Calculez la fondation en bande de vos propres mains

Le plus populaire dans la construction privée fondations en bandes... Ils peuvent être utilisés pour différentes maisons sur différents types de sols, ils peuvent être calculés à la main. Cela ne nécessite pas de connaissances en mathématiques supérieures ou de résistance des matériaux. Il existe une méthode dans laquelle tout est simple, mais encombrant: il faut collecter beaucoup de données. Ce calcul de la fondation en bande est appelé "par la capacité portante du sol". Mais d'abord, vous devrez collecter les charges de la maison: calculez la masse qui tombera sur chaque mètre carré (centimètre) de la base. Ensuite, en choisissant la largeur de la semelle de fondation, choisissez sa largeur optimale.

Cet article décrit une méthode de calcul des paramètres d'une fondation en bande (largeur) pour la capacité portante des sols

Méthode de calcul

La fondation en bande peut être calculée de deux manières: par la capacité portante des sols sous la semelle et par leur déformation. La première manière est plus simple. Nous y réfléchirons.

Nous savons avec certitude que la fondation est construite en premier. Mais il est conçu en dernier. Sa tâche est de transférer la charge de la maison. Et nous ne le saurons qu'après avoir décidé du type de tous les matériaux de construction et de leurs volumes. Donc, avant de commencer à calculer la fondation, vous devez:

• dessinez un plan de l'ensemble du bâtiment avec tous les murs;
• décider si un sous-sol est nécessaire ou non, et quelle profondeur il devrait être, si nécessaire;
• connaître la hauteur de la base et le matériau à partir duquel elle sera fabriquée;
• Décider du type et de l'épaisseur des matériaux utilisés pour l'isolation, la protection contre le vent, l'imperméabilisation, la décoration intérieure et extérieure.

Pour tous les matériaux utilisés lors de la construction, vous devez trouver leur gravité spécifique. Il est conseillé de dresser un tableau: il sera plus facile de travailler. Ce n'est qu'alors que vous pourrez commencer à calculer.

Pour calculer la fondation en bande, vous aurez besoin d'un projet avec une indication détaillée des matériaux utilisés et de leur épaisseur

La fondation en bande est le plus souvent monolithique ou béton préfabriqué... Beaucoup moins souvent de nos jours, des bandes de béton en brique ou en moellons sont fabriquées: elles sont moins fiables, mais en même temps, plus de matériau est nécessaire pour leur construction, bien que son coût puisse être inférieur.

Classiquement, le calcul de la fondation en bande peut être divisé en plusieurs étapes:

• Détermination de la charge sur la fondation.
• Choix des options de ruban.
• Ajustement en fonction des conditions.

Maintenant sur toutes les étapes plus en détail.

Collecter des charges sur la fondation

À ce stade, la masse de tous les matériaux de construction utilisés pour la construction se résume:

• murs - extérieurs et intérieurs (la superficie totale est prise, sans tenir compte des découpes sur les portes et les fenêtres);
• dalles de plancher et matériaux pour cela;
• plafond et dalle de plafond;
• système de chevrons et matériaux de toiture;
• escaliers et autres éléments internes de la maison;
• isolation et finition extérieures contre la chaleur et le vent;
• sous-sol et fondation (pour commencer - à peu près);
• attaches (clous, vis, goupilles, etc.)
  

  Tableau des charges moyennes de différents types de nœuds de maison. il peut être utilisé au stade préliminaire - lorsque vous estimez le niveau approximatif des coûts

Comme déjà mentionné, un plan de construction avec des dimensions plus ou moins précises devrait déjà être prêt à ce moment-là. Le calcul de la masse des matériaux de construction utilisés est simple: trouvez la zone sur laquelle il sera situé, multipliez par la gravité spécifique, vous obtenez la masse.

Si l'élément calculé est rectangulaire, trouvez sa surface en multipliant la longueur des côtés. Si vous comptez en mètres, vous obtenez m²... En multipliant par l'épaisseur du matériau dans les mêmes unités (en mètres), vous obtenez le volume en mètres cubes - m³... Il sera plus pratique de travailler de cette façon: la majeure partie de la densité des matériaux de construction est donnée en kilogrammes par mètre cube (kg / m³). En multipliant le volume trouvé par la gravité spécifique du matériau, vous obtenez la masse du matériau pour ce plan.

Exemple de calcul de la masse d'un mur

Pour être plus clair, donnons un exemple. Calculons le poids du mur à partir d'une barre de pin profilée de 150 * 150 mm, avec un revêtement en tilleul d'une épaisseur de 14 mm, un lattage d'une barre de pin de 50 * 20 mm. Le mur mesure 4 m de long et 2,8 m de haut.

Le poids spécifique du bois de pin acheté (peut être différent) 570 kg / m³, doublure 530 kg / m³, barre 510 kg / m³.

