Les Fond at Ions Superficielles

5/12/2018 Les Fond at Ions Superficielles - slidepdf.com

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1ères Génie Civil Technologie Fondations superficielles

Lycée Le Corbusier 1/18

CHAPITRE 4 - LES FONDATIONS SUPERFICIELLES

I - RAPPELS :

I – 1 Rôle des fondations :

Les fondations servent à transmettre au sol les charges dues à un ouvrage, déterminées par unedescente de charges. Elles doivent aussi assurer l’équilibre statique de la construction (pas deglissement horizontal, ni d’enfoncement ni de basculement) et être suffisamment résistantes.

I – 2 Désignation des fondations :

Une fondation est dite superficielle si D < 3 m ou si D < 6 B.

D désigne la distance entre le dessous de la fondation et le niveau fini du sol.B correspond à la largeur de la semelle.

H : hauteur de la semelle d0 d0

L : longueur de la semelle D

d0 : débord de la semelle H

B

I - 3 Les trois types de fondations superficielles :

- les semelles isolées sous poteaux sont telles que L < 5 B.





- les semelles filantes sous murs ou sousplusieurs poteaux rapprochés, sont telles queL > 5 B.

- les radiers sous l'ensemble ou une partie d’un ouvrage.

II – MATERIAUX DES SEMELLES :

II – 1 Matériaux utilisés :

Les fondations sont en béton non armé ou en béton armé. Le ciment utilisé dépend du risque de

venue d’eaux agressives dans le sol ou du risque de temps froid.

Si le ciment utilisé est de classe 42,5, les fondations superficielles sont en :

- béton non armé dosé à 200 kg de ciment par m3 de béton dans le cas de charges très peuimportantes (exemple : mur de clôture) et d'un sol consistant, résistant et homogène,

- béton armé uniquement longitudinalement et dosé au minimum à 250 kg de ciment par m3 de bétondans le cas de semelles filantes,

- en béton armé dans les deux sens et dosé à 300 kg de ciment /m3

de béton dans les autres cas.

Les dosages sont augmentés de 100 kg de ciment par m3 de béton si le béton est mis en place dansl’eau.

II – 2 Association acier – béton (béton armé) :

Le béton résiste dix fois plus à la compression qu’à la traction. Afin d’éviter que le béton travaille à latraction, et sachant que l’acier est un matériau qui résiste très bien à la traction et à la compression

mais qui coûte cher, l’idée est de placer des aciers dans les parties tendues du béton. C’est le principedu béton armé.

Cette association est possible et durable car

1°) Les deux matériaux n’ont pas d’action chimique nuisible ensemble.

2°) Le béton se moule facilement, enrobe les aciers et les protège contre la corrosion.

3°) Les deux matériaux ont le même coefficient de dilatation thermique aux températures usuelles

courantes.





4°) Les deux matériaux ont une bonne adhérence l’un avec l’autre, ce qui permet la transmission desefforts.III – DIMENSIONNEMENT DES SEMELLES :

III – 1 Contrainte de calcul du sol :

Pour dimensionner une semelle, on utilise une contrainte de calcul notée qd, contrainte pouvant êtremobilisée sous la fondation sans danger de tassement et de rupture du sol.

On rappelle qu’une contrainte correspond à une pression ( force/surface ou force surfacique).

Cette contrainte qd dépend de la nature du sol. Elle est obtenue :

- soit à partir des essais de sol :

Les essais de sol peuvent être effectués en laboratoire ou en place. Suivant le type d’essais effectués, ilexiste des formules permettant de calculer cette contrainte à partir des valeurs obtenues lors desessais. Les essais très utilisés sont le pénétromètre statique, le pénétromètre dynamique et lepressiomètre.

- soit à partir de l’expérience acquise sur desréalisations existantes voisines pour un sol etun ouvrage donné

ou suivant la nature géologique du sol(tableau de Coin).

