La fondation en bande a une géométrie non standard : sa longueur est des dizaines de fois supérieure à sa profondeur et sa largeur. Grâce à cette conception, presque toutes les charges sont réparties le long de la courroie. Une pierre en béton ne peut pas compenser à elle seule ces charges : sa résistance à la flexion n'est pas suffisante. Pour donner à une structure une résistance accrue, on utilise non seulement du béton, mais aussi du béton armé - il s'agit d'une pierre en béton avec des éléments en acier situés à l'intérieur - un renfort en acier. Le processus de pose du métal est appelé renforcement des fondations en bandes. Ce n'est pas difficile de le faire de ses propres mains, les calculs sont élémentaires, les schémas sont connus.
La quantité, l'emplacement, les diamètres et le type de renfort - tout cela doit être précisé dans le projet. Ces paramètres dépendent de nombreux facteurs : à la fois de la situation géologique du site et de la masse du bâtiment en construction. Si vous voulez avoir une base solide et garantie, vous avez besoin d’un projet. En revanche, si vous construisez un petit bâtiment, vous pouvez essayer, sur la base de recommandations générales, de tout faire vous-même, y compris la conception d'un schéma de renforcement.
Schéma de renforcement
L'emplacement du renfort dans la fondation en bande en coupe transversale est un rectangle. Et il y a une explication simple à cela : ce schéma fonctionne le mieux.
Renforcement d'une fondation en bande avec une hauteur de bande ne dépassant pas 60-70 cm
Deux forces principales agissent sur la fondation en bande : les forces de soulèvement pressent par le bas en cas de gel et la charge de la maison par le haut. Le milieu de la bande n'est presque pas chargé. Pour compenser l'action de ces deux forces, deux ceintures de renfort de travail sont généralement réalisées : au dessus et en dessous. Pour les fondations peu profondes et moyennement profondes (jusqu'à 100 cm de profondeur), cela suffit. Pour les courroies profondes, 3 courroies sont déjà nécessaires : une hauteur trop élevée nécessite un renfort.
Pour garantir que les ferrures de travail sont au bon endroit, elles sont sécurisées d'une certaine manière. Et ils le font en utilisant des tiges d'acier plus fines. Ils ne participent pas aux travaux, ils maintiennent seulement le renfort de travail dans une certaine position - ils créent une structure, c'est pourquoi ce type de renfort est appelé structurel.
Comme on peut le voir sur le schéma de renforcement des fondations en bandes, les barres de renforcement longitudinales (de travail) sont liées avec des supports horizontaux et verticaux. Ils sont souvent réalisés sous la forme d'une boucle fermée - une pince. Il est plus facile et plus rapide de travailler avec eux et la conception est plus fiable.
Quels raccords sont nécessaires
Pour les fondations en bandes, deux types de tiges sont utilisés. Pour les longitudinaux qui supportent la charge principale, la classe AII ou AIII est requise. De plus, le profilé est nécessairement nervuré : il adhère mieux au béton et transfère normalement la charge. Pour les linteaux structurels, des renforts moins chers sont utilisés : AI lisse de première classe, de 6 à 8 mm d'épaisseur.
Récemment, le renforcement en fibre de verre est apparu sur le marché. Selon les fabricants, il présente de meilleures caractéristiques de résistance et est plus durable. Mais de nombreux concepteurs déconseillent son utilisation dans les fondations des bâtiments résidentiels. Selon les normes, il doit être en béton armé. Les caractéristiques de ce matériau sont connues et calculées depuis longtemps ; des profils de renforcement spéciaux ont été développés qui garantissent que le métal et le béton sont combinés en une seule structure monolithique.
Comment le béton se comportera lorsqu'il sera associé à de la fibre de verre, avec quelle fermeté un tel renfort adhèrera au béton, dans quelle mesure cette paire résistera aux charges - tout cela est inconnu et n'a pas été étudié. Si vous souhaitez expérimenter, veuillez utiliser de la fibre de verre. Non, prenez des ferrures.
Calcul à faire soi-même du renforcement des fondations en bandes
Tout travail de construction est réglementé par les GOST ou les SNiP. Le renforcement ne fait pas exception. Elle est réglementée par le SNiP 52-01-2003 « Structures en béton et béton armé ». Ce document précise la quantité minimale de ferraillage requise : elle doit représenter au moins 0,1 % de la surface de la section transversale de la fondation.
Détermination de l'épaisseur du renfort
Étant donné que la fondation en bande a en coupe la forme d'un rectangle, l'aire de la section transversale se trouve en multipliant les longueurs de ses côtés. Si le ruban a une profondeur de 80 cm et une largeur de 30 cm, alors la surface sera de 80 cm * 30 cm = 2400 cm 2.
Vous devez maintenant trouver la surface totale du renfort. Selon le SNiP, il devrait être d'au moins 0,1 %. Pour cet exemple, elle est de 2,8 cm 2. Maintenant, en utilisant la méthode de sélection, nous allons déterminer le diamètre des tiges et leur nombre.
Citations de SNiP relatives au renforcement (pour agrandir l'image, faites un clic droit dessus)
Par exemple, nous prévoyons d'utiliser un renfort d'un diamètre de 12 mm. Son aire de section transversale est de 1,13 cm 2 (calculée à l'aide de la formule de l'aire d'un cercle). Il s'avère que pour fournir des recommandations (2,8 cm 2), nous aurons besoin de trois tiges (ou on dit aussi « fils »), puisque deux ne suffisent clairement pas : 1,13 * 3 = 3,39 cm 2, et c'est plus que 2,8 cm 2, recommandés par SNiP. Mais il ne sera pas possible de diviser trois fils en deux courroies et la charge des deux côtés sera importante. Par conséquent, ils en empilent quatre, créant ainsi une solide marge de sécurité.
Afin de ne pas enfouir d'argent supplémentaire dans le sol, vous pouvez essayer de réduire le diamètre du renfort : calculez-le à 10 mm. La superficie de cette tige est de 0,79 cm 2. Si l'on multiplie par 4 (le nombre minimum de barres d'armature de travail pour une charpente en bande), on obtient 3,16 cm 2, ce qui est également suffisant avec une marge. Ainsi, pour cette version de fondation en bande, vous pouvez utiliser des renforts nervurés de classe II d'un diamètre de 10 mm.
Le renforcement d'une fondation en bande pour un chalet est réalisé à l'aide de tiges avec différents types de profils
Étape d'installation
Il existe également des méthodes et des formules pour tous ces paramètres. Mais pour les petits bâtiments, c’est plus simple. Selon les recommandations de la norme, la distance entre les branches horizontales ne doit pas dépasser 40 cm, ce paramètre sert de guide.
Comment déterminer à quelle distance poser les renforts ? Pour éviter la corrosion de l’acier, il doit être noyé dans le béton. La distance minimale du bord est de 5 cm, sur cette base la distance entre les tiges est calculée : tant verticalement qu'horizontalement, elle est inférieure de 10 cm aux dimensions du ruban. Si la largeur de la fondation est de 45 cm, il s'avère qu'entre les deux fils il y aura une distance de 35 cm (45 cm - 10 cm = 35 cm), ce qui correspond à la norme (moins de 40 cm).
L'étape de renforcement d'une fondation en bande est la distance entre deux barres longitudinales
Si notre ruban mesure 80*30 cm, alors les renforts longitudinaux sont situés les uns des autres à une distance de 20 cm (30 cm - 10 cm). Étant donné que les fondations de niveau moyen (jusqu'à 80 cm de hauteur) nécessitent deux ceintures de renfort, une ceinture de l'autre est située à une hauteur de 70 cm (80 cm - 10 cm).
Maintenant, à quelle fréquence installer les cavaliers. Cette norme est également dans SNiP : le pas de pose des pansements verticaux et horizontaux ne doit pas dépasser 300 mm.
Tous. Nous avons calculé le renforcement de la fondation en bande de nos propres mains. Mais gardez à l’esprit que ni la masse de la maison ni les conditions géologiques n’ont été prises en compte. Nous nous sommes appuyés sur le fait que ces paramètres étaient basés sur .
Renfort d'angle
Dans la conception d'une fondation en bande, le point le plus faible sont les coins et la jonction des murs. À ces endroits, les charges provenant de différents murs sont combinées. Pour qu'ils soient redistribués avec succès, le renfort doit être correctement noué. Connectez-le simplement de manière incorrecte : cette méthode n’assurera pas le transfert de charge. En conséquence, après un certain temps, des fissures apparaîtront dans la fondation en bande.
Le schéma correct pour renforcer les coins : soit des coudes sont utilisés - des pinces en forme de L, soit des fils longitudinaux sont rallongés de 60 à 70 cm et pliés autour du coin
Pour éviter cette situation, lors du renforcement des coins, des schémas spéciaux sont utilisés : la tige est pliée d'un côté à l'autre. Ce "chevauchement" doit être d'au moins 60 à 70 cm. Si la longueur de la tige longitudinale n'est pas suffisante pour se plier, utilisez des pinces en forme de L avec des côtés également d'au moins 60 à 70 cm. Schémas de leur emplacement et de la fixation du renfort sont présentés sur la photo ci-dessous.
Les culées des piles sont renforcées selon le même principe. Il est également conseillé de prendre le renfort avec une réserve et de le plier. Il est également possible d'utiliser des pinces en forme de L.
Schéma de renforcement des murs adjacents dans une fondation en bande (pour agrandir l'image, faites un clic droit dessus)
Attention : dans les deux cas, dans les coins, l'étape de pose des cavaliers transversaux est réduite de moitié. Dans ces lieux, ils deviennent déjà des travailleurs - ils participent à la redistribution de la charge.
Renforcement de la base d'une fondation en bande
Sur des sols à portance peu élevée, sur des sols soulevés ou sous des maisons lourdes, les fondations filantes sont souvent réalisées avec une semelle. Il transfère la charge sur une plus grande surface, ce qui confère une plus grande stabilité à la fondation et réduit l’affaissement.
Pour éviter que la semelle ne s'effondre sous la pression, elle doit également être renforcée. La figure montre deux options : une et deux ceintures de renfort longitudinal. Si les sols sont complexes, avec une forte tendance à la cuisson hivernale, alors deux ceintures peuvent être posées. Pour les sols normaux et moyennement lourds, un seul suffit.
Les barres de renfort posées dans le sens de la longueur fonctionnent. Comme pour la cassette, ils sont pris en deuxième ou troisième classe. Ils sont situés à une distance de 200 à 300 mm les uns des autres. Ils sont reliés à l’aide de courts morceaux de tige.
Deux méthodes de renforcement de la base d'une fondation en bande : à gauche pour les fondations à capacité portante normale, à droite pour les sols peu fiables
Si la semelle n'est pas large (conception rigide), alors les segments transversaux sont structurels et ne participent pas à la répartition des charges. Ensuite, ils sont fabriqués avec un diamètre de 6 à 8 mm, pliés aux extrémités pour recouvrir les tiges extérieures. Ils sont attachés à tout le monde à l'aide d'un fil de reliure.
Si la semelle est large (flexible), le renfort transversal dans la semelle fonctionne également. Elle résiste aux tentatives du sol de « l’effondrer ». Par conséquent, dans cette version, les semelles utilisent un renfort nervuré du même diamètre et de la même classe que le renfort longitudinal.
De quelle quantité de canne avez-vous besoin ?
Après avoir développé un schéma de renforcement de fondations en bandes, vous savez de combien d'éléments longitudinaux vous avez besoin. Ils sont posés sur tout le périmètre et sous les murs. La longueur du ruban sera la longueur d'une tige de renfort. En le multipliant par le nombre de fils, vous obtenez la longueur requise du renfort de travail. Ajoutez ensuite 20 % au chiffre obtenu - une marge pour les joints et les chevauchements. C'est la quantité en mètres dont vous aurez besoin pour travailler en renfort.
