Comment calculer le ferraillage d'une fondation en bande

Chaque chantier de construction commence par une base solide. Les fondations en bandes sont la construction la plus courante dans la construction de faible hauteur. Le calcul du ferraillage des fondations filantes est déjà important au stade de la conception et de la livraison des matériaux de construction. Le calcul est confié à des professionnels ou effectué de manière indépendante, après avoir étudié les directives.

But de renforcement

Les fondations en bandes sont une structure de fondation monolithique en béton armé. La base est fabriquée directement sur le chantier.

Béton armé - béton, à l'intérieur duquel se trouve une armature métallique en armature. Le métal lui permet de supporter des charges latérales qui créent :

• ascendant - processus de soulèvement du sol;
• de haut en bas, la masse du bâtiment.

Le béton pur résiste mal aux charges latérales. L'acier, noyé à l'intérieur de la structure, est capable de rendre la fondation des dizaines de fois plus solide.

Sous charge, chaque mètre de béton peut s'étirer de 2 à 4 mm, tandis que l'acier peut s'étirer de 4 à 25 mm. Le béton, en revanche, tolère bien mieux la compression.

Algorithme de travail avec pression d'en haut :

1. La charge appuie sur la surface de la fondation, qui commence à se plier.
2. La couche supérieure de béton résiste à la compression, tandis que la rangée supérieure d'armatures est inactive.
3. Le bas de la fondation essaie de s'allonger.
4. La rangée inférieure de barres résiste aux charges de traction.

Sous la pression du sol par le bas, le béton armé "travaille" dans la direction opposée - la couche de béton inférieure résiste à la compression et la rangée supérieure d'armatures ne lui permet pas de s'effondrer sous l'effet de l'étirement.

Règlements

Les fondations en bandes dans les constructions de faible hauteur font référence à des structures en béton armé sans armature de précontrainte.

Ces fondations sont conçues et construites conformément à l'ensemble des règles de la SP 52-101-2003. La section 5.2 du document définit la nuance d'acier, la forme et les dimensions géométriques des barres. La section 8.3 « Renforcement » traite du nombre et de la taille des éléments de renforcement, de leur position relative dans le corps en béton. Les méthodes de disposition des armatures, les règles de raccordement aux intersections sont également indiquées ici.

Les informations contenues dans le document sont suffisantes pour comprendre comment calculer le renforcement de la fondation, calculer la quantité de matériau.

Assortiment de produits métalliques

Pour les structures en béton armé, le renforcement est utilisé :

• laminé à chaud, lisse ou à profil périodique (anneau ou croissant) d'un diamètre de 6 à 40 mm ;
• durci thermiquement et mécaniquement avec un profil périodique, 6–40 mm;
• section périodique déformée à froid (3-12 mm).

Il est recommandé d'utiliser un renfort lisse avec une classe d'au moins A-240 (A-I). Pour les nervures (profil périodique), choisissez la classe A-300 et supérieure.

Dans les zones où la température descend en dessous de 30°C, il est interdit d'utiliser la classe A-300.

Il est préférable d'utiliser des produits à profil périodique - avec des marées sous forme d'anneaux ou de faucille. Les irrégularités augmentent la zone d'adhérence des barres au béton et la résistance de l'ensemble de la structure

Récemment, des barres d'armature composites sont apparues sur le marché. Le fabricant recommande de l'utiliser à la place des produits en acier.

SP 295.1325800.2017 n'autorise pas l'utilisation de produits composites pour les fondations.

Schéma de signets

La conception exacte de l'armature de la fondation est fournie à la section 8.3. Du Code des Règles.

Couche protectrice

Dans les fondations en béton armé pour pièces en acier, une couche protectrice est fournie, qui fournit:

• travail commun de toutes les parties;
• protection des tiges contre les influences environnementales agressives (humidité), produits chimiques;
• résistance au feu.

Dans le sol, l'épaisseur de la couche (la distance des tiges à tout bord extérieur du béton) est choisie au moins 40 mm. A l'air libre, la distance est réduite à 30 mm.

Espacement des barres d'armature

Les distances entre les tiges individuelles sont choisies au moins égales au diamètre de la tige. De plus, pour les rangées inférieures horizontales, les distances sont supérieures à 25 mm et pour les rangées supérieures à 30 mm.

Dans des conditions exiguës, il est permis de disposer le renfort en faisceaux.

Renfort longitudinal

Pour le côté de la fondation jusqu'à 3 mètres de long, il est permis d'utiliser des tiges d'un diamètre de 10 mm, si le côté dépasse 3 m - pas moins de 12 mm.

La section transversale totale des barres de l'armature longitudinale est choisie au moins égale à 0,1% de la section transversale de la fondation.

Par exemple, pour un ruban de 40 cm de large et 100 cm de haut, la section est de 400x1000 = 4 000 000 mm². La section transversale totale de toutes les barres longitudinales doit être de 0,1 %, c'est-à-dire 400 mm².

Vous pouvez sélectionner le nombre de barres requis à l'aide du tableau.

Selon le tableau, pour une fondation de section 40x100 cm, 6 barres longitudinales de 10 mm ou 4 pièces de 12 mm sont nécessaires.

La distance entre les axes des sections longitudinales de l'armature ne doit pas dépasser 40 cm et les tiges d'un niveau ne doivent pas être inférieures à 2. Une armature n'est utilisée que dans les fondations d'une épaisseur inférieure à 15 cm.

