Fondation Resume [PDF]

Zitiervorschau

Daumen Vincent Braine Pierre Skelton Brice

Les fondations : résumé Une fondation est destinée à assurer la stabilité d`un ouvrage sur le terrain et à transmettre à un sol sein toutes les sollicitations de manière permanente et uniforme. On doit donc tenir compte de la nature du sol pour dimensionner les fondations. D´où l´analyse approfondie des sous-sol (portance et contrainte hydraulique) et du voisinage (ouvrage continu ou mitoyen). Une fondation n´empêche pas le tassement mais les rend uniforme. Remarque: pour un bâtiment d´une grande importance ou d´une extension on prévoit des joints de dilatation ou de tassement qui vont permettre un tassement différentiel. Le choix des fondations : Avant on utilisait le moellon et les briques mais c´est plus onéreux et moins rapide que le béton armé ou non. De manière générale on utilisera la méthode la moins coûteuse sur base de l´étude du sol. Même si aujourd´hui on utilise plus la brique, il faut tenir compte du fait que dans les anciens bâtiments il y en a quand même Mise hors gel Sous l´action du gel, le sol augmente de volume car ses constituants contiennent pour la plupart de l ´eau. Et avec l´alternance du gel et du dégel, la cohésion du sol est modifiée sur une certaine épaisseur -> l´assise du bâtiment est compromise. On a donc déterminé une distance de mise-hors-gel qui est égale au produit du nombre de degré sous zéro par 5 á 8 cm. Canalisation Avant la réalisation des fondations, le raccordement d´équipement et les évacuations doit être totalement déterminés. - diamètre et type de tuyaux - le tracé - profondeur d´enfouissement Il faut donc rencontrer et se mettre en accord avec toutes les personnes concernée (entrepreneur, chauffagiste, électricien…) pour coordonner le travail. Une fois le radier ou la dalle de sol coulée, plus aucun raccord ne peut être fait. Boucle de terre Pour assurer une mise à la tenue de l´installation électrique. Cette mise à la terre sera réalisée à l´aide d ´une boucle de terre faite en cuivre électrolytique de section de 35mm². Cette boucle est poussée en périphérie du bâtiment ou dans une tranchée fait à la bêche et bien recouverte pour éviter tout contact avec le béton de la dalle ou du radier.

Lorsque les couches de terrain capables de supporter l’ouvrage se situent à faible profondeur, on réalise des « fondations superficielles » En pratique, le critère est que la profondeur du bas de la fondation par rapport au niveau du sol soit inférieure à 5 fois la largeur du massif de fondation.

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Les semelles indépendantes Ce sont des fondations directes, elles transmettent directement les efforts sur les couches proches de la surface. Ce sont les fondations les plus simples, utilisables sous les colonnes des constructions légères et sur des sols de bonne qualité.

Caractéristiques : D’une manière générale, si les charges à supporter sont faibles, et/ou si la pression admissible du sol est élevée, il est possible d’utiliser des semelles en béton non armé, dans le cas contraire, on utilisera le plus souvent des semelles en béton armé. Une caractéristique de dimensionnement des semelles en béton non-armé est qu’il faut pouvoir tracer une ligne à 45° (à partir du bas de la colonne), qui aille rencontrer la face verticale de la fondation.

Si les charges sont plus fortes, les semelles seront en béton armé et la largeur de la fondation sera plus importante que dans le cas d’une distribution des charges à 45°.

Les normes imposent un enrobage minimal de béton entre les armatures et le dessous de la dalle : • •

si directement contre la terre : 75mm si le sol est préparé : 40mm Le sol est alors enduit d’une fine couche de béton de propreté (de 5 à 10cm d’épaisseur), c’est un béton à faible teneur en ciment, donc non structurel.

Remarque : ce type de fondation existe aussi en version préfabriquée, ce qui est très intéressant d’un point de vue mise en œuvre et délais.

Disposition des armatures dans les semelles indépendantes : Les armatures sont normalement réparties identiquement à travers la section. Cependant, les grandeurs suivantes sont à prendre en considération : • • •

Les dimensions transversales de la colonne Les dimensions transversales de la fondation La profondeur efficace de la fondation, cad la distance entre le sommet de la fondation et le bas de l’armature

D’une manière générale, si les largeurs de la semelle sont élevées, au moins deux-tiers de l’aire totale des armatures devra être concentrée dans un secteur proche de la base de la colonne, et les barres longitudinales dans le sens de la longueur élevée seront pliées à 45° et remonteront vers le haut.

