Fond de teint en bande. Partie 1: types, sols, conception, coût

Points d’article

• Types de fondations en bandes
• Calcul de la fondation en bande
• Comment déterminer indépendamment le type de sol
• Nous comptons les charges du bâtiment
• Calcul de la ceinture de renfort
• Combien coûte une fondation monolithique en bande

Dans cet article, nous aborderons les caractéristiques des principaux types de fondations en bandes, examinerons leurs inconvénients et leurs avantages. Aujourd’hui, nous allons apprendre à déterminer indépendamment les types de sols sur le site, à calculer la charge spécifique sur la fondation naturelle du bâtiment – en d’autres termes, à concevoir des fondations simples. Nous parlerons également de la formation de leur valeur..

• Comment vider le site
• Quel type de fondation choisir
• Fond de teint en bande. Partie 2: préparation, marquage, terrassement, coffrage, armature
• Fond de teint en bande. Partie 3: bétonnage, opérations finales
• Fond de teint en bande. Partie 4: assemblage de structures en blocs de béton
• Fondation de la colonne
• Fondation sur pieux
• Fondation de dalle

La fondation en bande est le type de fondation le plus polyvalent et le plus courant pour la construction d’une maison privée. C’est la conception du ruban qui vient en premier à l’esprit de la plupart des gens lorsqu’il s’agit de fondations..

Les fondations en bande sont une bande continue – « bande », qui est située sous tous les murs porteurs externes et internes, ou sous les rangées de colonnes de support. Sur toute sa longueur, la structure «mur dans le sol» a la même forme et la même section. Le plus souvent, une section rectangulaire est utilisée, mais s’il est nécessaire de réduire la pression sur un sol faiblement porteur et facilement déformable, c’est-à-dire des options de forme trapézoïdale (base large, parois inclinées) ou une lettre « T » inversée.

Étant un tout, la fondation en bande redistribue bien les charges de la maison, elle peut donc être utilisée à n’importe quelle profondeur de congélation, sur presque tous les sols, avec n’importe quel bâtiment en termes de masse et de configuration. La fondation en bande ne peut pas être qualifiée de simple et bon marché, elle n’est pas toujours économiquement justifiée et, dans certains cas, une fondation colonnaire peu coûteuse et moins exigeante en main-d’œuvre peut être utilisée à la place. Cependant, dans la plupart des cas, il n’y a pas d’alternative..

La fondation en bande est irremplaçable dans les cas suivants:

• lors de la construction de maisons lourdes (pierre, béton, brique) avec des sols en dalles massives;
• si le bâtiment aura des locaux enterrés (sous-sol, garage, sous-sol);
• lorsqu’un lit de sol irrégulier est détecté sous le bâtiment;
• dans une zone où le niveau des eaux souterraines est élevé;
• le site a une pente importante.

Types de fondations en bandes

Selon la méthode de construction, le ruban, comme toutes les autres fondations, est divisé en préfabriqué et monolithique. Une fondation monolithique est réalisée directement sur le chantier en coulant du béton dans un coffrage spécial, dans lequel une ceinture de renforcement est posée. Les fondations préfabriquées sont constituées d’éléments en pièces. Ce ne sont pas nécessairement des blocs de béton et des oreillers tels que FBS et FL, la fondation peut être assemblée à partir de brique, de moellons, de petits blocs 200x200x400 mm.

Une fondation monolithique en béton armé ou en moellons est préférable au préfabriqué, s’il est nécessaire de protéger le bâtiment contre les eaux souterraines élevées, car il ne présente pas de joints vulnérables. La structure monolithique n’a aucune restriction spatiale, elle peut être utilisée pour une maison de n’importe quelle configuration, alors que, par exemple, les blocs FDS sont difficiles à appliquer sur les arrondis et les coins obliques, et la hauteur de la fondation est cyclique par rapport aux dimensions des éléments de la pièce. Lors de la préparation du béton directement sur le chantier, il est souvent possible de se passer de l’utilisation de la technologie; il est tout à fait possible de se limiter aux bétonnières électriques et autres moyens de petite mécanisation. De plus, une fondation monolithique est moins chère qu’une fondation préfabriquée, bien qu’elle soit plus longue à construire, elle est plus difficile (travaux de renforcement, pose de coffrage) et prend plus de temps. La durée de vie des courroies en béton armé est d’environ 150 ans, tandis que les fondations des blocs d’usine fonctionnent jusqu’à 75 ans.

