Jean-François Martin Publié le 18 mai 2011 - Mis à jour le 27 juin 2019
Dans l'article précédent nous avons traité des fondations superficielles, semelles filantes armées, nous avons également évoqué les fondations semi profondes et profondes.
Dans cet article, nous allons voir comment avoir une idée de la taille et du calcul des fondations à réaliser.
Le but n'est pas de faire de vous des bureaux d'études béton et rien re remplacera le calcul que fera l'architecte ou le bureau d'étude ; cet article est simplement une approche qui vous permettra de découvrir et de comprendre ce qui se joue en-dessous de votre habitation.
On a tendance à confondre poids et masse et, pour simplifier, à faire une équivalence Kg et Newton... Même si ce n'est pas rigoureusement exact, nous resterons sur cette base pour des raisons de simplification...
1Kg= 10 Newton ou 1Kg= 1da/N
Fondations et typologies de terrains.....
Tout d'abord qui dit fondation dit nature du sol : en effet, un sol naturel ou non, est capable de supporter une charge qui s'exprime en pression admissible, à savoir quel poids le sol peut-il supporter sans s'affaisser ? Le fait qu'un terrain s'affaisse n'est pas, en construction, une catastrophe sauf si bien sûr l'affaissement n'est pas uniforme et que le bâtiment en souffre.
On peut distinguer 7 typologies de terrains à la portance très différente :
Très bonne portance : la roche, le gravier et sable mélangés, les terrains dits durs (marne, glaise compacte).
Les indices de pression sont exprimés en Newton/mm², l'échelle est la suivante :
5 à 0,7 N/mm² pour les matériaux les plus stables,
de 0,69 à 0,4 N/mm² pour une bonne portance,
0,39 à 0,1 N/mm² pour une portance modérée,
et de 0,09 à 0,03 N/mm² pour une portance faible.
Si vous ne connaissez pas la nature de votre terrain, il faudra l'aide d'un géologue ou un relevé existant.
Il existe deux sortes de fondations
Calcul de la taille de vos fondations
Pour calculer la taille de votre fondation le calcul est le suivant :
Il faut prendre en compte le poids de ce qui prendra appui sur cette fondation (exemple mur porteur + poids de la toiture + marge (neige par exemple) mais également le poids de la fondation elle-même. En tenant compte bien sûr de la répartition des charges.
Exemple pour un poteau (fondation carrée) : charge reportée 35000 N, soit 3567* Kg sur ce poteau
le calcul sera le suivant (calcul exact qu'on peut arrondir à 3500Kg) :
A (air de la fondation) = N / portance du sol
Dans ce cas, on a une charge de 3567 Kg sur un sol déterminé comme faiblement porteur (0,2 N/mm²) , ce qui donne le calcul suivant :
A = 35000 / 0,2= 0,18m² ; pour un poteau carré, on applique la racine carré de 0,18 et on obtient 0,42.
On devra donc faire une fondation de 0,42m arrondi à 0.45m de côté, à 80 cm de profondeur par exemple dans une zone gélive type (H2).
L'épaisseur des fondations est déterminée par le calcul suivant, sachant que, sur une fondation, les forces se répartissent dans le béton avec un angle de 60°.... On calcule l'épaisseur nécessaire en multipliant :
la valeur de a par la tangente de 60°, soit :
h=a x √3
soit sur une fondation de 45cm de large sur laquelle repose un poteau de 20x20cm, le calcul suivant
h=20 x 1,732 = 35cm , épaisseur de la fondation 35cm taille 0.45x0.45 m
On voit bien dans cet exemple simple que calculer la taille des fondations reste un travail de professionnel car de nombreux paramètres entrent en ligne de compte ; cette présentation rapide vous permettra peut être de faire quelques essais sur des ouvrages sans risque à titre de test.
