Fondation sur pieux: calcul du nombre de pieux, de la capacité portante et de la charge
Il arrive souvent qu'une fondation en bande ou en dalle ne soit pas adaptée aux conditions d'un terrain particulier. Les raisons peuvent être différentes: surface de relief trop complexe, faible portance du sol ou niveau de gel important. Ces facteurs et d'autres rendent la construction de la base du bâtiment trop compliquée et son coût peut dépasser le coût de construction de toute la maison. Dans cette situation apparemment désespérée, les experts recommandent d'utiliser une fondation sur pieux. Calcul du nombre de pieux, de leur capacité portante, des dimensions des piliers, de leur profondeur et de leur emplacement - tout cela doit être découvert à l'avance.pour l'agencement de la structure de pieux. Vous pouvez effectuer ces calculs vous-même, en utilisant les informations, les algorithmes et les recommandations proposés dans notre documentation.
Le contenu de l'article
- 1 Technologie des fondations sur pieux vissés et leurs avantages
- 2 Variétés et caractéristiques du grillage sur pieux
- 3 Comment choisir les bons pieux vissés et calcul des charges admissibles
- 4 Charges admissibles sur pieux vissés, en tenant compte des caractéristiques du site
- 5 Calculateur de portance pour supports de pieux
- 6 Le calcul le plus simple de la fondation sur pieux, sans formules ni schémas complexes
- 7 Calculateur de charge pour toute la structure
Technologie des fondations sur pieux vissés et leurs avantages
Base de l'appareil
La base à vis à pieu est un ensemble de supports métalliques installés dans le sol. En surface, ils sont fixés en un seul tout à l'aide d'un grillage. Chaque pile a des lames de forme spéciale. Ils aident le support à pénétrer facilement dans le sol et, en plus, compriment simultanément le sol et fournissent une base solide qui résiste à un stress accru.
La structure de la pile lui permet de passer facilement tous les niveaux de sol faible et instable en couches denses. Le support est approfondi pour ne pas craindre les déformations de surface dues à l'humidité et au gel.En conséquence, nous obtenons une base exceptionnellement solide de la maison, qui ne dépend pas des caprices de la météo, du terrain et de la structure du sol.À l'intérieur, le support métallique est coulé avec un mélange de béton.
Sur la partie supérieure, les piliers sont coupés selon un seul niveau horizontal. Une plate-forme de montage métallique est fixée au point de coupe, sur laquelle le grillage sera ensuite fixé.
Champ d'application
De telles fondations conviennent non seulement à la maison. Les fondations sur pieux sont utilisées pour thermes, abris de voiture, garages, construction des fondations du four. Cette base préfabriquée est utilisée dans la construction de structures légères: pour les gazebos et pour clôtures... Les pieux peuvent être utilisés en toute sécurité pour la construction de locaux à forte humidité, par exemple pour une serre. Une telle base a fait ses preuves pour les portails coulissants.Dans le même temps, ces structures sont si fiables qu'elles sont utilisées pour les viaducs métalliques des ponts routiers.
