Comment calculer correctement le ferraillage et renforcer la fondation

Points d’article



La production artisanale d’une fondation en béton armé est la plus importante de toutes les étapes de construction. La rigidité et la résistance requises sont fournies par le renforcement intégré, nous allons donc aujourd’hui éliminer les lacunes dans la compréhension des fonctions du renforcement et expliquer la méthodologie de calcul du renforcement pour la fondation..

Comment calculer correctement le ferraillage et renforcer la fondation

Comment fonctionne le renforcement des fondations

Le béton a une excellente résistance à la compression. Cela signifie que si un bloc de béton est placé sous une presse, il ne commencera à s’effondrer que sous très haute pression..

La réalité du fonctionnement des produits en béton armé est telle qu’il est impossible de prédire exactement quelles forces vont agir en un point particulier du réseau. En effet, la configuration d’un produit en béton ne signifie pas autant que les caractéristiques physiques et mécaniques de la base sur laquelle ce produit est installé. Et ils sont presque toujours imprévisibles..

La charge dans le béton est inégalement répartie. La contrainte maximale tombe sur le point d’appui, tandis que la règle de l’effet de levier s’applique toujours – la force augmente proportionnellement à l’effet de levier. Si vous suspendez une poutre en béton aux deux extrémités, l’impact sur le centre dépendra directement de la longueur de la poutre..

Cintrage de poutre Schéma de fonctionnement de la poutre pour le pliage: a – poutre en béton; b – poutre en béton armé; 1 – raccords

La nature et la direction des déformations en différents points sont également intéressantes. Lors de la flexion, un côté rétrécit, mais cela, comme nous l’avons découvert, n’est pas de bon augure. Il est bien pire que sur la face arrière du produit, le béton s’étire, ce qui, avec de faibles valeurs d’élasticité, entraînera une fissure et une rupture..

La tâche principale du renforcement est d’empêcher le béton de s’étirer. Ceci est réalisé grâce aux forces de frottement qui transfèrent la charge de la couche de béton aux éléments encastrés, qui ont un module d’élasticité beaucoup plus élevé que celui du béton. Et, bien sûr, le renforcement doit être réparti aussi uniformément que possible afin que chaque section distincte de la structure ne présente pas de points faibles avec un mauvais habillage. Sinon, le renfort perd tout sens..

Comment renforcer la fondation

Il existe deux types de raccords. Le ferraillage de travail remplit la fonction directe de ferraillage – il prend la charge dans le plan appliqué. L’armature structurelle est utilisée pour organiser les lignes de l’armature de travail dans la couche de béton et obtenir des connexions supplémentaires, si nécessaire..

Raccords lisses

Les barres laminées à chaud de profil périodique ou lisse selon GOST 5781–82 sont traditionnellement utilisées comme armature de travail. L’armature en acier peut être soudée ou non, selon l’armature thermomécanique et le domaine d’utilisation.

Pour la fondation, il est conseillé d’utiliser un profilé périodique comme renfort de travail, qui a la plus forte adhérence à la masse environnante. Le renforcement auxiliaire, au contraire, est réalisé avec des tiges lisses, bien que ce ne soit pas une règle définitive..

Renforcement structurel du profil périodique

Le matériau est également important, la nuance d’acier détermine la classe d’armature. Les classes A400 – A600 sont les plus demandées par un promoteur privé: elles sont les plus répandues sur les bases de construction et ne nécessitent pas de moyens de jonction particuliers: l’ensemble du cadre est assemblé avec un cadre collant. Le renforcement composite (GOST 31938) en plastique renforcé de carbone et de fibre de verre est de plus en plus utilisé. Un tel renforcement est beaucoup plus léger que l’acier et n’est absolument pas sujet à la corrosion, mais son importance dans un projet spécifique dépend de vous..

Renforcement de la fondation avec renfort en fibre de verre

Paramètres de base du renforcement

Dans chaque calcul spécifique, il existe un certain nombre de valeurs clés décrites dans le manuel de SNiP 2.03.01:

  1. Densité d’insertion des armatures (coefficient d’armatures). Il est déterminé par la section transversale du produit comme le rapport de la somme des sections transversales des barres d’armature à la section transversale de la masse de béton. Le minimum établi par les normes est de 0,05%, bien que le coefficient puisse augmenter à mesure que le rapport de la longueur du segment à sa hauteur augmente jusqu’à 0,25%.
  2. L’épaisseur des tiges. Avec une longueur de segment de plus de 3 mètres, on utilise des armatures d’un diamètre d’au moins 12 mm, de plus de 6 mètres – plus de 14 mm et d’une longueur de 10 mètres – 16 mm ou plus.
  3. Distribution de renfort. Si la fondation a une profondeur d’environ un mètre, quel bord doit être renforcé par étirement: supérieur ou inférieur? Qu’est-ce qui est mieux – un petit nombre de barres épaisses ou de nombreuses lignes de renforcement mince? En pratique, souvent toute l’armature de travail est placée sur une face, se brisant en autant de tiges que possible qui n’interfèrent pas avec le coulage du béton. Ensuite, la même ceinture est dupliquée sur la face opposée.
  4. Le coefficient de fiabilité (renforcement) est un concept directement issu du paragraphe précédent. La résistance de la fondation peut être délibérément surestimée de 2 ou 3 fois en cas de changements imprévus dans la géomorphologie de la région ou en l’absence de projet achevé au moment de la construction.

