Les fondations réalisées à l'aide de pieux vissés sont utilisées pour la construction de maisons privées et de structures de ponts, pour la construction de structures de petite taille telles que les belvédères et les serres. Les éléments à palettes qui compactent le sol en dessous contribuent à une plus grande résistance de la base. Pour que la structure soit durable, il est nécessaire d'effectuer correctement les travaux préparatoires et le calcul des pieux vissés.
Étude des caractéristiques du sol
Pour calculer le nombre de pieux vissés, vous devez déterminer le type de sol sur lequel les travaux de construction sont prévus. Pour connaître sa résistance, vous pouvez le percer manuellement à un demi-mètre plus profond que la base sera située. Le calcul de la fondation sur pieux nécessite la connaissance des caractéristiques et des coefficients qui affectent la résistance du bâtiment. Vous devez découvrir :
- Type de sol : loam, loam sableux, sol sableux, etc.
- Coefficient montrant le rapport entre les particules de sol et les vides.
- Le type de consistance et le coefficient de résistance correspondant. Pour les sols argileux, 2 valeurs sont utilisées, dont l'une caractérise la surface le long du tas, l'autre au niveau de son fond. Le sol peut être dur, semi-dur ou plastique (à pétrir facilement ou étroitement).
Pour déterminer le type de sol, vous devez utiliser les informations de l'annexe à la norme d'État «Sols. Classification". Ce document fournit les caractéristiques sur lesquelles se baser. Vous avez également besoin de tableaux qui donnent les valeurs de résistance des sols qui ont une certaine composition et consistance. Le coefficient dépend de la dureté et de la composition du sol. Lorsque l'on considère l'indicateur des sols argileux le long du tas, vous pouvez voir : plus la profondeur est grande, plus la valeur est élevée. La résistance des sols sableux fins, qui est déjà petite, diminue avec l'humidité.
Vous ne pouvez pas construire une maison sur un sol poussiéreux : vous devez la remplacer par du sable grossier ou choisir un endroit plus approprié.
Collecte des charges de fondation sur pieux
Lors du calcul d'une fondation vissée sur pieux, il est nécessaire de trouver la somme des charges agissant sur elle en unités de masse (pour les grands bâtiments, ce sont des tonnes). Ils peuvent être divisés en constants et temporaires. La dernière catégorie comprend :
- À long terme - équipement fixe avec son remplissage, clôtures temporaires.
- Court terme - facteurs climatiques (neige, etc.), équipements mobiles, transports, effets du vivant.
- Spécifique - l'action des incendies, des explosions, des dommages aux fondations (affectant la structure interne du sol), facteur sismique. Leur valeur peut être négative.
Le calcul de la charge totale sur la fondation est effectué en additionnant simplement les valeurs des charges pour toutes les catégories données. Pour connaître la quantité d'influences constantes, vous devez déterminer la proportion de matériaux dépensés pour les travaux de construction. Les informations requises peuvent être fournies par leur fournisseur. Connaissant le matériau, son épaisseur et son type de construction, vous pouvez utiliser la valeur tabulaire du paramètre. Le béton armé a le plus grand poids spécifique par mètre carré. Ceci s'applique aux structures murales et aux sols. Le poids de la toiture doit être pris en compte.
Lorsque le calcul des pieux et des fondations est effectué de vos propres mains, vous devez tenir compte du fait que l'indicateur de charge est déterminé en tant que paramètre standard multiplié par le facteur de fiabilité si... Cette dernière valeur dépend du matériau de construction et de sa densité et est généralement de l'ordre de 1,05 à 1,3.
Par exemple, le périmètre P murs intérieurs et extérieurs d'une maison en bois est de 50 m, hauteur h - 5 m, et l'indicateur spécifique des matières premières - 70 kg / m2. Ensuite, la charge sera calculée par la formule P * h * densité = 50 m * 5 m * 70 kg/m² = 17500 kg = 17,5 tonnes. Des indicateurs similaires sont calculés pour le toit et les planchers. Dans le premier cas, la densité du matériau est multipliée par la surface. Dans le second, un autre facteur est ajouté - le nombre d'éléments qui se chevauchent. Ces trois valeurs - pour les structures de charpente, les toits et les dalles - s'additionnent. Le résultat, multiplié par le facteur de sécurité (pour un bâtiment en bois, il est de 1,1), sera la valeur de charge constante.