Vous devez maintenant calculer la quantité de renforcement structurel. Calculez le nombre de barres transversales qu'il doit y avoir : divisez la longueur du ruban par le pas de pose (300 mm ou 0,3 m, si vous suivez les recommandations du SNiP). Ensuite, vous calculez combien il faut pour fabriquer un linteau (ajoutez la largeur de la cage de renfort avec la hauteur et doublez-la). Multipliez le chiffre obtenu par le nombre de cavaliers. Vous ajoutez également 20% au résultat (pour les connexions). Ce sera la quantité de renfort structurel pour renforcer la fondation en bande.
En utilisant un principe similaire, vous calculez la quantité nécessaire pour renforcer la semelle. En mettant le tout ensemble, vous découvrirez combien de renforcement est nécessaire pour la fondation.
Technologies d'assemblage de renforts pour fondations en bandes
Le renforcement à faire soi-même de la fondation en bande commence après l'installation. Il existe deux options :
Les deux options sont imparfaites et chacun décide de la manière dont cela lui sera plus facile. Lorsque l’on travaille directement dans une tranchée, il faut connaître la marche à suivre :
- Les tiges longitudinales de la ceinture renforcée inférieure sont posées en premier. Ils doivent être surélevés de 5 cm du bord du béton. Il est préférable d'utiliser des pieds spéciaux pour cela, mais les morceaux de briques sont populaires parmi les développeurs. Le renfort est également à 5 cm des murs de coffrage.
- A l'aide de pièces transversales de renfort structurel ou de contours moulés, ils sont fixés à la distance souhaitée à l'aide de fil de ligature et d'un crochet ou d'un pistolet à ligaturer.
- Ensuite, il y a deux options :
- Si des contours en forme de rectangles ont été utilisés, la ceinture supérieure leur est immédiatement attachée en haut.
- Si, lors de l'installation, vous utilisez des pièces coupées pour les barres transversales et les poteaux verticaux, l'étape suivante consiste à attacher les poteaux verticaux. Une fois qu'ils sont tous noués, une deuxième ceinture de renfort longitudinal est nouée.
Il existe une autre technologie pour renforcer les fondations en bandes. Le cadre s'avère rigide, mais il y a une grande consommation de tiges pour les poteaux verticaux : elles sont enfoncées dans le sol.
La deuxième technologie pour renforcer une fondation en bande consiste d'abord à enfoncer des poteaux verticaux, à y attacher des fils longitudinaux, puis à connecter le tout avec des fils transversaux.
- Tout d'abord, des poteaux verticaux sont enfoncés aux coins du ruban et à la jonction des tiges horizontales. Les racks doivent avoir un grand diamètre de 16 à 20 mm. Ils sont placés à une distance d'au moins 5 cm du bord du coffrage, en vérifiant l'horizontalité et la verticale, et enfoncés dans le sol à 2 mètres.
- Ensuite, des tiges verticales du diamètre calculé sont enfoncées. Nous avons déterminé le pas d'installation : 300 mm, dans les coins et aux jonctions des murs il est moitié moins - 150 mm.
- Les fils longitudinaux de la ceinture de renfort inférieure sont liés aux poteaux.
- A l'intersection des crémaillères et des renforts longitudinaux, des cavaliers horizontaux sont noués.
- La ceinture de renfort supérieure est liée et située à 5 à 7 cm sous la surface supérieure du béton.
- Les cavaliers horizontaux sont liés.
Il est plus pratique et plus rapide de réaliser une ceinture de renfort en utilisant des contours préformés. La tige est pliée pour former un rectangle avec les paramètres spécifiés. Tout le problème est qu’ils doivent être identiques, avec un minimum d’écarts. Et il en faut un grand nombre. Mais le travail dans les tranchées avance alors plus vite.
Comme vous pouvez le constater, le renforcement d'une fondation en bande est un processus long et loin d'être le plus simple. Mais vous pouvez vous en sortir même seul, sans aide. Cela prendra cependant beaucoup de temps. Il est plus facile de travailler à deux ou trois personnes : chacun porte les cannes et les dispose.
Le renforcement des fondations est une procédure complexe et il peut être difficile de prendre correctement en compte toutes les nuances. Mais si vous suivez toutes les instructions pour renforcer une fondation en bande, regardez une vidéo sur le sujet et gérez-la vous-même, c'est toujours possible. L'une des étapes importantes de la construction est le calcul des fondations.
Le socle en bande est une bande de béton qui s'étend sur tout le périmètre du futur bâtiment. Il est le plus souvent utilisé dans la construction de campagne, car il permet de construire rapidement une fondation sur tout type de sol. Ce type de fondation est universel.
La base en bande peut être utilisée :
- pour les bâtiments en béton, brique et pierre ;
- pour les bâtiments à planchers lourds (préfabriqués en béton armé ou monolithiques, métalliques) ;
- si le site est constitué de différents types de sol (par exemple, une partie est du sable et l'autre est du limon soulèvement) ;
- si le bâtiment a un rez-de-chaussée ou un sous-sol.
Les fondations en bandes sont populaires parmi les constructeurs de maisons privées en raison de leur simplicité d'exécution technologique.
Les fondations en bandes sont divisées en : préfabriquées, monolithiques, en moellons.
Au stade de la planification, il est nécessaire de sélectionner correctement les éléments nécessaires au renforcement et leur quantité. C'est pourquoi il est recommandé de dresser un dessin détaillé de la future fondation avec le schéma choisi. Si vous faites une erreur au stade de la conception (économie de matériaux de construction, conception incorrecte de la structure ou réalisation d'un dessin inexact), cela peut par la suite entraîner des conséquences négatives.
Le plus souvent, ils rencontrent les problèmes suivants résultant de dessins mal exécutés :
- fausser;
- quantité insuffisante de matériel;
- déformations de toutes sortes;
- précipitations inégales;
- apparition de fissures, etc.
Le calcul du nombre d'éléments, un dessin correctement exécuté et son suivi à toutes les étapes vous permettront de construire une structure solide et durable. Afin de calculer la quantité de renforcement pour une fondation en bande, le moyen le plus simple consiste à utiliser un calculateur en ligne ou un programme spécial.
Profondeur de pose
Pour qu'une telle fondation puisse fonctionner longtemps, il doit être posé à la bonne profondeur. Pour ce faire, vous devez étudier le type de sol et la distance sur laquelle il gèle.
Il existe des types de fondations peu profondes et encastrées. Le premier type est utilisé pour la construction sur des sols soulevant et légèrement soulevant. C'est l'option la plus couramment utilisée dans la construction de chalets d'été. Les coûts de sa construction ne représentent que 15 à 18 % du coût total de la construction.
À son tour, la fondation enterrée est stable et durable. Il convient également aux bâtiments à deux étages. Il s’agit donc d’une option plus coûteuse. La profondeur de la fondation enterrée est calculée à l'aide de la formule profondeur de gel plus 10-20 cm. Bien sûr, plus il y a d'étages, plus les fondations doivent être profondes. Cela dépend aussi du type de sol. Si le sol est bon, la profondeur peut être réduite. Pour une maison légère à un étage, une fondation peu profonde est souvent utilisée. La profondeur des fondations d'une maison à deux niveaux constituée de blocs de mousse atteint 50 cm.
Une fondation posée au-dessus du point de congélation du sol sera poussée hors du sol en hiver, ce qui peut conduire à sa destruction.
Schéma de renforcement des fondations en bandes
Le renforcement d'une fondation filante est une étape critique dont dépend la durée de vie du bâtiment. Le renforcement des fondations superficielles et enterrées diffère légèrement. Dans le premier cas, renforcer la base est beaucoup plus simple. De plus, vous pouvez prévoir un petit sous-sol. Il convient à la construction de la base de la plupart des bâtiments en bois : chalets, bains publics, bâtiments agricoles.
Une fondation de type encastré est posée sous les maisons en pierre avec des sols en béton uniformes ou dans des bâtiments dans lesquels plusieurs étages et sous-sols sont prévus. Bien entendu, dans ce cas, des investissements financiers importants seront nécessaires.
Étant donné que la fondation subit des charges importantes pendant le fonctionnement, il est nécessaire de renforcer les parties supérieure et inférieure. Et si sa hauteur dépasse 150 mm, il est nécessaire d'installer davantage de tiges d'acier dans les sens transversal et vertical. Il est nécessaire de renforcer la fondation avec des renforts laminés à chaud dont le diamètre est de 6 à 8 mm.
Les raccords de travail doivent avoir un diamètre de 10 à 20 mm et les raccords auxiliaires de 6 à 10 mm. Les barres de renfort se chevauchent afin d'éviter la superposition. Les tiges transversales sont reliées à des pinces spéciales longitudinales. Le renforcement longitudinal doit être situé à l’intérieur du cadre préfabriqué. Après avoir installé les tiges, elles doivent être attachées. Ceci est fait pour garantir qu'à l'avenir, des fissures et des éclats ne se formeront pas sur les fondations.
La répartition des renforts est réalisée conformément aux codes du bâtiment SNiP 52-01-2003. Cette disposition indique que la distance entre les tiges situées verticalement est calculée en fonction du matériau de remplissage en béton et de son mode de pose. La règle réglementée dans le SNiP 52-01-2003 indique les normes de pose des tiges longitudinales : la distance entre elles ne doit pas dépasser 40 cm.
Méthodes de fixation des pièces de renfort
Il existe deux manières de relier les tiges : le soudage et le tricotage. Dans la construction individuelle, la reliure métallique est le plus souvent utilisée, dans la production de masse, le soudage. Il est également préférable d'utiliser le tricot car les endroits où le renfort est fixé par soudage sont sujets à la corrosion, perdant en résistance et en fiabilité d'adhérence. Le soudage des renforts est autorisé si la tige est marquée de la lettre « C ».
Principes de base du renforcement des fondations
Tout d'abord, des tiges de petit diamètre sont enfoncées par incréments de 50 à 80 cm et leur hauteur ne doit pas dépasser la hauteur du coffrage. Une brique est posée au fond de la tranchée, qui servira de support au niveau de renforcement inférieur. Ensuite, une tige métallique est fixée à une certaine hauteur du sol.
Il faut que le cadre soit à une distance de 5 cm de chaque côté de la tranchée. C’est dans ce cas que l’armature sera totalement immergée dans le béton. Pour rendre les supports encore plus solides, installez un coussin de sable.
Une couche protectrice de béton pour renforcement est destinée à le protéger de la corrosion
La séquence technologique est la suivante :
- du sable d'au moins 10 à 20 cm de hauteur est versé au fond de la fosse;
- soigneusement compacté;
- arrosé avec de l'eau.
Lorsque le sable sèche, ce qui prend généralement 2 à 3 jours, des géotextiles sont posés sur le coussin.
En fonction du type de sol et de la hauteur du futur bâtiment, la taille du coussin de sable peut augmenter. Dans certains cas, la taille du coussin de sable atteint jusqu'à 80 cm.
Règles de base pour renforcer une fondation monolithique
Pour renforcer une fondation monolithique, vous aurez besoin de 2 à 4 tiges dans la membrure inférieure et la membrure supérieure. Ils sont pliés dans une structure ressemblant à des marches et renforcés par un treillis spécial en tiges.
Les tiges de renfort doivent avoir un diamètre de 10 à 12 mm. Cela détermine ensuite la manière dont ils seront assemblés - par soudage ou tricotage. Pour donner à la structure une structure monolithique, les tiges sont posées dans deux directions et placées sous les planchers ou colonnes porteurs.
Les éléments de renforcement sont installés une fois le coffrage terminé et reliés entre eux par du fil. Ensuite, un maillage est placé dessus. Il faut tenir compte du fait que la structure ainsi que le treillis doivent être situés à au moins 7 cm du sol.
Le renforcement de la base de la fondation en bande est réalisé à l'aide d'un treillis placé sous le coussin. Les dimensions des cellules du cadre doivent être de 20...30 cm. De plus, il est préférable d'utiliser des tiges entières sans aucune connexion.