III - 2 Effort apporté par le porteur vertical à la fondation :

On a vu au chapitre 3 que grâce à une descente de charges surchaque porteur vertical, on connaît la charge NEd appliquée juste au-dessus de la fondation.

On rappelle que la structure supporte des charges permanentes(poids des parties porteuses et non porteuses de l’ouvrage) notées Get des charges variables telles que les charges d’exploitation (poids

des meubles et des personnes…) notées Q.





La charge NEd qui sert au calcul des fondations, comme au calcul des porteurs verticaux, est unecharge aux E.L.U. (états limites ultimes) donc pondérée :

NEd = 1,35 G + 1,5 Q

Les états limites ultimes (E.L.U.) correspondent à une sollicitation maximale des matériaux. C’estpour cela que l’on multiplie les charges par des coefficients de sécurité 1,35 et 1,5.

Les états limites de service (E.L.S.) correspondent aux conditions normales d’exploitation d’unouvrage, c’est à dire aux déformations uniquement élastiques des structures.

Pour déterminer la charge réellement apportée au sol, il faut prendre en compte en plus de N Ed, lepoids de la semelle aux E.L.U. ainsi que le poids des terres situées au-dessus de la semelle.

Mais au départ, on ne connaît pas les dimensions de la semelle. On ne peut donc pas rajouter sonpoids à NEd. C’est pour cela que l’on majorera les dimensions obtenues de 5% à 10%.

NEd

III – 3 Stabilité externe des semelles :

On a vu au chapitre 3 qu’afin de ne pas poinçonnerle sol, on élargit la base des porteurs verticaux, ce quidonne les semelles et qui permet de diminuer la

pression de contact sur le sol.

Ainsi, si NEd est la charge verticale aux E.L.U. appliquée par le porteur vertical au haut de lafondation de manière centrée, et si S est la surface horizontale de contact avec le sol,

NEd /S ≤ qd

III – 3 – 1 semelle filante sous mur :

Considérons 1 m de mur.NEd est la charge appliquée par 1 m de mur sur la fondationet s’exprime en MN.S = B x 1 en m2.qd est en MPa. 1 MPa = 1 MN/m2.B : largeur de la fondation en mb : épaisseur du mur en mH : hauteur de la semelle en m,

D’où, NEd/(B x 1) ≤ qd Ainsi, B N≥ Ed /qd





On connaît qd, b et NEd. On peut donc en déduire B en majorant de 5% à 10% la valeur numériqueminimale obtenue et en prenant un multiple de 5 cm au-dessus de la valeur trouvée.

Pour éviter le poinçonnement, utilisons la condition de la méthode des bielles expliquée page 7, pour

le calcul de la hauteur H de la semelle.

H = max [(B – b)/4 + 0,04 m ; 0,20 m ] si béton de propretéH = max [(B – b)/4 + 0,075 m ; 0,20 m ] si pas de béton de propreté avec H multiple de 0,05 m, égal ou juste au-dessus de la valeur trouvée.

On en déduit

On choisit alors une hauteur H de la semelle multiple de 5 cm égale ou juste au-dessus de la valeurnumérique minimale trouvée.

III – 3 – 2 semelle isolée sous poteau :

Il existe 2 méthodes pour déterminer les dimensionshorizontales B (en m) et C (en m) d’une semelle isolée sousun poteau de dimensions b ( en m) et c (en m) avec c ≥ b.

* Si la semelle est carrée ou presque carrée, on déduit lesdimensions de la semelle de manière homothétique par

rapport aux dimensions du poteau.Ainsi, B/C = b/c B = b.C/c ⇒

NEd : charge appliquée par le poteau à la fondation, en MN,S = B x C surface horizontale de la fondation, en m2,

On connaît NEd, b, c et qd. On cherche B et C.

D’où, NEd/(BxC) q≤ d N⇒ Ed/[(b.C/c)xC] ≤ qd C ≥⇒ [c.NEd /(b.qd)]

De la même façon, B ≥ [b.NEd /(c.qd)]

On en déduit B et C en majorant de 5% à 10% les valeurs numériques minimales obtenues et enprenant un multiple de 5 cm.

