La fiabilité des fondations sur pieux et colonnes dépend directement du nombre d'éléments porteurs. Lors de la conception et du marquage du champ de fondation, il est nécessaire de déterminer la distance entre les pieux afin que la charge du bâtiment soit répartie uniformément entre tous les supports. Avant de commencer les travaux, il est nécessaire d'étudier les exigences et les recommandations des documents réglementaires.
Conception de fondation
Le principal document régissant la conception des fondations est le Code des règles 24.13330.2011. "Fondations sur pieux".
La section 4 du document oblige, lors de la conception, à prendre en compte :
- résultats de l'enquête d'ingénierie;
- des informations sur le risque sismique dans la zone de construction ;
- des données sur l'objectif, les caractéristiques de conception de la structure et les conditions d'exploitation ;
- charges agissant sur la fondation;
- le développement existant et l'impact de la nouvelle construction sur celui-ci
- Exigences environnementales;
- comparaison technique et économique des solutions de conception possibles ;
- état des eaux souterraines;
- spécifications techniques émises par des organismes autorisés.
Sur la base des résultats de l'analyse, des décisions de conception sont prises concernant le nombre requis de pieux et la méthode de leur distribution.
Types de pieux
Le nombre de supports requis dépend du type et de la taille, de la méthode d'installation et de la surface de base.
Dans la construction industrielle et civile, les types de pieux suivants sont utilisés:
- Enfoncé, béton armé ou acier. Une fois installé, le marteau mécanisé frappe, approfondissant le support. Le sol autour du pieu est compacté, et une partie de la charge sera par la suite absorbée par les parois latérales.
- Ennuyait. Pour les pieux, un trou de la profondeur et du diamètre requis est percé. Le cadre de renforcement est monté dans la fosse et le trou est coulé avec du béton. Lors de la disposition des trous, il est possible d'élargir la partie inférieure de l'arbre, augmentant ainsi la section transversale. Sur cette base, la distance entre les pieux forés peut être supérieure à celle des autres types.
- Éviers vibro-submersibles sans charges de choc importantes. Le pieu est soumis à des vibrations et il pousse le sol sous son propre poids. La méthode est utilisée pour les tuyaux creux de grand diamètre, la terre pressée dans la cavité intérieure est retirée et retirée du chantier.
- Les bases à vis sont plus souvent utilisées dans la construction de bâtiments résidentiels à ossature ou en bois, car l'installation du support peut être réalisée sans l'utilisation d'équipements lourds. Les lames sont soudées à la partie inférieure de la structure, ce qui augmente considérablement la surface d'appui. Par conséquent, la distance entre les pieux vissés peut être plus grande qu'avec d'autres types de construction.
- Le type push-in convient aux petits bâtiments et aux clôtures. Pour l'installation, un équipement spécial est requis.
Le béton armé, le métal, le bois sont utilisés comme matériau.
Pour une répartition optimale des charges, les pieux sont reliés par cerclage ou grillage. Un cas particulier est la combinaison d'un champ de pieux et d'une fondation en bande.
Recueillir des informations pour la conception
Les indicateurs critiques affectant le nombre d'éléments de support requis sont la capacité portante du sol et les charges agissant sur la fondation.
Calcul théorique des pieux au sol
Pour l'analyse, des fouilles de prospection sont réalisées sur le chantier. Selon l'article 5.5. Du code des règles, si la charge sur le groupe de pieux dépasse 3 Nm, le trou de forage est foré à une profondeur de 5 mètres en dessous de l'extrémité portante.
Sur les sols légers - massifs, sableux, légèrement argileux et gonflants - des forages sont effectués jusqu'aux roches denses sous-jacentes, sur lesquelles reposeront les pieux.
Il n'est pas toujours possible de faire un calcul indépendant du nombre de supports "au sol", pour cela il faut avoir des connaissances en ingénierie.
La formule ressemble à ceci : F = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * f * l).
Désignations des paramètres :
- F - poids de charge admissible;
- Yc, Ycr, Ycri - les coefficients des tableaux du Code des Règles ;
- MAIS - zone d'appui ;
- U - le périmètre des murs de pieux ;
- F - la force de frottement des parois latérales ;
- R - la capacité portante du sol, obtenue à partir du tableau ou à la suite d'essais sur le terrain ;
- L - longueur du poil.
En substituant les valeurs requises dans la formule, ils calculent la charge qu'un support peut supporter.
Mesure instrumentale des paramètres du sol
Méthode de charge statique consiste à réaliser l'ensemble de travaux suivant :
- Sur le chantier de construction, des supports de fondation d'essai sont installés, résistent au temps pour un gain de résistance, si le pieu est foré.