Les fondations en bandes préfabriquées ne sont utilisées pratiquement que dans l’espace post-soviétique, les concepteurs occidentaux préfèrent les monolithes, en s’appuyant sur l’intégrité de la structure et les avantages de coût. Dans notre pays, les fondations préfabriquées en FBS ne sont pas moins populaires que les fondations monolithiques, et la raison en est le faible niveau de culture de la construction – les armateurs, les travailleurs du béton, le personnel d’ingénierie et technique n’ont pas les qualifications suffisantes, presque aucun moyen technique n’est utilisé pour déplacer et compacter le béton, toutes les équipes ne sont pas équipées de coffrages de haute qualité. Tous ces problèmes s’accompagnent d’un grand nombre de travaux cachés très importants, c’est pourquoi notre développeur est prêt à surpayer l’industrialisation. Dans le prochain article sur l’installation de fondations en bandes, nous envisagerons certainement des bases préfabriquées à partir de blocs.

Les fondations en moellons sont rarement utilisées, car elles prennent beaucoup de temps, tout doit être fait manuellement, de plus, de telles structures ne sont pas utilisées sur des sols argileux et hétérogènes. Mais sur des fondations rocheuses et sableuses, si des roches sont en cours de développement dans votre région, une fondation en moellons peut réduire considérablement le coût de construction. Les fondations en moellons secs (en couches) sont assemblées à partir de moellons plats jusqu’à 30 cm de large, après quoi tous les espaces entre les éléments de la pièce sont remplis de mortier de ciment. Une autre façon consiste à enfoncer les pierres dans le mortier posé. Les grands espaces sont remplis de petits cailloux (écaillage).

Les fondations en brique sont également peu fréquentes sur nos chantiers de construction, car la brique absorbe fortement l’humidité et peut s’effondrer lorsqu’elle gèle. Seules des briques d’argile bien cuites peuvent être utilisées. La partie souterraine de la fondation en brique est nécessairement recouverte d’une couche d’imperméabilisation, mais souvent ce matériau de construction n’est utilisé que pour la partie hors sol, en tandem avec d’autres structures plus pratiques, par exemple, «brique sur buta», «brique sur béton». La durée de vie des fondations en brique est limitée à 30-50 ans.

De par la nature de l’emplacement par rapport au niveau du sol, la fondation en bande peut être enterrée ou peu profonde. Telle ou telle option, tout d’abord, est choisie en fonction de la nature des charges. Ainsi, une grande maison en pierre doit être construite uniquement sur une fondation enterrée avec une capacité portante élevée, qui peut supporter sa masse, tandis que les forces totales de soulèvement du gel poussant le bâtiment vers le haut ne dépasseront pas la gravité. La deuxième indication pour le choix d’une fondation enterrée concerne les pièces souterraines dont les murs seront formés par le corps de la fondation. Une telle fondation est irremplaçable s’il existe de grandes différences d’élévation sur le site. Les fondations enterrées doivent être posées plus bas que la profondeur de congélation, en moyenne, ce chiffre est de 1,2 à 2 mètres.

Les fondations peu profondes sont utilisées pour la construction de bâtiments légers en bois massif, à ossature, en pierre d’un étage, sur des sols stables et légèrement soulevants. Avec une profondeur d’environ 50 à 70 cm du niveau du site, une telle structure est beaucoup moins chère qu’une structure enterrée, car moins de matériaux sont nécessaires et le volume de terrassement est réduit. Cependant, ce type de fondation ne peut pas être appliqué sur des terrains en relief, sur une pente ou s’il y a des sous-sols. Une fondation en bande peu profonde a une petite surface de surfaces latérales, de sorte que les forces tangentielles du soulèvement par le gel ne peuvent pas pousser un bâtiment léger (il exerce des charges trop faibles) comme s’il était construit sur une fondation profonde avec une grande surface de surfaces latérales.

Parfois, pour lutter contre le soulèvement des sols, des fondations non enterrées sont utilisées, qui sont installées pratiquement à la surface du site, cependant, des coussins élastiques sont disposés sous le ruban monolithique (matériau – sable, laitier, pierre concassée, sol non soulèvement …), qui ne gèlent pas et ne se déforment pas.

En fait, il s’agit d’une version en treillis d’une fondation en dalle, ce qui peut réduire considérablement la consommation de béton et d’armature. Habituellement, il est utilisé pour les phares à ossature flexible, mais sur les sols rocheux durs et grossiers, une fondation non enterrée est utilisée pour la construction de maisons en pierre. En raison de la grande quantité de travail associée à l’installation du coffrage, il existe des options connues pour utiliser des îlots constitués d’isolant de dalle comme éléments permanents, entre lesquels un ruban en béton armé est formé..

