les fondations

LES FONDATIONLES FONDATION

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11erer année bâtiment BTSannée bâtiment BTS

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DéfinitionDéfinitionCHOISIR UN TYPE DE FONDATION ADAPTECHOISIR UN TYPE DE FONDATION ADAPTETYPES DES FONDATIONTYPES DES FONDATIONTASSEMENT DES FONDATIONS.TASSEMENT DES FONDATIONS.LES JOINTLES JOINTLIAISONS DES FONDATIONS.LIAISONS DES FONDATIONS.FONDATIONS PROFONDESFONDATIONS PROFONDES




DéfinitionDéfinition Les fondations d’un ouvrage sont les éléments assurant la

transmission des efforts de cette structure sur le sol.Les fondations reportent les chargespermanentes G (poids propres) et les chargesd’exploitation Q à un niveau convenable et lesrépartissent sur une couche de terrain plus oumoins étendue et de résistance adéquate en assurantla stabilité et la sécurité de la fondation.Les critères influant le choix d’une fondations sont donc : - La qualité du sol. - Les charges amenées par la construction. - Le coût d’exécution.







CHOISIR UN TYPE DE FONDATION ADAPTEEn fonction de tous les critères définis précédemment il convient dechoisir le mode de fondations le mieux adapté pour limiter lestassements : FONDATIONS SUPERFICIELLESFONDATIONS SUPERFICIELLES

- Rigoles en gros béton.- Semelles en béton armé.- Semelles en béton armé rigidifiées par des longrines.- Radier.

FONDATIONS PROFONDESFONDATIONS PROFONDES- Puits.- Pieux.

La distinction entre fondations superficielles et profondes se faitselon la valeur du rapport de la hauteur du sol d’assise D sur lalargeur de la fondation B.













Exemples : Largeur semelle = 1,20 m Profondeur de fouille = 2,40 m.

Soit D = 2,4 m & B = 1,2 m graphique La fondation estdite superficielle Diamètre fondation = Ø 0,90 m Profondeur de fouille = 5,00 m

Soit D = 5 m & B = 0.9 m graphique La fondation est diteprofonde










TYPES DES FONDATIONTYPES DES FONDATION Fondation superficielle:

Les semelles isoléesLes semelles isolées..Les semelles isolées sont les fondations des poteaux. Leursdimensions de surface sont homothétiques à celles du poteau que lafondation supporte : Semelles rectangulaires.

les semelles isolées

Fondation superficielle:Les semelles isoléesLes semelles isolées..

Les semelles isolées sont les fondations des poteaux. Leursdimensions de surface sont homothétiques à celles du poteau que lafondation supporte : Semelles rectangulaires.








Les semelles filantes ou continu.Les semelles filantes sont les fondations des voiles.La hauteur H est définie comme pour les semelles isolées

Profondeur hors gel des semelles de fondation.Pour éviter que le sol d’assise des semelles ne soit déstructuré par lescycles de gel et de dégel du sol,le niveau d’assise des fondations doit être descendu à un niveausuffisant : profondeur hors gel.Cette profondeur varie selon la zone climatique et l’altitude :







Dimensionnement des fondations superficielles. La surface de la semelle doit être suffisante pour répartir sur le sol,

les charges apportées par les porteurs verticaux. Répartir une forcesur une surface, c’est exercer une pression :

pression [Pa] = Force [N]/ Surface [m²]La capacité portante du sol doit être supérieure à la pression exercéepar les fondations. La surface S d’une semelle s’exprime :

S[mm²] ≥Nu en [N] /q en [MPa]













NuNu représente l’effort ultime apporter par l’ouvrage, qq représente la contrainte (capacité portante) du sol.

La valeur de qq est identifiée par une campagne de reconnaissance desol (essais en laboratoire).



