation par le CCMC.

  Conditions et restrictions

L'opinion sur la conformité fournie par le CCMC se limite à l'utilisation du produit conformément aux conditions et restrictions énoncées ci-après.

  • Le produit visé par la présente évaluation est destiné à être utilisé comme système de fondation pour supporter les types de construction suivants :
    • les bâtiments résidentiels d'un seul étage visés par la partie 9 du CNB 2015; et
    • les bâtiments secondaires comme les remises, les abris de jardin, les solariums, les abris d'automobile, les terrasses et les porches visés par la partie 9 du CNB 2015.

    Les autres applications ne sont pas visées par la présente évaluation, et un ingénieur versé dans ce type de conception et autorisé à exercer sa profession en vertu des lois provinciales ou territoriales pertinentes doit déterminer la résistance des pieux ainsi que d'autres paramètres de calcul.

  • La présente évaluation s'applique uniquement aux 3 types de pieux hélicoïdaux fabriqués et distribués par Mascore Inc., à savoir les pieux M1, M2 et M3, exclusivement. Tout autre produit fabriqué par Mascore Inc. ou par d'autres parties dépasse la portée de la présente évaluation.
  • Les pieux hélicoïdaux visés par la présente évaluation sont destinés à être utilisés dans des systèmes de fondation supportant les types de construction suivants :
    • les bâtiments entrant dans le champ d'application de la partie 9 du CNB 2015 pour lesquels des pieux hélicoïdaux pourraient être fournis comme solution de rechange aux systèmes de fondation acceptables, comme des maisons résidentielles à un étage (sous-sol non compris); et
    • les bâtiments accessoires, comme les patios, les terrasses, les abris pour autos, les remises, les kiosques et les solariums.
  • Les pieux hélicoïdaux de la présente évaluation doivent uniquement être installés par des installateurs et une machinerie certifiés par Mascore Inc., conformément à leur guide d'installation en vigueur, lequel est examiné par le CCMC. Pour chacun des projets, des renseignements sur chaque pieu installé et installateur ayant procédé à l'installation doivent être consignés dans un dossier par le fabricant dans une base de données accessible au CCMC en tout temps.
  • Dans tous les cas, le taux d'avancement du pieu hélicoïdal durant l'installation ne doit pas dépasser 20 tours par minute. Si le pieu atteint un refus prématuré (c.-à-d. qu'il n'avance plus à une faible profondeur) ou si un effet de vrille se produit (c.-à-d. que le pieu n'avance pas, mais tourne), l'installation doit être interrompue et une enquête plus approfondie doit être menée. Dans tous les cas pendant l'installation, les pieux ne doivent pas être manipulés ou inclinés afin de contourner les rochers ou les poches rigides.
  • Dans tous les cas, un ingénieur reconnu versé dans ce type de conception et autorisé à exercer sa profession en vertu des lois provinciales ou territoriales pertinentes doit calculer toutes les charges applicables au système de fondation. L'ingénieur doit également déterminer le nombre de pieux hélicoïdaux et leur espacement exigés (en tenant compte des facteurs de réduction attribuables aux effets de groupe, s'il y a lieu) afin que les charges et les combinaisons de charges soient supportées selon le CNB 2015 et les états limites appropriés. Les résistances structurales et géotechniques fournies dans la présente évaluation doivent être utilisées par des ingénieurs qualifiés à des fins de conception seulement. 
  • Dans les cas où les pieux doivent être conçus pour supporter des charges plus importantes que celles fournies dans la présente évaluation, une conception structurale et géotechnique propre au cas doit être effectuée par des ingénieurs qualifiés en fonction d'essais menés sur le sol et d'autres données. De tels pieux ne sont pas visés par la présente évaluation. 
  • Si les pieux hélicoïdaux sont installés dans des sols sujets à un tassement non uniforme, une conception propre au cas doit être réalisée par un ingénieur reconnu versé dans ce type de conception et autorisé à exercer sa profession en vertu des lois provinciales ou territoriales pertinentes.
  • Aucune modification aux lames hélicoïdales du pieu avant ou durant l'installation n'est permise pour les pieux hélicoïdaux faisant l'objet de la présente évaluation. Les pieux hélicoïdaux modifiés dépassent la portée de la présente évaluation. 
  • La présente évaluation ne traite que des pieux hélicoïdaux installés verticalement (c.-à-d. aplombés). Les pieux utilisés dans les applications d'attache pour les murs de soutènement ou de reprise en sous-œuvre, ou d'autres pratiques similaires, dépassent la portée de la présente évaluation. 
  • Dans un cas de forces de traction ou de soulèvement, des détails appropriés sur la jonction entre le pieu et la structure doivent être déterminés par un ingénieur reconnu autorisé à exercer sa profession en vertu des lois provinciales ou territoriales pertinentes afin d'assurer le transfert des forces entre la structure supportée et les pieux hélicoïdaux. 
  • Les résistances structurales des pieux hélicoïdaux de la présente évaluation sont données pour l'acier galvanisé et l'acier nu (noir). Ces résistances sont fondées sur la méthode de l'épaisseur réduite pour une durée de vie prévue de 50 ans. Dans les cas où il est jugé que le sol est très corrosif pour l'acier, une conception assurant une protection contre la corrosion propre au cas doit être fournie par un ingénieur reconnu versé dans ce type de conception et autorisé à exercer sa profession en vertu des lois provinciales ou territoriales pertinentes. Le calcul de pieux hélicoïdaux corrodés dépasse la portée de la présente évaluation. 
  • Une étiquette non enfouie dans le sol et difficile à retirer doit figurer clairement sur chaque pieu hélicoïdal. L'étiquette doit porter les renseignements de Mascore Inc. et de l'installateur, ainsi que la mention « CCMC 14122-R », de façon claire et visible. Toute utilisation de la marque du CCMC ou du numéro d'évaluation sur des produits autres que ceux faisant l'objet de la présente évaluation n'est pas autorisée. 
  • Le titulaire du rapport a un droit de propriété sur la présente évaluation; toute utilisation doit être autorisée par Mascore Inc.