Avantages et inconvénients d'une fondation sur pieux
avantages | La description |
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Le coût | On ne peut pas dire sans calculs précis qu'une fondation sur pieux coûtera beaucoup moins cher qu'une fondation en bande ou en dalle. Mais tout spécialiste de la construction peut témoigner en toute confiance que les vis coûteront au moins vingt pour cent moins cher qu'une base en colonne et deux fois moins cher qu'une base à ruban à part entière. Ces économies importantes peuvent avoir un impact significatif sur les coûts de construction. |
Facile à installer | Pour installer la fondation sur pieux, aucun équipement spécial n'est requis. Les vis peuvent être vissées à la main, ne nécessitant que trois personnes. |
Vitesse de travail | L'installation de la fondation par des travailleurs professionnels ne prend que quelques jours. Et couler la base de la bande en creusant une tranchée, installer le coffrage et le couler prendra au moins sept jours. Après la fondation de bande devrait gagner en force et se contenter d'un mois supplémentaire. Et sur pilotis, vous pouvez construire immédiatement après leur installation. |
Possibilité d'installation sur des zones en pente | Peu importe pour la base de la vis s'il y a une pente sur le site et combien de degrés elle est. Même une différence de huit mètres n'est pas un obstacle à la construction d'une maison. |
Absence de terre excavée sur le chantier | Le site d'installation de la fondation sur pieux ne change pas - il n'y aura pas de tas de terre excavée et de béton déversé. L'installation ponctuelle gardera le paysage du site intact. |
La capacité d'effectuer des travaux à tout moment de l'année | Si la construction d'une fondation en bandes en hiver nécessite une technique de chauffage spéciale et l'utilisation d'additifs qui empêchent le béton de geler, les pieux peuvent être vissés à n'importe quelle température de l'air sans perdre les qualités porteuses de la structure. |
Sol chaud | Les bonnes propriétés d'isolation thermique de l'air en combinaison avec la base sur pieux rendent les sols du bâtiment en construction chauds. |
Possibilité d'extension | L'ajout de pieux à une fondation existante est facile. Alors que l'extension de la fondation en bande nécessitera des efforts et des dépenses importants. |
Facile à réparer | Si nécessaire, il est possible de remplacer une seule pile endommagée même après l'achèvement des travaux de construction. |
L'humidité n'atteint pas les murs | Peu importe de quoi la maison sera construite: à partir de blocs de mousse ou de bois - ses murs seront protégés de manière fiable de l'humidité du sol. Il ne pénétrera pas dans la base pointillée. |
Moins | La description |
---|---|
Limitation de poids des structures | Ces fondations conviennent principalement aux structures légères: maisons à ossature et en bois. Les murs en briques lourdes peuvent être accablants, surtout si la charge est mal calculée. |
Restriction par type de sol | Les supports à vis ne peuvent pas être installés dans des endroits où le sol caillouteux prédomine. |
Difficultés à aménager un sous-sol | Pour organiser le sous-sol, il faut bricoler. Habituellement, cela se fait séparément de la maison, ne laissant que le passage dans la zone des supports. |
Exigences élevées pour la qualité du matériau | Malheureusement, il n'est pas rare que des fabricants peu scrupuleux laissent tomber leurs clients, économisant sur le traitement anticorrosion ou l'épaisseur du métal. En conséquence, le support se décompose rapidement et éclate. |
Ce que vous devez savoir lorsque vous décidez de construire une fondation sur pieux
- Ce type de fondation n'est pas pratique à utiliser si des couches denses de sol se trouvent à une profondeur de plus de six mètres. Dans ce cas, la construction en dalle sera moins chère.
- Les vis ne doivent être achetées que auprès de fabricants réputés. Les économies de matériel peuvent être gaspillées en réparations.
- Lors du processus de conception de la fondation, il convient de prendre en compte non seulement la taille des supports, mais également tous les paramètres du bâtiment et les caractéristiques du sol sur le site.
- Il est important de prêter attention à la qualité de la protection du métal contre la corrosion. La durabilité de toute la fondation en dépend. Avec un traitement approprié, la fondation durera au moins un demi-siècle.
Conseil! Vous pouvez analyser indépendamment le sol sur le site si vous creusez un trou d'au moins deux mètres de profondeur. Ces recherches devraient être menées en dehors de la future fondation.
N'utilisez pas de supports pour mise à la terre de l'alimentation à la maison... En cas de court-circuit, le courant traversant le métal du support va provoquer le développement de la rouille dans les zones de soudage.
Variétés et caractéristiques du grillage sur pieux
Dans la construction de maisons privées, une fondation sur pieux est principalement utilisée. Cette fondation vous permet d'économiser considérablement sur la construction et de réduire davantage les coûts d'exploitation.
Si un bâtiment résidentiel doit être installé sur un sol meuble, les experts en construction recommandent d'utiliser une fondation sur pieux vissés.
Le cerclage de fondation est divisé en trois types:
- Suspendu. Ce type de fondation est de dix à quinze centimètres au-dessus du sol. Les pieux suspendus sont particulièrement demandés dans les sols affaissés. Les bâtiments en matériau léger sont construits sur une telle base: maisons à ossature et panneaux. Ce type de grillage nécessite une isolation supplémentaire de l'espace libre entre le sol et le sol.