Étant donné qu'au stade de la conception, il est impossible de connaître avec précision la masse totale de meubles, d'équipements et d'êtres vivants agissant sur les sols, ils utilisent pour les calculs l'indicateur d'une charge uniformément répartie par mètre carré accepté dans les normes (pt). Dans les habitations, sa valeur est considérée égale à 150 kg/m². La formule de calcul ressemble à ceci : S * Pt * noù m - le nombre d'étages utilisés.
De plus, lors de la construction, la charge de neige sur le bâtiment, caractéristique de cette région, est prise en compte. Dans la partie centrale de l'ETR, l'indicateur calculé est considéré égal à 180 kgf/m². À certains endroits, ce nombre est beaucoup plus élevé - dans certaines régions de Sibérie, il peut atteindre 400 kgf / m². Vous pouvez connaître la valeur souhaitée en regardant la carte des régions de neige. La formule de charge se compose de trois facteurs : la surface du toit, la valeur de conception et le facteur de pente. Le dernier paramètre pour les revêtements les plus typiques avec une pente de 30 à 45 degrés est considéré comme égal à 0,7.
Le facteur de charge du vent est souvent exprimé sous la forme d'un nombre négatif (ce qui signifie une diminution du poids total). Pour cette raison, lors de la construction de structures massives, il est souvent négligé. Pour les petites structures de voile, au contraire, c'est très important, car lors de leur construction, il faut imaginer l'effet de traction et d'autres actions sur les pieux. Déterminer la pression du vent par la formule : W = 0,7 * k (z) * c * goù k (z) - coefficient pour la hauteur z (retrouvable dans le tableau des types de terrain), de - indice aérodynamique (dépend de la pente du toit et de l'endroit où le vent souffle le plus souvent - dans le fronton ou dans la pente), g - facteur de sécurité égal à 1,4. Pour calculer la charge totale du toit, le nombre résultant W multiplier par la surface du toit.
Les dimensions du grillage et son renfort
Avant de calculer le nombre de pieux pour la fondation sur pieux, vous devez connaître les dimensions du grillage. Selon le SNiP 52-01, la profondeur d'encastrement du pieu doit correspondre aux dimensions de l'ancrage de renforcement. Ainsi, lors du calcul du grillage, la plus petite hauteur est choisie en fonction du niveau d'encastrement de la libération des éléments de renfort à installer. En tant qu'indicateur standard dans les immeubles de faible hauteur, une valeur de 30 à 40 cm est utilisée, mais vous pouvez souvent trouver des écarts dans un sens ou dans l'autre.
L'indicateur de hauteur est influencé par plusieurs facteurs :
- la masse du bâtiment - détermine le niveau de charge au sol;
- matériau de fondation et disposition, méthode d'installation des pieux ;
- caractéristiques du sol, selon la région et le climat.
Si vous devez travailler dans des sols exigeants ou des climats spécifiques, tous les facteurs ci-dessus sont pris en compte. En général, il est généralement admis que la hauteur de la partie carrelée est égale à H + 25 cm, où H - profondeur d'installation de l'élément de pieu dans le grillage. Lors de la réalisation des calculs, les normes de SNiP sont prises en compte.
Le calcul des armatures de grillage n'est pas aussi difficile que dans le cas des fondations en bandes, en raison de la prévisibilité des contraintes résultantes. L'avantage dans cette situation est la fiabilité des qualités portantes des pieux, ce qui est particulièrement important pour les sols instables (vrac, marécageux, etc.), ce qui dans de tels cas réduit les coûts de plusieurs fois. La configuration des barres d'armature aide à compenser l'étirement. Il doit être disposé à partir de tiges et de tiges d'acier. Les premiers ont une section périodique, les seconds sont lisses.
Il n'est pas recommandé d'utiliser des armatures composites pour les structures en béton en raison de leur forte tendance à la tension, ce qui entraîne l'ouverture de fissures.