Si b = c, B = C = (NEd /qd)

* Si la semelle est rectangulaire, on peut toujours utiliser la méthode par homothétie mais la méthodedes débords égaux est plus économique.





Dans la méthode des débords égaux, les dimensions de la semelle ne sont plus proportionnelles auxdimensions du poteau, mais les débords de la semelle qui dépassent du poteau dans les deuxdirections, sont identiques.

On connaît b, c, NEd et qd.Cherchons d0, le débord.

d0

d0 c B = b + 2 d0

b C = c + 2 d0

d0 d0 C S = B . C

B

NEd /(B.C) ≤ qd N⇒ Ed /[(b + 2 d0) (c+ 2 d0)] ≤ qd

(b + 2 d⇒ 0) (c+ 2 d0) N≥ Ed/qd

4 d⇒ 02 + 2 b d0 + 2 c d0 + b.c – NEd/qd 0 ≥

4 d⇒ 0

2 + 2 (b + c) d0 + b.c – NEd /qd ≥ 0

Il suffit de résoudre cette inéquation comme une équation du second degré à une inconnue afin decalculer le débord d0 et en déduire ensuite B et C.

La résolution de l’équation nous donne :

d0 = [- (b + c) + [(b + c)2 – 4 (b . c – NEd /qd)] ] /4

On majorera la valeur numérique minimale trouvée pour d0 de 5% à 10% en prenant un multiple de 5cm. On en déduit alors : B = b + 2 d0 et C = c + 2 d0

NB : On remarque que quelle que soit la méthode, le côté le plus grand de la semelle correspond

toujours au plus grand côté du poteau. (idem pour le plus petit côté)

Pour éviter le poinçonnement, utilisons la condition de la méthode des bielles expliquée page 7, pourle calcul de la hauteur H de la semelle..

On en déduit H = max [(C – c)/4 + 0,06 m ; 0,20 m ] si béton de propretéH = max [(C – c)/4 + 0,095 m ; 0,20 m ] si pas de béton de propreté H multiple de 0,05 m, égal ou juste au-dessus de la valeur trouvée.

H : hauteur de la semelle en m,

C : plus grand côté de la semelle isolée en m,c : plus grand côté du poteau en m.





On choisit alors une hauteur H de la semelle multiple de 5 cm égale ou juste au-dessus de la valeurnumérique minimale trouvée.

III - 3 – 3 vérifications :

En fait il faudrait vérifier ensuite que (NEd + Psem u)/S ≤ qd

Avec Psem u = 1,35 x 0,025 x B x C x H en MN et avec C = 1 m pour une semelle filanteMais avec les majorations de 5% à 10% faites au III – 3 – 1 et au III – 3 – 2, la vérification est inutile.

III – 4 Stabilité interne :

Pour que la semelle résiste, il faut placer des aciers là où c’est nécessaire. Cherchons l’emplacementdes aciers en observant le fonctionnement des semelles.

III – 4 – 1 fonctionnement des semelles :

* Les semelles flexibles ont tendance à se déformer de la façon suivante :

La partie de béton qui est tendue se trouvedans le bas de la semelle . Il faut donc placer

les aciers en bas.Les semelles sont maintenant calculées ainsid’après l’eurocode 2.

* Avant, au BAEL, les semelles étaient calculées comme rigides. C’est la méthode des bielles. Lacharge transmise par le porteur vertical passe par des bielles de compression en béton, symétriquespar rapport à l’axe. Ces bielles représentent les fissures dans la semelle dans le cas d’une rupture. Dufait qu’elles sont obliques, ces bielles ont tendance à s’écarter. C’est pour cela que l’on place desarmatures horizontales dans le bas de la semelle afin d’empêcher cet écartement. C’est le mêmeprincipe qu’une double échelle.

On remarque que quelle que soit la méthode, les aciers sont placés au même endroit.





