La force appliquée sur le terrain : la force appliquée sur le terrain dépend de la masse de la construction, ainsi que de celle de la fondation. Dans la plupart des cas, il est nécessaire de calculer cette charge. La masse multipliée par l’accélération en chute libre nous donne la charge en newton [N].
Pression admissible au sol : pour pouvoir calculer les dimensions d’une fondation, il est nécessaire de connaître la pression admissible au sol. La pression admissible est exprimée en [daN/cm²]. S’il n’existe aucune étude préalable de la résistance du sol, on peut utiliser les valeurs ci-dessous pour les cas simples (par exemple les installations de chantier). Si le sol est de qualité irrégulière (par exemple une zone de remblai), il est indispensable de procéder à une étude géotechnique.
Le rapport de sol permet de connaître la constitution du terrain. Chaque couche du sol a des résistances différentes. Après avoir calculé le poids de la construction, le bureau d’étude détermine le type de sol le plus adapté et le taux de travail. On a besoin d’un équilibre entre les forces descendantes (poids de la construction) et les forces montantes (résistance du sol).
Un bâtiment est en équilibre sous l’action des forces P et S qui sont égales (même intensité), et de directions opposées.
Exemple : pour une construction d’un poids total de 800 tonnes pour une surface portante de 30 m², la résistance du sol doit être d’au moins 2,7 bars (2,7 kg/cm²).
La largeur, l’épaisseur des semelles et le diamètre des aciers dépendent de la nature du sol, du poids de la construction, et sont dimensionnés par le bureau d’étude.
Les données et les informations indispensables
Avant d’effectuer les calculs, des informations sont indispensables. Ces données sont généralement obtenues après des études effectuées par un bureau d’études.
L’étude du sol
Cette étape consiste à :
- Réaliser des prélèvements par carottage sur une profondeur de plusieurs mètres, visant à identifier la nature des différentes couches du sous-sol,
- Effectuer des essais au pénétromètre en deux ou trois points correspondant à l’emplacement de la future construction.
Le bureau d’études sort un rapport qui contient :
- Les données sur le sol, assorties d’une identification des risques hydrogéologiques,
- Les préconisations de fondations et de terrassement,
- Une ébauche dimensionnelle des fondations préconisées, avec des suggestions d’exécution,
- Les résultats des mesures.
NOTA : les sondages du sol sont une nécessité.
Le tableau suivant montre la pression admissible pour chaque nature du sol.
| Nature du sol | Pression en daN/cm² | |
|---|---|---|
| Remblais | Récent non tassé | 0,2 à 0,6 |
| Ancien tassé | 0,5 à 1 | |
| Terrains pulvérulents | Sable fin | 1 à 2 |
| Sable plus ou moins argileux | 2 à 3 | |
| Sols plastiques cohérents | Argiles et marnes | 1 à 3 |
| Argiles et marnes compactes | 3 à 4 | |
| Roches compactes | Calcaires, schistes, grès, granites | 5 à 20 |
| Roches en masse profonde | > à 20 | |
| cohérents | Difficile à pétrir à la main | |
| compactes | Difficile à émietter | |
Le poids du bâtiment
Le poids ou la charge du bâtiment est obtenu après avoir effectué une descente des charges (réalisée par un ingénieur ou un bureau d’études). La méthode de calcul et de détermination de ces charges est prévue et donnée par l’EUROCODE.
Exemple : poids approximatif d’une maison de 100 m², 40 ml de murs en dur (béton, agglos, béton cellulaire, briques)
|Type du bâtiment|Poids total|Poids /ml|
|Maison plain-pied|Environ 140 à 180 Tonnes|3500 à 4500 à kg/ml|
|Maison sur sous-sol|Environ 180 à 230 Tonnes|4500 à 5750 [...]
- Ainsi vous découvrirez :
- Les données et les informations indispensables
- L'étude du sol
- Le poids du bâtiment
- Dimensionnement de la semelle
- Calcul de la largeur de la fondation
- Calcul de la surface des fondations
- Calcul de la largeur de la semelle
- La hauteur des semelles de fondation
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