- Sol et dalle-pile. Il est placé au niveau du sol ou au niveau du remblai de gravier et est souvent fixé par coulage de dalles de sol. Convient pour un sol stable.
- Ruban encastré ou empilé. Cela coûtera plus cher que les autres options et convient aux sols meubles. La profondeur doit tenir compte du niveau de congélation.
Les grillages peuvent également être conditionnellement divisés en trois types principaux.
Remarque! Pour déterminer la taille optimale des supports et leur profondeur, les informations issues du sondage statique sont utilisées. Au cours de cette étude, la sonde est immergée dans le sol à une vitesse d'environ un mètre et demi par minute. Lors de l'immersion, l'équipement détermine le degré de frottement et de résistance du sol, l'écart possible du foret par rapport à la direction donnée. Les données obtenues sont nécessaires pour déterminer la capacité portante des supports. Le coût de ces travaux commence à 1200 roubles par mètre courant.
Comment choisir les bons pieux vissés et calcul des charges admissibles
Pieux vissés: dimensions standard et principes de base de la sélection
Les pieux vissés varient en diamètre de tuyau. En fonction de cet indicateur, la finalité du soutien est déterminée:
- pour la construction de logements individuels - diamètres 10,8; 13,3; 15,9; 21,9; 32,5 cm;
- pour les petites structures légères (bains, belvédères, pavillons) - 8,9; 10,8; 13,3 cm;
- pour les clôtures, les enseignes publicitaires - 5,7; 7,6 cm;
- pour les terrasses, les piles, les allées - 8,9; 10,8; 13,3; 15,9; 21,9; 32,5 cm.
Soudage ou moulage?
Les poteaux sont disponibles en deux types - ils peuvent être soudés ou coulés. La production de ces éléments est différente, considérez les principes de base:
- Ceux soudés se composent d'un tuyau avec une extrémité pointue, auquel les lames sont soudées. En bas, les éléments de vis soudés sont en acier épais. Dans la production de tels supports, il est important que les éléments soudés aient des formes géométriques claires. La moindre violation entraînera une déviation de la pile par rapport à la verticale. De plus, en présence de sol dense dans la zone, la soudure sur la vis peut éclater lors de l'installation du poteau. En conséquence, le support tournera et perdra ses fonctions porteuses. Il n'est pas rare que le soudage échoue après l'installation du poteau, plusieurs années après le début de l'exploitation de la fondation. Un support sans aubes stabilisatrices peut s'enfoncer sous la masse de la paroi.
- Les pattes en fonte sont fixées aux piles avec une connexion de verrouillage. Ils ne souffrent pas de corrosion, c'est pourquoi ce sont précisément ces supports qui sont recommandés pour une utilisation dans les zones à fort taux d'occurrence des eaux souterraines. Les vis en acier moulé ont des lames solides avec des dimensions précises, elles sont plus résistantes aux charges et aux sols difficiles. Ils peuvent même être utilisés dans les sols avec un remplissage en pierre fine. Un pieu moulé correctement installé durera cent ans.
Remarque! Le prix des pieux coulés est plus élevé que celui des pieux soudés. Par exemple, une pile du diamètre le plus populaire de 10,8 cm et d'une longueur de trois mètres coûtera comme suit: SVS-108 (soudé) -1,8 mille roubles, SVLN-108 (fonte) - 2,5 mille roubles.
Avant d'acheter les bâtons, vérifiez soigneusement la qualité du produit. Sur le marché de la construction, vous pouvez rencontrer des contrefaçons qui ressemblent à des pièces moulées, mais qui sont en fait fabriquées en soudant et en utilisant des matériaux usagés ou défectueux. Pour garantir la qualité du produit, demandez aux vendeurs des certificats de qualité. Ne soyez pas trop paresseux pour vérifier l'épaisseur de la paroi du pieu - elle devrait être de 4 mm pour un support de haute qualité. Le faux en aura moins. Regardez à l'intérieur du tube avec une lampe de poche - des traces d'utilisation peuvent être visibles à l'œil nu.