Comment calculer correctement le ferraillage et renforcer la fondation

Ces dernières devraient appartenir à la catégorie des exceptions, mais en pratique, près de la moitié des objets de construction de logements individuels sont construits de cette manière. Le problème est que sans données de conception exhaustives, vous ne pouvez pas établir avec précision le poids du bâtiment, en déterminer une surface et une profondeur d’occurrence suffisantes, correspondant à la capacité de support du sol, puis calculer les caractéristiques linéaires de la fondation en utilisant des proportions standard et en déduire les méthodes optimales de renforcement de sa structure adapté à la charge de conception.

Configuration de renforcement pour NZLF, ruban et dalle

Les fondations en bandes situées au-dessus de la profondeur de congélation sont renforcées par un cadre rectangulaire. Un nombre illimité de lignes de renfort peut être situé entre les nervures extérieures, entre lesquelles le jeu standard doit être respecté. En règle générale, ces cadres se composent de modules connectés séparément, dont la longueur est pratique pour le transport et l’installation. Le renforcement structurel est ici représenté par des pinces en forme de U ou fermées entourant les barres de renforcement de travail tous les 0,6 à 1,1 mètre.

Schéma de renforcement pour fondation en bande Renforcement de la section droite de la fondation en bandes: 1 – renforcement longitudinal de travail; 2 – ferrures structurelles (colliers)

Les fondations encastrées sont renforcées, comme le ruban, avec un cadre. Les lignes de renforcement, comme mentionné, sont dupliquées et centrées sur les faces supérieure et inférieure. De plus, des conduites intermédiaires peuvent être posées pour compenser les forces de pression et de soulèvement du sol, si le projet l’exige. Les armatures sont reliées les unes aux autres par des tiges verticales. Ce renfort a un aspect constructif, mais il remplit également la fonction de travailleur, empêchant dans une large mesure les déformations de torsion et de pression latérale..

La dalle est renforcée de la manière la plus simple: deux treillis de renfort, chacun pouvant être constitué de plusieurs couches. Les mailles sont étalées sur les plans supérieur et inférieur conformément à la couche de protection standard. Les paramètres de treillis d’armature – tabulaire, tige et cellule sont calculés en fonction des dimensions de la dalle. Quant aux nervures de renfort sous la dalle, elles sont formées comme les cadres du MZLF, puis fixées au treillis de la dalle avec des barres verticales de renforcement structurel..

Renforcement de la dalle de fondation

Tricotage, installation et contrôle

Avec les sections linéaires, tout est simple, mais la fondation a des virages et des intersections. Sur eux, les lignes de cadres convergents sont reliées par des éléments encastrés pliés issus du renforcement de la même section. Les bords sont équipés d’un recouvrement de 40 à presque 100 diamètres nominaux. La pratique de renforcer les angles de la fondation avec des treillis de renfort 12x150x150 mm est assez courante, en particulier sur les sols meubles et dans les régions sujettes aux tremblements de terre..

Renforcement des piliers et des coins de la fondation en bande Renforcement des piliers et des coins de la fondation en bande: 1 – renforcement longitudinal de travail; 2 – renforcement transversal; 3 – renforcement vertical; 4 – Pinces en L

Nous avons déjà décrit les avantages de lier les armatures avant le soudage et nous recommandons fortement de n’utiliser que cette méthode, à moins que nous ne parlions de fondations spéciales..

Lier le renfort de fondation

Chaque segment suivant du cadre est installé sur des entretoises ou des anneaux, qui empêchent la violation des couches de protection. Les tiges aux extrémités sont connectées avec un chevauchement standard, 2-3 serre-fils à chaque joint.

Supports en plastique pour raccords

En conséquence, le cadre de renforcement doit être formé de manière à ce que les personnes puissent facilement se déplacer le long de celui-ci. Avant la coulée, le cadre est soigneusement vérifié pour la force d’adhérence. Si, lors du coulage du béton, les bandages des lignes se dispersent, cela entraîne un rejet complet de toute la structure. Par conséquent, lors de la coulée et du retrait, une attention particulière doit être accordée à la position et à l’intégrité des joints de renforcement..

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