  Exigences techniques

La présente évaluation est fondée sur la démonstration de la conformité au critère suivant :

Exigences d'évaluation
Numéro du critère Critère
CCMC-TG-316615.13-15AGuide technique du CCMC sur les pieux d’acier vrillés

La présente section résume les données techniques dont le CCMC a besoin pour évaluer la performance de ces produits ainsi que leur conformité au CNB 2015.

Exigences fondamentales

Les exigences fondamentales suivantes sont satisfaites pour ces produits :

  • Propriétés matérielles de l'acier : l'arbre d'attaque, les extensions, les connecteurs, les lames et les accessoires sont conformes à la norme CSA G40.20‑13/G40.21‑13, « Exigences générales relatives à l'acier de construction laminé ou soudé/Acier de construction ».  
  • Protection contre la corrosion : les épaisseurs de calcul de différents composants du produit sont calculées en fonction de la déduction d'une valeur d'épaisseur sacrificielle de 1,5 mm pour l'acier nu et de 0,32 mm pour l'acier galvanisé, pour une durée de vie utile de 50 ans.
  • Soudure : toutes les parties soudées des produits sont conçues par les ingénieurs du fabricant, conformément à la norme CSA S16-14, « Règles de calcul des charpentes en acier », suivant la méthode des états limites ultimes. Tous les soudeurs et la machinerie utilisée dans la fabrication des produits sont certifiés par le Bureau canadien de soudage.

Résistance structurale (mécanique)

La résistance structurale (mécanique) totale des produits a été calculée en tenant compte des critères de défaillance des parties distinctes. Comme énoncé dans le paragraphe 4.2.7.2. 4), Conception, division B, CNB 2015 : « la partie d'un élément de fondation profonde en contact permanent avec le sol ou la roche doit être calculée comme un élément comprimé avec appui latéral ». 

Tableau 2. Résistance structurale (mécanique) des produits (ULS) conformément à la norme CSA‑S16Table footnote footnote (1)
Type de pieu Compression axiale (Cr)Table footnote footnote (2), kN (lb) Traction axiale (Tr)Table footnote footnote (3), kN (lb) Torsion (TOr)Table footnote footnote (4), kN/m (lb/pi)
M1 – acier noirTable footnote footnote (5) 92,5 (20 791) s/o 3,82 (2814)
M1 – acier galvaniséTable footnote footnote (6) 104,6 (23 514)Table footnote footnote (7) s/o 3,82 (2814)
M2 – acier noir 173,8 (39 059) s/o 7,47 (5507)
M2 – acier galvanisé 200,6 (45 095)Table footnote footnote (8) s/o 7,47 (5507)
M3 – acier noir 281,9 (63 371)Table footnote footnote (9) 265,9 (59 784) 11,79 (8698)
M3 – acier galvanisé 281,9 (63 371)Table footnote footnote (10) 336,3 (75 601) 11,79 (8698)

 

La partie du pieu qui n'est pas en contact avec le sol est considérée comme un poteau sans appui latéral, conformément au paragraphe 4.2.7.2. 5) du CNB 2015. La résistance à la compression des produits pour diverses longueurs non contreventées est présentée dans le tableau ci-après, qui doit seulement être utilisé par un ingénieur versé dans le calcul des structures d'acier et des pieux hélicoïdaux lors de la conception d'un système de fondation comportant des pieux hélicoïdaux.