III – 4 – 2 enrobage dans une semelle :

D’après l’annexe nationale française de l’EC2, si la semelle est sur béton de propreté, l’enrobage cnom est de 30 mm. S’il n’y a pas de béton de propreté, cnom = 65 mm. Le béton de propreté devra avoir

une épaisseur d’au moins 4 cm.

III – 4 – 3 semelles filantes :

On connaît :

- la charge NEd en MN/m appliquée par lemur sur la semelle,

- le type d’agressivité du sol, - l’épaisseur b du mur, en m,-

la présence ou l’absence de béton de propreté, - la résistance de l’acier fyk en MPa,- les dimensions de la semelle B et H.

* Aciers principaux, nappe inférieure parallèle à B,Si béton de propreté, d = H – 0,04 m ou si pas de béton de propreté, d = H – 0,075 m

La formule de M. Thonier donne des valeurs juste supérieures à celles de l’eurocode2.

A = α NEd (B – 0,7b)2 /(7,2 d B fyd))

Avec A : section d’aciers en m2,

α = 1 si le sol n’est pas agressif,1,1 si le sol est à faible agressivité chimique,1,3 si le sol est à agressivité chimique modérée,1,5 si le sol est à forte agressivité chimique.

NEd : effort appliqué en pied de mur en MN/m,B : largeur de la fondation en m,b : épaisseur du mur en m,

fyd = fe / γs = 500/1,15 = 434,8 MPa , contrainte de calcul de l’acier.

L’espacement des aciers est généralement compris entre 15 et 30 cm. Puisque les aciers principaux

sont répartis sur 1 m, le nombre de barres de diamètre ΦL sur 1 m doit être compris entre 1/0,30 =3,33 et 1/0,15 = 6,67. Le nombre de barres qui est obligatoirement un entier, est donc compris entre 4 et 6.

De plus, Il faut que ΦL ≥ 8 mm. Pour le choix des aciers on se reportera au tableau des aciers.

Si φL obtenu > 20 mm, il faut refaire le calcul de A avec d = h – c nom– φL/2. (voir II – 4 – 2 pour cnom)

Cherchons ensuite à savoir si les aciers se terminent ou non par des crochets.

Lbd = 40 φLPour cela, on calcule tout d’abord la longueur d’ancrage Lbd des aciers en prenantOn compare ensuite cette valeur avec (B – 0,7b)/4.





Si Lbd > (B – 0,7b)/4, il faut des crochets d’extrémité.Si Lbd (B – 0,7b)/4, les barres sont droites sans crochet d’extrémité.≤

* Aciers de répartition :

Les aciers de répartition sont parallèles à la longueur du mur et sont placés juste au-dessus des aciersprincipaux. Les recommandations professionnelles nous donnent :

On choisit dans le tableau des aciers, n barres de diamètre φR de section totale 1,5 cm2. Pour cela, oncalcule la fourchette dans laquelle doit être compris n, nombre entier de telle sorte que

B /0,3 n ≤ B /0,15 avec B en m≤

Arep 1,5 cm2

NB : L’intersection de deux semelles filantes doit comporter des équerres de même diamètre que lesaciers.

III – 4 – 4 semelles isolées :

On connaît :

- Le type d’agressivité du sol, - la charge NEd en MN appliquée par le

poteau sur la semelle,- les dimensions du poteau b et c, en m,

avec c b.≥

- la présence ou l’absence de béton de

propreté, - la résistance de l’acier fyk en MPa.,- les dimensions de la semelle B, C et H.

Prenons d = H – 0,06 m si béton de propreté et d = H – 0,095 m s’il n’y a pas de béton de propreté.

* Aciers parallèles au plus grand côté C : (situés en dessous)

La formule de M. Thonier donne des valeurs juste supérieures à celles de l’eurocode2.

A1 = α NEd C – 0 7 c 2 7 2 d C f d

Avec A1 : section d’aciers en m2,





α = 1 si le sol n’est pas agressif,1,1 si le sol est à faible agressivité chimique,1,3 si le sol est à agressivité chimique modérée,1,5 si le sol est à forte agressivité chimique.