Nombre de lames
Les piles peuvent avoir un nombre de lames différent. Les supports doivent être dimensionnés en fonction de la charge attendue.
Remarque! Le nombre de trous de montage est généralement le même pour tous les supports. Ils viennent dans une taille standard. Dans le cadre de la commande d'installation à l'aide d'un équipement spécial, des supports avec des buses pour yamobur sont sélectionnés.
enrobage
À quoi d'autre devez-vous faire attention lors du choix d'un support? Il s'avère que les piles diffèrent par le type de couverture:
- revêtement de peinture à deux composants. Ceci est un émail époxy. Cette peinture a été développée par les fabricants spécifiquement pour le traitement des supports au sol. Il adhère fermement à la surface métallique et résiste au frottement lors du vissage du pieu;
- zinc froid. Il est joué par une fine pellicule de zinc aux bonnes propriétés adhésives. C'est une bonne protection contre la corrosion, mais le zinc a peu de résistance aux dommages mécaniques. L'émail époxy est utilisé pour protéger le revêtement de zinc. Ce double traitement garantit la sécurité du support;
- zinc chaud. La technologie de traitement est la même que pour les godets galvanisés. Épaisseur de couche - jusqu'à cent vingt microns. C'est un revêtement solide, durable et fiable. Il deviendra pratiquement éternel s'il est en outre traité avec de l'émail époxy;
- matériau thermorétractable. C'est un nouveau mot dans la protection du métal dans des conditions qui provoquent des dommages corrosifs. Le principe de traitement est extrêmement simple, avez-vous déjà utilisé des autocollants rétractables sur les œufs de Pâques? Et tout est très similaire ici. Un tube de matériau polymère est placé sur la pile, puis la pile est chauffée avec un sèche-cheveux de bâtiment. Le polymère s'enroule étroitement autour du support et après cela, rien ne fait peur: ni le gel, ni l'humidité. La couche millimétrique de polyoléfine protège non seulement de manière fiable le support, mais facilite également son vissage facile.
Charges admissibles sur pieux vissés, compte tenu des caractéristiques du site
Nous avons examiné en détail les types et tailles de pieux, il est temps de parler de leur capacité portante. Le nombre de supports nécessaires pour une fondation fiable de votre structure dépend de cet indicateur.
La capacité portante des pieux ne dépend pas seulement de leur taille, mais aussi des caractéristiques du sol.Lors de la conception de la fondation, il est nécessaire d'examiner attentivement le site et de prendre en compte les particularités du climat local.
Conseil! Pour augmenter la résistance de la structure, les pieux sont installés par incréments de deux mètres. Avec cet agencement, la poutre de fondation peut avoir une section transversale relativement petite.
Paramètres approximatifs de la capacité portante du pieu dans différents sols:
Le type de sol | Charge de soutien |
---|---|
Argile solide | 4 - 6,2 tonnes |
Argile molle | 3,7 - 6 tonnes |
Sols sableux limoneux | 4 à 6 tonnes |
Sables moyens | 9-11 tonnes |
Terreau | 4,5 - 7 tonnes |
L'une des règles de base de la construction est de ne pas amener la charge sur les fondations au maximum. Pour déterminer le comportement de la future fondation en cours d'exploitation, un test est réalisé avec un pieu de référence d'un diamètre de 114 millimètres. Ce support composite est enfoncé dans le sol et soumis à différents types de charges: traction, indentation, déplacement. En utilisant cette méthode, des données sur la résistance du sol sont obtenues et les dimensions des supports et leur profondeur sont déterminées.
La capacité de charge peut être calculée à l'aide de la formule éprouvée:
W = O / k, Où
W Est un indicateur de la charge admissible sur le support;
O - calcul de la charge admissible en tenant compte de la taille du support et des caractéristiques du sol;
k - coefficient de la réserve opérationnelle de la fondation.
Tout d'abord, calculons la valeur À PROPOS... La formule suivante est requise:
O = S x Ro, Où
S Est la section transversale de la lame de support;
Ro - résistance du sol à la profondeur à laquelle la partie vissée du pieu s'enfoncera.
Vous pouvez trouver la dernière valeur en utilisant ce tableau ou d'autres qui fournissent des informations générales sur les caractéristiques du sol dans votre région.