- Appliquez une charge à partir d'un vérin à gradins sur le support.
- Des instruments de mesure précis mesurent le retrait après application d'une charge.
- La capacité portante est calculée à l'aide d'un algorithme et de tableaux spéciaux.
Selon l'expérience des constructeurs, cette méthode est considérée comme la plus précise.
Méthode de chargement dynamique fournit des charges de choc sur la pile de contrôle avec mesure simultanée du retrait de la base après chaque impact. Sur la base des résultats, la valeur souhaitée de la charge maximale possible est obtenue.
Sondage à l'aide d'une pile de test et de capteurs installés dessus, il permet d'obtenir des données sur la résistance de chaque couche de sol, si elles sont inhomogènes.
Calcul de la charge
La charge totale sur la fondation est déterminée par calcul.
Additionner:
- une masse de tas et de grillages;
- poids des murs, des sols, des toits ;
- neige, vent et charge opérationnelle.
Les poids spécifiques des matériaux de construction peuvent être obtenus à partir des ouvrages de référence et des données des fabricants.
La charge de neige est prise sur la base des résultats d'observations à long terme dans la région de construction. Les valeurs sont reflétées dans les manuels de construction.
Pour les régions à vents forts, la pression des courants d'air est importante. Il est impossible de les négliger lors du calcul, surtout pour les toits à forte pente.
La charge opérationnelle s'entend comme la masse de personnes vivant ou séjournant temporairement dans la maison. Ajoutez du poids aux meubles et aux appareils électroménagers et de plomberie.
La charge résultante lors du calcul de la fondation doit être augmentée de 10 à 15%. Des situations planifiées et imprévues surviennent souvent, par exemple, il y a un désir de recouvrir la maison avec un revêtement en plastique ou en métal, ce qui augmentera la charge sur les fondations.
Détermination du nombre de piles
Séquence de calculs :
- La charge totale en kg est divisée par la capacité portante du sol, mesurée en kg / cm2. En conséquence, la surface totale requise des supports est obtenue.
- Calculez l'aire d'un support.
- En divisant la surface requise de la fondation en la section transversale d'un support, leur nombre requis est obtenu.
Si un grand nombre de pieux sont produits, il est préférable d'utiliser des supports avec une plus grande surface de base.
Répartition par zone
Lorsque vous placez l'arrêt, tenez compte des distances minimales et maximales autorisées.
La distance entre les pieux battus ne peut pas être inférieure à 3 diamètres du support, sinon il y a une influence mutuelle négative.
Lors de la répartition des supports sur le champ de fondation, l'exigence d'une répartition uniforme des charges est prise en compte.
Assurez-vous de monter des pieux dans les coins du bâtiment et à l'intersection des murs les uns avec les autres. Un plus grand nombre de supports sont montés sous de lourds chapiteaux.
La différence de poids entre les pieux les plus et les moins chargés ne doit pas dépasser 15 %. Les charges d'appui permanentes ne doivent pas différer de plus de 5 % et les charges à court terme de plus de 20 %. Ceci est important, par exemple, pour la fondation d'un garage intégré à la maison.
L'écartement maximal des piles est dû à la présence ou à l'absence d'un grillage. Dans la plupart des cas, les pieux ne doivent pas être distants de plus de 1,5 m.
Attribuer les méthodes d'installation :
- Célibataire;
- Buisson;
- enregistrer;
- champ solide.
Le choix de l'option dépend des calculs effectués précédemment, de la configuration du bâtiment, des lieux de charges maximales et minimales.
Les pieux simples sont conçus pour l'installation de poteaux d'éclairage ou de petites structures.
Les buissons sont montés sous des charges élevées par unité de surface, par exemple sous les murs de bâtiments à plusieurs étages.
Les sangles d'une rangée sont le plus souvent utilisées dans la construction de longs murs de soutènement.
Pour les maisons privées à deux étages et dans les bâtiments généraux de grande surface, des champs de fondation sont installés, avec un pas de pieux calculé en fonction de la charge.
Bâtiments légers
Pour les structures légères, par exemple les terrasses et les hangars avec des animaux, une méthode de calcul et d'installation simplifiée est utilisée. Il suffit d'installer des pieux dans les coins du bâtiment et de faire un cerclage avec une barre.
Sur une telle fondation, vous pouvez mettre des structures à ossature remplies de dalles OSB.
Il est préférable de confier le calcul correct de la fondation en l'absence d'éducation spéciale à un organisme spécialisé. La solidité de l'ensemble de la structure et la sécurité d'utilisation dépendent du bon projet. Avant de commencer la construction, il est conseillé d'étudier les exigences de base qui seront utiles pour le suivi de l'entrepreneur.