Renfort transversal

Tâches de renforcement vertical transversal :

• limiter la formation de fissures ;
• empêcher les barres longitudinales de se déplacer ;
• fixer les tiges longitudinales contre le flambage dans n'importe quelle direction.

Les pièces transversales sont installées partout où passent les barres longitudinales.

Le diamètre de l'armature transversale pour les fondations filaires ne peut être inférieur à 25 % du plus grand diamètre des barres longitudinales, mais dans tous les cas le diamètre minimum est de 6 mm.

Le pas des éléments transversaux n'est pas supérieur à 50 cm, avec une hauteur de nervure supérieure à 15 cm.

Calcul de l'armature

Il est plus facile de calculer le ferraillage de la fondation à l'aide d'un exemple précis d'une maison mesurant 6x10 mètres. Coupe transversale de la fondation 50x100 cm.

Le nombre requis de produits métalliques

Selon le tableau, 4 tiges parallèles longitudinales d'un diamètre de 12 mm sont nécessaires.

Le périmètre total de la fondation est de 6 + 6 + 10 + 10 = 32 mètres.

Au total, vous avez besoin de 128 (32x4) mètres de renforcement.

La longueur des barres en vente est de 3, 6 ou 11, parfois 12 mètres. Par conséquent, il ne sera pas possible de sélectionner avec précision la tige pour chaque côté.

Les tiges longitudinales devront être jointes. Il y aura également des joints dans les intersections des coins. Si des tiges en U ou en L sont utilisées dans les coins, elles doivent être encastrées dans le mur d'au moins 40 cm.

Selon le code de pratique, le chevauchement des tiges doit être d'au moins 30 diamètres. Pour renfort de 12 mm - au moins 36 cm.

Afin de ne pas avoir à acheter et à livrer en plus des matériaux de construction, les accessoires sont achetés avec une marge de 10 à 15 % du montant estimé. Quinze pour cent de 128 est de 19,2 mètres.

En conséquence, ils acquièrent 128 + 19 = 147 mètres de tige de 12 mm pour le renforcement longitudinal.

Comptage des éléments transversaux et verticaux

Les éléments de renforcement transversaux et verticaux sont soudés, torsadés avec un fil à tricoter ou pliés en forme de rectangle.

Il est préférable de rendre les composants verticaux plus longs que la hauteur du ruban - ils peuvent être enfoncés dans le sol. Cela rendra l'installation plus pratique.

Les côtés du rectangle horizontal-vertical sont d'au moins 10 à 15 cm plus petits que la taille de la fondation, de sorte qu'une couche protectrice de béton reste autour des tiges.

En additionnant les côtés, on obtient le nombre de ferraillage par rectangle : 30 + 30 + 90 + 90 = 240 cm. En tenant compte des chevauchements, rajouter encore 10 cm. En conséquence, la longueur de chaque élément est prise égale à 2,5 mètres.

Dans chaque coin il faut installer deux rectangles, au total sur la fondation 4x2 = 8 pièces.

La distance maximale entre les éléments sur les sections droites est de 50 cm.Lors de la construction de grandes maisons - 30 cm.

Les longueurs des côtés pour les calculs ultérieurs sans tenir compte des intersections angulaires sont :

1. Court 600 cm moins 2 coins de 50 cm - 500 cm.
2. Long 1000 cm moins 2 coins de 50 cm - 900 cm.

Pour chaque côté court, en plus des coins, vous aurez besoin de 9 rectangles supplémentaires. 17 éléments sont installés sur le côté long.

Le nombre total de sections transversales sera : 8 coin, 9 + 9 = 18 pour les côtés courts de la fondation et 17 + 17 = 34 pour les longs.

Le nombre total de cavaliers verticaux-horizontaux sera : 9 + 18 + 34 = 61 pcs. La longueur de chacun est de 2,5 mètres. L'armature totale d'un diamètre de 6 ou 8 mm aura besoin de 61x2,5 = 152 mètres. Ils acquièrent du matériel avec une marge de 5%, donc 160 mètres.

Montant total

La quantité totale de matériau nécessaire pour renforcer la fondation avec des côtés de 6 et 10 mètres :

• pour barres longitudinales - 147 mètres de renfort de 12 mm. La masse d'un mètre sera de 0,88 kg, et le poids total : 147x0,88 = 130 kg.
• pour les tiges verticales et transversales, 160 m de tiges d'un diamètre de 8 mm sont acquis, leur masse est de : 160x0,39 = 62 kg.

En plus de ces matériaux, du fil à tricoter d'un diamètre de 2,5 à 4 mm est acheté. Vous en aurez besoin à environ 50 mètres.

Le nombre d'éléments varie en fonction des dimensions de la fondation et de la charge totale. Dans ces cas, vous devez calculer en utilisant la même méthodologie.

Vous pouvez calculer vous-même le nombre d'armatures pour la construction d'une fondation en bande. Après avoir dessiné un dessin et placé tous les éléments nécessaires dessus, il faudra une demi-heure pour calculer le besoin en matériaux. Cela permettra d'économiser les frais d'expédition en cas de pénurie de produits, ainsi que de contrôler l'intégrité de l'entrepreneur si le travail est effectué par un tiers.