T.E. Construction - Fondations - Questions [PDF]

Zitiervorschau

Pour des projets simples, on peut obtenir des renseignements sur les particularités du terrain à bâtir, en fonction des données déjà connues sur les terrains avoisinants, et par certaines cartes géologiques. Pour des projets dans des zones plus complexes, c'est le géologue qui détermine la nature et la résisT.E. - Fondations - Questions tanceConstructions des sols. Il applique les connaissances de la géologie à l'étude des matériaux naturels (sol, roche, eau de ruissellement et eau souterraine) qui se trouvent impliqués dans la conception, la construction et Quel la mise enleœuvre des fondations? ouvrages d'art du génie civil (barrages, ponts, autoroutes) et des projets immo1. est rôle des biliers (bâtiments). Afin de mieux connaître la nature des sols, on procède à des essais de résistances, 2. sont les trois éléments qui déterminent types, les formes et lesd'échantillons) dimensions des desQuels sondages (pénétration), et éventuellement desles carottages (prélèvements pourfondations? des essais en laboratoire. Les résistances et niveaux sont mesurés dans les zones de nappes phréatiques en 3. Qui s'occupe de la statique du bâtiment (équilibre des systèmes de forces)? employant des appareils piézométriques (mesures des variations de pression hydrostatique). 4. Pour des projets simples, citez deux éléments grâce auxquels on peut obtenir des renseignements sur Onles distingue deux catégories les fondations normales liées au bâtiment proprement particularités du terraindeà fondations; bâtir. Pour des projets dans des zones plus complexes, qui détermine la dit,nature et les et fondations spéciales qui sont en principes exécutées avec les travaux préparatoires. la résistance des sols? 5. Citez trois opérations que l'on effectue afin de mieux connaître la nature des sols.

7.1.2

Solidité du terrain

6. Quelles sont les deux catégories de fondations que l'on distingue? Pour qu'un bâtiment puisse être construit, il faut que la résistance du terrain soit suffisante, il faut connaître la force du la sol. S'il n'existe étudedes du sol faite au préalable on pourra, pour 7. Reportez dans portante le tableau nature du solaucune en fonction indications de contraintes admissibles et des desremarques. projets simples, tenir compte de la classification sommaire des sols présentée ci-dessous: Nature du sol

Contraintes admissibles [N/mm2]

Remarques

lèse, tourbe

0,0

Prévoir des fondations sur pilotis

Terre végétale, remblais

0,5

Taux variable en fonction de la qualité des matériaux, de la compacité, et de l'épaisseur de la couche

Sable très fin

0,0 à 0,2

Terrain utilisable seulement lorsqu'il est contenu dans une enceinte de palplanches afin d'éviter son écoulement sous les charges

Sables secs et graviers mélangés

0,3 à 0,5

Réduire ces valeurs de '/? en cas de risques d'infiltration d'eau

Argile aquifère

0,03 à 0,1

Susceptible de tassements lents proportionnels à la teneur en eau. Exige une étude approfondie

^r

8. Pour les terrains que l'on peut creuser en Suisse quelle est, en N/mm2, la solidité du terrain à bâtir en Généralités 7.1 Généralités général? de la construction 9. Pratiquement, on peut admettre comme bons terrains, les sols durs et solides, sans infiltrations d'eau, formés de couches proches de l'horizontale. Quel est l'avantage de cette qualité de sol et que permetelle? 10. En terme de grandeur de fondation, que nécessite une petite pression admissible au sol? 11. Expliquez cette phrase: Il est important que les charges des différentes parties du bâtiment soient égales à une constante. 12. Peut-on faire des fondations dans du remblai? 13. La présence d'eau dans le terrain, en fonction des quantités présentes et des pressions qu'elle engendre, influe-t-elle sur la résistance des terrains? Si oui, que convient-il de faire? 14. Quels sont les deux éléments à connaître afin de pouvoir dimensionner correctement une fondation? 15. Par quoi la force portante d'un sol de construction est-elle définie? 16. Quelle est la formule de la relation entre la force portante du sol [Nmm2], les charges totales [N] et la surface d'appui sur le sol [mm2]? 17. Quel est le calcul de la surface de la fondation? 1