NEd : effort appliqué en pied de poteau en MN,

C : plus grand côté de la semelle isolée en m,c : plus grand côté du poteau en m,

fyd = fe / γs = 500/1,15 = 434,8 MPa , contrainte de calcul de l’acier.

On choisit dans le tableau des aciers, n1 barres de diamètre φ1 8 mm de section totale≥ A1. Pour

cela, on calcule la fourchette dans laquelle doit être compris n1, nombre entier, de telle sorte que B/0,3n≤ 1 ≤ B / 0,15 en prenant B en m..

Si φ1 obtenu > 20 mm, refaire le calcul de A1 avec d1 = h – cnom – φ1/2. (voir II – 4 – 2 pour cnom)


Lbd = 40 φ1Pour cela, on calcule tout d’abord la longueur d’ancrage Lbd des aciers en prenantOn compare ensuite cette valeur avec (C – 0,7c)/4.

Si Lbd > (C – 0,7c)/4, il faut des crochets d’extrémité.Si Lbd (C – 0,7c)/4, les barres sont droites sans crochet d’extrémité.≤

* Aciers parallèles au plus petit côté B : (situés juste au-dessus des aciers parallèles à C)

(Formule de M. Thonier)

Avec A2 : section d’aciers parallèles à B en m2,B : plus petit côté de la fondation en m,b : plus petit côté du poteau en m,

α, NEd, H et fyd sont inchangés. Φ1 correspond au diamètre des aciers du lit précédent en m.

On choisit dans le tableau des aciers, n2 barres de diamètre φ2 8 mm de section totale≥ A2. Pour

cela, on calcule la fourchette dans laquelle doit être compris n2, nombre entier de telle sorte que C/0,3n≤ 2 ≤ C / 0,15 avec C en m.

Si φ2 obtenu > 20 mm, refaire le calcul de A2 avec d2 = h – cnom – φ1 – φ2/2. (voir II – 4 – 2 pour cnom)


Pour cela, on calcule tout d’abord la longueur d’ancrage Lbd des aciers en prenantOn compare ensuite cette valeur avec (B – 0,7b)/4.

Si Lbd > (B – 0,7b)/4, il faut des crochets d’extrémité.Si Lbd (B – 0,7b)/4, les barres sont droites sans crochet d’extrémité.≤

NB : tous les aciers comprennent des crochetsà leurs extrémités.

Lbd = 40 φ2

A2 = α NEd B – 0,7 b 2 7,2 d B f d





Vue de dessus des aciersdans une semelle isolée :

IV – DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES CONCERNANT LES SEMELLES :

IV – 1 Fondations à des niveaux différents :

Si des fondations, semelles isolées ou semellesfilantes parallèles, sont à des niveaux différents, les

niveaux des fondations successives doivent être telsqu’une pente de 3 de base pour 2 de hauteur relie lesarêtes des semelles les plus proches.

Si ce n’est pas le cas, on place du gros béton sous lasemelle la plus haute jusqu’au niveau nécessaire.La hauteur de gros béton se calcule et fera l’objet

d’exercices . gros béton

pente de 2/3

Dans le cas où deux semelles filantes sontperpendiculaires et situées à desprofondeurs différentes, on place sous lasemelle filante la moins profonde, du gros

béton dosé à 250 kg de ciment par m3, delargeur identique à celle de la semelle etde profondeur variant suivant la pente de2/3. Le béton ne pouvant pas tenir sur unepente aussi importante, des redans (sortesde marches d’escalier) sont effectués.

Les semelles doivent toujours êtrehorizontales. Si une semelle se trouve





suivant la pente, on peut la réaliser pargradins successifs.

IV – 2 Fondations superficielles à proximité d’ouvrages sur pieux ou de fouilles ou talus :

Les fondations superficielles ne doivent exerceraucune action dangereuse sur les fondationsprofondes voisines.