Exemple de calcul de la charge du mur

Surface du mur: 4 m * 2,8 m = 11,2 m².

Le volume du bois dans le mur sera de 11,2 m² * 0,15 m (épaisseur du bois) = 1,68 m³.

En multipliant le volume par le poids spécifique du bois, on obtient la masse du mur: 1,68 m³ * 570 kg / m³ = 957,6 kg.

Nous trouvons maintenant le volume de la doublure sur le mur: 11,2 m² * 0,014 m (épaisseur du revêtement) = 0,16 m³.

On découvre le poids de la doublure en multipliant sa densité par volume: 0,16 m³ * 530 kg / m³ = 84,6 kg.

Le nombre de lattis est considéré différemment: on détermine combien de planches sont clouées. Nous clouerons la caisse dans le sens de la longueur avec un pas de 60 cm. Il en résultera 5 bandes de 4 m de long. Il y aura 20 mètres courants au total. Maintenant nous trouvons le volume: 20 mp. * 0,05 m * 0,02 m = 0,02 m³.

Nous trouvons maintenant la masse de la caisse: 0,02 m³ * 510 kg / m³ = 10,2 kg.

Maintenant on trouve beaucoup de tous les matériaux pour le mur: 957,6 kg + 84,6 kg + 10,2 kg = 1052,4 kg.

Nous pensons que le principe est clair. Mais compter chaque mur comme ça est long. Ensuite, vous pouvez vous faciliter la tâche: déterminez combien pèse un mètre carré de mur, puis trouvez la surface de tous les murs qui ont la même finition et obtenez leur masse totale.

Nous avons calculé que la masse d'un mur d'une superficie de 11,2 m² sera de 1052,4 kg. Il s'avère qu'un carré pèse 1052,4 kg / 11,2 m² = 93,96 kg / m²... Maintenant, après avoir calculé la surface de tous les murs avec une telle finition, nous pouvons trouver leur masse totale. Que leur superficie totale soit de 42 m²... Ensuite, ils pèseront 42 m² * 93,96 kg / m² = 3946,32 kg.

En utilisant cette technique, trouvez la masse de tous les éléments listés. S'ils ont une géométrie complexe, décomposez-les en formes simples et déterminez ainsi la zone. Il ne devrait y avoir aucun problème avec le reste.

Charge utile de la maison

En plus des matériaux de construction, toute la situation dans la maison pèsera sur les fondations: meubles, électroménagers, personnes, etc. Il est très long de compter tout cela, donc lors de la planification, on suppose qu'un mètre carré de surface a une charge utile de 180 kg / m²... Pour connaître la charge utile totale d'une maison, multipliez sa superficie (de tous les étages) par ce chiffre.

Il est nécessaire d'ajouter la charge de tous les éléments intérieurs, équipements, etc. à la charge totale de la maison.

Charge de neige

Dans la plupart des régions, il est également nécessaire de prendre en compte la charge sur les fondations due à la neige. Les charges de neige sont déterminées par région (voir photo), leurs valeurs sont données dans le tableau.

Charges de neige en Russie (pour agrandir l'image, faites un clic droit dessus)

Mais puisque les toits sont différents, et qu'ils accumulent différentes quantités de neige. Par conséquent, en fonction de l'angle de la pente, les coefficients sont appliqués:

• l'angle d'inclinaison est inférieur ou égal à 25 ° - le coefficient est 1 (la charge de neige est tirée du tableau sans changement);
• l'angle d'inclinaison est supérieur ou égal à 60 ° - le coefficient est 0 - la charge de neige n'est pas prise en compte.

Dans tous les autres cas (l'angle d'inclinaison du toit est de 25 ° à 60 °), les valeurs sont sélectionnées de 0 à 1 (un graphique est construit et le coefficient en est déterminé).

Comment calculer la charge de neige sur le toit? Vous avez cousu votre région, vous connaissez la charge moyenne par carré du toit, déterminé le coefficient. Vous devez maintenant multiplier la surface totale du toit par tous ces nombres.

Charges de neige en Ukraine (pour agrandir l'image, faites un clic droit dessus)

Exemple: laissez la charge de neige dans la région 180 kg / m², surface totale du toit 65 m², le coefficient de prise en compte de l'angle d'inclinaison du toit est de 0,82 (l'angle d'inclinaison est d'environ 30 °). Trouvez la charge de neige: 65 m² * 180 kg / m² * 0,82 = 9594 kg.

Cette charge devra être ajoutée à la masse de la maison et à sa charge utile.

Calcul de la fondation en bande: déterminer la largeur de la semelle

Lors du calcul de la fondation en bande, il sera nécessaire de déterminer ses deux paramètres:

• profondeur de pose + hauteur base / plinthe = hauteur;
• largeur du ruban;

Le troisième - la longueur - est connu. C'est la somme des longueurs de tous les murs sous lesquels la fondation sera posée.