Caractéristiques du renfort en fibre de verre
Le renforcement d'une fondation en bande avec un renfort en fibre de verre n'est pas très différent du métal. La principale différence est que dans ce cas, il est plus facile de renforcer les coins. La durée de vie de ce renfort est bien plus longue que celle de l'acier. De plus, il n’y a aucun problème de corrosion. Le poids des tiges est également bien moindre, ce qui permet d'effectuer tous les travaux plus rapidement.
Caractéristiques du dispositif de coffrage
Lors du processus d'assemblage du coffrage, il est nécessaire de s'assurer que les barres d'armature ne touchent pas le sol, car cela accélérera l’apparition de la corrosion. La couche de mortier de béton qui protège l'armature doit mesurer au moins 5 à 8 cm.
L'une des étapes importantes est le renforcement des angles de la fondation, car... elle sera soumise à la plus grande pression. Si les travaux de renforcement ne sont pas effectués correctement, l'ensemble du bâtiment perdra sa stabilité et les tiges de renforcement ne pourront pas résister à la pression.
Il existe de nombreuses options pour construire des coffrages, mais pour les propriétaires privés, le moyen le plus simple consiste à utiliser des caisses en panneaux de bois.
Les coins sont réalisés à partir de tiges de classe A3. Un côté doit chevaucher l'autre d'environ 50 à 70 cm.. Les barres d'armature qui se trouvent à l'intérieur des coins doivent être en contact avec l'extérieur de l'armature.
Le renforcement des parties décoratives du socle (baie vitrée) et des éléments en T de la culée des éléments est également réalisé. Ces points vulnérables sont renforcés par des attaches supplémentaires en forme de U ou de L.
Pour plus d'informations sur la façon de renforcer une fondation en bande de vos propres mains, regardez la vidéo :
Beaucoup pensent que la section transversale et le nombre de tiges métalliques dans les fondations posées ne jouent pas un rôle particulier et utilisent tout ce qui leur tombe sous la main, du fil à tricoter aux tuyaux métalliques. Mais une telle connivence peut avoir un impact négatif à l'avenir, tant sur la fondation elle-même que sur la maison qui s'y trouve.
Pour que votre future maison vous serve pendant de nombreuses années, il est nécessaire que les fondations de cette maison soient suffisamment solides et durables, et le calcul correct du renforcement des fondations joue un rôle énorme à cet égard.
Dans cet article, nous calculerons le renfort métallique ; si vous devez calculer le renfort en fibre de verre, vous devrez alors prendre en compte ses caractéristiques.
Le calcul du renforcement d'une fondation en bande d'une maison privée n'est pas aussi compliqué qu'il n'y paraît à première vue et revient simplement à déterminer le diamètre requis du renforcement et sa quantité.
Schéma de renforcement des fondations en bandes
Pour calculer correctement le ferraillage dans une bande de béton armé, il est nécessaire de considérer les schémas de renforcement typiques pour les fondations en bande.
Pour les immeubles privés de faible hauteur, deux schémas de renforcement sont principalement utilisés :
- quatre tiges
- six tiges
Quel schéma de renforcement choisir ? Tout est très simple :
Selon SP 52-101-2003, la distance maximale entre les barres de renfort adjacentes situées dans la même rangée ne doit pas dépasser 40 cm (400 mm). La distance entre le renfort longitudinal extrême et la paroi latérale de la fondation doit être de 5 à 7 cm (50 à 70 mm).
Dans ce cas, avec la largeur de la fondation plus de 50 cm, il est conseillé d'utiliser schéma de renforcement à six barres.
Ainsi, en fonction de la largeur de la fondation en bande, nous avons choisi un schéma de renforcement, nous devons maintenant sélectionner le diamètre du renforcement.
Calcul du diamètre de renfort pour la fondation
Calcul du diamètre des armatures transversales et verticales
Le diamètre des armatures transversales et verticales doit être choisi selon le tableau :
Dans la construction de maisons privées à un ou deux étages, en règle générale, des tiges d'un diamètre de 8 mm sont utilisées comme renfort vertical et transversal, ce qui est généralement tout à fait suffisant pour les fondations en bandes de bâtiments privés de faible hauteur.
Calcul du diamètre du renfort longitudinal
Selon le SNiP 52-01-2003, la section transversale minimale du renforcement longitudinal dans une fondation en bande doit être 0,1% de la section transversale totale de la bande de béton armé. Cette règle doit être prise comme point de départ lors du choix du diamètre du renfort de la fondation.
Tout est clair avec la section transversale de la bande de béton armé, il faut multiplier la largeur de la fondation par sa hauteur, c'est-à-dire Disons que la largeur de votre bande est 40 cm, et la hauteur 100 cm(1 m), alors la section transversale sera 4000 cm2 .
La section transversale du renfort doit être 0,1% à partir de la section transversale de la fondation, la surface résultante est donc nécessaire 4000 cm2 / 1000 = 4 cm2 .
Afin de ne pas calculer la section transversale de chaque tige de renfort, vous pouvez utiliser une simple plaque. Grâce à lui, vous pouvez facilement sélectionner le diamètre requis du renfort pour la fondation.
Il y a de très légères inexactitudes dans le tableau en raison des arrondis des chiffres, veuillez les ignorer.
Important : Si la longueur du ruban est inférieure à 3 m, le diamètre minimum des barres de renfort longitudinales doit être de 10 mm.
Lorsque la longueur du ruban est supérieure à 3 m, le diamètre minimum du renfort longitudinal doit être de 12 mm.
Et ainsi, nous avons une section transversale minimale calculée du renfort dans la section de la fondation en bande, qui est égale à 4 cm 2 (cela prend en compte le nombre de tiges longitudinales).
Avec une largeur de fondation de 40 cm, il nous suffit d'utiliser un schéma de renforcement à quatre tiges. Nous revenons au tableau et regardons dans la colonne où sont données les valeurs de 4 barres d'armature, et sélectionnons la valeur la plus appropriée.
Ainsi, nous déterminons que pour notre fondation de 40 cm de large, 1 m de haut, avec un schéma de renforcement de quatre tiges, le renfort le plus approprié d'un diamètre de 12 mm, puisque 4 tiges de ce diamètre auront une section transversale de 4,52cm2.
Le calcul du diamètre de l'armature pour un cadre à six barres s'effectue de la même manière, seules les valeurs sont déjà tirées du poteau à six barres.
Il est à noter que le renfort longitudinal d'une fondation en bande doit être du même diamètre. Si, pour une raison quelconque, votre renfort est de diamètres différents, des tiges de plus grand diamètre doivent être utilisées dans la rangée du bas.
Calcul de la quantité de renfort pour la fondation
Il arrive souvent que le renfort ait été apporté sur le chantier, et lorsqu'ils commencent à tricoter le cadre, il s'avère qu'il manque. Il faut acheter plus et payer la livraison, et ce sont des dépenses supplémentaires qui ne sont pas du tout souhaitables dans la construction d'une maison privée.
Pour éviter que cela ne se produise, il est nécessaire de calculer correctement la quantité de renforcement de la fondation.
Disons que nous avons le schéma de fondation suivant :
Calcul de la quantité de renfort longitudinal
Vous devez d’abord trouver la longueur de tous les murs de fondation, dans notre cas ce sera :
6*3 + 12*2 = 42 m
Puisque nous avons un schéma de renforcement à 4 tiges, nous devons multiplier la valeur obtenue par 4 :
42 * 4 = 168 m
Nous avons obtenu la longueur de toutes les barres de renfort longitudinales, mais n'oublions pas que :
Lors du calcul de la quantité de renfort longitudinal, il est nécessaire de prendre en compte le lancement du renfort lors de l'assemblage, car il arrive très souvent que le renfort soit livré sur une section d'une tige de 4 à 6 m de long, et afin d'obtenir les 12 m requis, nous devrons joindre plusieurs tiges. Les barres d'armature doivent être assemblées avec un chevauchement, comme indiqué sur le schéma ci-dessous ; le début de l'armature doit être d'au moins 30 diamètres, soit lors de l'utilisation de raccords d'un diamètre de 12 mm, le lancement minimum doit être de 12 * 30 = 360 mm (36 cm).
Afin de prendre en compte ce lancement, il existe deux manières :
- Établir un schéma de la disposition des tiges et calculer le nombre de ces joints
- Ajoutez environ 10 à 15 % au chiffre obtenu, en règle générale, cela suffit.
Utilisons la deuxième option et afin de calculer la quantité de renforcement longitudinal pour la fondation, nous devons ajouter 10 % à 168 m :
168 + 168 * 0,1 = 184,8 m
Nous avons calculé le nombre de renforts longitudinaux uniquement d'un diamètre de 12 mm, calculons maintenant le nombre de tiges transversales et verticales en mètres.
Calcul de la quantité de ferraillage transversal et vertical pour une fondation en bande
Pour calculer la quantité de ferraillage transversal et vertical, revenons au diagramme, à partir duquel on peut voir qu'il faudra un « rectangle » :
0,35 * 2 + 0,90 * 2 = 2,5 m.
J'ai spécifiquement pris avec une marge non pas 0,3 et 0,8, mais 0,35 et 0,90 pour que le renfort transversal et vertical s'étende légèrement au-delà du rectangle obtenu.
Important : Très souvent, lors du montage d'une charpente dans une tranchée déjà creusée, un renfort vertical est placé au fond de la tranchée, et parfois il est également enfoncé un peu dans le sol pour une meilleure stabilité de la charpente. Il faudra donc en tenir compte, et il faudra alors non pas prendre en compte la longueur de 0,9 m de renfort vertical, mais l'augmenter d'environ 10 à 20 cm.
Comptons maintenant le nombre de ces « rectangles » dans tout le cadre, en tenant compte du fait qu'il y aura 2 de ces « rectangles » aux coins et à la jonction des murs de la fondation en bande.
Afin de ne pas souffrir de calculs et de ne pas vous perdre dans un tas de chiffres, vous pouvez simplement dessiner un schéma de la fondation et y marquer où seront situés vos « rectangles », puis les compter.
Prenons d'abord le côté le plus long (12 m) et comptons le nombre de renforts transversaux et verticaux sur celui-ci.
Comme vous pouvez le voir sur le schéma, sur le côté de 12 m, nous avons 6 de nos « rectangles » et deux parties de mur de 5,4 m chacune, sur lesquelles seront situés 10 autres linteaux.
Ainsi, nous obtenons :
6 + 10 + 10 = 26 pièces.
26 "rectangles" d'un côté de 12 M. De même, nous comptons les linteaux sur un mur de 6 m et constatons qu'il y aura 10 linteaux sur un mur de fondation en bande de six mètres.
Puisque nous avons deux murs de 12 mètres et 3 murs de 6 mètres, alors
26 * 2 + 10 * 3 = 82 pièces.
Rappelons que d'après nos calculs, chaque rectangle comportait 2,5 m de ferraillage :
2,5 * 82 = 205 m.
Calcul final de la quantité de renfort
Nous avons déterminé que nous avions besoin d'un renfort longitudinal d'un diamètre de 12 mm, et que les renforts transversaux et verticaux auront un diamètre de 8 mm.
D'après les calculs précédents, nous avons découvert que nous avions besoin de 184,8 m de ferraillage longitudinal et de 205 m de ferraillage transversal et vertical.
Il arrive souvent qu’il reste beaucoup de pièces de renfort de petite taille qui ne rentrent nulle part. Compte tenu de cela, il est nécessaire d'acheter des renforts un peu plus que ce qui a été calculé.
En suivant la règle ci-dessus, nous devons acheter 190 – 200 m raccords d'un diamètre de 12 mm et 210-220 m raccords d'un diamètre de 8 mm.
Si le renfort reste, ne vous inquiétez pas, vous en aurez besoin plus d’une fois au cours du processus de construction.