Il faut donc vérifier que les efforts

supplémentaires apportés par les fondationspeuvent être supportés sans dommage.

IV – 3 Précautions concernant le gel :

Le niveau de fondation doit être descendu à uneprofondeur suffisante pour mettre le sol d’assise

à l’abri des conséquences du gel. Cetteprofondeur dépend de la nature du sol, del’altitude et du climat. Elle varie de 0,5 m à 1 mgénéralement, les 1 m pouvant être dépassés enmontagne.

Lors de l’exécution des fondations, si le fond defouille est inondé et gelé ou présente des flaquesd’eau transformées en glace, le bétonnage n’estfait qu’après dégel ou destruction complète de la

glace, décapage et nettoiement du terrain affectépar le gel.

La carte ci-contre montre les profondeurs horsgel à adopter suivant les régions.

IV – 4 Fondations au voinage de fouilles et talus :





Si, dans le voisinage de l’ouvrage, existent des fouilles ou de dépressions plus profondes que leniveau des fondations, il convient de vérifier que les charges et poussées apportées par les fondationspeuvent être supportées par leur terrain d’assise aussi bien en phase provisoire qu’en phasedéfinitive

IV – 5 Joints :

Il existe trois sortes de joints : les joints de rupture, les joints de dilatation et les joints diapasons.

* Les joints de dilatation sont à prévoir pour les bâtiments de grande longueur. Ils servent à éviterles fissures dues aux allongements et raccourcissements dus aux variations de températures ou auretrait du béton. Ils sont placés sur toute la hauteur et toute la largeur du bâtiment.

Ainsi, les joints de dilatation doivent être espacés au maximum de :- 25 m dans les régions sèches et à fort contraste thermique (départements voisins de la

Méditerranée),- 30 à 35 m dans les régions de l’est, les Alpes et le massif central,- 40 m dans la région parisienne,- 50 m dans les régions humides et tempérées (départements de l’ouest)

Le joint de dilatation ne coupe pas lafondation mais seulement les porteursverticaux qui sont alors fondés sur une

même semelle.

* Un joint de rupture doit être prévu entre deux partiesmitoyennes d’un ouvrage ou entre deux ouvrages mitoyensquand il existe des risques de tassements différentiels pour des

ouvrages de poids différents ou avec sol à changement brusquede compressibilité.Les joints de rupture sont eux-aussi placés sur toute la hauteuret toute la largeur du bâtiment.

Un joint de rupture est indispensable entre un bâtiment ancien et un nouveau bâtiment mitoyenmême si les charges sont sensiblement identiques, pour éviter les désordres dus au tassement ou à laconsolidation du sol sous le bâtiment récent.

Dans le cas d’un joint de rupture, les semelles

comme les porteurs verticaux, sont coupés endeux. Au droit du joint, il existe deux semelles




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distinctes sous chacun des deux porteursverticaux.Attention, chaque semelle est excentrée parrapport à la charge appliquée par le porteurvertical qu ‘elle reprend (voir semelles

excentrées au IV – 6).

NB : En tenant compte de IV- 1 et IV – 4, si l’on veut construire un bâtiment ou une partie d’unbâtiment à côté d’un bâtiment existant, il faudra donc placer un joint de rupture entre les deux.

Si, de plus, le nouveau bâtiment a des fondations moins profondes que celles du bâtiment existant, ilfaudra appliquer la règle de 2/3 aux fondations et donc placer du gros béton sous les semelles de lanouvelle construction.Dans le cas contraire, cas où le nouveau bâtiment a des fondations plus profondes que celles del’ancien, il faudra effectuer une reprise en sous-œuvre pour descendre les fondations du bâtiment

existant au niveau des fondations de la nouvelle construction.

* les joints diapasons sont comme des joints de dilatation mais ne sont réalisés que sur un ouquelques étages, souvent uniquement sur le dernier étage qui est plus sensible aux différences detempératures.