Revenant à la valeur de k, expliquons qu'il a des indicateurs de 1,2 à 1,7. Dans le même temps, 1,2 est l'indicateur minimum typique du sol le plus stable.
Conseil! L'image la plus complète de l'état du sol sur le site et un calcul précis de la fondation ne peuvent être obtenus qu'en contactant des professionnels qui examinent le sol à l'aide d'un équipement spécial. Sur la base des états limites des dispositifs de référence, ils détermineront la charge horizontale admissible sur la future fondation et feront des recommandations sur le niveau d'approfondissement des supports.
Calculateur de portance pour supports de pieux
Pour simplifier vos calculs, nous vous suggérons d'utiliser le calculateur de capacité portante des pieux en ligne. Ce programme a été créé en tenant compte des exigences de SNiP et SP pour les fondations sur pieux.
La technique ci-dessus, comme dans la formule dont nous avons parlé précédemment, est basée sur les dimensions du tronc et de la vis de support, la profondeur d'installation et la composition du sol sur le site.
Les données géométriques des supports sont accessibles à tous, mais les données sur les propriétés des sols ne peuvent être obtenues qu'à l'issue de recherches professionnelles. S'il n'y a pas de telles informations, le programme peut calculer en fonction des indicateurs moyens inclus dans l'extrait. Cette option de calcul aidera à obtenir des données de conception approximatives, qui doivent être utilisées avec prudence, en établissant une marge de sécurité.
Vous pouvez utiliser des programmes spéciaux pour les calculs - SCAD ou Lira. Les utilisateurs de Forumhouse notent que la lyre a une interface plus simple et plus intuitive, et que le scad a un constructeur de section nécessaire pour les calculs. De plus, le scad 21 a la capacité de visualiser les résultats des calculs. Dans tous les cas, les deux programmes ne sont accessibles et compréhensibles que pour les professionnels. Sans connaissances fondamentales, il est peu probable qu'un débutant soit capable de comprendre tous les paramètres nécessaires pour travailler avec le programme.
Donc, pour les auto-calculs, nous vous suggérons d'utiliser l'exemple d'une calculatrice à partir de ce matériau.Après avoir calculé la capacité portante de chaque support, vous pouvez facilement calculer le coût de la fondation entière.
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Le calcul le plus simple de la fondation sur pieux, sans formules ni schémas complexes
Une fois que toutes les caractéristiques du sol sur le site ont été déterminées et que la capacité portante des pieux vissés pour la fondation a été calculée, vous pouvez procéder à la planification directe de la fondation de la maison.
Nous proposons un petit guide de calcul pour la construction individuelle:
- Sélectionnez le diamètre des pieux pour la construction. Cela ne nécessite aucun calcul complexe.Il suffit de savoir que pour ossature d'un étage et maisons en bois il y a suffisamment de supports d'un diamètre de 89 millimètres, et pour les structures en béton cellulaire, des pieux d'un diamètre de 108 millimètres seront nécessaires.
- À une certaine distance du chantier, au point le plus élevé du site, creusez un trou d'un mètre de profondeur. Si de l'argile ou du sable comprimé se trouve à son fond, choisissez des supports d'une hauteur de deux mètres et demi. Si de l'humidité du sol ou de la tourbe est trouvée, continuez avec une perceuse de jardin jusqu'à ce que vous atteigniez l'argile.
- Etudiez le relief du site pour la fondation. Toutes les différences d'élévation doivent être prises en compte. La taille des poteaux dans les zones basses doit être plus grande. Autrement dit, la longueur calculée plus la hauteur de la goutte. Et posez un autre demi-mètre sur «chaque pompier». Il est plus facile de couper l'excédent que de réinstaller le support.
- Pour calculer le nombre de piles, vous n'avez pas à vous plonger dans des formules mathématiques compliquées. Pour les maisons à ossature légère, le pas entre les supports est de trois mètres, pour les bâtiments en béton cellulaire - deux. Dessinez un plan de fondation sur la grille et comptez le nombre de messages à installer. Pour une répartition optimale de la charge, ils doivent être placés dans les coins et aux intersections des murs. Remplissez le reste des ouvertures avec des points d'appui avec une marche correspondant au matériau de la maison.
