Comment calculer une fondation sur pieux à l'aide d'un calculateur en ligne + calcul du nombre de pieux et de la capacité portante

La capacité portante du pieu vissé : calcul

La capacité portante des pieux vissés est déterminée en multipliant la surface portante par la force portante du sol. Considérons ce calcul en utilisant l'exemple d'un pieu vissé 133 immergé dans un sol argileux :

1. On trouve d'abord la zone du support. En utilisant les données tabulaires, nous trouvons que le diamètre de la vis est de 30 cm, donc la surface de la semelle est de : 15x15x3,14 = 706,5 cm².
2. Nous allons maintenant utiliser le tableau pour déterminer la capacité portante du sol. Pour les sols argileux, il est de 6 kg/cm².
3. On trouve maintenant la capacité portante des éléments de pieux : 706,5x6 = 4,2 tonnes.

Conclusion : un élément de pieu du modèle 133, avec une profondeur d'immersion dans le sol argileux de 2 à 2,5 m, peut supporter une charge de 4,2 tonnes.

Pieux vissés

Comment prendre en compte la fiabilité de la structure dans les calculs ?

Cependant, le calcul décrit au milieu de l'article est approximatif. Il ne prend pas en compte le facteur de sécurité des pièces. Pour ce faire, il est nécessaire de faire un calcul final selon la formule : N = F / Y, où N est la charge requise, F est sa valeur approximative obtenue par la méthode de calcul ci-dessus, Y est le facteur de sécurité. Ce dernier indicateur dépend de l'exactitude des calculs et du nombre d'éléments de pieux. Sa sélection s'effectue en fonction des paramètres suivants :

• avec un nombre d'éléments égal à 5-20 pcs, le coefficient est de 1,75-1,4 (dans ce cas, un faible grillage sur supports suspendus doit être utilisé);
• le facteur 1,25 est utilisé lors de l'essai d'un élément de pieu de référence et est approximatif ;
• pour des tests plus précis, un facteur de 1,2 est utilisé.

Exemple : dans la suite de notre calcul pour l'élément de pieu modèle 133, nous trouverons la capacité portante spécifiée : 4,2 / 1,2 = 3,5 tonnes Cet indicateur sera utilisé lors de la réalisation d'études techniques et géologiques précises. Si des indicateurs tabulaires moyennés sont utilisés, la valeur souhaitée est de 4,2 / 1,75 = 2,4 tonnes.

Pieux vissés : dimensions

Déterminer la capacité portante maximale d'un élément de pieu

Pour trouver la capacité portante maximale d'un seul élément de pieu, plusieurs données sont nécessaires à la fois. Pour plus de clarté, prenons les indicateurs suivants :

1. L'installation des pieux sera réalisée sur des sols sableux d'une capacité portante de 15 kg/cm².
2. Le pied est le modèle 219 avec un diamètre de pied de 600 mm.
3. Comme nous n'utiliserons pas plus de cinq pieux sur le terrain et que la capacité portante du sol est déterminée avec précision, nous utilisons un coefficient égal à 1,75.

La capacité portante maximale est calculée comme suit :

1. On retrouve la surface d'appui du pieu vissé : 30x30x3,14 = 2826 cm².
2. Nous calculons la capacité portante approximative : 2826x15 = 42,4 tonnes.
3. La capacité portante exacte des pieux vissés est maintenant déterminée : 42,4x1,75 = 24,23 tonnes.

Conclusion : la capacité portante d'un élément de pieux vissés avec un diamètre d'appui de 300 mm est légèrement supérieure à 24 tonnes. C'est-à-dire que les charges admissibles (poids des murs, des sols, des meubles, etc.) sur les supports à une telle profondeur ne doivent pas dépasser 24 tonnes. Comme vous pouvez le constater, une capacité portante correctement calculée des pieux vissés garantit que notre fondation résistera au poids des sols, des murs, du vent et de la neige.

Pieux vissés

Pieux vissés

Longueur du pieu battu

Distinguer pieux battus, béton armé, béton, bois. De forme, ils sont ronds, carrés, en forme de T, en forme de I, creux.

Longueurs standard de trois à 16 mètres. Minimum pour les pieux en béton armé :

• 3 mètres pour le solide.
• 4 mètres pour le creux.

Vous pouvez en utiliser plus ou moins, ils sont fabriqués sur commande.Avec une grande profondeur d'immersion, les pieux composites sont plus souvent utilisés et la méthode battue est rarement utilisée, généralement combinée.