Calcul de la fondation en bande

Dans l’article précédent «Quel type de fondation choisir», nous avons déjà abordé le sujet de la conception professionnelle des fondations pour les grandes maisons et concentré votre attention sur la nécessité d’attirer des spécialistes dans les études hydrogéologiques et le développement de structures de bâtiments. Nous avons également découvert quelles informations l’ingénieur doit fournir pour créer un projet. Essayons de calculer indépendamment la fondation en bande pour une petite maison de campagne.

Les questions clés, les réponses auxquelles nous devons obtenir sont la taille de la fondation (section) et la profondeur de sa pose. Pour résoudre les tâches assignées, il faudra:

• déterminer le type de sol
• calculer la charge du bâtiment

Comment déterminer indépendamment le type de sol

La profondeur de la fondation et la surface de la base – la partie inférieure, qui repose sur le sol – dépendront des caractéristiques de la fondation naturelle (tout d’abord, sa capacité portante). Il est préférable de commander l’exploration géologique du site d’une organisation spécialisée, mais si le bâtiment est relativement petit, alors presque tous les sols sont capables de supporter son poids et peuvent être examinés indépendamment. Les seules exceptions sont peut-être seulement les sols organiques faibles – les tourbières limoneuses; ainsi que les sols aux propriétés spéciales – salin, gonflement.

Pour déterminer le type de sol sur le chantier, vous devez creuser plusieurs puits jusqu’à deux mètres de profondeur (au moins dans la zone des coins de la maison et au centre). En passant tous les demi-mètres de profondeur, il est nécessaire de prélever des échantillons de sol, que nous étudierons.

Le plus important pour le développeur est de ne pas perdre de vue la concentration d’argile dans le sol, car c’est cela qui provoque un soulèvement sévère par le gel. Il convient également d’accorder une attention particulière aux sols sablo-limoneux faibles (sables mouvants). L’inspection et la recherche tactile du sol sont le moyen le plus rapide et le plus efficace de déterminer le type de sol. Nous nettoyons les échantillons des débris et les broyons. Nous étudierons les sols secs et humides – en enroulant une corde d’un diamètre de 1 cm au minimum possible. Essayer de presser la balle dans un gâteau:

1. Sol sableux – les particules de sable sont clairement visibles sous une loupe, l’échantillon sec s’écoule librement, un morceau humidifié ne roule pas dans une saucisse et n’est pas en plastique.
2. Loam sableux – de gros grains de sable prédominent, mais il y a des inclusions de particules d’argile. Le morceau se désintègre facilement, ne roule pas en saucisse (ou se désintègre en morceaux jusqu’à 5 mm), n’est pas en plastique lorsqu’il est humidifié.
3. Limon sableux limoneux – friable avec une prédominance de poussière, il y a une sensation de masse poudreuse, lorsqu’il est humidifié, de la « saleté » apparaît, la balle se transforme facilement en gâteau, ne roule pas en corde.
4. Limon léger – dans les particules limoneuses, des inclusions d’argile et de sable sont visibles, les grumeaux sont facilement écrasés. Il y a une légère adhérence lorsqu’il est humidifié, la plasticité est modérée – un long cordon ne fonctionne pas.
5. Limon limoneux – la poudre est visible sur le fond des particules de sable et d’argile. L’échantillon est en plastique et collant, mais la saucisse se brise en petits morceaux lorsqu’elle est pliée.
6. Le limon est lourd – parmi les particules de sable, il y a des grumeaux durs qui ne peuvent pas être écrasés à la main, le collant et la plasticité sont bons, vous pouvez enrouler un long cordon d’un diamètre allant jusqu’à 2 mm. La balle se fissure sur les bords lorsqu’elle est pressée.
7. Sol argileux – le sable n’est ni ressenti ni visible, les mottes ne sont pratiquement pas écrasées par les mains. La structure est homogène avec des particules jusqu’à 0,25 mm de diamètre. Lorsqu’elle est humidifiée, la masse est très collante, s’enroule en une corde jusqu’à 1 mm de diamètre. La balle écrasée ne craque pas.