Nature du sol q-Capacité portant du sol [Mpa]

Argile, limons 0,15 à 0.30

Alluvions anciennes, sable, gravier 0.60 à 0.90

craie 0.90 à 1.00





craie 0.90 à 1.00

calcaire grossier, roches 1.80 à 4.50

Le radier :Le radier :système de fondation constitué d’une dalle épaisse en bétonarmé, réalisé sous l’ensemble de la construction. Ce type d’ouvrage,peu utilisé en maison individuelle, est réservé aux sols instables. Il est utilisé :Il est utilisé : Quand la contrainte admissible du sol d’assise est faible, la surface

de semelles obtenue est supérieure à la moitié de la surface au sol dubâtiment.

Quand le sol n’est pas homogène et risque de provoquer destassements différentiels.










Radier plan épaisRadier plan épais

C’est une dalle d’épaisseur constante <0,30 m, coffrée sur sonpourtour, fortement armée, mais réservée à de petits bâtiments vul’importance du béton l’importance du béton qui surcharge lastructure.




Radier plan nervuréRadier plan nervuré C’est une dalle mince renforcée par des nervures et des poutres

espacées de 2,50 à 3,50 m, son coffrage et son ferraillage sontcompliqués et son coût est important, mais sa faible masse parrapport au précédent le réserve à des bâtiment plus importants.

C’est une dalle mince renforcée par des nervures et des poutresespacées de 2,50 à 3,50 m, son coffrage et son ferraillage sontcompliqués et son coût est important, mais sa faible masse parrapport au précédent le réserve à des bâtiment plus importants.



Tassement des fondations.Tassement des fondations. On distingue deux types de tassements : On distingue deux types de tassements : On distingue deux types de tassements : On distingue deux types de tassements :

Liaisons des fondations.Liaisons des fondations. Les massifs de fondations peuvent être isolés ou reliés entre eux pour

rigidifier l’ensemble de l’infrastructure (ou pour des raisonsmécaniques particulières - semelles excentrées).Ces éléments de liaison sont des longrines. Ce sont des semellesfilantes qui peuvent ou non supporter des voiles porteurs.

Les massifs de fondations peuvent être isolés ou reliés entre eux pourrigidifier l’ensemble de l’infrastructure (ou pour des raisonsmécaniques particulières - semelles excentrées).Ces éléments de liaison sont des longrines. Ce sont des semellesfilantes qui peuvent ou non supporter des voiles porteurs.



o Joint de rupture :Lorsque des tassements sont à craindre, les fondations doivent êtrefractionnées (voir cas 1).

o Joint de dilatation :Au droit des joints de dilatation (le joint de dilatation du bâtimentdescend jusqu’aux fondations), la semelle n’est pas fractionnée.





REALISATION DE FONDATIONS SUPERFICIELLESREALISATION DE FONDATIONS SUPERFICIELLESBéton de propreté

C’est un béton maigre (dosage minimum de 150 kg/m³ de ciment.Son épaisseur est > 4 cm et sa largeur supérieure, en général, à cellede la semelle. Il n’est jamais coffré. Il peut être remplacer par un filmplastique (polyane) en fond de fouille.

Béton de propreté C’est un béton maigre (dosage minimum de 150 kg/m³ de ciment.

Son épaisseur est > 4 cm et sa largeur supérieure, en général, à cellede la semelle. Il n’est jamais coffré. Il peut être remplacer par un filmplastique (polyane) en fond de fouille.





Mise en place du ferraillageMise en place du ferraillage Afin de respecter l’enrobage, les armatures sont positionnées sur le

béton de propreté par l’intermédiaire de cales pour armatures (acieren barres) ou de distancier ou écarteurs (treillis soudé).

Coffrage et bétonnageCoffrage et bétonnageLa semelle peut être coffrée latéralement ou bien coulée directementdans la fouille, selon ses dimensions et la tenue des terres. Lebétonnage est effectué en 1 seule fois sans reprise de bétonnage.










Conclusion : Les aciers principaux porteurs sont placés dans les sens de

la largeur de la semelle Les aciers placés dans la longueur de lasemelle sont les aciers de répartition. Ils servent à maintenir les armaturesprincipales et à réaliser un ceinturage (chaînage) bas de l’ouvrage.Dans le cas d’une semelle isolée les aciers sont porteurs dans les 2sens.

