Une dalle en béton armé, enfouie dans le sol ou montée à sa surface, répartit la charge générée par le bâtiment sur une grande surface. Grâce à cela, les bâtiments ne se déforment pas, même sur des sols en mouvement. Pour que la fondation soit fiable et en même temps pour ne pas gaspiller de ressources supplémentaires, il est important de calculer correctement la dalle de fondation.
- Avantages d'une dalle de fondation
- Avantages de conception
- Caractéristiques structurelles
- Calcul de l'épaisseur de la dalle de fondation
- Séquence d'opérations pour calculer la charge sur la base
- Dimensionnement d'une dalle de béton
- Calcul basé sur la détermination de la capacité portante du sol
- Détermination du volume requis de solution de béton
- Calcul de la quantité d'armature requise
Avantages d'une dalle de fondation
Lors de la construction de bâtiments de faible hauteur, l'option dalle présente des avantages par rapport aux structures en ruban et en pieux. Lors de la mise en œuvre des travaux, vous devrez dépenser de l'argent en béton et en ferraillage, mais vous pouvez économiser sur un certain nombre d'autres éléments de coût. Par exemple, puisque la surface de la dalle sert de sous-plancher pour l'étage inférieur, il n'est pas nécessaire d'installer un plancher. La préparation des boucliers pour le coffrage nécessite ici beaucoup moins de planches que lors de l'aménagement d'une fondation en bande.
Une telle fondation convient bien à l'aménagement d'un sol chauffé à l'eau - dans ce cas, le système est posé à l'intérieur de la dalle (au lieu de lui préparer une chape spéciale).
A partir des unités techniques pour les travaux d'installation, une bétonnière sera nécessaire. Vous n'aurez pas à dépenser de l'argent en pelles et en engins de levage pendant la construction.
Avantages de conception
En plus d'être économique, un gros plus de ce type de socle est la surface importante de la dalle. De ce fait, la pression sur chaque centimètre carré de sol diminue, ce qui empêche les processus de déformation et un tassement inégal. D'autres avantages incluent :
- Possibilité d'installation sur différents types de sols, y compris ceux à mobilité accrue ou à forte montée des eaux. Si vous devez construire une maison sur des sols « inconfortables », les dalles sont une excellente option. Cependant, il est difficile de réaliser une fondation fiable de ce type sur une pente, il vaut mieux choisir ici des pieux.
- Excellentes propriétés d'isolation. Si la fondation est réalisée conformément à la technologie, une bonne protection contre les pertes de chaleur est obtenue. Il ne laisse pas non plus passer l'humidité.
- Durabilité : Une dalle solide peut durer plus d'un siècle sans signe de détérioration.
- Construction rigide grâce au cadre renforcé, aux grandes dimensions et à la structure qui ne prévoit pas d'éléments de couture. Cela le rend approprié pour les bâtiments en briques, béton cellulaire et autres matériaux qui réagissent négativement même à des mouvements minimes.
Si le sol est très soulevant, une dalle pleine avec peu ou pas d'approfondissement est bien adaptée comme base. Un oreiller doit être organisé en dessous. Le matériau est choisi de manière à niveler le soulèvement du sol.
Caractéristiques structurelles
Une telle fondation n'est pas soumise à des courbures locales et est capable de se déplacer avec le sol sans perturber la structure.De ce fait, il neutralise bien les effets disproportionnés du poids du bâtiment, qui peuvent rendre les structures porteuses inutilisables. Lors de l'utilisation d'une plaque isolée, les irrégularités du gel sous la maison sont également éliminées.
La fondation peut être solide ou composite. Dans le premier cas, lorsqu'une dalle monolithique est coulée directement sur le site, la base est plus fiable, en outre, le travail est plus facile à effectuer. La deuxième option suppose que la fondation se compose de plusieurs éléments de production industrielle, combinés sur le chantier. La mise en œuvre nécessitera la commande de machines spéciales pour livrer et placer correctement les fragments, et la préparation d'une solution de serrage. Cette méthode est mise en œuvre plus rapidement en raison de l'absence de besoin de coffrage, de renforcement et d'exposition à long terme du béton coulé pour le sécher.
Avant de commencer les travaux de construction, il est nécessaire d'étudier la composition du sol et le relief de la surface. S'il y a des pentes prononcées et d'autres différences de hauteur, il vaut mieux préférer une fondation sur pieux. Idéalement, pour le montage de la dalle, la surface doit être la plus plane possible.
Si le sol est suffisamment "sans problème" (il n'y a pas besoin de coussin volumétrique et de structures d'isolation), seule une couche d'une surface fertile est enlevée. Dans le cas contraire, la terre est retirée dans le volume requis et un tampon le remplaçant est organisé. Le matériau est généralement de la pierre concassée mélangée à du sable. Une telle composition résiste bien au drainage, n'est pas sujette au soulèvement et se comprime légèrement. Tous les 10 cm de poudre doivent être compactés à l'aide d'une plaque vibrante.
L'oreiller de sable doit être arrosé avec de l'eau. La fraction utilisée ne doit pas être trop fine, sinon un retrait inattendu du bâtiment est possible en raison d'une résistance insuffisante au retrait. Habituellement, une couche de sable est versée à 0,2-0,3 m.