Une autre option de recherche est une option plus longue. Un échantillon de sol est placé dans un bocal en verre (par? Volume) et rempli d’eau jusqu’à ce que? le volume. Une cuillère à café de liquide vaisselle est ajoutée au récipient. La boîte est fermée et soigneusement mélangée pendant 8 à 12 minutes, après quoi elle est placée pendant un certain temps pour stratifier la masse. Le sable se dépose en une minute environ, dans deux à trois heures une couche de limon se déposera (c’est de la poussière), il faudra plusieurs jours pour la formation d’un sédiment argileux (le signe principal est que l’eau deviendra transparente). Nous mesurons l’épaisseur des couches de sable, de poussière et d’argile et calculons leur pourcentage. De plus, en utilisant le Triangle du furet, nous pouvons déterminer le type de sol sur le site.

Si nous parvenons à gérer seuls les sols sur le site, nous pouvons facilement obtenir des données sur la résistance de la fondation naturelle aux charges transmises par le bâtiment. Ici, nous prenons en compte le poids (masse) agissant sur un centimètre carré de sol..

Pour les sols sableux, il est important de prendre en compte le degré de sa densité et de son humidité:

• sable grossier – 4,5 kg / cm² (dense) et 3,5 kg / cm² (densité moyenne)
• sable moyen – 3,5 et 2,5
• sable fin à faible humidité – 3,0 et 2,0
• sable fin saturé d’eau – 2,0 et 2,5
• sable limoneux à faible humidité – 3,0 et 2,5
• sable limoneux saturé d’eau – 1,0 et 1,0

La résistance des sols limono-argileux est influencée par leur porosité (simplifiée – densité / relâchement) et leur fluidité (simplifiée – plasticité et collant):

• Loam sableux dense – 3 kg / cm² (non plastique) et 3 kg / cm² (Plastique)
• loam sableux poreux – 2,5 et 2,0
• loams denses – 3 et 2,5
• loams poreux – 2,0 et 1,0
• argile dense – 6,0 et 4,0
• argile de densité moyenne – 3,0 et 2,5
• argile poreuse – 2,5 et 1,0

Les indicateurs de résistance pour la pierre concassée, les cailloux, le gravier et les sols grossiers sont pratiquement inchangés par rapport aux facteurs étrangers, ils sont d’environ 5-6 kg / cm².

Nous comptons les charges du bâtiment

La principale condition que la fondation doit remplir (plus précisément, la surface de sa base): la pression de la base ne doit pas dépasser la résistance nominale au sol de la base. Il nous reste donc à déterminer la charge que le bâtiment a au sol. Il faut prendre en compte:

1. La masse de toutes les structures du bâtiment (murs, plafonds, éléments de toiture, menuiseries, matériaux de finition, isolation, communications …). N’oubliez pas la fondation elle-même – pour l’instant, nous prenons la version moyenne, car nous ne recherchons que ses caractéristiques. Notez que la largeur de la fondation en bande n’est pas inférieure à 300 mm et que sa hauteur dépend directement de la profondeur d’enfouissement (pour les sols non poreux avec une profondeur de congélation allant jusqu’à 1 mètre – pas moins de 50 cm; 1,5 m – 75 cm; jusqu’à 2,5 m – 100 cm et plus).
2. Charges opérationnelles (poids du mobilier, des équipements, des personnes).
3. Poids de la couverture de neige.

Pour déterminer le poids d’une maison, vous devrez calculer séparément la superficie de tous ses éléments structurels. Pour ce faire, vous devez obtenir le volume de chaque objet en multipliant sa longueur, sa largeur et sa hauteur. La gravité spécifique des principaux matériaux de construction peut être trouvée dans les tableaux accessibles au public pour les estimateurs.

Pour calculer la charge de neige, il est nécessaire de multiplier la surface du toit par la masse de couverture de neige pour une zone particulière. Donc pour la Russie dans la zone médiane, c’est environ 100 kg / m², pour le nord – 190 kg / m², pour le sud – 50 kg / m².

Opérationnel, la charge utile (mobilier, personnes, équipement) est acceptée avec une certaine marge, à raison de 150-180 kg / m².

Maintenant, toutes les charges (neige, toutes les structures de la maison, charge utile) doivent être résumées et appliquées à l’empreinte totale de la fondation. Le chiffre résultant (kg / cm²) doit être inférieure à la résistance du sol, et il est préférable qu’il y ait une marge de sécurité jusqu’à 15%. Si la pression spécifique est trop élevée, il faut alors augmenter la surface de la semelle (n’oubliez pas de recalculer la masse de la fondation, elle augmentera).