Le diamètre des pieux en béton armé peut atteindre 80 centimètres, celui des coques - jusqu'à un mètre.

Voir aussi pour les pieux en béton armé :

Préparation du calcul

Construction de pieux forés

Les données initiales qui seront nécessaires pour calculer la capacité portante d'un pieu foré sont obtenues à la suite de la réalisation d'études géologiques et du calcul de la charge totale estimée du bâtiment. Il s'agit d'étapes de calcul obligatoires dont la mise en œuvre est justifiée par la théorie du calcul des caractéristiques de résistance des fondations forées.

Des indicateurs tels que la profondeur de gel, le niveau d'occurrence des eaux souterraines, le type de sol et ses caractéristiques mécaniques sont très importants pour obtenir un résultat précis. Les informations sur la profondeur de gel des sols se trouvent dans le SNiP 2.02.01-83 *, les données sont divisées par régions climatiques, présentées cartographiquement et sous forme de tableaux.

Le calcul de la masse du bâtiment est effectué en tenant compte de la région climatique, de l'emplacement du bâtiment par rapport à la rumba des vents, de la quantité moyenne de précipitations en hiver, de la masse des structures et des équipements du bâtiment. Cet indicateur est le plus important dans la conception de la fondation - les données pour cette partie du calcul, ainsi que le diagramme et les formules de calcul peuvent être trouvés dans SNiP 2.01.07-85.

Faire de la géologie

Fosse pour études géologiques

La conduite d'études géologiques est un événement responsable, et dans la construction de la ligne d'écoulement de masse, cela est fait par des géologues. Dans la construction de logements individuels, une évaluation indépendante de l'état des sols est souvent réalisée. Sans expérience dans la conduite d'enquêtes de ce niveau, il est très difficile d'évaluer la situation réelle. Le travail d'un spécialiste compétent consiste en grande partie en une évaluation visuelle de l'état des strates.

Pour commencer, ils aménagent des shufras sur le site - des excavations verticales de sol de section rectangulaire ou circulaire, d'une profondeur de deux mètres et d'une largeur suffisante pour une inspection visuelle de la base des parois de la fosse. Le but des fosses est d'ouvrir le sol afin d'accéder aux strates cachées sous la couche supérieure du sol. Les géologues mesurent la profondeur des filons, prélèvent un échantillon de sol au milieu de chaque couche, puis observent l'accumulation d'eau au bas du front. Au lieu de fosses, des puits ronds peuvent être aménagés, à partir desquels une carotte est extraite à l'aide d'un dispositif spécial ou des échantillons locaux sont prélevés.

Toutes les données obtenues sont saisies dans un tableau récapitulatif.De plus, un profil de la section du sol est dressé, ce qui permet de prédire l'état du sol aux points où le forage n'a pas été réalisé. Lors de l'auto-évaluation des fondations, il convient de s'inspirer des informations présentées dans SNiP 2.02.01-83 * et GOST 25100-2011, où dans les sections pertinentes la classification des sols avec des descriptions, des méthodes de détermination visuelle des types et des caractéristiques des sols selon les types sont présentés.

Avantages des bases à vis pour les bâtiments

Une fondation sur pieux vissés diffère des autres types par de nombreux avantages, résistance à de nombreuses charges. Parmi les avantages d'une telle fondation, il convient de noter les suivants:

Schéma de pose de pieux vissés.

• les bâtiments peuvent être érigés dans presque toutes les conditions, même sur des sols humides et difficiles, pour lesquels d'autres types de fondations ne sont pas utilisés. La construction est possible sur des pentes, sur des sols tourbeux, marécageux, dans des endroits fortement endommagés par les racines des arbres ;
• la quantité de matériaux utilisés pour la construction est minime. Contrairement à une base de dalle, pour laquelle une grande quantité de béton est consommée, seul le nombre estimé de pieux coulés avec du béton est utilisé. Un grillage simple mais très fiable est disposé sur le dessus ;
• les terrassements sont minimisés ;
• les travaux peuvent être effectués à tout moment de l'année;
• les supports à vis peuvent être installés même sur une pente, avec de fortes modifications du site, car la maison elle-même s'avère surélevée au-dessus du niveau du sol;
• l'installation ne prend que quelques jours, il n'est pas nécessaire d'attendre que la dalle de béton sèche et gagne en résistance, la solution n'est versée que dans la cavité des supports;
• la durée de vie de la fondation sur pieux peut aller jusqu'à 100 ans;
• l'imperméabilisation n'est pas nécessaire, et c'est déjà une économie importante;
• haute résistance sismique;
• lors de l'installation, il n'est pas nécessaire d'utiliser des équipements de construction complexes, les puits pour pieux ne sont pas creusés, car les supports sont vissés dans le sol à l'aide de lames spéciales situées à l'une des extrémités.

