L'une des questions importantes au stade de la conception d'une maison est le calcul des fondations. La durabilité et la fiabilité du bâtiment dépendront de la qualité de sa fabrication. Lors de son calcul, ils prennent en compte le type de construction, le matériau de la future maison, les caractéristiques du sol et les conditions climatiques.
Le plus fiable est de confier le calcul de la fondation (pour une maison à trois étages) à un bureau d'études. Cependant, si le bâtiment n'est pas prévu sur plus de deux étages, il est tout à fait possible de réaliser le projet vous-même.
Comment choisir les bonnes fondations pour votre maison ?
Il existe plusieurs types de fondations utilisées dans la construction privée. Ils dépendent du matériau dont sera faite la maison, ainsi que du type de sol de la région. Le matériau d'un bâtiment détermine son poids. Plus elle est grande, plus la base doit être solide.
Outre le poids de la maison, la capacité portante du sol est le facteur décisif. Plus sa densité est élevée, plus la charge qu'il peut supporter sans déformation est importante. Par conséquent, la détermination du type de sol aidera à aborder correctement le choix de la conception et du matériau de fondation. Àle calcul prend également en compte les propriétés du sol telles que la granularité, la mobilité, l'humidité.
Le troisième facteur influençant le type de fondation sera les conditions climatiques. Ils sont associés aux charges saisonnières de neige sur le toit, qui augmentent la masse de la maison, ainsi que la profondeur de gel. Ce dernier détermine quelle conception, ainsi que la quantité de pénétration, doit être appliquée.
Comment la fondation dépend-elle du sol ?
Avant de commencer le calcul des fondations de la maison, une étude du sol est réalisée. Son but est de déterminer la charge maximale qui peut être appliquée à une unité de surface. Le degré de soulèvement est également pris en compte. Cet indicateur indique à quel point la fondation sera poussée hors du sol lorsque le sol gèlera. De plus, plus cet indicateur est élevé, plus le retrait sera long. Certains types de fondations ne peuvent pas être utilisés sur des sols en mouvement. Le mauvais choix conduira à la destruction de la maison.
Types de sol
Il existe les types de sols suivants:
- Sols rocheux et caillouteux. Ces variétés sont les plus durables. Ils sont capables de supporter n'importe quelle charge avec un retrait minimal et ne sont pas sujets au soulèvement, en raison du manque d'eau qu'ils contiennent. Idéal pour tout type de fondation.
- Sols cartilagineux. Ils se composent d'une combinaison de roche de sable, de pierres et d'argile. L'eau ne s'attarde pas non plus dans ce type de sol, il n'y a donc pas de déchaussement en hiver.
- Sols sablonneux. Bien adapté à la construction. N'accumulez pas d'humidité excessive, maisgèlent en hiver à une profondeur de 1 mètre, selon la région.
- Argile. Il accumule l'humidité et en est mal libéré. Par conséquent, il gèle fortement en hiver. Lors du calcul du coût de la fondation, vous devez inclure des coûts supplémentaires pour un coussin de sable sous la fondation. L'excès d'eau s'écoulera à travers elle. Si cela n'est pas fait, le fond de la fondation sera mouillé et, lors du gel, le béton commencera à s'effondrer. Le gel des sols argileux atteint 1,5 mètre.
- Loam et limon sableux. C'est une sorte de mélange de sable et d'argile. Selon le rapport entre l'argile et le sable, le sol peut à la fois retenir l'humidité à l'intérieur et la faire passer à travers lui-même. Par conséquent, quelle sera la force du soulèvement dans ce cas, vous devez examiner le rapport, ainsi que le froid des hivers dans cette zone climatique.
- Tourbières et sols marécageux. Le calcul des fondations pour cette catégorie commence par une étude géodésique obligatoire. Ces sols sont caractérisés par une présence d'eau proche et ont une faible capacité portante. De plus, ils présentent une hétérogénéité, ce qui augmente les risques de construction. Lors de la construction de la fondation, de nombreux travaux supplémentaires sont effectués sous forme de compactage du sol avec remplacement partiel de la tourbe par du sable, aménagement des fentes de drainage. La plus justifiée sur de tels sols est la construction de fondations monolithiques en tuiles et sur pieux.