IV – 6 Semelles excentrées :

On place des semelles excentrées sous murs ou sous poteaux lorsque le bâtiment est en limite depropriété ou en rive d’un bâtiment existant (au droit d’un joint de rupture).

Le décalage entre la charge apportée par le porteur vertical à la fondation et celle appliquée par le solsur la fondation crée un moment qui a tendance à faire basculer la semelle. Pour compenser cemoment et empêcher la rotation de la semelle, il existe deux solutions :

- placer une longrine de redressemententre la semelle excentrée et la semellevoisine, dans la direction de

l’excentrement. Une longrine est unepoutre reposant sur des fondationspermettant la transmission des efforts.Elle est soumise à de la flexion. Cettelongrine peut être placée au mêmeniveau que les fondations ou juste au-dessus. Les aciers supérieurs que l’onvoit sur le schéma reprennent lemoment.

- méthode de la butée : Lemoment peut être compensé parun buton placé entre la fondation

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excentrée et la fondation voisine.Le buton travaille uniquementen compression simple. L’effortappliqué par le buton doit êtrecompensé par un plancher au-

dessus.

Mais attention, la méthode de la butée crée de la flexion composée dans le plancher et dans le porteurvertical. C’est pour cela que la longrine de redressement est une méthode plus utilisée.

NB : Ainsi, dès qu’une construction se trouve en limite de propriété ou mitoyenne avec uneconstruction existante, il faut penser à excentrer les semelles et à placer des longrines deredressement pour chaque semelle excentrée.IV – 7 Précautions contre la venue d’eau :

Pour éviter les tassements, une diminution de la force portante du sol et une remontée d’eau parcapillarité dans les porteurs verticaux, il faut prévoir un drainage. (voir chapitre 6)

V – MISE EN ŒUVRE DES SEMELLES :

V – 1 Forme d’une semelle :

On a vu au III – 4 – 1 que la charge appliquée par le

porteur vertical peut se transmettre par des bielles decompression dans la semelle. La partie hachurée dubéton sur le schéma ne reprend pas d’effort.

On pourrait donc retirer les deux partieshachurées sans problème. La pente s’appelleglacis. Cependant les arêtes basses sont tropfragiles. Ainsi le DTU 13 – 12 stipule qu’il faut une

hauteur de 6Φ + 6 cm minimale aux extrémitésdes semelles. Cette hauteur s’appelle le patin.

Sans rien enlever à sa résistance, une semelle peutdonc avoir la forme suivante.

glacis

6Φ + 6 cm patin

Mais si la semelle a cette forme, on laisse généralementautour du porteur vertical une largeur horizontale de 5 cmpour faciliter la mise en place du coffrage du voile ou dupoteau.

Si la pente du glacis est inférieure à 30°, on peut éviter le coffrage. Dans le cas contraire, cettedisposition nécessite un coffrage, ce qui impose du matériel supplémentaire et un temps de main

d’œuvre pour la mise en place.





On peut donc considérer que ce type de semelle à glacis ne sera utilisé que si la semelle est assezgrosse pour que le coût du béton enlevé compense le coût du matériel utilisé et de la main d’œuvrepour le coffrage. En général, c’est le cas des semelles isolées de très grandes dimensions.

V – 2 Réalisation :

Dans le cas où il n'y a pas de venues d'eau et où la nappe phréatique se trouve en dessous du niveaudes fondations,

1 - Une fois que les terrassements généraux de la maison ont été exécutés, on met en place des chaisespour implanter les fondations.

2 - Deux cas alors se présentent :

Si le sol est stable, on coule sans coffrage. On ne terrasse que la partie du sol où il y aura la semelle.Le sol sert de coffrage pour les côtés.

Si le sol a tendance à s’ébouler, il faut un coffrage sur les côtés. Il faut donc terrasser plus que lapartie de sol où il y aura la fondation, pour laisser la place au coffrage.