Tableau 3. Résistances structurales à la compression des produits présentant diverses longueurs non contreventéesTable footnote footnote (1), kN (lb)
Longueur non contreventée, mm M1 – acier noir M1 – acier galvanisé M2 – acier noir M2 – acier galvanisé M3 – acier noir M3 – acier galvanisé
600 83,7 (18 808) 129,1 (29 029) 163,6 (36 771) 228,1 (51 280) 296,7 (66 702) 375,9 (84 506)
900 57,9 (13 009) 90,4 (20 316) 127,6 (28 683) 179,3 (40 317) 246,2 (55 342) 313,7 (70 518)
1200 39,2 (8819) 61,7 (13 877) 94,4 (21 231) 133,6 (30 044) 192,7 (43 328) 247,0 (55 525)
1500 27,4 (6158) 43,3 (9730) 69,6 (15 647) 98,9 (22 243) 147,9 (33 250) 190,4 (42 799)

 

Résistance géotechnique

La corrélation entre le couple de serrage et la résistance géotechnique des produits en compression et en traction (soulèvement) a été démontrée par des essais de validation pour chaque type de produit. Les valeurs contenues dans le tableau suivant doivent seulement être utilisées par un ingénieur lors de la détermination du nombre et des dimensions des pieux en fonction des charges pondérées calculées pour la fondation conformément au CNB 2015. Les valeurs contenues dans le tableau suivant peuvent être augmentées de 15 % pour un bâtiment dans la catégorie de risque faible (p. ex., une remise) conformément au CNB 2015.

Tableau 4. Résistance géotechnique ultime des 3 types de produit par rapport au couple de serrage
  Résistance géotechnique ultime en compression
ϕguKtCTable footnote (1), kN (lb)
Résistance géotechnique ultime en traction (soulèvement)
ϕguKtUTable footnote (2), kN (lb)
Couple de serrage, kN/m (lb/pi) M1 (Kt  = 18,0 m-1) M2 (Kt  = 18,0 m-1) M3 (Kt  = 23 m-1) M3 (Kt  = 12 m-1)
0,34 (250) 3,1 (696)  3,1 (696)     4 (899)  1,7 (382)
0,68 (500) 6,2 (1393)   6,2 (1393)      7,9 (1775)   3,3 (741)
1,36 (1000) 12,3 (2765)   12,3 (2765)   15,7 (3529)   6,6 (1483)  
2,04 (1500) 18,4 (4136)   18,4 (4136)     23,5 (5282)   9,8 (2203)  
2,72 (2000) 24,5 (5507)   24,5 (5507)   31,3 (7036)   13,1 (2944)  
3,4 (2500) 30,6 (6878)      30,6 (6878)   39,1 (8789)   16,4 (3686)  
4,08 (3000) s/oTable footnote (3) 36,8 (8272)   47 (10 565)   19,6 (4406)
4,76 (3500)   s/o 42,9 (9643)   54,8 (12 319)   22,9 (5147) 
5,44 (4000)   s/o 49 (11 015)   62,6 (14 072)   26,2 (5889)    
6,12 (4500)   s/o 55,1 (12 386)   70,4 (15 825)   29,4 (6609)  
6,8 (5000)   s/o 61,2 (13 757)   78,2 (17 579)   32,7 (7350)
7,48 (5500) s/o 67,4 (15 151)   86,1 (19 355)   36 (8092)
8,16 (6000) s/o s/oTable footnote (4)   93,9 (21 108)   39,2 (8812)
8,84 (6500) s/o s/o 101,7 (22 862)   42,5 (9554)
9,52 (7000) s/o s/o  109,5 (24 615)   45,7 (10 273)
10,2 (7500) s/o s/o  117,3 (26 369)   49 (11 015)
10,88 (8000) s/o s/o  125,2 (28 144)   52,3 (11 757)
11,56 (8500) s/o s/o  133 (29 898)     55,5 (12 476)

Renseignements administratifs

Utilisation des examens du Centre canadien de matériaux de construction (CCMC)

Le présent examen doit être lu dans le contexte du Recueil d'examens de produits du CCMC, de tout code de construction ou règlement applicable et de toute autre exigence réglementaire (par exemple, la Loi canadienne sur la sécurité des produits de consommation, la Loi canadienne sur la protection de l'environnement, etc.).

Il incombe à l'utilisateur de vérifier la validité de l'examen et de s'assurer que celui-ci n'a pas été retiré ou remplacé par une version plus récente dans le Recueil d'examens de produits du CCMC.

Exonération de responsabilité

Le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) n'a évalué que les caractéristiques du produit spécifique décrit dans la présente évaluation. L'information et les opinions fournies dans la présente évaluation sont destinées aux personnes qui possèdent le niveau d'expérience approprié (comme les autorités compétentes, les spécialistes de la conception et les rédacteurs de devis) pour en utiliser le contenu et l'appliquer. La présente évaluation est valide si le produit est utilisé dans le cadre d'une construction permise, selon les conditions et restrictions énoncées dans la présente évaluation et conformément aux codes de construction et règlements applicables.

La présente évaluation ne constitue ni une déclaration, ni une garantie, ni une caution, expresse ou implicite, et le CNRC ne fournit aucune recommandation à l'égard de tout produit évalué. Le CNRC ne répond en aucun cas et de quelque façon que ce soit de l'utilisation ou de la fiabilité de l'information contenue dans la présente évaluation, ni de l'utilisation de tout produit évalué. Le CNRC ne vise pas à offrir des services de nature professionnelle ou autre pour ou au nom de toute personne ou entité, ni à exécuter une fonction exigible par une personne ou entité envers une autre personne ou entité.

Langue

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Droit d'auteur

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