Comment faire une fondation de maison ? 6


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Vous souhaitez savoir comment faire une fondation de maison ? Découvrez dans cet article les étapes pour réaliser vos fondations.

 

Comment faire une fondation ? Etude de la nature du sol

Les fondations d’une maison sont un élément faisant partie intégrante de son architecture. Une fondation permet de porter une maison (ou une construction). C’est donc un élément clé qui va jouer un rôle important dans la solidité de votre ouvrage.

Avant de faire une fondation, plusieurs éléments sont à prendre en compte comme par exemple la nature du terrain ou la masse de la construction. Tous ces éléments vont permettre de déterminer les dimensions d’une fondation.

Le premier facteur à prendre en compte pour définir les dimensions d’une fondation correspond donc à la nature du terrain. Voici une carte de France qui donne la profondeur requise des fondations suivant les zones où vous êtes situé. La profondeur requise permet aux fondations de rester hors gel et ne correspond pas à la hauteur de la fondation.

profondeur-fondation

 

Les types de fondations

Il existe plusieurs types de fondations !

On peut classer les différents types de fondations en fonction de la nature de l’ouvrage à réaliser. On trouve alors les 3 types suivants :

  • Les fondations superficielles.
  • Les fondations semi-profondes.
  • Les fondations profondes.

Le type qui nous intéresse ici correspond aux fondations superficielles. Ce type de fondation n’excède généralement pas 3 mètres de profondeur. Dans le cas contraire, on parlera plutôt de fondation sur pieux (ou puits).

Les fondations superficielles sont généralement constituées d’une armature métallique noyée dans le béton mais pas toujours.

 

Il existe aussi 3 types de fondations superficielles !

  • Les semelles filantes : Ce sont les plus courantes dans la construction de maisons. Elles se situent sous les murs porteurs.
  • Les semelles isolées : On parle généralement de dé (ou de plot). Ces fondations sont souvent situées sous un pilier par exemple.
  • Le radier : C’est une plateforme maçonnée qui sert de support à l’ensemble d’une construction. On peut y développer un cuvelage suivant la pression horizontale exercée sur les parois de la fondation.

fondation

 

La dimension des fondations

Le dimensionnement des fondations superficielles s’effectue en fonction du Document Technique Unifié DTU 13-12 relatif au bâtiment en France. On y trouve toutes les clauses techniques concernant la mise en oeuvre des matériaux ainsi que toutes les règles de calcul.

 

Le principe de calcul

2 facteurs sont à prendre en compte pour déterminer la dimension d’une semelle :

  • La charge appliquée sur le terrain (avec une marge).
  • La limite de pression appliquée sur le terrain.

Calcul de la charge appliquée

La charge appliquée sur le terrain se calcule en fonction de la masse de la construction fondation comprise (voir calcul de la masse de la fondation) et se mesure en Newton. Cette charge se calcule par la multiplication de la masse de la construction par l’accélération en chute libre.

Charge = Masse de la construction X Accélération en chute libre

Sachant que le champ de pesenteur à la surface de la terre est égale à environ 9,81 N/Kg, on peut donc définir que la charge de la construction sera égale à la multiplication de sa masse (en Kg) par 9,81. Le résultat correspondant à la charge sera exprimé en Newton.

Charge en N = Masse (en Kg) X 9,81

Calcul de la limite de pression

Là, il faut faire une étude du sol ! Tous les sols étant différents, je vous ai préparé un petit tableau récapitulatif. Si vous ne connaissez pas la limite de pression de votre terrain, aidez-vous de ce tableau (A titre indicatif).

Types de terrains Pression sur le sol
Roche Entre 0,7 et 5 N/mm²
Mélange de sable et gravier 0,4 N/mm²
Glaise compacte ou terrain dur 0,4 N/mm²
Gros sable 0,3 N/mm²
Glaise sablonneuse 0,2 N/mm²
Argile ou remblais Entre 0.03 et 0,1 N/mm²

 

Calcul de la surface de fondation

Maintenant que nous savons determiner une charge appliquée et que nous avons (à titre d’exemple) la limite de pression du terrain, nous allons pouvoir determiner la surface de la fondation.

La surface de la fondation se détermine en fonction de la charge appliquée et de la limite de pression du terrain par le calcul suivant :

Surface en mm² = Charge (en N) / Limite de pression
creuser-fondation

Calcul de la longueur d’un côté

Nous allons enfin pouvoir calculer la longueur d’un côté suivant le type de semelle que nous souhaitons réaliser.

