Le calcul de la fondation du pieu est effectué en fonction de son type. Il est important de comprendre que le calcul des pieux forés sera différent des calculs des pieux vissés. Mais dans tous les cas, une préparation préliminaire est nécessaire, qui comprend la collecte des charges et des études géologiques.
Etudier les caractéristiques du sol
La capacité portante du pieu foré dépendra en grande partie des caractéristiques de résistance de la base. Tout d'abord, il convient de connaître les caractéristiques de résistance des sols sur le site. Pour cela, deux méthodes sont utilisées: le forage manuel ou le passage de puits. Le sol est développé à une profondeur de 50 cm de plus que l'élévation estimée de la fondation.
Avant de calculer la fondation du pieu, il est recommandé de se familiariser avec les sols GOST. Classification »Annexe A. On présente les définitions de base, en fonction desquelles, le type de sol peut être déterminé visuellement.
Ensuite, vous aurez besoin d'un tableau indiquant la résistance du sol, selon son type et sa consistance. Toutes les caractéristiques nécessaires au calcul sont montrées dans les images ci-dessous.
Collecte de charge
Avant de calculer la fondation forée, il est également nécessaire de collecter les charges de toutes les structures sus-jacentes. Deux calculs distincts seront nécessaires:
- charge sur le tas (y compris le grillage);
- charge sur le grillage.
Cela est nécessaire car le grillage de la fondation des pieux et les caractéristiques des pieux seront calculés séparément.
Lors de la collecte des charges, il est nécessaire d'enlever tous les éléments du bâtiment, ainsi que les charges temporaires, qui comprennent la masse de neige sur le toit, ainsi que la charge utile au plafond des personnes, du mobilier et de l'équipement.
Pour calculer la fondation de pieux-grillage, un tableau est compilé dans lequel les informations sur la masse des structures sont entrées. Pour calculer ce tableau, vous pouvez utiliser les informations suivantes:
Conception | Charge |
---|---|
Mur de cadre avec isolation, 15 cm d'épaisseur | 30-50 kg / m2 |
Mur en bois de 20 cm d'épaisseur | 100 kg / m2 |
Mur en bois de 30 cm d'épaisseur | 150 kg / m2 |
Mur de briques de 38 cm d'épaisseur | 684 kg / m2 |
Mur de briques de 51 cm d'épaisseur | 918 kg / m2 |
Cloisons en placoplâtre 80 mm sans isolation | 27,2 kg / m2 |
Cloisons en placoplâtre 80 mm avec isolation | 33,4 kg / m2 |
Plafonds inter-planchers sur poutres en bois avec pose d'isolation | 100-150 kg / m2 |
Planchers en béton armé d'une épaisseur de 22 cm | 500 kg / m2 |
Tarte de toit utilisant un revêtement de | |
tuiles et tôles métalliques | 60 kg / m2 |
carreaux de céramique | 120 kg / m2 |
zona | 70 kg / m2 |
Charge temporaire | |
Du mobilier, des personnes et de l'équipement | 150 kg / m2 |
de la neige | déterminé par le tableau. 10.1 JV «Charges et impacts» selon la région climatique |
Le poids propre des fondations et du grillage est déterminé en fonction des dimensions géométriques. Tout d'abord, vous devez calculer le volume de la structure. La densité du béton armé est supposée être égale à 2500 kg / mètre cube. Pour obtenir la masse d'un élément, vous devez multiplier le volume par la densité.
Chaque composant de la charge doit être multiplié par un coefficient spécial, ce qui augmente la fiabilité. Il est sélectionné en fonction du matériau et de la méthode de fabrication. La valeur exacte se trouve dans le tableau:
Type de charge | Coefficient |
---|---|
Constante pour: - bois - métal - isolation, remblai, chapes, béton armé - fabriqué en usine - fabriqué sur le chantier | 1,1 1,05 1,1 1,2 1,3 |
Du mobilier, des personnes et de l'équipement | 1,2 |
De la neige | 1,4 |
Calcul des pieux
A ce stade du calcul, il est nécessaire de déterminer les caractéristiques suivantes:
- pas des pieux;
- la longueur du tas jusqu'au bord du grillage;
- section.
Le plus souvent, la taille des sections est déterminée à l'avance et les autres indicateurs sont sélectionnés en fonction de leurs données disponibles. Ainsi, le résultat du calcul devrait être la distance entre les pieux et leur longueur.
La masse totale du bâtiment obtenue à l'étape précédente doit être divisée par la longueur totale du grillage. Dans ce cas, les murs externes et internes sont pris en compte. La division entraînera une charge sur chaque mètre courant de fondations.