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Lors de la réalisation d'activités de construction pour la construction de bâtiments résidentiels et d'installations industrielles, différents types de fondations sont utilisés pour assurer la stabilité de la structure en construction. Les fondations réalisées le long du périmètre du bâtiment sont largement utilisées. Pour renforcer cette structure, un renforcement par ruban est réalisé.
La nécessité de renforcer une fondation en bande est due aux propriétés du béton, qui conserve son intégrité sous l'influence de charges de compression, mais est en même temps sujet aux fissures sous l'influence des moments de flexion et de tension. Ce grave inconvénient du monolithe en béton peut être compensé par le renforcement d'une fondation en bande monolithique, ce qui augmente la stabilité et la durée de vie des bâtiments en construction.
Les fondations du bâtiment absorbe des charges importantes liées à la réaction du sol, à la masse de la structure et à d'autres facteurs. Le cadre de renforcement est exposé à des concentrations de contraintes accrues, garantissant l'intégrité de la masse de béton. Les erreurs de renforcement des fondations associées à la destruction du niveau zéro peuvent avoir des conséquences fatales.
La fondation est la base d’un bâtiment, quel que soit son objectif ; c’est la partie la plus importante de tout bâtiment.
C'est pourquoi nous examinerons en détail comment renforcer correctement une fondation en bande, et nous attarderons sur les critères de choix du renforcement et la technologie de renforcement d'une fondation en bande.
Étape de règlement
Au stade de la conception, il est important de calculer habilement le type de renforcement nécessaire pour une fondation en bande. Cela créera une base fiable qui garantira les caractéristiques de résistance du bâtiment en construction avec une longue durée de vie. Lors de l'exécution de calculs au stade préparatoire des travaux, de nombreux facteurs doivent être analysés :
- caractéristiques du sol dans les conditions d'un chantier de construction spécifique ;
- charges agissantes, que le cadre de renfort perçoit ;
- la masse du bâtiment en raison des caractéristiques de conception et des matériaux utilisés ;
- les conditions climatiques dans la zone de construction ;
- réaction du sol associée à la proximité des eaux souterraines et au gel du sol à des températures négatives.
Les règles de renforcement des fondations en bandes prévoient une approche particulière pour la sélection du matériau de base
Sur la base des résultats des travaux de conception, le diamètre du renfort de la fondation en bande est déterminé et une décision est prise quant au degré de pénétration de la fondation dans le sol :
- Jusqu'à une profondeur limitée à 0,5 m pour les sols durs et peu sujets au soulèvement.
- Jusqu'à une profondeur d'immersion augmentée en dessous du niveau de congélation du sol pour les sols problématiques.
Les options ne s'arrêtent pas là. Après tout, la science de la construction ne reste pas immobile : de nouvelles structures de support plus résistantes sont en cours de développement. Une nouvelle option de base a été introduite et testée en fonctionnement, lorsqu'une dalle renforcée monolithique est coulée sur un cadre en bande renforcée préfabriqué. La meilleure conception de base est déterminée au stade de la conception, en tenant compte des conditions spécifiques du terrain réel. En fonction des caractéristiques de la base choisie en fonction du projet, les concepteurs décident s'il faut renforcer le ruban ou renforcer la dalle de fondation, ainsi que le meilleur renfort à utiliser pour la fondation.
Critères de sélection des renforts
Un renforcement approprié de la fondation en bande détermine les caractéristiques de résistance de la structure de support. Au moment de décider s’il faut renforcer une dalle située sur une base en bande ou renforcer une base standard, concentrez-vous sur les caractéristiques.
Le renforcement d'une fondation en bande monolithique nécessite le respect de certaines règles
Renforcez la base avec des tiges d'acier présentant les caractéristiques suivantes :
- la présence de l'indice « C » dans la désignation des tiges d'acier indique la possibilité d'utiliser des équipements de soudage électrique pour combiner des éléments avec un cadre commun ;
- la présence d'une lettre majuscule « K » dans l'abréviation confirme la résistance des tiges à la corrosion qui se produit lorsque le béton est saturé d'humidité ;
- désignation de classe de produit A2 et A3, qui permet l'utilisation de tiges d'acier fixées dans un cadre commun avec du fil, tout en conservant la résistance de chacun des éléments connectés. L'utilisation de soudures électriques pour fixer de telles tiges n'est pas autorisée.
Le renforcement des fondations constitué de tiges d'acier d'une section de 10 à 12 mm a la résistance opérationnelle requise. Le diamètre optimal de l'armature pour une fondation en bande est déterminé selon des calculs qui prennent en compte les conditions d'exploitation spécifiques, les caractéristiques du sol et les valeurs des charges d'exploitation.
À propos de la nécessité de renforcer
Dans quelle mesure est-il nécessaire de renforcer un massif de béton avec du fil d’acier ? Après tout, le béton présente des caractéristiques de résistance assez élevées. En effet, le béton présente une résistance accrue aux charges de compression, mais nécessite un renforcement contre les effets destructeurs des forces de traction.
La plus grande probabilité d'étirement se situe à la surface de la base, c'est là que le renfort doit être placé
La fondation est la partie la plus vulnérable de la structure. Étant donné que la partie supérieure du bâtiment est soumise à des charges de compression et que la partie inférieure est soumise à des charges de traction, une pose appropriée des fondations joue un rôle important. Pour effectuer le renforcement correct d'une fondation en bande de vos propres mains, vous devez effectuer un calcul selon le schéma.
Une telle base est en fait une bande de béton armé qui longe la partie extérieure du bâtiment et sous les murs porteurs à l'intérieur.
En compression, les structures en béton peuvent résister 50 fois plus qu’en traction.. Les parties supérieure et inférieure de la structure subissent des surcharges, il est donc nécessaire de renforcer les deux parties. Il n'y a presque aucune charge sur la partie médiane. Les ferrures métalliques aident à résoudre ces problèmes.
Pour assurer la solidité, la fiabilité, la pérennité du bâtiment, toute fondation doit être renforcée. Après tout, la fondation est soumise à diverses charges. Cela inclut le poids de toute la maison et les divers mouvements du sol. Le schéma de renforcement d'une fondation en bande ressemble au squelette d'une structure assemblée à partir de tiges d'acier. Afin de choisir le schéma nécessaire, vous devez comprendre de quoi il s’agit.
Le renforcement d'une fondation en bande peut être facilement réalisé de vos propres mains, sans l'intervention de spécialistes. Il est important tout d'abord de sélectionner correctement le diamètre requis du renfort
Matériau de renfort
Le choix du matériau est une étape assez importante. Pour renforcer une fondation en bande de vos propres mains, utilisez des tiges d'acier de différentes sections ou renfort en fibre de verre. Mais le métal est le plus souvent utilisé.
Le renfort horizontal principal a une section de tiges de 12 à 24 mm. Les tiges qui seront positionnées verticalement sont auxiliaires. C'est pourquoi généralement la section transversale des tiges verticales est de 4 à 12 mm. Une telle différence est due à la variation des charges sur les fondations et dépend directement du type de sol et du poids de la structure.
Des tiges verticales auxiliaires sont installées si la hauteur de la fondation dépasse 15 cm. Dans ce cas, un renfort d'une section transversale de 6 à 8 mm de classe A1 est utilisé. Le cadre est assemblé à partir de tiges et de pinces, les nettoyant ainsi de la rouille. Si nécessaire, les tiges sont redressées et coupées. Du fil à tricoter et un crochet sont utilisés pour relier les tiges. Les travaux de soudage peuvent être effectués si les tiges sont marquées « C ».
Le choix du diamètre est influencé par le nombre de niveaux horizontaux et le schéma de renforcement de la fondation en bande.
Calcul du renforcement des fondations en bandes
Le nombre d'éléments de renforcement doit être calculé en fonction de la taille de la base. Pour les fondations dont la largeur est de 40 cm, 4 tiges longitudinales suffisent - deux en haut et deux en bas. Pour installer une rangée de cadres dans un socle en bande de 6x6 m, il vous faudra en moyenne 24 m de renfort. Si vous posez 4 tiges à la fois, vous aurez besoin de 96 m de tiges longitudinales.
Pour le renforcement transversal et vertical d'une fondation dont la largeur est de 0,3 m et la hauteur de 1,9 m pour chaque fixation à une distance de 5 cm de la surface, selon le calculateur de béton, il faut (30-5-5 )x2+(190-5-5)x2= 400 cm ou 4 m d'éléments de renfort de forme lisse.
Si le pas de montage des pinces est de 0,5 m, le nombre de connexions sera : 24/0,5+1=49 pcs. Cela signifie que, d'après les calculs, vous aurez besoin de 4x49 = 196 m de tiges transversales et verticales.
La section transversale totale du renfort et son poids, en fonction du diamètre des tiges, peuvent être calculés à partir du tableau :
Diamètre des raccords, mm |
Surface calculée de la tige transversale, mm2, avec le nombre de tiges | Poids théorique d'une longueur de 1 m de renfort, kg | ||||||||
| 6 | 28,3 | 57 | 85 | 113 | 141 | 170 | 198 | 226 | 254 | 0,222 |
| 8 | 50,3 | 101 | 151 | 201 | 251 | 302 | 352 | 402 | 453 | 0,395 |
| 10 | 78,5 | 157 | 236 | 314 | 393 | 471 | 550 | 628 | 707 | 0,617 |
| 12 | 113,1 | 226 | 339 | 452 | 565 | 679 | 792 | 905 | 1018 | 0,888 |
| 14 | 153,9 | 308 | 462 | 616 | 769 | 923 | 1077 | 1231 | 1385 | 1,208 |
La surface minimale de renforcement des fondations est réglementée par les documents réglementaires et la résistance de la fondation en dépend
Quel schéma vaut-il mieux choisir ?
Il existe deux principaux schémas de renforcement qui sont le plus souvent utilisés pour renforcer les fondations des bâtiments de faible hauteur :
- quatre tiges ;
- six tiges.
Conformément au SNiP 52-101-2003, les barres de renfort adjacentes doivent être situées à une distance de 40 cm (400 mm) sur une rangée. Le renfort longitudinal extrême doit être à une distance de 5 à 7 cm (50 à 70 mm) des parois latérales de la base. C'est pourquoi, si la largeur de la base est supérieure à 50 cm, il est préférable d'utiliser un schéma de renforcement à six tiges.
En fonction de cela, le diamètre des tiges d'acier est sélectionné.
Typiquement, pour une base en bande, les tiges sont posées « en cage ». Dans ce cas, toutes les tiges sont fixées selon un angle de 90°. Pour la disposition longitudinale, des matériaux de renforcement de classe A3, de forme ronde, sont utilisés.
Comment renforcer les coins
Les coins supportent beaucoup de charge. Par conséquent, lors du renforcement, il faut veiller à les renforcer.
ÀLes règles suivantes doivent être prises en compte :
- la tige doit être pliée de manière à ce qu'un côté soit enterré dans un mur de la fondation et l'autre dans l'autre mur ;
- si la tige n'est pas assez longue pour faire un virage, des profilés en forme de L peuvent être utilisés pour fixer les tiges au coin.
Le plus souvent, des raccords de classe A3 sont utilisés à cet effet.
Comment faire du renforcement soi-même
Pour ce faire, prenez comme base un carré ou un rectangle.
Avant d'installer la charpente, un coussin de sable de 1 m de profondeur doit être posé au fond de la tranchée.
Le cadre est installé comme suit :
- des briques sont posées au fond de la tranchée dont la hauteur est de 5 cm (afin de créer un espace entre la partie inférieure du socle et la charpente) ;
- pour installer des tiges de crémaillère, il est nécessaire de réaliser au préalable un échantillon selon lequel les tiges seront coupées ;
- des tiges de forme longitudinale sont posées sur les briques ;
- Des cavaliers horizontaux d'une longueur légèrement inférieure à l'épaisseur de la base (environ 5 cm de chaque côté) sont liés aux tiges longitudinales par incréments de 50 cm à l'aide de fil à tricoter ;
- des tiges sont fixées verticalement aux coins des alvéoles formées, d'une longueur inférieure de 10 cm à la hauteur de la base ;
- les tiges longitudinales supérieures sont montées sur le renfort vertical ;
- Les tiges transversales supérieures sont liées aux coins résultants.