Calcul de la distance entre les pieux

Pour déterminer la distance entre les pieux d'une fondation sur pieux, vous devez connaître deux valeurs : le nombre de pieux requis et la taille du bâtiment en plan.

L'algorithme de calcul du nombre de supports est approximativement le même pour tous leurs types, il suffit donc d'envisager une option - par exemple, des pieux forés.

Les données initiales pour le calcul sont :

• analyse du sol dans la zone de construction ;
• la charge maximale de la future maison au sol ;
• zone de la maison.

Analyse de sol

Vous pouvez déterminer vous-même la composition du sol sur le site (si vous envisagez d'ériger un bâtiment léger). Pour ce faire, sur le site de la future fondation, il est nécessaire de creuser plusieurs trous d'une profondeur d'environ 2 mètres.

En creusant des "trous", vous verrez quel type de sol vous rencontrerez et à quelle profondeur se trouve une couche dense (par exemple, de l'argile dure).

Vous aurez besoin de ce paramètre pour calculer la longueur du pieu.

Nous collectons des charges

La charge totale au sol est définie comme la somme des poids de tous les matériaux de construction censés être utilisés dans la construction, les charges de neige et de vent.

Les deux dernières valeurs sont normatives.

Ils dépendent de la région de construction et sont déterminés selon les tableaux des SNiP en vigueur en Russie.

Déterminer le nombre de piles requis

Pour déterminer le nombre de supports requis, vous devez effectuer les étapes suivantes :

• calculer la superficie du pied d'une pile;
• le résultat obtenu est multiplié par la résistance (4) ;
• diviser la charge totale par le produit de la surface de la semelle et de la résistance.

Après avoir reçu le nombre de supports, il est nécessaire d'ajuster la charge: après tout, les pieux eux-mêmes appuient sur le sol. Le poids d'un pieu foré est calculé sans tenir compte de son expansion.

En multipliant le poids d'un élément par leur nombre total, on obtient une charge supplémentaire au sol.

Étape d'installation des pieux

Comment déterminer la distance entre les pieux de fondation, connaissant leur nombre et les dimensions hors tout du bâtiment ?

Il semble qu'il n'y ait rien de plus simple : le calcul de la distance entre les pieux pour la fondation consiste à diviser le périmètre du bâtiment par le nombre de supports.

Mais il y a aussi quelques nuances ici - il y a des distances minimales et maximales autorisées entre les supports :

• la distance minimale entre les pieux forés de la fondation le long des axes ne doit pas être inférieure à trois diamètres du support;
• la distance maximale entre les pieux de fondation est de 5 à 6 diamètres de pieux.

Il existe quelques exceptions à la règle ci-dessus :

• lors de la construction sur des sols sableux, la distance minimale admissible entre les pieux de fondation en béton est de 4 diamètres. Avec une diminution du pas, il se produit une surconsolidation du sol, ce qui complique les travaux d'installation;
• les pieux en bois sont installés avec un pas minimum de 70 cm, quel que soit leur diamètre;
• la marche minimale autorisée pour les supports en béton armé est de 90 cm.

Selon le type de fondation, les pieux peuvent être placés en rangée ou en quinconce. La première méthode est utilisée dans la fondation en bandes de pieux, la seconde - dans la fondation en grillage sur pieux.

Distance entre les pieux fondation de grillage sur pieux ne doit pas dépasser six diamètres de colonne. Sinon, le support sera soumis à une charge accrue et fonctionnera comme un seul support.Cela conduira finalement à la destruction du grillage et même à l'effondrement du bâtiment.

La distance optimale entre les pieux de la fondation en bandes de pieux est considérée comme étant de 1,5 à 2 mètres.

L'espacement maximum autorisé dépend de l'emplacement des supports :

• dans une rangée - 1,33 m;
• en deux rangées - 2,67 m.

Règlements

Le document principal décrivant la structure et les types de fondations sur supports sur pieux, ainsi que réglementant leur conception et leur calcul, est le SNiP 2.02.03-85 "Fondations sur pieux".