Comme dans les structures en bandes, des pinces sont utilisées pour le renforcement longitudinal afin d'organiser la géométrie spatiale. En plus d'eux, des éléments de barre verticale sont installés pour les zones d'étirement et autres zones exigeantes. Si le renfort est marqué de la lettre C, les joints bout à bout sont reliés par soudage, dans d'autres cas, un cerclage est effectué. S'il n'est pas possible d'inviter des spécialistes pour les calculs, ceux-ci peuvent être effectués dans le programme Scad Office (outil Arbat). Le cadre formé est disposé dans le coffrage sur le revêtement en béton au sol et des barres d'armature verticales sont montées.
Des recommandations pour le bon renforcement des joints peuvent être étudiées dans la SP 63. 13330.
Calcul du nombre de pieux vissés
Le calcul du nombre de pieux pour une fondation nécessite la connaissance de deux paramètres : la charge totale sur la fondation, obtenue à partir de la sommation des indicateurs permanents et temporaires, et la capacité portante d'un pieu. En divisant le premier nombre par le second et en arrondissant le résultat au chiffre supérieur, vous pouvez obtenir le montant souhaité. Par exemple, si la charge du bâtiment est de 60 tonnes et que la capacité portante d'un élément est de 3,8 tonnes, 60 / 3,8 = 15,8 → 16 pieux seront nécessaires. Cependant, il arrive souvent qu'en pratique vous en ayez besoin de plusieurs autres, notamment sur des sols "inconfortables".
Il est important de calculer correctement les pieux pour la fondation et de les disposer autour du périmètre. Un élément est placé à chaque coin intérieur et extérieur, ainsi qu'à tous les points d'intersection et de connexion des pièces enveloppantes. Le reste des pieux sont régulièrement espacés sur des sections droites. La distance entre les supports adjacents ne doit pas dépasser 3 m.
Pour calculer la capacité portante d'un seul élément, la formule peut être représentée comme suit : W = (S * R) / koù W - poids de charge admissible, S - l'aire de la section transversale de la lame, R - la résistance du sol calculée dans la zone de l'approfondissement (valeur tabulaire), k Est le facteur de la marge opérationnelle. Ce dernier paramètre dépend de la précision de l'identification de la structure du sol. Étant donné que son étude professionnelle dans les laboratoires est un processus coûteux et est rarement utilisé dans la construction de maisons privées, le coefficient est généralement considéré comme grand, égal à 1,5-1,7 (alors que lors de la connexion des services de spécialistes, il est de 1,2 à 1,3) . Ainsi, les économies réalisées sur cet aspect sont compensées par l'augmentation du nombre de pieux impliqués.
Erreurs courantes lors de la conception d'une fondation sur pieux
Une erreur courante consiste à faire un calcul général pour une habitation et les bâtiments connexes (remises, vérandas, etc.). Cela ne peut pas être fait, car ces pièces lumineuses ont un niveau de stress complètement différent. Pour eux, le projet est compilé séparément. Il en va de même pour les objets internes massifs - chaudières en fonte, poêles. Dans ce cas, un projet distinct est également préparé et un renforcement supplémentaire du site est effectué.
De plus, vous ne pouvez pas dévisser l'élément de pile. Parfois, à l'aide de cette manipulation, ils essaient d'ajuster la hauteur. L'action est néfaste dans la mesure où le sol est en même temps ameubli, la capacité portante diminue et il existe un risque d'affaissement du support.
Lors des travaux de pliage sur le grillage, ne pas chauffer le renfort.Pour connecter les éléments les uns aux autres, des mandrins, des cintreuses et des équipements similaires sont utilisés. Les coins sont renforcés selon des schémas spécialement préparés. Ne négligez pas la couche de protection et laissez les éléments de renforcement entrer en contact avec le coffrage.
Les pieux doivent être strictement verticaux. Si, en s'approfondissant, il a dévié même un peu, en s'appuyant contre une roche dure, vous ne pouvez pas le tordre davantage. Cela conduit à une perte des propriétés de support. Il n'est pas nécessaire de creuser un trou à l'avance sur le site d'installation. Pour que le pieu conserve ses caractéristiques fonctionnelles, il doit être vissé dans le sol. Il est dangereux de monter le support pas assez profondément. Les oublis courants incluent également la négligence du traitement anti-corrosion et l'analyse géologique du sol.
Avant les travaux d'installation, vous devez calculer correctement la charge totale sur la fondation. Des erreurs de conception et d'installation entraînent la nécessité de réparations plus coûteuses que l'installation correcte de la fondation.