Lors du renforcement d'une fondation en bande, il est nécessaire de respecter les exigences du SNiP 52-01-2003
Dispositions de base du SNiP 52-01-2003
Les principales dispositions du SNiP 52-01-2003 concernent la distance entre les nervures horizontales de la charpente en acier et le diamètre de l'armature. Donc, entre les tiges longitudinales ne doit pas être inférieur à 25 cm et supérieur à 40 cm.
La section transversale des tiges est choisie en fonction du nombre de tiges longitudinales. Pour une fondation en bande, elle doit représenter au moins 0,1% de la surface de coupe de travail de la base. Par exemple, si la hauteur de la fondation est de 1 m et la largeur de 0,5 m, la section transversale doit être d'environ 500 mm2.
Vous pouvez voir plus clairement le diamètre minimum du renfort dans le tableau des exemples :
| Conditions d'utilisation des raccords | Diamètre minimum du renfort | Document réglementaire |
| Renfort de travail longitudinal sur un côté de 3 mètres ou moins | 10 millimètres | |
| Renfort de travail longitudinal sur un côté de plus de 3 mètres | 12 mm | Renforcement d'éléments de bâtiments monolithiques en béton armé |
| Renforcement structurel | La section transversale est égale à 0,1% de la surface de la section transversale sur la hauteur de la distance entre les couches de renfort et la moitié de la largeur du ruban. | |
| Renfort transversal (pinces) d'éléments comprimés | Au moins ¼ du plus grand diamètre du renfort longitudinal et au moins 6 mm | |
| Renfort transversal (pinces) de cadres pliables tricotés | pas moins de 6 mm | SP 52-101-2003 Structures en béton et béton armé sans armature de précontrainte. |
| Renfort transversal (pinces) de cadres tricotés d'une hauteur de section inférieure ou égale à 80 cm | 6 mm | Lignes directrices pour la conception de structures en béton et en béton armé en béton lourd |
| Pinces pour cadres tricotés d'une hauteur de section supérieure à 80 cm | 8 mm | Lignes directrices pour la conception de structures en béton et en béton armé en béton lourd |
Renforcer une fondation en bande est facile à faire de vos propres mains, il vous suffit de suivre la technologie et d'effectuer les calculs correctement. S'il est difficile de le faire vous-même, il est préférable de faire appel à des professionnels. Après tout, une fondation fiable et solide est le prix et la garantie de la stabilité de l'ensemble du bâtiment.
Plus d'informations sur le renforcement d'une fondation en bande de vos propres mains peuvent être vues dans la vidéo :
Livres sur le sujet :
L'ajusteur - Galina Kupriyanova - 621 roubles - lien vers la critique du livre
Fondations et fondations - Mikhail Berlinov - 2 121 RUB - lien vers la critique du livre
Fondations peu profondes. Conceptions rationnelles et technologies d'appareils - Vitaly Krutov - 728 roubles - lien vers la critique du livre
Calcul des fondations sur sols d'affaissement - Vladimir Krutov - 250 roubles - lien vers la critique du livre
Le renforcement d'une fondation en bande augmente considérablement ses caractéristiques de résistance et vous permet de créer des structures stables tout en réduisant le poids.
Renforcement des fondations en bandes
Les calculs de renforcement et de schémas de renforcement sont effectués conformément aux dispositions du SNiP 52-01-2003 en vigueur. Le document contient des exigences détaillées pour les calculs, fournit des notes de bas de page sur les documents réglementaires et les codes de bonnes pratiques.
SP 63.13330.2012 Structures en béton et en béton armé. Dispositions de base. Version mise à jour du SNiP 52-01-2003. Fichier à télécharger
SNIP 52-01-2003
La fondation en bande doit répondre aux exigences de durabilité, de fiabilité, de résistance à divers facteurs climatiques et charges mécaniques.
Exigences concrètes
Les principales caractéristiques de résistance des structures en béton sont la résistance à la compression axiale (Rb,n), à la traction (Rbt,n) et à la rupture transversale. En fonction des indicateurs standards normatifs du béton, sa marque et sa classe spécifiques sont sélectionnées. Compte tenu de la responsabilité de la conception, des facteurs de correction de fiabilité peuvent être utilisés, allant de 1,0 à 1,5.
Diagramme des moments de flexion
Exigences pour les raccords
Lors du renforcement des fondations filantes, le type et les valeurs contrôlées de la qualité du renforcement sont établis. Les normes autorisent l'utilisation d'armatures de construction laminées à chaud à profil périodique, d'armatures traitées thermiquement ou d'armatures renforcées mécaniquement.
Ferrures de chantier
La classe de renfort est choisie en tenant compte de la valeur garantie de la limite d'élasticité aux charges maximales. Outre les caractéristiques de traction, la ductilité, la résistance à la corrosion, la soudabilité, la résistance aux températures négatives, la résistance à la relaxation et l'allongement admissible avant le début des processus destructifs sont standardisés.
Tableau des classes de renfort et nuances d'acier
| Profil lisse | A1 (A240) | 6-40 | St3kp, St3ps, St3sp |
| Profil périodique | A2 (A300) | 10-40, 40-80 | St5sp, St5ps, 18G2S |
| Profil périodique | A3 (A400) | 6-40, 6-22 | 35GS, 35G2S, 32G2Rps |
| Profil périodique | A4 (A600) | 10-18 (6-8), 10-32 (36-40) | 80С, 20ХГ2Ц |
| Profil périodique | A5 (A800) | 10-32 (6-8), (36-40) | 23Х2Г2Т |
| Profil périodique | A6 (A1000) | 10-22 | 22Х2Г2АУ, 22Х2Г2Р |
Le calcul de la fondation en bande est effectué conformément aux recommandations de GOST 27751, les indicateurs des états limites de charge sont calculés par groupe.
Le premier groupe comprend les conditions qui conduisent à une inadéquation totale de la fondation, le deuxième groupe comprend les conditions qui conduisent à une perte partielle de stabilité, compliquant le fonctionnement normal et sûr des bâtiments. Selon les états maximaux admissibles du deuxième groupe, sont produits :
- calculs pour l'apparition de fissures primaires à la surface d'une fondation en bande ;
- calculs basés sur la période d'augmentation des fissures formées dans les structures en béton ;
- calculs de déformations linéaires des fondations filantes.
Les principaux indicateurs de résistance à la déformation et de résistance des renforts de bâtiments comprennent la résistance maximale à la traction ou à la compression, déterminée en laboratoire sur des bancs d'essais spéciaux. La technologie et les méthodes de test sont prescrites dans les normes nationales. Dans certains cas, le fabricant peut utiliser la documentation réglementaire et technique élaborée par l'entreprise. Parallèlement, la documentation réglementaire et technique doit être approuvée par les autorités de régulation.
Pour les structures en béton, ces valeurs peuvent être limitées par les taux maximaux de variation de linéarité du béton. Les diagrammes réels de l'état du renforcement sous une exposition unilatérale à court terme aux charges standard de conception sont considérés comme des indicateurs généralisés. La nature des schémas d'état du renforcement des bâtiments est établie en tenant compte de son type et de sa marque spécifiques. Lors du calcul technique d'une fondation renforcée, le diagramme d'état est déterminé après remplacement des indicateurs standards par des indicateurs réels.
Exigences de renforcement
Cage de renfort - photo
- Exigences relatives aux dimensions des structures en béton armé. Les dimensions géométriques de la fondation ne doivent pas interférer avec le placement spatial correct des armatures.
- La couche de protection doit assurer la résistance des joints aux charges d'armature et de béton, protéger contre l'influence de l'environnement extérieur et assurer la stabilité de la structure.
- La distance minimale entre les barres d'armature individuelles doit garantir leur assemblage avec le béton, permettre un assemblage correct et garantir un coulage technologique correct du béton.
Schéma de fondation en bande renforcée
Pour le renforcement, seuls des renforts de haute qualité peuvent être utilisés, le tricotage des mailles est réalisé en tenant compte des paramètres de conception calculés. Les écarts par rapport aux valeurs ne peuvent pas dépasser les champs de tolérance réglementés par SNiP 3.03.01. Des mesures de construction particulières doivent garantir une fixation fiable du treillis d'armature conformément aux règles en vigueur.
Cadre de renfort pour fondation en bande
SNIP 3.03.01-87. Structures porteuses et enveloppantes. Règlement de construction. Fichier à télécharger
SNIP 3.03.01
Lors du pliage des armatures, vous devez utiliser des dispositifs spéciaux ; le rayon de courbure minimum dépend du diamètre et des caractéristiques physiques spécifiques de l'armature du bâtiment.
Vidéo - Machine manuelle pour le renforcement en flexion, instructions vidéo
Vidéo - Comment plier les renforts. Travailler sur une machine maison
Le renfort est inséré dans le coffrage, la fabrication du coffrage doit être réalisée en tenant compte des exigences de GOST 25781 et GOST 23478.
MOULES EN ACIER POUR LA PRODUCTION DE PRODUITS EN BÉTON ARMÉ. Conditions techniques. Fichier à télécharger
Coffrage pour la construction de structures monolithiques en béton et en béton armé. Classification et exigences techniques générales
Calcul de la quantité et du diamètre du renfort
Pour les fondations en bandes des bains, un renfort de construction avec un profil périodique Ø 6÷12 mm est utilisé.
Renforcement périodique du profil Ø 10 mm
Les réglementations gouvernementales actuelles réglementent le nombre minimum de tiges dans le béton pour lui donner des caractéristiques de résistance maximales. La section transversale totale minimale des barres d'armature longitudinales ne peut pas être ≤ 0,1 % de la section transversale de la bande de fondation. Par exemple, si la fondation en bande a une section transversale de 12 000 × 500 mm (la surface de la section est de 600 000 mm2), alors la surface totale de toutes les tiges longitudinales doit être d'au moins 600 000 × 0,01 % = 600 mm2. En pratique, les promoteurs maintiennent rarement cet indicateur : le poids des bains publics, la nature du sol et la marque spécifique du béton sont également pris en compte. Cette valeur calculée peut être considérée comme approximative ; les écarts par rapport aux valeurs recommandées ne doivent pas dépasser ≈20 % vers le bas.
La quantité de renfort est calculée mathématiquement
Pour calculer la quantité de renforcement, vous devez connaître la section transversale de la bande de fondation et la section transversale de la barre d'armature. Pour faciliter les calculs, nous présentons à votre attention un tableau prêt à l'emploi.
| Diamètre, mm | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 6 | 28,3 | 57 | 85 | 113 | 141 | 170 | 198 | 226 | 254 |
| 8 | 50,3 | 101 | 151 | 201 | 251 | 302 | 352 | 402 | 453 |
| 10 | 76,5 | 157 | 236 | 314 | 393 | 471 | 550 | 628 | 707 |
| 12 | 113 | 226 | 339 | 452 | 565 | 679 | 792 | 905 | 1018 |
| 14 | 154 | 308 | 462 | 616 | 769 | 923 | 1077 | 11231 | 1385 |
| 16 | 201 | 402 | 603 | 804 | 1005 | 1206 | 1407 | 1608 | 1810 |
| 18 | 254,5 | 509 | 763 | 1018 | 1272 | 1527 | 1781 | 2036 | 2290 |
| 20 | 314,2 | 628 | 942 | 1256 | 1571 | 1885 | 2199 | 2513 | 2828 |
Désormais, les calculs sont grandement simplifiés. Par exemple, pour renforcer une fondation en bande, vous utilisez huit rangées de renforts d'un diamètre de 10 mm. D'après le tableau, la superficie totale des tiges est de 628 mm. Un tel cadre peut fonctionner avec une bande de béton de 120 cm de profondeur et 50 cm de largeur. Quelques millimètres carrés supplémentaires peuvent être ignorés, ils constitueront une assurance supplémentaire en cas de violation de la technologie de tricotage ou de production de béton de mauvaise qualité.