T.E. Constructions - Fondations - Questions

18. Pourquoi chaque partie des fondations doit-elle appliquer la même pression sur le sol? 19. Les surfaces d'influence qui se recoupent donnent lieu à quel type de problème? 20. Afin d'éviter les risques de glissement possible, de quel manière doit-être placé l'assise de la fondation par rapport au sens des efforts? 21. La qualité du sol doit être régulière, la base de la fondation doit reposer sur un sol solide et stable. La profondeur des fondations est déterminée par le type et la fonction de ces dernières. Pourquoi doivent-elles atteindre une profondeur limite “ hors gel ”? Dans quel autre cas doit-on également prendre en compte ce phénomène? 22. Quelle est la profondeur “ hors gel ” à Genève et les rives du Léman? 23. Avec quels matériaux traditionnels utilisés dans la construction exécute-t-on des fondations? Quelles propriétés doivent-ils avoir? 24. Citez les trois critères dont dépend la forme de la fondation. 25. Quelles sont les deux catégories de fondations normales?

7.

26. De nos jours, les fondations non armées sont maintenant réalisées en béton. Pour quel type d’ouvrage emploie-t-on des semelles de fondation non armées dans la construction?

Fondations

27. Complétez le schéma de semelle en béton non armée. - ... - ... - ... - ...

La semelle de béton non armée sera réalisée selon les points suivants: -

Epaisseur «h.» min. 30 cm Largeur «b» min. 35 cm

-

Angles de décharge de 30°

-

Largeur « b » selon calcul statique

-

Béton de propreté de 5 cm sous la semelle

28. Plus la largeur “plus b ”laaugmente, hauteurdevient “ h ” de la semelle devient grande. Qu'entraîne une Plus la largeur « b » augmente, hauteur « hplus » de la la semelle grande. Une surépaisseur de surépaisseur de semelle? Dans ce cas, quelle solution plus économique existe-t-il par rapport à la semelle entraîne un volume de terrassement supplémentaire, plus de béton, et plus de poids. Dans ce fondation non armée? cas, une fondation armée serait plus économique 29. Quel est le risque d'une semelle non armée, très large et peu épaisse? Remarque: Une semelle non armée, très large et peu épaisse risque de se rompre. 30. Dans un fondation armée, quels éléments placées dans le sens longitudinal assurent une répartition des efforts et une rigidité de la semelle dans le sens de la longueur?

Les fondations armées

31. Avec des semelles de fondation armées, l'angle de décharge de 30° est-il toujours nécessaire? Si les charges et surcharges d'une construction sont importantes ou si la contrainte admissible du terrain est faible, 32. il estDenécessaire la surface d'appui sur le sol en augmentant la largeur des combien d'augmenter de cm de béton les aciers d'armature doivent-ils être enrobés au minimum? semelles de fondation. Une trop grande largeur de semelle risque de rompre cette dernière. 33. Quel est le risque si les charges sur appui sur une semelle non armée sont trop grandes?

Afin de réduire la quantité de terrassement, de béton et le poids, on utilise des armatures dans le sens 34. Citez cinq types de fondations normales. transversal afin de reprendre les efforts de traction dans le bas des semelles. Des armatures placées dans le sens longitudinal assurent répartitioncontinues des efforts(ou et semelles une rigidité de la semelle sens de la 35. Oû se situent une les semelles filantes)? Quelsdans sontleleur rôles? longueur. Avec des semelles de fondation armées, l'angle de décharge de 30° n'est plus nécessaire. 36. Pourquoi faut-il prévoir lors de l'étude du plan de fondation le passage des éventuelles canalisations? On applique un ordre de grandeur d'environ 80 à 100 kg d'acier d'armature pour 1 m3 de béton mis en Quelle est forme et lecalculs rôle des semelles ponctuelles (appelées également semelles isolées)? place, (c'est37. l'ingénieur civillaqui par des précis, détermine les quantités, les formes, les diamètres, et les emplacements des armatures dans les ouvrages en béton armé), les aciers d'armature doivent être 2 enrobés d'au moins 3,5 cm de béton. Les qualités de béton sont liées aux contraintes et exigences auxquelles doit répondre la structure en béton.