3 - De toutes façons, on terrassera un peu plus bas que la cote indiquée sur les plans car on coulera unbéton très faiblement dosé en ciment appelé béton de propreté qui a pour seule fonction d'éviter aubéton de la semelle de se mélanger avec la terre pour ne pas diminuer sa résistance et permettre ainsi





d’éviter la corrosion des aciers. Son épaisseur minimale est de 4 cm. Le béton de propreté peut, danscertains cas, en fonction des conditions de surface et de nature des terrains de fondation, êtreremplacé par une augmentation de l’enrobage ou par la pose de feuilles étanches en matièreplastique, par exemple feuilles de polyéthylène placées au même endroit.

4 - On trace les axes du poteau ou du mur sur le béton de propreté.

5 - On place ensuite le coffrage si c'est nécessaire,puis les armatures de la semelle en utilisant descales pour assurer l'enrobage voulu, et enfin lesarmatures de liaison entre le poteau ou le voileavec la semelle. Il faudra bien ligaturer lesarmatures afin qu'elles ne se déplacent pas lors du

coulage et de la vibration du béton.La distance entre le fond de fouille ou le béton de propreté et le nu inférieur des aciers s’appellel’enrobage. Il est de 3 cm s’il y a un béton de propreté et de 6,5 cm s’il n’y en a pas.

Si c’est une semelle filante sous mur en maçonneries,aucun acier ne dépasse sauf à l’endroit des chaînagesverticaux ou des poteaux incorporés pour lesquels lasemelle contient des armatures renforcées.

Si c’est une semelle filante sous voile en béton arméou une semelle isolée sous poteau, des aciers sontplacés sortant de la semelle.

Dans le cas des poteaux, il faut prévoir desarmatures en attente différentes dans les semellessuivant s’il y a transmission ou non d’un moment.Lorsque les sollicitations de flexion composée à labase d’un poteau ou d’un voile conduisent à des

aciers tendus, ceux-ci sont à retourner en partie bassedes fondations avec un retour correspondant àl’ancrage nécessaire. Dans le cas contraire, il suffit deprévoir un ancrage droit des aciers sur au moins 20diamètres.

35Φ

6 - On coule le béton de la semelle en une seule fois sans reprise de bétonnage et on le vibre.

On obtient donc les aciers suivants :





VI - LES RADIERS :

VI - 1 Comportement d'un radier :Un radier est une dalle en béton armé épaissenervurée ou non, située sous tout ou une partie d’unbâtiment qui prend appui sur le sol.

Les charges sont ainsi réparties sur une très grandesurface de façon à réduire les pressions sur le sol defondation.

Le radier se comporte comme un plancher renversé qui est soumis :

- à des charges verticales ponctuelles(poteaux) ou linéiques (murs)descendantes provenant des porteursverticaux,

- et à une action verticale ascendante dusol supposée uniformément répartie surtoute la surface.

En imaginant comment se déforme un radier,on s'aperçoit que la partie tendue du radier setrouve en haut sauf à l'endroit des poteaux oudes murs. Comme il faut placer les aciers dansles parties tendues du béton, les aciers setrouvent en bas au droit des poteaux et desmurs, et en haut ailleurs.

On place souvent des radiers sous les cagesd’ascenseurs.

VI - 2 Conditions d’emploi d’un radier :





On utilise un radier :

- lorsque le sol a une faible capacité portante et que le bon sol est trop profond,

-

lorsque la surface totale des semelles isolées et filantes est supérieure à la moitié de la surfacedu bâtiment,

- lorsque le bâtiment comprend des niveaux enterrés,

- lorsque l'ouvrage possède des charges symétriques (il ne faut surtout pas faire de radier dansle cas de charges dissymétriques),

- lorsqu'il est difficile d'utiliser des fondations profondes à cause de l'accessibilité, desvibrations nuisibles,....

NB : Il faudra faire attention à l'action de l'eau sur le radier (poussée d'Archimède) qui aura tendanceà soulever l'ouvrage.

Les Fond at Ions Superficielles

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