Calcul de la ceinture de renfort

Pour les bâtiments privés de faible hauteur érigés sur des fondations en bandes, le renforcement d’une section transversale de 10 à 14 mm est le plus souvent utilisé. En ce qui concerne le nombre de tiges, il convient de prendre en compte le fait que pour un ruban monolithique d’une largeur maximale de 40 cm, au moins quatre « fils » sont utilisés – ce sont des tiges situées horizontalement, deux dans les niveaux supérieur et inférieur. Ils sont positionnés dans les coins, à cinq centimètres des murs extérieurs de la fondation. Pour les fondations à encastrement élevé, ajoutez-en un autre – le niveau intermédiaire, puis le nombre total de tiges sur la coupe sera de six. Lors du calcul du moulage requis des tiges, gardez à l’esprit que la connexion longitudinale de l’armature est réalisée avec un chevauchement de 250 à 300 mm.

Des éléments transversaux verticaux et courts de la cage d’armature sont utilisés pour stabiliser la position spatiale du métal dans le béton. Ils ne participent pas directement à la lutte contre les déformations transversales, par conséquent, ils peuvent être d’une section beaucoup plus petite, y compris les plus lisses. Les « courts » et « racks » sont situés approximativement à une distance de 30 à 50 cm l’un de l’autre. Parfois, ils sont récoltés selon un motif en forme de rectangle, à l’intérieur duquel, dans les coins, passent les fils principaux.

Des informations plus détaillées sur la conception de la fondation peuvent être trouvées dans SNiP 2.02.01–83, ou TSN MF-97 MO (pour les fondations peu profondes des bâtiments). Si vous avez des doutes sur la composition du sol ou si vous ne pouvez pas calculer la charge, contactez toujours les spécialistes pour obtenir de l’aide. Les erreurs commises lors de la conception des fondations peuvent être très coûteuses.

Combien coûte une fondation monolithique en bande

Le coût de toute fondation comprendra les coûts matériels et les coûts de main-d’œuvre. Dans certains cas, la location d’équipement est un élément de coût distinct..

Ayant un projet en main, même primitif, développé par vous-même, vous pouvez toujours calculer plus ou moins précisément la quantité de matériaux requis:

1. Le béton d’usine de haute qualité coûtera environ 50 à 70 $ par mètre cube, selon la distance de l’unité de mélange. Nous calculons le volume en multipliant la section transversale de la fondation par sa longueur totale.
2. Une tonne de renfort se resserrera de 600 à 900 $. Nous savons déjà combien de fils horizontaux sont nécessaires pour une fondation monolithique; il ajoute également des crémaillères verticales, ainsi que des éléments transversaux courts. La masse d’un mètre courant d’armature d’un diamètre spécifique peut être spécifiée dans des ouvrages de référence spécialisés. N’oubliez pas le fil à tricoter.
3. Du sable (rivière) est nécessaire pour organiser les oreillers. En fonction de l’épaisseur de la couche, de la largeur et de la longueur de la fondation, nous obtenons le volume de sable requis. Une tonne de ce matériau coûte en moyenne environ 10-15 $, ici beaucoup dépend de la distance de l’objet.
4. Un mètre carré de coffrage (par exemple, un panneau bordé ou un OSB) avec des entretoises et des attaches coûtera environ 5 à 7 $. Le coffrage est posé sur toute la hauteur de la fondation, des deux côtés.
5. Lors de la construction d’une fondation préfabriquée, le prix comprend le coût d’achat des blocs et dalles FBS, le coût de livraison et d’installation (location de la grue), le prix du mortier de ciment. Il est souvent nécessaire de calculer le coût d’une ceinture monolithique, cela se fait de la même manière que le calcul du prix d’une fondation monolithique.

En ce qui concerne les travaux de fondation, les constructeurs invités peuvent demander des frais pour les éléments suivants:

• creusement de tranchées, nettoyage des pentes après équipement, compactage de la base;
• dispositif de coussin de sable;
• montage, installation, démontage de coffrages;
• fixation et installation de la cage de renfort;
• coulage, nivellement, compactage du béton;
• déchargement et assemblage de blocs;
• préparation de mortier / béton.

Dans le prochain article, nous parlerons de la technologie pour la construction de fondations en bandes monolithiques et préfabriquées (de FBS), nous essaierons de prêter attention à toutes les principales nuances d’installation. Nous prévoyons de vous fournir du matériel pratique recueilli sur la base de l’expérience de constructeurs professionnels. Nous voulons que vous, si vous le souhaitez, être en mesure de construire de manière indépendante une fondation durable et fonctionnant correctement ou de contrôler avec compétence le travail des entrepreneurs..

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