La base de tout travail de construction majeur est de poser les fondations. Cela dépend de la fiabilité de cette opération, de la durée de vie prévue du bâtiment érigé. C'est pour cette raison que la pose des fondations dans la construction est considérée comme l'une des étapes les plus importantes.
Pour que la fondation puisse facilement supporter toutes les charges attendues, il est important non seulement de suivre la technologie de sa pose, mais également de pré-calculer tous les impacts possibles sur celle-ci. Seul un spécialiste possédant une vaste expérience dans ce domaine peut effectuer les calculs corrects, en tenant compte de tous les facteurs pouvant avoir le moindre impact sur la fondation. Mais n'importe qui peut faire un calcul préliminaire général de la charge sur la fondation, en comprenant ainsi sa résistance et en éliminant les coûts inutiles.
Informations requises
La première question est ce que vous devez savoir pour calculer correctement la chargeà la fondation. C'est le suivant:
- la disposition générale du bâtiment, la hauteur, c'est-à-dire le nombre d'étages, le matériau à partir duquel le toit sera fabriqué;
- type de sol, profondeur de la nappe phréatique;
- matériau utilisé dans la fabrication d'éléments de construction individuels;
- région de construction;
- valeur de pénétration de la fondation;
- profondeur de gel du sol;
- épaisseur de la couche de sol soumise à des charges déformables.
Cette information est nécessaire pour prendre en compte de petits indicateurs de précision dans les calculs.
Pourquoi les calculs sont nécessaires
Qu'apporte le calcul de la charge sur la fondation au futur promoteur ?
- Les valeurs correctes vous permettront de trouver l'endroit le plus approprié et le plus fiable où vous pourrez construire une structure.
- Si vous calculez tout correctement, vous pouvez facilement empêcher la déformation éventuelle des murs ou de la fondation elle-même, et derrière la structure.
- Le calcul aidera à prévenir l'affaissement du sol (prochainement la destruction de tout le bâtiment).
- Il sera possible de comprendre combien de matériaux doivent être achetés pour effectuer des travaux de construction. Cela réduira considérablement le coût global.
Si les calculs sont effectués de manière incorrecte ou pas du tout, des déformations du bâtiment et des fondations telles que l'inclinaison, la courbure, l'affaissement, le renflement, le roulis, le décalage ou le déplacement horizontal sont possibles.
Principaux types de charges
Avant de commencer à calculer les charges, il est important de savoir qu'il existe trois principauxcatégories pouvant constituer cette charge:
- Valeur statistique. Cette catégorie comprend le poids de la structure elle-même et de chaque élément individuel de la maison.
- Le deuxième type est celui des impacts induits par les conditions météorologiques. Le vent, la pluie et les autres précipitations doivent également être inclus dans le calcul.
- Les objets qui seront déjà à l'intérieur de la maison exercent également une certaine pression, de sorte que le calcul de la charge sur la fondation doit nécessairement inclure ces indicateurs.
Le type de fondation dépend du type de sol sur lequel elle est construite. Par conséquent, le calcul de la charge au sol est également important. La fondation exerce également une pression et se caractérise par des indicateurs tels que la surface totale du support et sa profondeur.
Formule de calcul pour la charge du sol
Pour déterminer la valeur requise, la formule de base suivante est utilisée:
N=Nf + Nd + Ns + Nv, où H est la valeur initiale, c'est-à-dire la charge totale sur le sol, Nf est la valeur indiquant la charge de la fondation, Nd est la charge de la maison, c'est-à-dire la charge du bâtiment, Hs est la charge saisonnière de la neige, Hv est la charge du vent.
Nd pour tous les types de fondation est calculé de la même manière. Nf est calculé différemment selon le type de fondation.
Charge de bande et base monolithique
L'indicateur de la charge de la base sur le sol aidera à déterminer la taille optimale de la zone de fondation et à évaluer la charge autorisée pour celle-ci. Pour ce calcul, une fondation en bande est structurellement appropriée. Le calcul de la charge s'effectue selon la formule suivante:
Nflm=V × Q, où V est le volume total de la fondation, qui a été obtenu en multipliant la hauteur, la longueur et la largeur de la base (ruban ou monolithique); Q est la gravité spécifique (densité) du matériau qui a été utilisé dans la construction de la base. Cette valeur ne doit pas être calculée, dans les tableaux de référence, vous pouvez trouver tous les indicateurs nécessaires.
Ensuite, l'indicateur Nf est divisé par la surface de base (S) et la valeur de la charge spécifique (Nu) est obtenue, qui doit être inférieure à la valeur de référence admissible de la résistance du sol (Сg):
Bien=Nflm/ S ≦ Сг.
Pour éviter l'influence des erreurs de calcul, cet écart doit être supérieur à 25 %. Si la valeur obtenue dépasse la valeur de référence, il est préférable d'augmenter la largeur de la base, sinon elle commencera à se fissurer et à s'affaisser.
Le calcul de la charge sur la dalle de fondation dans le cas de l'érection d'une base monolithique est effectué de la même manière. Il suffit de prendre en compte les charges de déformation, les contraintes de gauchissement et les rouleaux. Pour ce faire, la fondation est posée avec une marge accrue des valeurs calculées.
Charge de la base de la colonne
Le calcul aidera à calculer le nombre correct de pieux ou de semelles de fondation pour une construction sûre.
La gravité spécifique est la valeur qui indique la pression de conception maximale que le sol peut supporter, de sorte qu'il n'y ait ni affaissement ni déplacement. La valeur spécifique dépend du type de sol dont nous parlons et de la zone climatique dans laquelle la maison doit être construite. Cependant, lors du calculprendre la moyenne - 2 kg / cm2.
