DIMENSIONNEMENT DES FONDATIONS SUPERFICIELLES

chapitre 1 domaine d'application et objet Les prsentes rgles de calcul sont applicables aux travaux de fondations superficielles en bton, bton arm constitues par des semelles isoles, des semelles filantes, des radiers gnraux et des massifs semi-profonds (puits courts) Lorsque le rapport de la largeur la hauteur d'une fondation est infrieur un sixime et que la hauteur est suprieure 3 m, il s'agit de fondations profondes qui relvent alors du DTU 13.2 Les prsentes rgles de calcul ne traitent pas des fondations de certains ouvrages qui font l'objet de rgles particulires .

chapitre 2 calcul des ouvrages de fondations

2.1 raction du sol La raction du sol sous une structure, au moins dfinie dans ses grandes lignes, peut tre le plus souvent caractrise par une valeur ultime qu .La contrainte de calcul q est qu /2

2.2 actions et sollicitations Les actions et sollicitations des ouvrages de fondation sont values en fonction des rgles de bton arm en vigueur . Lorsque les ouvrages de fondations sont surmonts par des structures en charpente bois ou mtal, la combinaison des sollicitations doit tre faite conformment aux rgles de calcul du bton arm.

2.3 tat-limite ultime de rsistance Les sollicitations s'expriment par la rsultante gnrale des forces prise au niveau du plan de contact avec le sol et on en dduit p, la valeur reprsentative de la composante normale des contraintes associes .

La justification de l'tat-limite ultime de rsistance est satisfaite vis--vis du sol par l'ingalit suivante :p q Dans le cas de combinaison d'actions pour lesquelles l'action du vent est l'action variable de base, l'ingalit satisfaite est :p 1,33 q La justification des dimensions de la fondation et de ses armatures vis--vis des rgles de bton arm relve de la mthode des bielles dans son domaine d'application ou plus gnralement de toute mthode de la rsistance des matriaux dans la mesure o la forme des pices le permet (mthode des moments ou mthode de la poutre). Dans ce dernier cas, les rgles de bton arm en vigueur s'appliquent intgralement .

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2.4 tat-limite de service A dfaut de justification plus prcise sous les combinaisons d'actions de service, dans le cas o la fissuration de la fondation est considre comme prjudiciable ou trs prjudiciable, la section d'armatures obtenue l'tat-limite ultime de rsistance doit tre majore respectivement de 10 % ou de 50 % .

2.5 dispositions constructives 2.5.1 joint de rupture Un joint de rupture doit tre mnag entre deux lments d'ouvrages voisins lorsqu'ils subissent des diffrences importantes de charge et de tassement. Il en est de mme lorsque le sol prsente un changement brusque de compressibilit sous un mme ouvrage. 2.5.2 joint de dilatation Sur sol homogne et bien consolid, les joints de rupture coupant les fondations sont de prfrence vits ; les joints de dilatation normalement prvus sont alors arrts au-dessus des semelles de fondation .

2.5.3 armatures minimales de chanage Les semelles filantes sous mur doivent, sauf disposition contraire des DPM comporter un chanage dont la section doit tre au moins gale l'une des valeurs suivantes : 3 cm dans le cas de ronds lisses Fe E 215 2 cm dans le cas de barres HA Fe E 400 1,6 cm dans le cas de treillis souds ou barres Fe E 500 . Dans le cas de grande longueur, les armatures du chanage peuvent tre constitues de barres successives dont le recouvrement est de 35 diamtres (ou de 3 soudures pour les treillis souds). Dans les angles saillants ou rentrants de raccordement entre 2 murs, la continuit du chanage est galement assure par recouvrement. 2.5.4 position des armatures La distance libre minimale entre toute gnratrice extrieure d'une armature quelconque et la surface de la semelle ou du bton de propret la plus voisine doit respecter les enrobages prescrits par les rgles de bton arm en vigueur. A dfaut, cette distance sera prise gale 4 cm . 2.5.5 aciers en attente Lorsqu'il est prvu des aciers en attente comme amorce de ferraillage de poteaux ou murs, ces aciers sont retourner en partie basse des fondations par retour d'querre s'ils sont calculs pour quilibrer un moment flchissant ou un effort normal de traction la base du poteau ou du mur .