Figure 7.8: Exemple d'un dallage. T.E. Constructions - Fondations - Questions

38. On trouve souvent des semelles isolées reliées entre elles par des longrines (poutres horizontales) en béton armé (B.A.). Que peut-on faire si les semelles isolées, de part leurs dimensions se touchent presque dans une direction? Quelle amélioration gagne-t-on? 39. Qu’est-ce qu’un dallage? ® Béton de propreté 5 cm

© Dallage 12 à 15 cm

® Semelles de fondation filantes

® Isolation thermique (min. 4 cm)

40. Quand exécute-t-on un dallage?

® Chape flottante (min. 6 cm)

•

Murs du sous-sol 41. C'est sur le ®dallage que seront exécutées les couches de finitions (en plus de l'isolation; une chape © Empierrement final), 15 à 20les cm cloisons de séparation, ® Revêtementainsi de solque les éventuels doublages. Quelle flottante et le revêtement ® Chemise de drainage © Feuille de polyéthylène * est l’épaisseur et la composition de l'empierrement et du dallage?

Fondations

42. Indiquez la légende dans le schéma de dallage ci-dessous. Figure 7.8: Exemple d'un dallage.

7.2.5

Les radiers

On peut comparer un radier à une dalle en béton armé inversée, l'armature principale étant placée dans la partie supérieure (à l'inverse d'une dalle pleine). Le radier est utilisé lorsque la contrainte admissible du sol est faible mais homogène, lorsque les empattements des semelles deviennent très larges et que ces dernières se touchent presque. Un radier général utilise la surface totale du bâtiment comme appui sur le sol, et par son rapport poids/surface, il permet construction de bâtiments de grande hauteur. améliore la résistance aux dif© Dallage 12 à 15Il cm ® Bétonlade propreté 5 cm 43. Quand un radier est-il utilisé? férences de tassement, et offre (suivantfilantes le type d'exécution) une meilleure ® Isolation thermiqueétanchéité (min. 4 cm)que les dallages. ® Semelles de fondation ® Chape flottante (min. 6 cm) Murs du sous-sol 44. Quelle est la®particularité du radier armé, au niveau de l'armature, par rapport à une dalle en béton? Le radier plat (dalle armée simple, constructions © Empierrement 15 épaisse) à 20 cm est utilisé dans ® les Revêtement de sol conventionnelles, mais on trouve également, dans des cas de bâtiments plus complexes, le radier-nervuré ® Chemise de drainage (poutres longitudinales © Feuille deavantages polyéthylène d’un radier général? 45. Quels sont les quatre et transversales, dalle plus mince), le radier-champignons, et parfois le radier voûté. 46. Citez quatre types de radier.

7.2.5

Les radiers

47. Indiquez la légende dans le schéma de radier ci-dessous. Figure Exempleund'un radier On peut7.9: comparer radier à une dalle en béton armé inversée, l'armature principale étant placée dans la partie supérieure (à l'inverse d'une dalle pleine).

CD®

Le radier est utilisé lorsque la contrainte admissible du sol est faible mais homogène, lorsque les empattements des semelles deviennent très larges et que ces dernières se touchent presque. Un radier général utilise la surface totale du bâtiment comme appui sur le sol, et par son rapport poids/surface, il permet la construction de bâtiments de grande hauteur. Il améliore la résistance aux différences de tassement, et offre (suivant le type d'exécution) une meilleure étanchéité que les dallages. © Isolation thermique 4 cm) dans un terrain fortement ® Béton propreté 5les cm fondations d'une 48. Que faut-il éviterdelorsque construction se(min. trouvent Le radier plat (dalle armée simple, épaisse) est utilisé dans les constructions conventionnelles, mais on © Chape flottante (min. 6 cm) < D Radier aquifère? Quel système peut suffire dans certains cas? ® Revêtement de sol trouve également, dans des cas plus complexes, le radier-nervuré (poutres longitudinales ® Surépaisseur dansde lesbâtiments zones d'appuis des murs 49.transversales, Qu’est-ce qu’un cuvelage? ® Chemise de drainage et dalle plus mince), le radier-champignons, et parfois le radier voûté. © Murs du sous-sol

50. En quel matériau un cuvelage extérieur (appelé support ou précuvelage) résistant aux sous-pressions est-il réalisé? Figure 7.9: Exemple d'un radier ^Mf Généralités de la construction 7.2 Fondations

CD®

3 ® Béton de propreté 5 cm

© Isolation thermique (min. 4 cm)