En plus de ces indicateurs, vous devez décider des diamètres des tiges pour les fondations. Ces indicateurs dépendent de nombreuses composantes, pour des calculs simplifiés, vous pouvez utiliser le tableau proposé.
Diamètres admissibles des raccords
À l'aide de ce tableau, vous pouvez facilement sélectionner le diamètre d'armature recommandé pour une fondation en bande.
Règles de renforcement des fondations en bandes
Il existe plusieurs modèles pour lier le renforcement, chaque développeur peut utiliser celui qui lui convient le mieux. Le choix du schéma doit être fait en tenant compte de la taille de la fondation et de ses caractéristiques portantes.
Modèles de liaison de renfort
Le renfort peut être tricoté séparément, puis les éléments structurels finis sont descendus dans la tranchée de fondation et reliés les uns aux autres, ou ils peuvent être tricotés directement dans la tranchée. Les deux méthodes sont presque équivalentes, mais il existe une légère différence. Au sol, tous les principaux éléments droits peuvent être réalisés indépendamment ; lors de travaux en tranchée, un assistant est nécessaire. Pour tricoter, il faut réaliser un crochet spécial, la connexion se fait avec du fil souple d'un diamètre de ≈0,5 mm.
Renfort au crochet
Renfort au crochet
Dans certains articles, vous pouvez trouver des conseils pour utiliser une perceuse électrique à main pendant le tricot - n'y prêtez pas attention. Ceci peut être écrit par ceux qui n'ont aucune idée du travail.
Perceuse avec crochet
Premièrement, une perceuse fatiguera votre main beaucoup plus et plus rapidement qu'un crochet léger. Deuxièmement, les câbles s'emmêlent toujours sous vos pieds, s'accrochent aux extrémités des raccords, etc. Troisièmement, tous les chantiers ne disposent pas d'énergie électrique. Et quatrièmement, vos nœuds métalliques seront toujours soit lâches, soit déchirés.
Pour attacher le renfort, un fil fin et souple est utilisé, mais il a une faible résistance. Étirez bien le fil ; un attachement solide devrait se produire dans les deux à trois tours du crochet. Sinon, la productivité du travail diminue considérablement et la fatigue augmente. Il existe également des options de soudage des renforts, nous en parlerons dans la section suivante de l'article.
Comment tricoter soi-même un treillis de renfort
Nous avons déjà dit plus haut que vous pouvez ainsi tricoter des renforts au sol. Seules des sections droites du treillis sont réalisées, les coins sont liés après être descendus dans la tranchée.
Étape 1. Préparez des morceaux de renfort. La longueur standard des tiges est de six mètres ; si possible, il n'est pas nécessaire de les toucher. Si vous craignez qu'il soit difficile de travailler avec de tels dina, coupez-les en deux.
Coupe de barres d'armature
Nous vous conseillons de commencer à tricoter des renforts pour la section la plus courte de la fondation en bande, cela vous donnera l'occasion d'acquérir un peu d'expérience et d'être plus en confiance dans la manipulation de longues tiges. Il n'est pas recommandé de les couper, cela augmente la consommation de métal et réduit la résistance de la fondation. Considérons les dimensions des flans en prenant l'exemple d'une fondation en bande de 120 cm de hauteur et 40 cm de largeur.
L'armature doit être remplie de béton sur tous les côtés d'une épaisseur d'au moins 5 centimètres. Ce sont les conditions initiales. Compte tenu de ces indicateurs, les dimensions nettes du cadre de renfort ne doivent pas dépasser 110 cm de hauteur (moins 5 cm de chaque côté) et 30 cm de largeur (moins 5 cm de chaque côté). Pour tricoter, il faut ajouter deux centimètres de chaque côté pour le chevauchement. Cela signifie que les flans pour les cavaliers horizontaux doivent avoir une longueur de 34 cm, les flans pour les cavaliers verticaux doivent avoir une longueur de 144 cm. Mais vous ne devez pas rendre le cadre si haut, il suffit d'avoir une hauteur de 80 cm.
Comment tricoter correctement le renfort
Étape 2. Choisissez une zone plane, posez deux longues tiges et coupez leurs extrémités.
Étape 3.À une distance de ≈ 20 cm des extrémités, attachez des entretoises horizontales des deux côtés extrêmes. Pour tricoter, vous avez besoin d'un fil d'environ 20 centimètres de long. Pliez-le en deux, glissez-le sous le point d'attache et serrez le fil avec la torsion habituelle d'un crochet. N'en faites pas trop avec force, le fil risque de ne pas y résister. La quantité de force de torsion est déterminée expérimentalement.
Étape 3.À une distance d'environ 50 centimètres, attachez une à une toutes les entretoises horizontales restantes. Tout est prêt - mettez la structure de côté dans un espace libre et réalisez un autre élément de charpente de la même manière. Vous avez les parties supérieure et inférieure, vous devez maintenant les fixer ensemble.
Étape 4. Ensuite, vous devez adapter les butées pour deux parties du maillage ; vous pouvez les poser sur n'importe quel objet. L'essentiel est que les éléments connectés occupent une position latérale stable, la distance entre eux doit être égale à la hauteur du renfort tricoté.
Cadre renforcé en tricot
Étape 5. Fixez deux entretoises verticales aux extrémités, vous connaissez déjà les dimensions. Lorsque le cadre commence à ressembler plus ou moins au produit fini, attachez toutes les autres pièces. Prenez votre temps et vérifiez toutes les tailles. Même si vos pièces ont la même longueur, vérifier les dimensions ne fera pas de mal.
Étape 6. En utilisant le même algorithme, vous devez relier toutes les sections droites du cadre au sol.
Étape 7 Placez des plots d'au moins cinq centimètres de haut au fond de la tranchée de fondation, sur lesquels reposeront les barres grillagées inférieures. Placez les supports latéraux et placez le filet dans la bonne position.
Renforcement (cadre installé dans le coffrage)
Étape 8 Prenez les mesures des coins et des joints non tricotés, préparez des pièces de renfort pour relier le cadre en une seule structure. Gardez à l'esprit que le chevauchement des extrémités du renfort doit être d'au moins cinquante diamètres de barres.
Étape 9 Attachez-y le tour inférieur, puis les poteaux verticaux et celui du haut. Vérifiez la distance de renforcement par rapport à toutes les surfaces de coffrage.
Renfort tricoté dans les coins
Le renfort est prêt, vous pouvez commencer à couler les fondations avec du béton.
Renfort de tricot à l'aide d'un appareil spécial
Pour fabriquer l'appareil, vous aurez besoin de plusieurs planches d'environ 20 mm d'épaisseur, la qualité du bois peut être arbitraire. Créer un modèle n'est pas difficile et cela simplifiera considérablement le travail.
Étape 1. Coupez quatre planches dans le sens de la longueur du renfort, reliez-les deux à la fois à l'espacement des poteaux verticaux. Vous devriez vous retrouver avec deux modèles identiques. Assurez-vous soigneusement que les marquages de la distance entre les lattes sont les mêmes, sinon il n'y aura pas de position verticale des éléments de connexion.
Étape 2. Réalisez deux supports verticaux ; la hauteur des supports doit correspondre à la hauteur du treillis d'armature. Les supports doivent avoir des butées d'angle latérales pour éviter qu'ils ne basculent. Tous les travaux de tricot doivent être effectués sur une surface plane. Vérifiez la stabilité de l'appareil assemblé et éliminez tout risque de basculement pendant le travail.
Étape 3. Placez les pieds des butées sur deux planches renversées, placez les deux planches supérieures sur la tablette supérieure des butées. Corrigez leur position de quelque manière que ce soit.
Schéma de liaison du renfort à l'aide de pinces
Vous avez maintenant créé un modèle du treillis d'armature ; le travail peut désormais être effectué rapidement et sans aide extérieure. Installez les entretoises de renfort verticales préparées aux endroits marqués ; commencez par utiliser des clous pour fixer temporairement leur position. Placez une barre de renfort sur chaque cavalier métallique horizontal. Cette opération doit être répétée sur tous les côtés du cadre. Vérifiez à nouveau leur position. C'est vrai - prenez le fil et le crochet et commencez à tricoter. Il est conseillé de réaliser le dispositif si vous disposez de nombreux tronçons identiques de treillis en renfort.
Vidéo - Comment tricoter des renforts à l'aide d'un appareil
Comment tricoter du mesh renforcé dans un trench
Travailler dans une tranchée est beaucoup plus difficile en raison des conditions exiguës. Vous devez réfléchir attentivement au modèle de tricotage des éléments individuels afin de ne pas avoir à ramper plus tard entre les barres de renfort. De plus, vous ne pourrez pas tricoter le maillage vous-même, vous devrez travailler avec un assistant.
Étape 1. Placez des pierres ou des briques d'au moins cinq centimètres de hauteur au fond de la tranchée ; elles soulèveront le métal du sol et permettront au béton de recouvrir les armatures de tous les côtés. La distance entre les pierres doit être égale à la largeur du maillage.
Sur la photo - un dispositif de retenue pour le cadre renforcé
Étape 2. Des tiges longitudinales doivent être placées sur les pierres. Les tiges horizontales et verticales doivent déjà être coupées sur mesure, car nous vous avons déjà expliqué comment les mesurer.
Étape 3. Commencez à former le squelette du cadre sur un côté de la fondation. Si vous attachez d'abord les entretoises horizontales aux tiges couchées, le travail sera plus facile. Un assistant doit maintenir les extrémités des tiges jusqu'à ce qu'elles soient verrouillées dans la position souhaitée.
Travaux de renforcement
Étape 4. Continuez à tricoter les renforts un à un, la distance entre les entretoises doit être d'environ cinquante centimètres.
Étape 5. En utilisant le même algorithme, attachez le renfort sur toutes les sections droites du ruban de fondation.
Étape 6. Vérifiez les dimensions et la position spatiale du cadre ; si nécessaire, corrigez la position et évitez que les pièces métalliques ne touchent le coffrage.
Renforcement des fondations
Étape 7 Il est maintenant temps de travailler sur les coins de la fondation. L'image montre une version assez complexe du tricot dans les coins, vous pouvez en créer une plus simple pour vous-même. L'essentiel est de maintenir la longueur des chevauchements. Et encore une remarque. Dans les coins, la fondation fonctionne non seulement pour la flexion, mais aussi pour la discontinuité verticale. Ces forces maintiennent les barres verticales d'armature de construction ; n'oubliez pas de les installer. Pour garantir, des renforts d'un diamètre plus grand peuvent être utilisés à ces fins.
Raccords à souder pour renfort
Il faut savoir que toute soudure aggrave les caractéristiques physiques de résistance du renfort, cette méthode ne doit être utilisée que dans des cas extrêmes.
Raccords à souder pour renfort
Si vous devez quand même recourir au soudage, faites tout votre possible pour mettre un minimum de coutures au même endroit, décalez le pas de fixation des butées horizontales et verticales de quelques centimètres. Pendant le soudage, maintenez avec précision l’intensité du courant et le diamètre de l’électrode optimaux. Le métal aux endroits où la couture est appliquée ne doit pas surchauffer.
Renfort de soudage - photo
Et le plus important est que seuls les raccords spéciaux conviennent au soudage, les marques de ces raccords sont désignées par la lettre « C ». À propos, ces raccords sont nettement plus chers que les raccords ordinaires.
Schéma de renforcement des fondations en bandes
Il existe plusieurs façons d'accélérer et de faciliter le processus de tricotage tout en améliorant la qualité de la conception et en réduisant la consommation de matériaux.