Fondations sur pieux
Ce type de fondation est utilisé à diverses fins. Les pieux sont utilisés pour la construction de maisons à ossature légère. Il n'y a pas de charge lourde sur la fondation, doncle long du périmètre de la future maison et à la place des cloisons murales, des poteaux sont vissés dans le sol, qui serviront de base.
Une autre option dans laquelle les pieux sont utilisés est la construction sur des sols mouvants. Par exemple, sur des sols marécageux. Des pieux en béton armé sont utilisés ici, qui, par enfoncement ou vibration, sont enfoncés dans le sol en couches plus stables et durables.
Comment calculer la fondation sur pieux ?
Lors du calcul d'une fondation sur pieux, la section des pieux, le pas entre eux, leur longueur sont déterminés. De ces trois composants, seule la section efficace est connue à l'avance. Les autres indicateurs sont calculés sur la base des paramètres suivants:
- Charger sur le grillage. Ce paramètre inclut le poids total de toutes les charges possibles, y compris le poids de la maison, des meubles, de l'équipement, de la charge de neige, des personnes vivantes.
- Charger sur une seule pile. Cela dépendra de la capacité portante d'un élément sans le détruire.
Le poids qui tombera sur un élément de la fondation sur pieux peut être trouvé par la formule:
P=(0, 7 • R • S) + (u • 0, 8 • fin • li), où:
- P - charge admissible qui tombera sur un pieu;
- R - la résistance du sol, qui est déterminée après un levé géodésique;
- S - section transversale de la partie du pieu avec laquelle il repose sur le sol;
- u - le périmètre du pieu lui-même (trouvé par la formule de circonférence);
- fin - force de frottement qui se produit du côté des parois du pieu (tirée de données tabulaires);
- li -l'épaisseur de la couche de sol sur laquelle le pieu sera tordu (choisie dans le tableau, en fonction de la capacité portante du sol);
- 0, 8 est le rapport.
Après avoir calculé la charge possible sur un pieu, connaissant le poids total de la maison, vous pouvez déterminer le nombre de pieux requis et le pas entre eux: l=P/Q, où Q est le poids du bâtiment par mètre de fondation.
Comment déterminer le poids d'une maison ?
Avant de faire un calcul de la fondation de tout type, le poids total de la maison est déterminé. Connaissant sa conception et les matériaux qui le composent, vous pouvez calculer la masse à l'aide du tableau suivant.
| Élément de construction et matériau de fabrication | Gravité spécifique (kg/m²) |
| 1 épaisseur du mur de briques | 684 |
| Mur de briques de 1,5 briques d'épaisseur | 918 |
| Mur en bois 200mm | 100 |
| Mur en bois 300mm | 150 |
| Mur d'une maison à ossature avec une épaisseur d'isolation jusqu'à 150 mm | 30-50 |
| murs en plaques de plâtre de 80 mm | 27, 2 |
| Cloisons sèches isolées 80 mm | 33, 4 |
| Plafonds en bois isolés | 100-150 |
| Béton armédalles de 220 mm d'épaisseur | 500 |
| Gâteau de toit recouvert des matériaux suivants | Gravité spécifique (kg/m²) |
| Luxe et tuiles métalliques | 60 |
| Tuiles de bitume | 70 |
| Carreaux de céramique | 120 |
| Charges provenant de l'équipement, du mobilier et des personnes | 150 |
| Charge de neige | Dépend de la géométrie du toit, du matériau, de la région. |
Pilier de fondation en béton
Le matériau principal pour la construction de la fondation est le béton. Il permet de réaliser des socles sous forme de piliers coulés dans le sol. Avant de couler, un trou est percé dans le sol. Ensuite, un cadre d'armature en acier y est installé et coulé avec du béton. Le coffrage de la hauteur requise est réalisé au-dessus du niveau du sol. Sous le bâtiment, plusieurs piliers similaires sont installés par incréments de 1,5 à 2 mètres. Une telle fondation est utilisée sur des sols stables qui ne sont pas soumis au soulèvement.