Maison sur pilotis

Un document plus moderne, développé il n'y a pas si longtemps, est le SP 24.13330.2011. Dans l'édition moderne de SNiP, aucun changement significatif n'a été ajouté, bien que certains remplacements et clarifications aient été apportés après l'apparition de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux. En cas de doutes et de désaccords importants, il convient néanmoins de se laisser guider par l'entreprise commune, dans laquelle des exemples spécifiques sont donnés.

Les règles énoncent les principales demandes pour le développement d'un type spécifique de fondation - pieux.

La joint-venture décrit différents types de supports, caractéristiques techniques et géologiques, considère les nuances et exemples particuliers de calculs pour les bâtiments nouvellement érigés, les bâtiments reconstruits. Les dispositions du SP 24.13330.2011, ainsi que du SNiP 2.02.03-85, ne s'appliquent pas aux fondations sur pieux en construction :

• pour les structures sous chargement dynamique ;
• dans le pergélisol;
• à une profondeur supérieure à 35 m;
• pour les structures liées aux entreprises de raffinage du pétrole.

Qu'est-ce qu'un pieu vissé

Pieux vissés

Le but de ce type de supports est de, en contournant les couches de sol faibles, transférer la charge du bâtiment à travers l'avion vers une fondation de sol dense. Le passage du support dans le sol s'effectue en le faisant pivoter. La vis à pieux s'enfonce dans le sol comme un tire-bouchon dans un bouchon.

ВС est une structure métallique entièrement soudée, composée de trois parties : un fût (tuyau métallique), une pointe conique et une lame.

Tronc

La partie de support de la pile est le tronc, qui est un tuyau métallique. La longueur du tuyau est déterminée par des calculs spéciaux basés sur des études géologiques. Les travaux de prospection donnent une idée de la profondeur à laquelle se trouvent des couches denses de sol. La longueur du tronc en dépend. La longueur du BC doit être telle que l'extrémité du pieu puisse pénétrer dans la couche de sol de support jusqu'à une profondeur de 50 à 70 cm.

Pointe conique

La pointe d'extrémité en forme de cône est moulée ou entièrement soudée. L'extrémité pointue du pieu facilite l'entrée du support dans le sol.

Troncs de supports avec une extrémité coupée

Certains fabricants fabriquent des racks d'un diamètre de 58 mm sans pointe pointue. L'extrémité du BC est coupée à un angle de 45o. Le trou elliptique est soudé avec une tôle d'acier.

Lames

Une ou deux lames sont soudées à l'extrémité du support hélicoïdal. Plus le diamètre de l'arbre du support est grand, plus la taille des lames est grande. Les lames s'enfoncent dans le sol et lorsque le canon tourne autour de son axe, le support se déplace verticalement jusqu'à la marque du dessin.

Calcul de la fondation sur pieux

Pour savoir exactement combien de pieux vissés sont nécessaires pour la fondation, il n'est possible qu'après avoir résumé les charges futures. Vous trouverez ci-dessous un guide détaillé. Mais vous devez savoir qu'il est nécessaire de prendre en compte non seulement les structures de base du bâtiment, mais également les matériaux de finition. Les blocs de portes et de fenêtres, les communications techniques ont un poids important. Il faut ajouter le poids des meubles, gros électroménagers, chaudière et autres équipements.

Le résultat final dépend du type de toiture, des équipements supplémentaires

Calculatrice pour calculer la charge totale sur la fondation vis-pieux

Voici des notes pour le programme de calcul :

• La superficie des cloisons et des murs extérieurs peut être calculée personnellement. Pour cela, les dessins existants sont utilisés. Les données seront plus précises si vous soustrayez la surface des blocs de porte et de fenêtre. Si cela n'est pas fait, la force de la fondation sera créée avec une marge.À ce stade, le matériau principal des structures de construction est sélectionné dans la colonne correspondante du calculateur.
• Les informations sur la surface au sol sont utiles pour calculer les poids au sol. Le matériau est également indiqué ici, en tenant compte du renfort, d'autres détails importants de la liste qui s'ouvre dans l'article correspondant. Soustraire les zones vides pour l'installation de volées d'escaliers.
• Ensuite, choisissez le type de toiture. S'il n'y a pas d'option spécifique, les matériaux dont le poids est proche sont notés. Ainsi, par exemple, un revêtement en matériau de toiture aura à peu près le même poids qu'un toit bitumineux souple avec le même nombre de couches. Le poids du système de chevrons est ajouté par le programme automatiquement, en tenant compte du choix effectué.
• Pendant la saison froide, la charge de neige peut créer un poids important. Pour plus de précision, il est nécessaire de noter l'angle d'inclinaison des pentes par rapport à l'horizontale.

