Les semelles
Une fondation doit toujours être hors-gel. En France, cette profondeur se situe entre 50 et 90 cm, voire même supérieure à 1 m selon les régions. L’eau contenue dans le sol, au moment des gelées, prend du volume et soulève le béton de fondation, ce qui entraîne des déformations sur les murs reposant sur celles-ci. Elles doivent également reposer sur un sol stable pour éviter de s’affaisser en cas de tassement des terres sous le poids de la construction.
La largeur, l’épaisseur et le diamètre des aciers dépendent de la nature du sol et le poids de la construction. Le ferraillage est très important dans les fondations au même titre que la qualité du béton.
Ne négligez aucun détail, c’est l’assurance d’une bonne construction. Si ces conditions ne sont pas remplies, des déformations peuvent apparaître dans la maçonnerie. De nombreuses fissures sont causées par ces facteurs.
Il existe plusieurs sortes de fondations pour une maison traditionnelle :
Les fondations superficielles
Appelées également fondations directes, elles transmettent les efforts directement sur les couches proches de la surface. On les utilise quand les couches géologiques sont capables de supporter la construction.
On considère une fondation comme superficielle lorsque la profondeur D du niveau de fondation est inférieure à cinq fois la largeur B du massif de fondation par rapport au niveau 0 (base de l’ouvrage), les plus courantes sont les semelles.
Si la distance entre deux semelles voisines est trop faible, on peut les associer et aboutir dans le cas ultime, c’est-à-dire un radier général sous l’ouvrage. La géométrie des semelles est généralement similaire au schéma ci-dessous.
C’est une forme en patte d’éléphant avec à la base une couche de forme, et dessus une forme pyramidale qui se prolonge par les organes porteurs de la structure. Dans certains cas, la charge peut se trouver excentrée par rapport à la semelle. Il faut dans ce cas en tenir compte pour le calcul du taux de travail, et si nécessaire, utiliser des longrines de redressement.
Les longrines permettent de recentrer les charges en utilisant le poids des semelles voisines.
Les fondations en rigole sont réalisées quand le bon sol se trouve au niveau hors-gel et que le poids de la construction est important. Ces fondations sont couramment utilisées dans le cas d’une maison à étage et dans le cas où la construction se trouve en zone sismique. Dans tous les cas, le fond de fouille doit se trouver hors-gel et sur le bon sol. L’enrobage doit être d’au moins 4 cm. Pour bien isoler les aciers de la terre, il est préconisé de faire un béton de propreté de 5 cm sous la semelle.
(1 Piquet de niveau
(2) Béton dosé à 300 kg
(3) Semelle filante préfabriquée à 35 x 20 cm
(4) Calage d’enrobage : 4 cm
(5) Minimum de 30 cm d’épaisseur
(6) Bon sol
(7) Hors gel
(8) Minimum 45 cm
Toujours quand le bon sol se trouve au niveau hors gel et que le poids de la construction est plus ou moins important. Cela peut aller de la maison plain-pied à un abri de jardin, etc. Son épaisseur peut varier de 10 à 15 cm pour un muret, et de 25 à 30 cm pour une habitation. Dans ce cas, nous rajouterons un chaînage 4 barres sous le mur. Sa largeur et son ferraillage sont plus importants en cas de construction d’un mur de retenue de terre et la semelle doit être décalée par rapport à ce dernier.
ATTENTION ! Interdit en zone sismique.
(1) Piquet de niveau
(2) Béton dosé à 300 kg
(3) Semelle filante préfabriquée à 35
(4) Calage d’enrobage : 4 cm
(5) Minimum de 10 cm d’épaisseur
(6) Bon sol
(7) Hors gel
(8) Minimun 45 cm
Mode opératoire
Plantez les piquets de hauteur dans le terrassement (généralement sur une largeur de 60 cm). Ensuite, étalez une couche de béton de propreté sur le fond de la fondation. Posez ensuite l’armature sur le béton de propreté en utilisant des cales d’enrobage et suivez le tracé effectué avec une corde à tracer (ligne bleue).
Aligner les aciers à l’aide des cordeaux.
Couler le béton jusqu’à hauteur voulue et régler le niveau le plus proprement possible. Pour finir, planter les attentes à l’aide d’un plomb d’axe en vous servant des cordeaux, dans le cas d’une maçonnerie traditionnelle.
Le coulage des semelles avec un béton auto-nivelant nous permet de gagner du temps et d’obtenir une surface propre et de niveau.