 

1- Cas d’une semelle isolée carrée

Pour trouver la dimension d’un côté de la fondation, il suffit de calculer la racine carrée de la surface trouvée.

Dimension d’un côté en mm = Racine carrée de la surface de fondation

2- Cas d’une semelle isolée rectangulaire

Il faut diviser la surface de la semelle par la dimension d’un côté. Avec cette méthode vous pouvez determiner vous-même une longueur fixe (arbitrairement ou suivant une contrainte) puis calculer le second côté. Bien entendu, il faudra rester cohérent et ne pas choisir des dimensions extrêmes.

Longueur du second côté en mm = Surface de fondation / longueur de votre choix

3- Cas d’une semelle filante

Pour une semelle filante, les dimensions se determinent en prenant une référence de charge correspondant à 1 mètre linéaire. Cette référence sur 1 mètre sera determinée à l’endroit où la construction est la plus lourde. On trouve la largeur d’une fondation filante par la calcul suivant :

Largeur de la semelle linéaire = Surface de fondation (en m²) / 1 mètre linéaire

Attention ! Cette fois-ci la charge appliquée ne correspond pas à la charge totale. Elle se détermine sur seulement 1 mètre de construction. Il vous faudra donc trouver la masse correspondant à un mètre de construction. Une fois cette charge définie, vous pourrez trouver la surface de la semelle.

 

Calcul de la masse de la fondation

Rappelez-vous au début de la partie sur le calcul de la charge appliquée, je vous ai dit que cette charge se calculait en fonction de la masse de la construction fondation comprise. A ce stade, nous n’avons pas encore les dimensions de notre fondation puisqu’elles ne sont pas encore calculées. Il va donc falloir faire une estimation des dimensions de la semelle et faire une vérification.

Partons du principe que nous connaissons les éléments suivants :

Largeur fondation Hauteur fondation Longueur fondation Masse du béton Charge/mètre linéaire (hors fondation) Limite de pression
0.50m 0.40m 1m 2400 Kg/m3 50000 N/ml 0,1 N/mm²

Avec les éléments ci-dessus, nous pouvons estimer le poids théorique de la fondation par le calcul suivant :

0,50m X 0.40m X 1m X 2400Kg/m3 = 480 Kg/mètre linéaire

Déterminons maintenant la charge appliquée :

480 X 9,81 = 4708,8 N

La charge appliquée totale sera de 50000 N + 4708,8 N = 54708,8 N. Calculons maintenant la surface de la semelle :

54708,8 / 0.1 = 547088mm²

Soit 0,55m². Donc la largeur de la fondation sera égale à 0,55m² / 1m = 0.55m. Aïe ! 0,55 pour 0,50 estimé, ce n’est pas bon. La largeur de la semelle a été sous estimée. Il est nécessaire d’augmenter cette largeur et de recommencer le calcul. Nous augmenterons donc la largeur à 0,60m. Voici le résultat de mes calculs :

Poids théorique Charge appliquée Charge appliquée totale Surface semelle Largeur semelle
576Kg 5650,6N 55650,6N 556505,6mm² 0,56m

Ouf ! 0,56 pour 0,60 estimé… ça passe !!!

 

Calcul de la hauteur de semelle sans ajout d’armature

Il faut savoir qu’à la base les forces d’appuis sur une semelle en béton se répartissent avec un angle de 60°. Nous allons donc pouvoir calculer l’épaisseur de la fondation en multipliant la cote correspondant à la distance entre le mur et le bord de la semelle par la tangente de 60°.

epaisseur-fondation

Nous avons estimé tout à l’heure une fondation de 60 X 40cm. La tangente de 60° est égale à 1,732 (j’ai utilisé ma calculette !). Notre calcul donnera donc :

20 X 1,732 = 34,64

L’épaisseur de notre semelle pourra être de 35cm. Il faut faire attention à ce que l’épaisseur minimum d’une fondation ne descende pas en dessous de 30cm (c’est la règle). Si vous vous retrouvez avec une trop forte épaisseur, il faudra envisager, par souci d’économie, de placer des armatures métalliques dans votre fondation. Dans ce cas précis, il est nécessaire de faire appel à un ingénieur du bâtiment.

A propos de Sébastien NASLES

Sébastien, surnommé "Le Rénovateur" est consultant investisseur spécialisé dans les différents corps de métiers du bâtiment.


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