Calcul de l'épaisseur de la dalle de fondation
Lors du calcul d'une dalle de béton, le principal défi est la modélisation détaillée des charges de flexion et des directions de roulis les plus probables. Sur la base de ces données, on peut estimer le plus précisément les dimensions de la structure et dire si elle doit être renforcée. Les calculs de la plus haute qualité sont obtenus en utilisant des systèmes logiciels affûtés pour ces tâches. Pour les obtenir, vous devez commander le calcul de la fondation de la dalle dans une entreprise spécialisée.
En pratique, dans la construction privée, cela peut être négligé, en se concentrant sur des valeurs approximatives. Le plus grand danger est la situation avec une épaisseur de dalle insuffisante : dans ce cas, le moment de flexion est si élevé que la fondation peut se fissurer. Une taille excessive conduit à une surutilisation des ressources.
Il s'avère souvent que pour un bâtiment particulier, différentes valeurs des dimensions de la fondation sont possibles, si les paramètres de renforcement sont modifiés de manière flexible. Par exemple, pour une maison à un étage d'une épaisseur de 0,2 m, un renforcement supplémentaire des zones supportant la plus grande charge est nécessaire et à 0,3 m, une grande quantité de béton est consommée. Dans ce cas, dans le second cas, cela ne fonctionnera pas pour économiser sur les barres d'armature, mais la dalle peut être un peu plus mince sans compromettre la fiabilité de la structure. Avec un indicateur de 0,25 m et une densité uniforme de la disposition des tiges, les qualités opérationnelles n'en souffriront pas et il n'y aura pas de surutilisation des ressources.
Séquence d'opérations pour calculer la charge sur la base
Pour la construction d'une fondation en dalle, un calcul d'épaisseur et de ferraillage est requis. Cela prend en compte la charge du bâtiment et les caractéristiques locales du sol.
Dimensionnement d'une dalle de béton
L'épaisseur de la dalle est déterminée par la masse du bâtiment, car la charge sur la base en dépend. En général, l'indicateur optimal pour une maison de campagne à un étage est de 0,25-0,3 m.Pour un garage, un bain public et des bâtiments légers similaires, 0,15-0,2 m suffira.Si la maison a deux étages, une fondation plus épaisse est nécessaire, mais l'indicateur ne doit pas dépasser 0,5 m, sinon la mobilité de la dalle est perdue.
La charge de flexion est également prise en compte. Il prend sa valeur maximale dans la partie centrale du bâtiment. Si le bâtiment a une grande longueur et peu de murs porteurs, la base se pliera. Pour éviter l'apparition de fissures, vous devez épaissir la fondation. Ceci s'applique à tous les cas de fort écartement des murs porteurs.
Calcul basé sur la détermination de la capacité portante du sol
Après avoir déterminé l'épaisseur, le calcul de la dalle de fondation de la maison est effectué en tenant compte de la capacité portante du sol. Ceci est fait pour évaluer l'état du sol et déterminer s'il peut supporter le poids total des murs de plancher et d'autres structures. La pression accrue sur le sol provoque un fort tassement de la base avec un déplacement des couches sous-jacentes, ce qui peut provoquer la destruction du bâtiment. C'est pourquoi il est important de calculer correctement les paramètres clés.
Pour évaluer la fiabilité de la surface de base, l'expression suivante est utilisée :
S> F * K1 / R * K2où:
- S - superficie considérée (en centimètres carrés);
- F - poids des charges opérationnelles et des éléments du plancher (en kg) ;
- R - résistance nominale du sol (kg/cm²) ;
- K1 - coefficient de fiabilité ;
- K2 - coefficient décrivant les conditions de construction.
Si l'expression s'avère correcte, le fonctionnement du bâtiment avec de telles charges sera sûr. Lorsqu'elle n'est pas remplie, la surface de la dalle doit être augmentée.
Pour l'indicateur de fiabilité, une valeur de 1,2 est généralement prise (lors de travaux sur des sols limoneux et sableux fins). S'il ne s'agit pas d'une maison en construction, mais d'un bâtiment utilitaire léger et qu'il y a beaucoup de terre dans le sol, le chiffre peut être augmenté à 1,4. Lorsque le travail est effectué sur un sol argileux plastique, le paramètre est égal à un.
L'indicateur décrivant les conditions caractérise la composition du sol. Sa signification se trouve dans le tableau. Les plus grands nombres sont pour les sols argileux saturés d'eau, les plus petits pour les sables limoneux.
Détermination du volume requis de solution de béton
Lors du calcul d'une dalle de fondation monolithique, vous devez calculer la quantité de béton nécessaire pour le coulage. Le volume de la base (en cm³) est déterminé en multipliant simplement les valeurs d'épaisseur, de longueur et de largeur (tous les indicateurs sont pris en centimètres). Lorsque la fondation n'est pas un parallélépipède, mais une configuration complexe, elle est disséquée mentalement en éléments simples. Après avoir calculé le volume de chacun d'eux, les valeurs sont additionnées. Lors de l'utilisation de raidisseurs, des calculs séparés sont effectués pour eux et le résultat est additionné au résultat général.
Calcul de la quantité d'armature requise
Lors du calcul du ferraillage d'une dalle, les dimensions de conception du bâtiment et la densité de la charpente sont prises en compte. Habituellement, l'espacement de la grille est d'environ 0,2 m. Sur la base de ces chiffres, la quantité de renforcement et sa masse sont calculées. En règle générale, le cadre métallique représente 0,05-0,1 du poids total de la fondation.
La conception de la base de la dalle assure l'homogénéité de la charge et sa réduction par unité de surface. Lors de la conception d'une fondation, il est important de faire les bons calculs.