Pour les entretoises, pliez le renfort en forme de « P ». Pour ce faire, vous pouvez fabriquer une machine de base en quelques heures, et elle ne sera pas seulement utile pour plier des tiges. Vous devez d'abord plier un échantillon, vérifier ses dimensions et ensuite seulement, en utilisant l'échantillon comme modèle, préparer toutes les connexions. De telles entretoises sont beaucoup plus faciles à tricoter, elles maintiennent immédiatement la taille souhaitée de la structure. Un autre avantage est que la consommation de matériaux coûteux est réduite. À première vue, les économies semblent insignifiantes, une dizaine de centimètres maximum par connexion. Mais si vous multipliez dix centimètres par le nombre de pièces et le prix des raccords, vous obtenez un montant très « agréable ».
Machine faite maison pour le renforcement du pliage
Treillis de renfort courbé
Pour les entretoises, vous pouvez utiliser des renforts de plus petit diamètre et des renforts de construction pas nécessairement coûteux d'un profil périodique. Même des tiges métalliques ou des fils machine du diamètre approprié feront l'affaire.
Si vous n'avez aucune expérience dans l'exécution d'un tel travail, il est préférable de ne pas le faire vous-même. Avoir un assistant rend le processus beaucoup plus facile et plus sûr.
Le prix d'une fondation renforcée est beaucoup plus cher qu'une fondation ordinaire ; utilisez cette méthode de renforcement des structures architecturales dans les cas extrêmes. Il existe de nombreuses façons moins coûteuses d'augmenter les caractéristiques portantes d'une fondation en bande. Certes, ils ne peuvent pas toujours être utilisés, tout dépend des spécificités de la conception des bains, des caractéristiques du sol et du paysage.
Quelques mots peuvent être dits sur le renforcement préchargé. Il s'agit d'une méthode complexe qui permet d'améliorer considérablement tous les indicateurs d'une fondation en bande sans augmenter la quantité de renforcement. L'essence de la méthode est de précharger les tiges avec des forces opposées à celles qui agiront sur la structure lors du fonctionnement de la fondation. Par exemple, si la tige travaille en tension, alors elle est pré-comprimée, etc.
Vidéo - Renforcement de fondations monolithiques en bandes peu profondes
Vidéo - Renforcement des fondations à faire soi-même
Les fondations en bandes sont plus courantes dans la construction de bâtiments privés de faible hauteur. Facile à mettre en œuvre, aucun équipement particulier ni équipement complexe n’est nécessaire. Tous les travaux peuvent être effectués de manière indépendante. Le plus important et le plus difficile est de renforcer correctement la fondation en bande d'une largeur de 40 cm. Nous examinerons plus en détail ce que c'est et comment cela affecte la durée de vie du bâtiment.
La fondation en bande constitue la base du bâtiment. Sa durabilité détermine sa durée de vie, la nécessité de réparations ou de renforcements supplémentaires. Afin de ne pas découvrir de déformations dans les murs dans un an, deux ou cinq, pour ne pas observer comment des fissures « se développent » sous les fenêtres, il ne faut pas négliger le renforcement. Cet article vous expliquera comment le faire correctement, quelles conditions doivent être remplies.
Comment se déroule le renforcement ?
Avant de commencer la construction, vous devez vous familiariser avec les exigences du SNiP 2.03.01-84. Il contient une indication directe qu'une fondation en bande pour un bâtiment résidentiel ne peut être sans renforcement. La largeur et la hauteur de la base et du bâtiment n'ont pas d'importance.
Il y a deux composants à la base :
- béton. Résistant aux charges de compression. Mais lorsque le moment de flexion ou de traction augmente, la fondation en bande est détruite ;
- cadre de renfort. Réduit la charge sur la masse de béton sous l'influence des forces de flexion ou de traction. Il est constitué d'étages longitudinaux reliés en une seule structure par des cavaliers : transversaux et verticaux.
Le nombre de niveaux ou de ceintures dépend directement de la hauteur de la fondation en bande :
- pour les faibles profondeurs jusqu'à 1 mètre de haut, 2 suffisent ;
- si la hauteur dépasse 120 cm, une ceinture de renfort intermédiaire est ajoutée.
Opinion d'expert
Sergueï Yurievitch
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La largeur de la base n'est pas prise en compte. Vous n'êtes pas obligé de la regarder.
Pour les courroies et linteaux longitudinaux, le matériau optimal est un renfort ondulé d'un diamètre de 12 à 16 mm. Lisse, de 8 à 10 mm de diamètre, recommandé uniquement comme linteau si une fondation en bande est installée
Opinion d'expert
Sergueï Yurievitch
Construction de maisons, extensions, terrasses et vérandas.
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Pour l'habillage, un fil à tricoter spécial d'un diamètre de 1 à 2 mm est utilisé. Le soudage n'est pas recommandé : le métal devient très chaud et des points « faibles » apparaissent au niveau des joints, qui doivent être particulièrement soignés lors du coulage du béton. S'il est endommagé, le renfort ne remplira pas sa fonction. Dans le même temps, la ligature filaire est un processus complexe et long qui nécessite des compétences particulières. Le soudage est beaucoup plus rapide.
Configuration du cadre de renfort
Lors du calcul du renforcement, les exigences du SNiP 2.03.01-84 « Manuel de conception des fondations des bâtiments et des structures » doivent être prises en compte :
- les éléments du cadre longitudinal de la base en bande sont situés à une distance de 10 cm ou moins ;
- entre les niveaux du cadre - 50 cm ou moins ;
- les cavaliers verticaux transversaux sont situés à une distance de 30 cm ou moins ;
- des linteaux, du contour du cadre au coffrage - au moins 5 cm, sinon la destruction de la ceinture de béton et la libération des armatures à la surface de la fondation en bande sont possibles ;
- La ceinture inférieure ne doit pas reposer sur le sol. Si un remblai de sable et de pierre concassée n'a pas été réalisé au préalable, une simple brique ou des supports spéciaux en plastique sont placés sous le gradin, en fonction de l'état du sol et de son homogénéité.
Calcul du ferraillage pour le renforcement d'une fondation en bande de 40 cm de large
Il est préférable de calculer les volumes requis avant de commencer les travaux, afin de ne pas s'arrêter et chercher où acheter en urgence plusieurs tiges ou une bobine de fil. Dans le calcul ci-dessus, une fondation en bande conditionnelle avec les paramètres suivants est prise comme base : hauteur 70 cm, largeur 40 cm. Le périmètre du bâtiment est de 50 mètres.
Opinion d'expert
Sergueï Yurievitch
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Pour un socle de 70 cm de hauteur, deux ceintures de renfort suffisent.
Chaque niveau comporte 3 tiges. Pour le raccordement, un renfort d'un diamètre de 12 mm est utilisé, le pas est de 30 cm.
Calculs de quantité :
- la pose de 3 tiges sur 2 niveaux nécessitera 300 mètres ;
- 167 cavaliers sont prévus pour l'ensemble de la maison, placés au pas de 30 cm ;
- pour un cavalier vertical, la longueur est de 60 cm, pour un cavalier transversal - 30 cm. Chaque joint nécessite 2 cavaliers verticaux et 2 horizontaux.
Total : pour les linteaux verticaux, vous devrez acheter 200,4 mètres de renfort, pour les linteaux horizontaux - 100,2 mètres. Au total, le bâtiment nécessite au moins 600,6 mètres de barres d'armature d'un diamètre de 12 mm. Ce numéro n'est pas définitif. Lors de votre commande, merci de prévoir une réserve en cas de défauts et de renforcement des coins. Tenez compte de paramètres tels que la longueur et la largeur de la façade, le nombre de mètres dans une tige. Si possible, achetez des tiges prédécoupées sur mesure pour réduire les déchets.
Comment se déroule le renforcement ?
Pour les sections droites, il est important de choisir des tiges entières. Moins il y a de joints et de connexions, plus la fondation en bande est solide. Lors de la formation des coins, le chevauchement d'éléments situés perpendiculairement n'est pas autorisé. Le renfort doit être plié en forme de « P » ou de « G ».
Le cadre peut être assemblé aussi bien directement sur place, dans la fosse qu'à l'extérieur de celle-ci. Le premier n’est peut-être pas très pratique en raison du petit espace. Dans le second cas, il est important de respecter précisément toutes les dimensions, afin de ne pas avoir à retravailler ultérieurement l'ossature de la fondation en bande.
Il est difficile, mais possible, de plier le renfort aux angles requis à la maison. Pour ce faire, vous aurez besoin d'une section de canal dans laquelle des trous sont découpés avec une meuleuse strictement sur la même ligne. La tige de renfort est placée dans les rainures. Un tuyau en acier est placé à l'extrémité longue et utilisé comme levier. Le pliage demande beaucoup d'efforts, mais permet de se passer de l'achat d'une cintreuse de tôles. La ligature des tiges se fait avec du fil.
Les tiges préparées pour le renforcement sont posées dans la tranchée conformément aux exigences décrites ci-dessus après l'installation du coffrage. Les gradins sont strictement horizontaux par rapport au sol. À l'étape suivante, lorsque toutes les ceintures sont installées et attachées, vous pouvez procéder au coulage du béton. Il est important de s’assurer que le renfort reste en place et ne bouge pas. Pour un immeuble privé de faible hauteur, la qualité optimale de béton est M200. Après durcissement conformément aux règles de construction, la fondation en bande gagnera en résistance et sera prête à être utilisée ultérieurement. Le béton doit être recouvert d'un film opaque pendant 28 jours, protégé des rayons directs du soleil et périodiquement humidifié avec de l'eau.
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Sergueï Yurievitch
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Pour éviter les problèmes liés au soulèvement du sol, avant renforcement, le fond de la tranchée est rempli de couches de sable et de pierre concassée d'au moins 10 cm chacune. Sinon, la fondation en bande ne résistera pas à de nombreux cycles de gel/dégel.
Vidéo sur le renforcement des fondations en bandes
Le renforcement est un processus de construction utilisé pour améliorer la durabilité d’une structure et augmenter sa durée de vie. Il représente la formation d'un squelette préfabriqué, agissant comme un élément protecteur qui résiste à l'impact du sol sur les parois de la structure.
Pour obtenir des résultats optimaux, vous devez calculer clairement le renforcement nécessaire et renforcer avec précision les fondations du bâtiment.
Renforcement correct d'une fondation en bande de vos propres mains
À la base de la fondation, le composant principal est un mélange de béton formé de ciment, de sable tamisé et d’eau propre. Étant donné que cette solution ne présente pas de caractéristiques physiques suffisantes pour garantir contre divers types de déformations de la fondation de la structure, le métal est également utilisé.
Il vous permet d'augmenter le degré de résistance aux changements de base, aux changements brusques de température et à d'autres facteurs affectant négativement. Le métal lui-même est en plastique, mais il est capable de fournir une fixation décente. Le renforcement est donc un processus important et nécessaire dans l'ensemble du complexe de construction.
Le renforcement ne doit être effectué que dans les endroits où il existe un degré élevé de vulnérabilité aux tensions. Le plus souvent, cela se produit en surface, il est donc impératif de renforcer le niveau supérieur de la base. Afin d'éviter la corrosion du matériau, celui-ci doit être protégé par une couche de mortier de béton.
La distance acceptable entre la ceinture de renfort et la surface doit être d'environ 5 cm.
Zones de déformation possibles :
- la partie inférieure, lorsqu'il y a une courbure vers le bas de son milieu ;
- la partie supérieure est la cambrure du cadre vers le haut.
Pour le niveau intermédiaire de la base, le renforcement n'est pas nécessaire, puisqu'il n'y a pratiquement aucune tension dans cette zone.
Compte tenu des options de déformation possibles, il est impératif de renforcer le fond et le dessus à l'aide de renforts à surface nervurée et d'un diamètre compris entre 10 et 12 mm. Dans cette option, le contact le plus étroit avec la solution concrète est observé. D'autres éléments squelettiques peuvent être de petit diamètre et avoir une surface lisse.