La profondeur de la pose est largement déterminée en fonction du type de sol sous la semelle. Des recommandations générales peuvent être trouvées dans le tableau, et pour une description de la détermination de la profondeur de pose, lisez l'article "Quelle doit être la profondeur de la fondation?.

Tableau avec la profondeur recommandée de la fondation, en fonction du type de sol et du niveau des eaux souterraines (pour augmenter la taille de l'image, faites un clic droit dessus)

Supposons que la profondeur de la fondation pour nos conditions soit inférieure au niveau de gel du sol, la hauteur de la base est de 20 cm Le sol gèle dans notre région de 1,4 m. Selon les recommandations, la fondation doit être à 15 cm sous le niveau de congélation. On obtient la hauteur totale: 1,4 m + 0,2 m + 0,15 m = 1,75 m.

Vous devez maintenant calculer la largeur de la fondation en bande. Cela dépend de la distance à laquelle se trouvent les murs et du matériau à partir duquel nous allons les construire. Les valeurs recommandées sont indiquées dans le tableau.

Choisissez la largeur de la fondation en fonction du matériau et de la distance entre les murs (pour augmenter la taille de l'image, faites un clic droit dessus)

Calcul de la charge sur la fondation

Vous devez maintenant trouver la force avec laquelle la maison appuiera sur les fondations. Pour cela, la masse totale de la maison (la masse de tous les éléments + charge utile + neige) est divisée par la superficie de la fondation.

On trouve l'aire de la fondation en bande en multipliant sa longueur par la largeur choisie dans le paragraphe précédent. Ensuite, nous divisons la charge totale de la maison par la superficie de la fondation en centimètres carrés. Nous obtenons la charge spécifique pour chaque centimètre carré de la fondation en bande.

Exemple. Que la charge de la maison soit de 408000 kg, la surface de la fondation en bande (longueur 4400 cm, largeur 30 cm) - 132000 cm²... En divisant ces valeurs, nous obtenons: 3,09 kg de presses pour chaque centimètre.

Maintenant, il est nécessaire de savoir si les sols sous la base de la fondation résisteront à cette valeur. Tout sol est capable de résister à une certaine pression. Ces valeurs ont été calculées et entrées dans le tableau. Nous trouvons le type de sol sous le fond de la fondation (déterminé par la recherche géologique) et regardons sa capacité portante spécifique.

Capacité portante des sols - nous comparons la charge trouvée de la maison avec la norme pour votre sol

Si la capacité portante du sol est supérieure à la charge de la maison, tout est choisi correctement. Sinon, des ajustements doivent être faits.

Réglage des paramètres

Si la charge transmise à travers la fondation en bande est importante pour ces sols, il y a deux solutions: utiliser des matériaux plus légers lors de la construction ou augmenter la largeur de la bande.

Changer le matériau est très laborieux: changer souvent un matériau entraîne une chaîne de changements dans les paramètres de plusieurs autres. En conséquence, le calcul de la masse doit être refait. Par conséquent, plus souvent augmenter l'épaisseur du ruban dans la fondation. Cela augmente la charge spécifique. Mais une fondation en bande trop large (plus de 60 cm), surtout profonde, n'est pas rentable économiquement: une grande consommation de matière et des coûts de main-d'œuvre. Dans ce cas, il est nécessaire de comparer le coût de plusieurs types de fondations.

La largeur de la fondation en bande monolithique est choisie en fonction de la charge calculée de la maison et de la capacité portante du sol

N'oubliez pas de recalculer son poids après avoir changé la largeur du ruban et d'ajuster le poids du bâtiment en conséquence.

Lisez ici le calcul des armatures pour les fondations en bandes.

Comment calculer la capacité cubique de la fondation

Il est préférable de prendre en compte la masse de la fondation lors du calcul de son volume: ce chiffre vous sera utile lors du coulage de la fondation: vous saurez combien de béton commander ou combien de matériaux devront être achetés.

Toutes les données initiales sont déjà connues: hauteur, largeur et longueur de la bande. Multipliez-les, vous obtenez la capacité cubique de la fondation.

Par exemple, calculons le volume de la fondation pour le ruban précédemment calculé: 44 m de long, 30 cm de large (0,3 m), 1,75 m de haut Multiplier: 44 m * 0,3 m * 1,75 m = 23,1 m³... En fait, la consommation est susceptible d'être légèrement plus élevée: environ 25 mètres cubes. Vous devez être guidé par ce chiffre lors de la commande de béton.

La capacité cubique de la fondation est calculée en fonction des dimensions trouvées (estimées) du ruban: longueur, hauteur et largeur en les multipliant