Certaines semelles isolées exigent aussi une armature supérieure, habituellement la même que l’inférieure, et dans certains cas, très rares, un dispositif de résistance au cisaillement, si on suspecte le sol d’être de nature différente d’une fondation à l’autre. Comme la plupart des fondations isolées sont destinées à soutenir des colonnes, elles comportent donc obligatoirement des barres verticales d’attente pour le démarrage des colonnes, (de diamètre >= à 12 mm). Ces barres sont liées avec des renforts transversaux, dont la taille et l'espacement sont déterminés par les critères de dimensionnement des colonnes. La longueur minimum des pieds des barres verticales est d’au moins 30cm.

Les critères de choix d’une semelle indépendante : Au niveau des couches géologiques : elles doivent, d’une part, être capables de supporter la construction. Une bonne « couche géologique » est une couche dont la capacité de portance est adéquate pour soutenir la fondation sans risque. Et, d’autre part, elles doivent se trouver à faible profondeur. Au niveau des colonnes, elles doivent être suffisamment suffisamment espacées pour ne pas que les semelles isolées se recouvrent. (Sinon on a recours aux semelles filantes.)

2) Les semelles continues (ou filantes) On utilisera des semelles continues comme alternatives aux semelles isolées pour reprendre des charges concentrées, assez proches les unes des autres comme plusieurs colonnes par exemple.

Elles peuvent aussi soutenir des charges continues, telles que des murs en briques, en parpaings ou en béton armé. On les utilise principalement pour soutenir des murs porteurs. La longueur est très supérieure à la largeur et habituellement, elles sont plus larges que l'organe à supporter.

Les semelles continues peuvent être employées si les conditions de réalisation imposent que les colonnes soient trop rapprochées, et si la capacité de portance du sol est variable. Ce type de semelle aura comme avantage d’éviter le phénomène de tassement différentiel.(cad l’enfoncement d’une fondation plus qu’une autre), ce qui est souvent le cas !

Caractéristiques géométriques: A la base on retrouve une couche de béton de propreté, la section est légèrement pyramidale. Cette caractéristique de la répartition des contraintes s’appliquant à la fondation. Une section rectangulaire jusqu’au sommet engendrerait un surcoût inutile. Au niveau du pied du mur, on laisse souvent un espace supplémentaire d’environ 5 cm pour faciliter le coffrage du mur.

3) Fondations en pieux Lorsque le prix pour une fondation superficielle est trop élevé on peut utiliser une autre technique qui est celle des pieux.

-Soit les pieux seront maintenus grâce à la friction avec le sol -Soit les pieux vont jusqu'à une couche plus dure dans le sol On construit ces pieux à l’aide : -d’une tarière -d’une benne -d’un trépan -d’un grappin La tarière et la benne sont des techniques de forage en rotation. Tandis que le trépan agit par percussion (impact d'une masse taillante) ou par découpage (rotation d'un outil de coupe).L e grappin est une technique de ramassages. Selon la nature du sol il y a différente méthode de forage -simple -sous boue -tubé -à la tarière continue

4)Poutre au sol Si le sol où reposera l’immeuble est incapable de supporter les charges du sol, alors cette partie sera suspendue et ne reposera sur rien au endroit ou le sol ne peut supporter les charges. Mais il reposera sur un mur qui reprendra toutes les charges. Il peut y avoir des combinaisons de plusieurs méthodes, on peut ajouter une « pile caps » en dessous de la poutre au sol. On pourrait mettre aussi des pieux si il le fallait. Parfois la poutre au sol possède un nez pour pouvoir y mettre un mur en brique ou en bloque.

5)Les radiers Il en existe différentes formes mais ils ont tous le même but, qui est de répartir la charge sur une grande surface. Il y a beaucoup de formes de radeaux. Le radeau avec des pieux est utilisé pour des sols très meubles ou la capacité de portance est encore trop faible si on ne met que des constructions superficielles. Il y a donc les radiers : -avec pieux -raide -souple -cellulaire -léger

Sources : Logiciel d’auto - apprentissage Calcrete (module drawind and detailing) “Technologie de construction” Tome 1 de Georges Giauffret « Constructions en béton armé », de V. Mourachev, E. Sigalov et V. Baïkov Site internet : http://coinduprojeteur.free.fr/beton/cours_semelle.htm