Si une fondation d'une largeur allant jusqu'à 40 cm est renforcée, 4 tiges de renfort d'un diamètre de 10 à 16 mm sont utilisées, qui sont reliées dans un cadre d'un diamètre de 8 mm.
La base de type ruban de grande longueur a une largeur relativement petite, c'est pourquoi elle ne peut contenir que des tronçons longitudinaux et non transversaux. Par conséquent, dans cette situation, il est préférable d’utiliser des tiges lisses et fines pour former un cadre et de ne pas transporter de lourdes charges sur la base.
La plus grande attention doit être accordée au renforcement des coins, car dans de nombreux cas, des déformations se produisent dans cette partie de la structure. Le renforcement des coins de la structure doit être effectué de manière à ce qu'une des extrémités du métal plié pénètre dans un mur et l'autre dans un autre. Étant donné que tous les matériaux de renforcement ne peuvent pas être soudés, il est préférable de fixer les éléments ensemble à l'aide de fil.
Règles pour un renforcement correct d'une fondation en bande :
- Les travaux commencent par la pose du coffrage, qui est doublé de parchemin à l’intérieur. Cette procédure vous permet de démonter rapidement la structure créée à l'avenir.
- Ensuite, vous devez enfoncer les barres d'armature dans le sol tranchées à une distance de 5 cm du coffrage et par incréments de 40 à 60 cm. La longueur des tiges doit être égale à la profondeur de la fondation.
- Un support mesurant 8 à 10 cm est placé au fond de la tranchée, et 2 ou 3 fils d'une rangée de renfort sont formés dessus. Comme support, vous pouvez utiliser une brique ordinaire posée sur son bord.
- Corde supérieure et inférieure en renfort avec connexions croisées fixées à des tiges verticales.
- Aux endroits où les éléments se croisent, il est nécessaire de fixer avec du fil ou du soudage.
Assurez-vous de maintenir la distance par rapport à la future surface de la fondation, vous pouvez utiliser des briques pour cela.
- Installation des raccords, des trous de ventilation doivent être pratiqués et du béton doit être coulé.
La présence de trous et de trous de ventilation augmente l'absorption des chocs et évite l'apparition de pourriture.
L'option idéale consiste à utiliser un schéma pour une fondation en bande, composé de formes géométriques primitives, telles qu'un carré ou un rectangle, le cadre est alors plus facile à monter correctement et la fondation résultante est plus fiable et solide.
Erreurs fondamentales dans le renforcement des fondations en bandes
Les erreurs les plus connues et les plus fréquemment commises :
- Angles. Le principal problème et l'erreur sont de poser les tiges d'angle en croix. En raison d'une telle installation, des fissures se produisent très souvent dans la fondation.
- Matériau imperméabilisant. Très souvent, lors de la création de coffrages, ils oublient d'utiliser l'imperméabilisation, ce qui entraîne l'eau à laver le ciment et rend le béton moins stable et moins durable. Cela contribue également à l'apparition de fissures de retrait. La couche d'étanchéité doit être très bien et soigneusement fixée au coffrage pour éliminer la formation de plis et de dépressions indésirables dans la fondation.
- Coulage du béton. Le remplissage de la fondation en bande avec un mélange de béton en hauteur n'atteint très souvent pas les bords et le rajout n'est effectué qu'après quelques jours. Ce type de technologie n'est plus une structure monolithique, elle s'apparente à deux poutres ordinaires avec renfort monocouche, qui sont reliées par des couches de liaison de mélange de béton et d'armature transversale. Le coulage du béton lors de la création des fondations doit être continu et l'intervalle maximum autorisé pour une pause ne doit pas dépasser deux heures.
- Ventilation. Une énorme erreur est commise lors de l'installation et du fonctionnement des produits nécessaires à la ventilation d'un sous-sol froid. Ils sont constitués de tuyaux d'un diamètre de 10 cm et la surface minimale requise pour la ventilation doit être d'environ 0,05 m2 (environ 20x25 cm).
Il est interdit de fermer les bouches d'aération pour l'hiver, car cela entraînerait un manque de ventilation et une pourriture de la structure.
Pourquoi avez-vous besoin de renfort dans une fondation en bande ?
Au fil du temps, toute maison connaîtra un affaissement, à mesure que le sol sous la base cède à la pression d’en haut et se compacte. Plus on exerce de pression dessus, plus il se compacte fort et rapidement. Si la pression résultante est répartie uniformément sur toute la surface de la fondation en bande, ce n'est pas un problème particulier.
En règle générale, dans des conditions réelles, la pression sur les fondations n'est pas symétrique, c'est pourquoi le bâtiment s'affaisse de manière inégale. Pour éviter un tel problème, des rubans de différentes largeurs sont utilisés dans la fondation, mais même cette technique ne permet pas toujours d'éliminer et d'égaliser la pression sur la fondation.
Le tassement inégal de la fondation est causé par :
- Diverses inclusions de sol.
- Humidité inégale et incohérente.
- Divers ajouts et extensions.
- Fuite des communications acheminant l'eau.
- Absence de zone aveugle d'un côté ou de l'autre, etc.
Sous l’influence de ces causes de tassement, la surface du sol sous les fondations se courbe par rapport à la direction verticale du bâtiment. Les coins de la structure et les zones présentant de grandes différences de charge sont les plus touchés.
Dans une telle situation, une tension interne apparaît dans la bande de fondation, ce qui contribue à l'apparition de moments de flexion et de fissures. Pour éliminer les pressions indésirables sur la fondation et réduire le nombre de fissures et de courbures, un renforcement est ajouté à l'intérieur de la fondation.
Quel renforcement est nécessaire pour la fondation ?
Il existe deux options utilisées dans la construction de renforts :
- L'acier, qui est divisé en:
- cœur;
- fil
- Renfort composite. Il est relativement rarement utilisé en raison de ses inconvénients caractéristiques.
Pour renforcer une fondation de type bande, un renfort en tiges est utilisé comme matériau principal (de travail) et un renfort lisse comme matériau supplémentaire.
La principale propriété du travail du renforcement est la capacité d'adhérer rapidement et bien au béton. Ce type de renfort est réalisé avec un profil périodique, en le divisant en classes selon des indicateurs de résistance.
Selon GOST, qui existait pendant la période URSS, pour les types de construction privés, un renforcement de classe A-ΙΙΙ ou un analogue de l'A400 (selon GOST moderne) est utilisé. Pour le renforcement transversal, une tige lisse de classe A-Ι ou A240 (GOST moderne) est utilisée.
Il existe une différence entre les ferrures anciennes et modernes sous la forme d'un profil modifié en forme de croissant ; sous d'autres aspects, il n'y a aucune différence.
Pour choisir le bon renfort pour la fondation en magasin, il suffit de faire attention aux désignations :
- Indice C indique que les barres d'armature sont soudables ;
- Indice K indique que le renfort est résistant aux processus de fissuration par corrosion qui surviennent en raison de la pression sur la fondation.
Si ces indices ne figurent pas sur l'emballage, il vaut mieux ne pas acheter un matériel similaire.
Exigences structurelles pour les fondations en bandes et leur renforcement
En raison de l'incapacité de calculer avec précision le diamètre d'une fondation en bande, des exigences de conception particulières pour son renforcement ont été développées :
- Aux tiges de travail doit avoir un diamètre d'au moins 12 mm.
- Nombre de tiges longitudinales doit être d'au moins 4, de préférence 6.
- Les tiges longitudinales sont reliées les unes aux autres dans un cadre spatial par tricotage ou soudage.
- Marche pour renfort transversal doit être de 20 à 60 cm et le diamètre du renfort de 6 à 8 mm.
- Lieux avec les précipitations les plus élevées possibles, ainsi que les intersections en T nécessitent un renforcement renforcé par des pattes ou des jarrets de renfort d'un diamètre égal à celui utilisé pour les barres longitudinales.
- Épaisseur de la base de type ruban, en règle générale, est d'environ 30 cm.
Quel renforcement est nécessaire pour une fondation en bande ?
Pour la fondation, un renfort de petit diamètre est utilisé, par exemple, pour les constructions de faible hauteur, un renfort d'un diamètre de 10 à 12 mm est utilisé, un peu moins souvent - 14 mm.
Quelle que soit la hauteur de la base à renforcer, vous devrez réaliser deux ceintures de renfort nervuré de classe A3 à une distance de 5 cm du bas et du haut de la fondation. Les tiges transversales et verticales peuvent être constituées d'armatures lisses de type A1.
Pour une largeur de fondation d'environ 40 cm, il suffit d'utiliser 4 barres de renfort longitudinales, dont deux situées en bas et deux en haut. Si la largeur de la fondation est supérieure à 40 cm ou si la construction est réalisée sur des sols mobiles, il convient d'utiliser davantage de tiges, environ 3 à 4 pour la membrure supérieure et le même nombre pour la membrure inférieure.
Pour calculer la quantité de ferraillage nécessaire, il existe deux méthodes :
Auto-calcul
Exemple. La longueur des fondations pour un bâtiment de 6 m sur 10 avec deux murs sera de 48 mètres (6+10+6+10+6+10=48 m).
Si la largeur de la base est de 60 cm et que le renfort est constitué de 6 tiges longitudinales, alors leur longueur sera de 288 mètres (6*48=248 m).
Le pas entre les tiges transversales et verticales est maintenu à 0,5 m, la largeur de la fondation est de 60 cm, la hauteur est de 1,9 m, les distances des tiges au cadre sont de 5 cm.
Dans ce cas, la longueur du renfort lisse d'un diamètre de 6 mm pour chaque connexion est de 640 cm ou 6,4 m ((60-5-5)*2+(190-5-5)*3=640 cm), et les connexions seront de 97 pièces (48/0,5+1=97 pièces), elles nécessiteront 620,8 mètres de renfort (97*6,4=620,8 m).
Chaque connexion nécessite 6 croisements pour attacher le renfort et environ 12 morceaux de fil d'attache. Un faisceau nécessite 30 cm de fil. Sur la base de ces données, la consommation totale de fil sera de 349,2 m (0,3*12*97=349,2 m).
Utilisation du facteur de renforcement
Pour les bâtiments comportant un petit nombre d'étages, il existe un indicateur de quantité de ferraillage déjà établi par les constructeurs, qui est de 80 kg/m3.
Exemple. Si 20 m3 de mortier de béton sont nécessaires pour la fondation, alors 20*80=1600 kg de renfort seront nécessaires. Le calcul du béton n'est pas difficile, il suffit de connaître le périmètre de la maison, la longueur des murs intérieurs, de régler la hauteur du ruban à 30 cm et de la multiplier par la largeur.
Pour rendre le calcul plus économique, il est préférable d'effectuer un calcul plus précis de la quantité de renforcement requise en dessinant un diagramme de renforcement. Et puis, après avoir calculé les moulures pour le renfort longitudinal et transversal, vut, et en y ajoutant également environ 10%, qui seront consacrés aux garnitures, multipliez le résultat par le poids d'un mètre linéaire pour chacun des diamètres de renfort utilisés.
Renforcement d'une fondation en bande - tricot ou soudure ?
Les tiges métalliques peuvent être reliées les unes aux autres dans un cadre par tricotage ou soudage. Chaque option a ses propres qualités positives et négatives.
Le principal inconvénient du soudage est l'incapacité de réaliser une connexion transversale de haute qualité à l'aide d'une électrode manuelle. Dans les usines, les cadres et les treillis sont connectés par contact plutôt que par soudage à l'arc.
A cet égard, on observe très souvent des liaisons insuffisamment résistantes (manque de pénétration) ou un affaiblissement de la tige longitudinale (contre-dépouille). De plus, un gros inconvénient du soudage est que tous les matériaux ne peuvent pas être soudés. Par exemple, les renforts de classe A3 sont fabriqués à partir d'acier 35GS, qui ne peut pas être soudé.