Important! Fournissez des supports supplémentaires aux emplacements du poêle et du foyer. Si une véranda ou une terrasse est ajoutée à la maison, cela devrait également être reflété dans le plan de la future fondation.
En utilisant ce guide simple, il n'est pas difficile de planifier correctement une structure de pieux pour une structure simple.
Revenant au sujet de la façon de calculer la charge sur la fondation, nous pouvons recommander une autre version du calculateur en ligne. Cela aidera à déterminer la charge totale sur toute la structure de fondation.
Calculateur de charge pour toute la structure
Ainsi, le programme suivant aidera à calculer la charge totale à la base du bâtiment, en tenant compte de tous les facteurs importants: les dimensions des murs internes et externes, la masse des sols, les caractéristiques du système de chevrons et le revêtement du toit. Ces indicateurs sont importants pour déterminer le type et la résistance de la fondation. Même après des calculs approximatifs, vous verrez à quel point les résultats seront différents pour une maison à ossature et, par exemple, une structure en béton cellulaire.
Regardons tout dans l'ordre:
Composant | La description |
---|---|
Des murs | Il est nécessaire d'indiquer les dimensions de la structure du bâtiment, le nombre d'étages et le matériau à partir duquel ils seront fabriqués. Vous pouvez soustraire les fenêtres et les portes de la superficie totale. Si cela n'est pas fait, une marge de sécurité supplémentaire sera incluse dans les calculs. |
Chevauchement | Choisissez parmi quatre types de dalles. Le programme calculera la charge en tenant compte de la masse de tous les planchers sur la base des valeurs moyennes des structures en bois, creuses, métalliques ou en béton armé. |
Toit | Parmi les options proposées, vous devez choisir votre type de toit et indiquer les matériaux que vous prévoyez d'utiliser. En conséquence, vous obtiendrez une masse de toit avec une structure à chevrons. Les angles des pentes du toit et l'indication de la région sont nécessaires pour calculer les charges possibles dues aux précipitations. |
Fondation | La calculatrice proposera de sélectionner le type de fondation et d'indiquer son matériau de base. Par défaut, il est pris en compte que des supports sont prévus sous tous, y compris les murs intérieurs. Le poids du grillage est également pris en compte. Le grillage en bois sera pris en compte dans la superficie totale des murs, mais si vous prévoyez d'utiliser du métal ou du béton pour cercler la fondation sur pieux, indiquez-le dans le programme. |
Finition | Les finitions intérieures et extérieures exercent également une pression sur la base. Il doit indiquer quels matériaux sont prévus pour être utilisés à ces fins. Rappelez-vous que sous les colonnes, s'il y en a dans votre maison, il est nécessaire de prévoir des ensembles supplémentaires de plusieurs piles placées par la méthode des grappes. |
Autres charges | Le poids des meubles, des personnes, de la charge de neige - tous ces paramètres supplémentaires seront inclus dans le calcul. |
Le résultat final sera en tonnes. Les calculs finaux peuvent être effectués sans outils spéciaux. Dans le premier calculateur, vous avez la taille de la charge sur un pieu, en tenant compte des caractéristiques du sol. Dans le second, la masse totale de la structure. Il reste à diviser le deuxième résultat par le premier et à obtenir le nombre de piles requis.
Important! N'oubliez pas de prévoir la mise en place de pieux supplémentaires à tous les points d'intersection et de conjugaison des structures enveloppantes.
Et à la fin du sujet sur la fondation sur pieux, quelques informations plus utiles:
- Les pieux vissés sont utilisés non seulement pour la construction de nouveaux objets, mais également pour la restauration d'anciens. Le renforcement des fondations existantes avec des pieux d'injection de forage ne nécessite pas d'intervention en capital. Ainsi, il est possible de renforcer considérablement la fondation de structures même à plusieurs étages.
- Lors de l'installation d'une fondation sur pieux avec un grillage en béton, n'oubliez pas le renforcement du béton de haute qualité.
Conseils vidéo pour une bonne planification de la fondation sur pieux