Carte des précipitations qui détermine le poids de la couverture neigeuse

• Il n'est pas nécessaire de saisir les données indiquées sur la figure (charges en kg par m²) dans le calculateur. Il suffit d'indiquer la zone dans laquelle la propriété sera construite.
• La masse du grillage en bois est insignifiante, je la prends donc en compte dans les calculs, en augmentant les dimensions des murs correspondants. Si un canal métallique ou d'autres matériaux lourds sont utilisés pour attacher la fondation sur pieux, un calcul séparé est requis.

Après avoir vérifié les données, appuyez sur la touche de confirmation virtuelle. Le calcul est effectué rapidement, sans intervention supplémentaire de l'utilisateur. Pour savoir si la résistance des supports est suffisante, la valeur obtenue est divisée par la capacité portante d'une seule pièce (HC), qui est calculée à l'avance.

Supposons que pour maison à ossature nous avons obtenu le nombre de piles égal à 17. Ce n'est pas encore le résultat final. À l'aide d'un dessin avec un contour de bâtiment et des murs, répartissez les points d'ancrage. Ils sont installés aux jonctions des structures d'enceinte, dans les angles. Sur les sections droites des structures de bâtiment, les pieux sont installés avec un pas ne dépassant pas 300 cm.

Si le calcul est fait avec une marge, il n'y aura pas besoin de renforcer la fondation "faible" avec des technologies de forage-injection

Le calcul ci-dessus est utilisé pour la conception des structures du capital. De petites dépendances, clôtures et autres structures légères peuvent être érigées sur des fondations plus faibles. Mais nous devons nous rappeler que vous aurez besoin de supports séparés pour les équipements technologiques lourds. Un renfort supplémentaire similaire est installé sous une colonne qui supporte un poids important, d'autres éléments critiques du châssis de puissance.

En terrain difficile et sur des pentes raides, le dénivelé peut être trop important. Dans certains cas, des piles de différentes longueurs seront nécessaires. Ils sont vissés de sorte qu'il y ait une marge de la hauteur du dessin de 30 à 60 cm. Le surplus est marqué à l'aide d'un niveau, coupé un niveau à la fois. Ensuite, les têtes sont fixées, le grillage est installé conformément à l'option sélectionnée.

Maison de campagne sur pieux vissés

Calcul de la capacité portante d'un pieu vissé

Pour commencer à calculer la capacité portante de la crémaillère, vous devez obtenir les données initiales : la résistance calculée du sol dans lequel la tarière de support sera immergée, le diamètre de la tarière (lame) et les dimensions de l'avion.

En comparant ces données, les spécialistes obtiennent la capacité portante de conception de l'avion. En usine, en série, des crémaillères à vis sont produites avec une longueur de 2,5 m, un diamètre de canon de 58, 89, 108 et 133 mm. Sur la base de nombreux tests et calculs, des données ont été obtenues que ce tableau affiche :

Vidéo de calcul fondation sur vis tas :

Grillades

Un grillage est un élément de fondation nécessaire pour répartir uniformément la charge exercée par la structure sur la fondation. Pour assurer la fiabilité du grillage, il est nécessaire de calculer un certain nombre de paramètres, alors que le type de grillage n'a pas d'importance.

Les calculs comprennent :

• force de poinçonnage de la fondation;
• force de poinçonnage agissant séparément sur chaque coin ;
• force de flexion.

Si un grillage élevé est utilisé, toute la charge est appliquée aux piles. La charge verticale agit par le bas, la charge déformante agit par le côté. De tels calculs sont très complexes et nécessitent des connaissances professionnelles. Pour les calculs, vous devez utiliser les normes de construction individuelle.

Ils définissent les normes suivantes :

• les supports peuvent être reliés au grillage de deux manières : rigide et libre ;
• la profondeur d'entrée de la tête de pieu dans le grillage est d'au moins 10 cm ;
• la distance entre le sol et le grillage est d'au moins 20 cm ;
• l'épaisseur du grillage ne peut être inférieure à l'épaisseur des murs et est d'au moins 40 cm ;
• le grillage doit avoir une hauteur de plus de 30 cm;
• le grillage est renforcé de renfort longitudinal et transversal avec une section de tige de 10 à 12 mm.