La capacité portante d'un élément de la fondation peut être déterminée par la formule:
P = (0,7 • R • S) + (u • 0,8 • fin • li), où:
- P est la charge qu'une pile peut supporter sans se casser;
- R est la résistance du sol, qui peut être trouvée dans les tableaux ci-dessous après avoir étudié la composition du sol;
- S est l'aire de la section transversale de la pile dans la partie inférieure, pour une pile ronde, la formule est la suivante: S = 3,14 * r2 / 2 (ici r est le rayon du cercle);
- u est le périmètre de l'élément de fondation, peut être trouvé par la formule du périmètre d'un cercle pour un élément rond;
- aileron - résistance du sol sur les côtés latéraux de l'élément de fondation, voir le tableau ci-dessus pour les sols argileux;
- li est l'épaisseur de la couche de sol en contact avec la surface latérale de la pile (trouvée pour chaque couche de sol séparément);
- 0,7 et 0,8 sont des coefficients.
Le pas des fondations est calculé par une formule plus simple: l = P / Q, où Q est la masse de la maison par mètre linéaire de fondation trouvée précédemment. Pour trouver la distance entre les pieux forés à la lumière, la largeur d'un élément de fondation est simplement soustraite de la valeur trouvée.
Lors de l'exécution des calculs, il est recommandé de considérer plusieurs options avec différentes longueurs d'éléments. Après cela, il sera facile de choisir le plus économique.
Le renforcement des pieux forés est réalisé conformément aux documents réglementaires. Les cages de renfort se composent de raccords de travail et de pinces. Le premier prend des effets de flexion et le second assure le fonctionnement conjoint des tiges individuelles.
Les cadres des pieux forés sont sélectionnés en fonction de la charge et de la taille de la section. Les ferrures de travail sont installées en position verticale, des tiges en acier D de 10 à 16 mm sont utilisées pour cela. Dans ce cas, un matériau de classe A400 (avec un profil périodique) est sélectionné. Pour la fabrication de pinces transversales, il faudra acheter un renfort lisse de classe A240. D = minimum 6-8 mm.
Les cadres des pieux forés sont installés de manière à ce que le métal n'atteigne pas le bord du béton de 2-3 cm, ce qui est nécessaire pour fournir une couche de protection qui empêche la corrosion (rouille sur l'armature).
Dimensions du grillage et de son renfort
L'élément est conçu de la même manière que la fondation en bande. La hauteur du grillage dépend de la quantité dont vous avez besoin pour soulever le bâtiment, ainsi que de sa masse. Vous pouvez effectuer indépendamment le calcul d'un élément qui repose au ras du sol ou y est légèrement enfoui. La base des calculs de l'option suspendue est trop compliquée pour le profane, ce travail doit donc être confié à des professionnels.
Les tailles des grillages sont calculées comme suit: B = M / (L • R), où:
- B est la distance minimale pour supporter le ruban (largeur de cerclage);
- M est la masse du bâtiment sans tenir compte du poids des pieux;
- L est la longueur du cerclage;
- R est la résistance du sol à la surface de la terre.
Les armatures filaires de renforcement sont sélectionnées de la même manière que pour un bâtiment sur une fondation en bande. Dans le grillage, il est nécessaire d'installer une armature de travail (le long du ruban), horizontale transversale, verticale transversale.
La section transversale totale de l'armature de travail est choisie de façon à ce qu'elle ne soit pas inférieure à 0,1% de la section transversale du ruban. Pour choisir la section de chaque barre et leur nombre (pair), utilisez l'assortiment de ferraillage. Il est également nécessaire de prendre en compte les instructions de la joint-venture sur les plus petites tailles.
Accessoires de travail | longueur côté bande <3m | à partir de 10 mm |
longueur de bande latérale> 3 m | à partir de 12 mm | |
Pinces horizontales | à partir de 6 mm | |
Ruban de serrage vertical <80 cm de haut | à partir de 6 mm | |
Pinces verticales avec hauteur de bande> 80 cm | à partir de 8 mm |
Exemple de calcul
Pour mieux comprendre le principe des calculs, il convient d'explorer un exemple de calcul. Nous considérons ici un bâtiment en brique d'un étage avec un toit en croupe en métal. Le bâtiment est censé avoir deux étages. Les deux sont en béton armé d'une épaisseur de 220 mm. Les dimensions de la maison sont de 6 par 9 mètres. L'épaisseur de paroi est de 380 mm. La hauteur du plancher est de 3,15 m (du sol au plafond - 2,8 m), la longueur totale des cloisons intérieures est de 10 m, il n'y a pas de murs intérieurs. Un loam sableux réfractaire a été trouvé sur le site, dont la porosité est de 0,5. La profondeur de ce loam sableux est de 3,1 m. D'ici, selon les tableaux, nous trouvons: R = 46 tonnes / m2, Fin = 1,2 tonnes / m2. (pour les calculs, la profondeur moyenne est prise égale à 1 m). La charge de neige est prise selon les valeurs de Moscou.