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chapitre 3 dtermination de la contrainte de calcul q La dtermination de la contrainte de calcul peut soit tre dduite de l'exprience, soit tre dtermine par le calcul partir des rsultats d'essais de sol. La contrainte de calcul q peut tre dduite de l'exprience acquise sur des ralisations existantes voisines pour un sol et un ouvrage donns A titre indicatif, le tableau ci-aprs donne l'ordre de grandeur des contraintes de calcul q admises en fonction de la nature du sol, en l'absence de tout problme particulier.

chapitre 4 Dimensionnement des semelles

4.1 semelles continues sous murs non armes transversalement Les semelles continues sous murs peuvent ne pas comporter d'armatures perpendiculaires au plan moyen du mur si les conditions suivantes sont supposes remplies : - le mur transmet la semelle une charge verticale uniforme et centre ; - la hauteur totale h de la semelle est au moins gale au double du dbord :

h d> 2 0 avec d a a0 2='

4.2 mthode des bielles gnralits La mthode des bielles d'usage courant en France depuis de nombreuses annes permet de calculer la plupart des semelles de fondations sur sol (ou sur pieux) rencontres dans les structures des btiments. Elle consiste supposer que les charges appliques aux semelles par les points d'appui (murs ou poteaux) sont transmises au sol (ou aux pieux) par les bielles obliques ; l'obliquit de ces bielles dtermine la base des semelles des efforts de traction qui doivent tre quilibrs par des armatures. Un ensemble de deux bielles symtriques fonctionne comme les deux arbaltriers d'une ferme charge au sommet, les armatures infrieures constituant le tirant qui quilibre la pousse de la ferme. En toute rigueur, la mthode des bielles s'applique essentiellement aux semelles centres assurant sur le sol une pression suppose uniforme (ou sur les pieux des charges gales). Sa validit a t tablie dans ces cas par de nombreux essais systmatiques. Toutefois, il parat possible d'extrapoler son application d'autres cas, dans les limites prcises ci-aprs. application de la mthode des bielles au calcul des semelles sur le sol On suppose expressment dans ce qui suit que les ractions du sol sont normales la surface d'appui de la semelle. En ralit, il s'exerce des forces de frottement qui, en certains cas, peuvent avoir une influence favorable et permettre ainsi de rduire la section des armatures infrieures dfinies ci-aprs, mais il importe de ne tenir compte de ces effets que dans le cas d'un banc rocheux sain et franc.

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4.3 semelles continues sous murs transmettant une charge uniformment centre La coupe transversale de telles semelles est conforme au croquis ci-contre qui dfinit les notations.

Soit pu la valeur de la charge de calcul par unit de longueur ( l'tat-limite ultime). L'application de la mthode des bielles implique les conditions :

d d d0 022 ou a a d a a' '

4

La condition d > do/2 permet de considrer que, dans le cas gnral des semelles sur sol, il n'est pas ncessaire de procder des vrifications concernant l'effort tranchant et la contrainte de compression des bielles ; il n'y a pas lieu, en particulier, de prvoir des triers ou des barres releves. L'aire de la section par unit de longueur de la semelle des armatures infrieures disposes transversalement

son plan moyen a pour valeur : A p dd f

pa a

d fu e su

e s

= = 04

18

1/

'

/ Sauf justifications, toutes les barres s'tendent sur la totalit de la dimension a' de la semelle et sont termines par des crochets normaux ou d'autres ancrages par courbure quivalents ; l'paisseur de la semelle aux extrmits est au moins gale 6 + 6 cm, tant le diamtre des armatures en cm. Dans le cas de semelle sur sol correspondant des contraintes de calcul du sol leves, on doit justifier le comportement de la semelle au poinonnement.

4.4 semelles base carre sous poteaux de section carre Il n'est trait que du cas o la charge est centre et la pression sur le sol suppose uniforme. Les dispositions sont conformes celles reprsentes sur la figure ci-dessous qui dfinit les notations. Les armatures de la semelle sont constitues par un quadrillage de barres orthogonales en deux lits superposs, de mme section dans chaque sens et disposes espacement constant. Si d est la hauteur utile moyenne des deux lits d'armatures. Pu la charge de calcul ( l'tat-limite ultime) transmises par le point d'appui la semelle, l'application de la mthode des bielles implique les conditions :

d d d0 022 ou a a d a a' '

4

La section commune A des barres de chacun des deux lits est donne par la formule :

A pdd f

pa a

d fu e su

e s

= = 04

18

1/

'

/

Sauf justifications, ces barres s'tendent dans chaque sens sur toute la dimension de la semelle et sont termines par des crochets normaux ou par des ancrages courbes quivalents. Dans le cas de semelle sur sol correspondant des contraintes de calcul du sol leves, on doit justifier le comportement de la semelle au poinonnement.

4.5 semelles base rectangulaire sous poteaux de section rectangulaire Il n'est trait que du cas o la charge est centre et la pression sur le sol suppose uniforme. En toute rigueur, la mthode des bielles ne s'applique que si la pression sur le sol peut tre considre comme uniforme et si la section de base du poteau et celle de la semelle sont homothtiques. Cette dernire condition n'est pas toujours ralise et l'on rencontre souvent en pratique des semelles dont les dbords dans les deux sens sont du mme ordre.

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