La charge totale que la semelle de la base de la colonne donne au sol se compose de la masse répartie de la structure et du poids de la colonne elle-même. Par conséquent, le calcul de la charge sur la fondation en colonne ressemblera à ceci:
- Vc=Sc x Hc;
- Pc=Vc x q;
- Pfc=Pc x N;
- Sfc=Sc x N;
où Sc est la surface portante de la colonne, Hc est la hauteur, Vc est le volume de la colonne, Pc est le poids de la colonne, q est la densité du matériau de la colonne, N est le nombre total de colonnes, Pfc est le poids total de la fondation, Sfc est la surface totale du support.
Charge des fondations sur pieux
L'utilisation de cette formule pour calculer les charges sur une fondation sur pieux est également possible, mais elle devra être légèrement modifiée. A savoir, lorsque le résultat est déjà obtenu selon la formule précédente, il faudra le multiplier par le nombre total de pieux, puis ajouter le poids de la ceinture (dans le cas où cette ceinture a été utilisée lors de la construction). Afin d'obtenir la valeur souhaitée, vous devez multiplier la valeur obtenue par la densité (gravité spécifique) de ces matériaux qui ont été utilisés dans la production de pieux.
Lorsque le nombre de supports vissés (N) et le poids du bâtiment (P) sont connus, la propriété portante d'un support est égale au rapport P/N. Il est nécessaire de choisir des pieux prêts à l'emploi, les plus appropriés, avec une certaine capacité portante et une longueur adaptée aux caractéristiques géologiques locales.
Charger à la maison lefondation
Pour effectuer un calcul général de la charge de la maison sur les fondations, vous devez additionner les indicateurs de masse des différentes parties de la maison:
- Dalles et tous les murs.
- Portes et fenêtres.
- Systèmes de chevrons et de toiture.
- Tuyaux de chauffage et de ventilation, plomberie.
- Toutes les finitions décoratives, vapeur et étanchéité.
- Divers électroménagers, meubles et escaliers.
- Toutes sortes de fixations.
- Personnes qui vivent dans l'immeuble en même temps.
Pour ce faire, vous aurez besoin de certains indicateurs des tableaux (densité spécifique en fonction du matériau à partir duquel chaque pièce est fabriquée), préalablement calculés par des spécialistes. Maintenant, c'est facile à utiliser. Par exemple:
- Pour les bâtiments dont l'épaisseur de la charpente n'excède pas 150 mm, le facteur de charge est de 50 kg/m2.
- Si nous parlons de murs en béton cellulaire, dont l'épaisseur peut atteindre 50 cm, alors - 600 kg/m2.
- Les murs en béton armé jusqu'à 15 cm d'épaisseur exercent une charge de 350 kg/m2.
- Les dalles à base de structures en béton armé sont écrasées avec une force de 500 kg/m2.
- Planchers avec isolation et poutres en bois - jusqu'à 300 kg/m2.
- Toit - jusqu'à 50 kg/m2 en moyenne.
- Si une valeur est nécessaire qui montre la charge temporaire de la neige, alors ils prennent généralement une valeur moyenne de 190 kg / m2 - pour les régions du nord, 50 kg / m2 - pour le sud, 100 kg / m2 - pour la voie du milieu, ou sont trouvés en multipliant la surface de projection du toit par la charge de référence spécifiquecouverture de neige.
- Si vous devez calculer la charge du vent, la formule suivante vous sera utile:
Hv=P × (40 + 15 × N), où P est la surface totale du bâtiment et H est la hauteur totale de la maison.
Exemple de calcul
L'utilisation des calculs ci-dessus vous permettra de déterminer correctement les dimensions requises de la fondation et de vous assurer pendant de nombreuses années avec une structure fiable. Et pour faciliter la compréhension de l'utilisation des valeurs, vous devriez regarder l'exemple de calcul des charges sur la fondation.
À titre d'exemple, prenons une maison en béton cellulaire d'un étage située dans une zone protégée de la neige et du vent. Toit à pignon avec une pente de 45%. Fondation - ruban monolithique 6x3x0,5 m. Murs: hauteur 3 m et épaisseur 40 cm. Sol - argile.
- La charge du toit est calculée par la charge de 1 m2 de la projection, dans cet exemple - 1,5 m.
- La charge du mur est déterminée en multipliant la hauteur et l'épaisseur par la charge de référence spécifique du point 2: Hc=60030, 4=720 kg.
- La charge au sol est obtenue en multipliant la surface de chargement par la valeur du point 4: Np=(63 / 62)500=750 kg. La zone de charge est déterminée par le rapport de la surface de la fondation à la longueur de ces côtés, qui sont pressés par les rondins de plancher.
- Charge de la base de la bande (Q pour béton et pierre concassée - 230 kg/m2): 630, 4230=1656 kg.
- Charge par mètre de base: But=75+720+750+1656=3201 kg.
- Valeur de charge de référencepour l'argile: Cr=1,5 kg/cm2. Dans l'exemple, le rapport de la charge à la surface de base est: Puits=3201/1800=1,8 kg/cm2, où 6x3=18 m2=1800 cm2.
L'exemple montre que pour de telles données initiales, la taille de la fondation sélectionnée est insuffisante, car la valeur calculée est supérieure à la valeur de référence admissible et ne garantit pas la fiabilité du bâtiment. La valeur requise est déterminée par une sélection pas à pas.
Lors de la planification de la construction, des calculs et leur analyse doivent être effectués, sinon les conséquences de l'utilisation de valeurs incorrectes peuvent être désastreuses.