Nous collectons des charges sous forme de table. Dans le même temps, n'oubliez pas les facteurs de fiabilité.
Type de charge | Calcul |
---|---|
Mur de briques | périmètre du mur = 6 + 6 + 9 + 9 = 30 m; surface du mur = 30 m * 3m = 90 m2; poids du mur = (90 m2 * 684) * 1,2 = 73872 kg |
Cloisons en plaques de plâtre non isolées de 2,8 m de haut | 10 m * 2,8 * 27,2 kg * 1,2 = 913,92 kg |
Recouvrement de dalles en béton armé d'une épaisseur de 220 mm, 2 pcs. | 2 pièces * 6 m * 9 m * 500 kg / m2 * 1,3 = 70200 kg |
Toit | 6 m * 9 m * 60 kg * 1,2 / cos30ᵒ (pente du toit) = 4470 kg |
La charge de meubles et de personnes sur 2 étages | 2 * 6 m * 9 m * 150 kg * 1,2 = 19440 kg |
Neige | 6 m * 9 m * 180 kg * 1,4 / cos30 ° = 15640 kg |
TOTAL: | 184535,92 kg ≈ 184536 kg |
Dans un premier temps, nous attribuons un grillage d'une largeur de 40 cm, d'une hauteur de 50 cm, la longueur du tas est de 3000 mm, section D = 500 mm. Nous utilisons un pas approximatif de pieux de 1500 mm.
Pour calculer le nombre total de supports, vous devez diviser 30 m (longueur du grillage) par 1,5 m (pas de pieux) et ajouter 1 pc. Si nécessaire, la valeur est arrondie à l'entier inférieur le plus bas. Nous obtenons 21 pièces.
La surface d'un pieu = 3,14 • 0,52 / 4 = 0,196 m², le périmètre = 2 • 3,14 • 0,5 = 3,14 m.
On retrouve la masse de grillage: 0,4 m • 0,5 m • 30 m • 2500 kg / m3 • 1,3 = 19500 kg.
Trouvez la masse de pieux: 21 • 3 m • 0,196 m². • 2500 kg / m3. • 1,3 = 40131 kg.
Trouvez la masse de l'ensemble du bâtiment: la somme du tableau + la masse des pieux + la masse du grillage = 244167 kg ou 244 tonnes.
Pour le calcul, la charge sur les mètres linéaires de grillage = Q = 244 t / 30 m = 8,1 t / m sera requise.
Calcul des pieux. Exemple
On retrouve la charge admissible pour chaque élément selon la formule indiquée précédemment:
P = (0,7 • 46 tonnes / m² • 0,196 m²) + (3,14 m • 0,8 • 1,2 tonnes / m² • 3 m) = 15,35 t .
Le pas des pieux est pris égal à P / Q = 15,35 / 8,1 = 1,89 m. Nous arrondissons à 1,9 m. Si la marche est trop grande ou trop petite, vous devez vérifier quelques options supplémentaires, en changeant la longueur et le diamètre des fondations.
Pour les cadres, des tiges D = 14 mm et des pinces D = 8 mm sont utilisées.
Calcul du grillage. Exemple
Il est nécessaire de calculer la masse du bâtiment hors pieux. D'où M = 204 tonnes.
La largeur de la bande est prise égale à M / (L • R) = 204 / (30 • 75) = 0,09 m.
Un tel grillage ne peut pas être utilisé. Les surplombs des murs d'un bâtiment en brique par rapport aux fondations ne doivent pas dépasser 4 cm, nous assignons une largeur de structure de 400 mm. La hauteur reste de 500 mm.
Renforcement du grillage des fondations sur pieux:
- Travail 0,1% * 0,4 * 0,5 = 0,0002 m2 = 2 cm carrés. Il y aura assez de 4 tiges avec un diamètre de 8 mm, mais selon les exigences réglementaires, nous utilisons le plus petit diamètre possible de 12 mm;
- Pinces horizontales - 6 mm;
- Pinces verticales - 6 mm.
Les calculs prendront un certain temps. Mais avec leur aide, vous pouvez économiser temps et argent pendant le processus de construction.
Vous pouvez également calculer la fondation à l'aide de la calculatrice en ligne. Cliquez simplement sur le lien Calcul de la fondation du type de colonne et suivez les instructions.