Les aciers principaux porteurs sont placés dans les sens dela largeur de la semelle Les aciers placés dans la longueur de lasemelle sont les aciers de répartition. Ils servent à maintenir les armaturesprincipales et à réaliser un ceinturage (chaînage) bas de l’ouvrage.Dans le cas d’une semelle isolée les aciers sont porteurs dans les 2sens.



Remarque: GLACIS :

Dans le cas de fondations très larges (à partir de 1,50 m ou 2,00m), on peut réaliser un glacis pour économiser du béton mais samise en œuvre est plus difficile. La hauteur de la semelle auxextrémités est au moins égale à 6 Ø+ 6 cm, Ø étant lediamètre des armatures en cm.

GLACIS :Dans le cas de fondations très larges (à partir de 1,50 m ou 2,00m), on peut réaliser un glacis pour économiser du béton mais samise en œuvre est plus difficile. La hauteur de la semelle auxextrémités est au moins égale à 6 Ø+ 6 cm, Ø étant lediamètre des armatures en cm.



SEMELLE EXCENTREE.Dans le cas de bâtiment construit contre un bâtiment existant, on nepeut pas créer de semelle symétrique car il est interdit d’empiéter surle terrain voisin. Cette fondation risque donc de pivoter si on neprend aucune précaution, d’où la mise en place d’un buton, bloquantcette rotation contre la semelle voisine.




FONDATIONS PROFONDESFONDATIONS PROFONDES Définition:

il s’agit d’élément d’élancement généralement supérieur à 5 ou 6 (rapportde la longueur utile à la largeur de l’élément ).voir la figure.la fondation profonde et caractérisée par la manière dont le sol est sollicitepour résister aux chargesappliquées :-résistance en pointe-par frottement latérale

H longueur de fondation enterréedans le sol.

D largeur de fondation ou diamètre.

Définition:il s’agit d’élément d’élancement généralement supérieur à 5 ou 6 (rapportde la longueur utile à la largeur de l’élément ).voir la figure.la fondation profonde et caractérisée par la manière dont le sol est sollicitepour résister aux chargesappliquées :-résistance en pointe-par frottement latérale









Définitions d’un pieuDéfinitions d’un pieu Un pieu est une fondation élancée qui reporte les charges

de la structure sur des couches de terrain decaractéristiques mécaniques suffisantes pour éviter larupture du sol et limiter les déplacements à des valeurstrès faibles. Le mot pieu désigne aussi bien les pieux, lespuits et les barrettes. On désigne par pieu, une fondation profonde réalisée

mécaniquement et par puits une fondation profonde creusée à lamain sous la protection d’un blindage. Une barrette est un pieuforé de section allongée ou composite. Les 3 parties principalesd’un pieu sont la tête, la pointe, et le fût compris entre latête et la pointe.

Un pieu est une fondation élancée qui reporte les chargesde la structure sur des couches de terrain decaractéristiques mécaniques suffisantes pour éviter larupture du sol et limiter les déplacements à des valeurstrès faibles. Le mot pieu désigne aussi bien les pieux, lespuits et les barrettes. On désigne par pieu, une fondation profonde réalisée






Le pieu :Le pieu :un fondation spéciale constituée d’un élément de grandelongueur, de forme généralement cylindrique, en métal ou enbéton. On distingue deux principaux types de pieux : le pieu battu(pièce préfabriquée en béton enfoncée verticalement dans le sol)et le pieu foré et moulé (après forage à l’aide d’un tubemétallique spécial, l’excavation est remplie de béton frais). Les pieuxsont essentiellement réservés aux bâtiments à plusieurs niveauxédifiés sur des sols très peu résistants.




Méthode de mise en œuvre

Le puits :Le puits :fondation profonde (jusqu’à 6 mètres environ) de formeparallélépipédique ou cylindrique, de 1 mètre de diamètre environ,généralement en gros béton, employée lorsque le sol résistant estloin de la surface.




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