Fond de teint en bande
Cette variété, à son tour, est divisée en fondations profondes et peu profondes. La différence entre eux est que le premier est utilisé pour les maisons lourdes, ainsi que dans les régions froides, où il y a une grande profondeur de gel du sol. La version peu profonde peut être utilisée pour les bâtiments de faible hauteur, ainsi que sursols de haute résistance. Il n'est pas recommandé de l'utiliser sur les grès et les limons. Il peut se fissurer en raison d'un retrait inégal. Le calcul de la fondation en bande est effectué en fonction de son apparition. Le peu profond est situé à une profondeur de 0,5 à 0,7 mètre. La bande profonde est en dessous de la profondeur de congélation.
Fondation monolithique
Cette fondation se présente sous la forme d'une dalle solide coulée sur un coussin de sable. Cette variété peut être la seule option pour construire sur des sols instables. De plus, le monolithe n'est pas soumis au soulèvement. La seule chose à observer est une surface parfaitement nivelée sur laquelle la base de sable est coulée. Si cela n'est pas fait, avec le temps, l'oreiller commencera à glisser avec la maison.
Calcul des fondations de la maison: instructions étape par étape
Tout d'abord, vous devez savoir quels paramètres vous devez calculer. Premièrement, c'est la largeur (pour une fondation en bande), le nombre de pieux (pour une fondation sur pieux). Deuxièmement, la quantité de béton nécessaire pour couler.
Par exemple, prenons le calcul de la fondation en bande et déterminons: la largeur prévue de la bande lui permettra-t-elle de supporter le poids de la maison ? Pour cela, vous avez besoin de:
- Trouvez le périmètre de la fondation. Pliez tous les côtés de la maison et ajoutez la longueur des murs porteurs internes.
- Nous calculons le béton pour la fondation: nous multiplions la valeur résultante par la largeur et la hauteur. C'est ainsi que nous trouvons le volume requis.
- Nous multiplions le volume par 2500 (poids spécifique du béton). Àle résultat est le poids de la structure en béton.
- Nous effectuons le calcul du ferraillage de la fondation et ajoutons le résultat au précédent.
- Le poids de la maison est ajouté à la valeur résultante, puis le résultat est divisé par la surface de la fondation. C'est la pression que le bâtiment exercera par unité de surface.
- Ensuite, il est vérifié par rapport au tableau des caractéristiques si votre type de sol peut supporter une telle charge. Sinon, la largeur augmente et le calcul de la fondation est refait.
Après avoir déterminé le volume de béton requis, le coût des travaux et des matériaux est calculé. Le calcul du coût de la fondation dépend du prix du marché de la marque de béton nécessaire à la construction, de la quantité d'armatures requise, ainsi que des coûts de transport pour la livraison des matériaux sur le chantier.
Combien de renforcement est nécessaire pour la fondation
Les structures en béton augmentent considérablement leur résistance à la flexion si une ossature métallique est utilisée à l'intérieur. Selon le type de fondation, des barres de différents diamètres sont utilisées. Lors du calcul du ferraillage de la fondation, le poids de la maison est pris en compte. Les sols denses réduisent la déformation du béton sous le poids de la structure, ce qui affecte la réduction de la quantité de renforcement.
Pour la fondation en bande, des barres d'un diamètre de 10 à 16 mm sont utilisées. Ils sont placés dans le coffrage par incréments de 10-15 cm et sont reliés entre eux par des barres transversales, qui sont fixées avec un fil à tricoter. Comme l'expérience de la fondationcharge transversale, alors l'impact principal tombe sur les barres longitudinales de l'armature. À cet égard, le renforcement transversal peut être utilisé avec un diamètre plus petit.
Pour une fondation carrelée monolithique, on utilise une fine armature de 10 mm ou un treillis d'armature. Si la plaque est fabriquée sur un sol instable ou si le poids de la maison est important, le diamètre des barres augmente. Caracas est fabriqué sous la forme d'une grille avec un pas de 20 cm. Si une résistance élevée de la plaque n'est pas requise, les barres de renforcement peuvent être remplacées par une grille.