Il s’agit d’un mur en limite de propriété. Il est impératif de prévoir la réalisation des fondations entièrement sur le terrain. C’est la raison pour laquelle on choisit d’utiliser des fondations décalées vers l’intérieur.
(1) Encastrement : hors gel (60 à 80 cm) ou hors dessiccation (80 à 120 cm).
(2) En cas de construction mitoyenne, prévoir des fondations voisines.
(3) En présence d’un sol robuste, ancrage possible dans un grand bloc de béton ou béton de propreté.
Pour économiser sur le terrassement et les matériaux, lorsqu’un terrain naturel est en pente, il est nécessaire que les fondations demeurent horizontales. C’est pourquoi nous devons créer des redans (marches). Puisque la fondation doit toujours être hors-gel, il est essentiel de calculer le pourcentage de la pente afin de réaliser des redans de la même hauteur que les parpaings utilisés pour les murs.
Suivons l’exemple ci-dessus qui concerne la construction d’un mur de clôture en parpaings suivant une pente (parallèle à un chemin). Le mur sera constitué de rangs de parpaings de 20 cm de hauteur sur une dénivellation de 40 cm sur la longueur.
(1) Planche de 20 cm (ou panneau d’aggloméré) coincée à travers la tranchée.
(2) Armatures pour les semelles.
(3) Attentes pour les raidisseurs verticaux.
(4) Barres d’armature pour liaison avec un recouvrement de 5 fois le diamètre.
ATTENTION ! Le recouvrement des semelles doit être superposé. Pour les angles, reliez bien les semelles ou les longrines avec des équerres ou des fers en "u", surtout dans les régions sismiques. Placez les fers d’attente pour les chaînages verticaux à chaque angle de la construction.
Les puits et les fondations profondes
Ces fondations sont utilisées lorsque le sol est de mauvaise qualité sur une épaisseur inférieure à 8 mètres ou en cas de sols gonflants (sols argileux). Elles sont constituées de colonnes rondes ou rectangulaires en gros béton, d’une profondeur variant de 2 à 12 mètres. Elles transmettent les charges jusqu’au sol stable à travers une semelle de section réduite, et, par leur poids, s’opposent aux variations de volume des terrains argileux. La section des puits est calculée en fonction des capacités du sol sous leur assise.
Les puits sont des fondations creusées à la main ou mécaniquement à l’aide de bennes preneuses, ce qui limite leur profondeur. Un puits peut être élargi à la base (dans les sols de cohésion suffisante) : on parle alors de structure en patte d’éléphant. Contrairement aux fondations profondes, ces structures ne rejoignent pas nécessairement la surface du sol. Les puits peuvent être prolongés jusqu’à la surface du sol par des semelles. On opte pour des puits et des longrines pour économiser sur le terrassement et le béton lorsque le bon sol est situé bien plus bas que le niveau hors-gel. Dans le cas où le bon sol se trouve plus bas que le niveau hors-gel, on utilise uniquement des longrines pour économiser sur le béton. Le ferraillage préfabriqué est adapté dans ces situations.
ATTENTION ! Pour les angles, reliez correctement les semelles ou les longrines à l’aide d’équerres ou de fers en "u", notamment dans les régions sismiques. Installez des fers d’attente pour les chaînages verticaux à chaque angle de la construction.
Si le sol d’assise est situé à une profondeur telle qu’il ne peut pas être atteint par des moyens classiques, les charges sont reportées sur lui par l’intermédiaire des fondations profondes. Elles transmettent les efforts en profondeur. La résistance peut être fournie selon deux critères. Le premier est l’ancrage à la base de la fondation, appelé résistance de pointe, car la charge est transmise directement dans le bon sol (en général, on traverse au moins 30 cm du sol d’assise). Le second critère est la qualité des frottements le long des faces latérales de la fondation. Les charges sont absorbées par le terrain qui entoure le fût du pieu. Le risque majeur avec ce critère est le frottement négatif : si le terrain se tasse, le pieu est entraîné par le sol et s’enfonce.
La stabilité des ouvrages est liée à un recours partiel ou total à ces deux système[...]
- Ainsi vous découvrirez :
- *Les semelles
- *Les fondations superficielles
- **Mode opératoire
- *Les puits et les fondations profondes
- **Quelques éléments associés
- *Les micropieux
- **Mode d'utilisation
- **Reprise sous fondation
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