Les fondations superficielles semelles

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1 Les fondations superficielles - Semelles Chapitre 5 Les fondations superficielles semelles - Introduction 2- Forces ou actions 3- Sollicitations de calcul 4- Pré dimensionnement des semelles 4-. Hypothèses d études 4-2. Pré dimensionnement des semelles rigides Eléments connus Eléments inconnus Equilire statique Méthodologie Section minimale d une semelle en éton est (20 x 40)cm² 4-3. Détermination des aciers tendus Dispositions constructives Application 5

2 Les fondations superficielles - Semelles LES FONDATIONS SUPERFICIELLES SEMELLES - INTRODUCTION Les semelles de fondation sont les ouvrages qui transmettent les charges appliquées sur murs ou poteaux au porteur et permettrent de répartir les pressions. Les semelles en éton armé peuvent être continues sous mur ou voile ou ien iées sous poteau. 2- FORCES OU ACTIONS Charges transmises par les murs ou les poteaux iés : permanentes et d exploitation, verticales, supposées centrées sur l axe des semelles Actions ascendantes du sous la semelle de fondation dans l hypothèse d une répartition uniforme des contraintes Condition d équilire statique Elle dépend de la capacité portante du (non-tassement, non-glissement, non-poinçonnement) N : Les semelles excentrées, les radiers, les semelles sur pieux, ne sont pas aordées dans le présent chapitre. Les effets de la neige et du vent n on pas été pris en compte dans les exemples ou applications traitées. 3- SOLLICITATIONS DE CALCUL Charges verticales centrées Cominaisons de charges : E.L.U Nu =,35G +,5Q et E.L.S Nser = G + Q 52

3 Les fondations superficielles - Semelles 4- PREDIMENSIONNEMENT DES SEMELLES 4-. Hypothèses d études Charges centrées sur semelles Sol homogène Semelle rigide Diagramme de répartition uniforme de pressions sur le Transmission des charges appliquées aux semelles par des ielles oliques symétriques par rapport à l axe(fig45) L armature équilire ces efforts de traction fig45 : Schémas de fonctionnement Remarque : Les vérifications concernant l effort tranchant et la contrainte de compression des ielles ne sont pas nécessaires Prédimensionnement des semelles rigides Il s agit de déterminer les dimensions d une semelle rigide de fondation sous mur ou sous poteau de section carrée ou rectangulaire Eléments connus - Contrainte de calcul admis sur le - Charges appliquées au niveau supérieur de la semelle : G, Q - Dimensions Cas d une semelle continue épaisseur du mur, symole longueur prise égale à,00m Cas d une semelle iée section rectangulaire du poteau (a x ) 53

4 Les fondations superficielles - Semelles Taleau indicatif des contraintes de calcul admises pour le Nature du Roches pue fissurées saines non désagrégées et de stratification favorale Terrains non cohérents à onne compacité Terrain non cohérents à compacité moyenne Argiles (Certaines argiles très plastiques ne sont pas visées dans ce taleau) (MPa) 0,75 à 4,5 0,35 à 0,75 0,20 à 0,40 0,0 à 0,30 N : Le calcul des pressions exercées sur le s effectue à l E.L.S Eléments inconnus Continue, h - Dimensions de la semelle Iée A,, h - Poids propre de la semelle (p.p) Equilire statique Nser = G + Q + p.p. semelle = x aire de la surface portante Condition d équilire Méthodologie Le prédimonsionnement s effectue d aord en écrivant la condition d équilire et en négligeant le poids propre de la semelle avec la charge verticale à la surface de la semelle otenue suite à la descente des charges. Ensuite après avoir trouver les dimensions provisoires de la semelle il est nécessaire de vérifier la condition d équilire en prenant compte le poids propre de la semelle et le poids propre du remlai. Ces efforts ne doivent pas entraîner le dépassement de la contrainte admissile du (organigramme de prédimensionnement des semelles rigides à charges centrées) 54

5 Les fondations superficielles - Semelles. Organigramme de prédimensionnement des semelles rigides à charges centrées Semelle continue Semelle Iée Aire de la surface portante S a A > a< h m ère Etape Aire approchée S < S h A Respect de l homothétie des dimensions poteau et semelle : a A 2 a S S,00 ( surface en m²) ( longueur en m) S ( G Q) a A S et S S en m² ; a et en m a (L =,00m) * 2 ème Etape Choix des dimensions de la surface portante (multiples de 0,05m) A A et h = d + 0,05 (en m) 3 ème Etape Condition de rigidité d 4 Hauteur totale : h = d + 0,05m (h étant multiple de 0,05m) h = d + 0,05 (en m) Aller en* Non Condition N ser 4 ème Etape p. p. semelle pp. remlais aire surface por tan te Oui Section vérifiée 55

6 Les fondations superficielles - Semelles Section minimale d une semelle en éton est (20 x 40)cm² Exercice d application Données : Charge sur semelle iée Nser = G + Q = 0,80 MN Contrainte limite sur le = 0,5 Mpa Poteau ié section carrée de 20cm x 20cm a/ = Question: Dimensionner une semelle iée sous poteau de section carrée? Solution: Aire approchée : S = 0,80 / 0,5 =,60m² Côté de la semelle : A,60,265m.2650,20 Hauteur utile: 0,27m 4 - Choix des dimensions : A = =,30m avec h = d + 0,05 h = 0,35m - Contrôle de la contrainte sur le : 0,800,048 0,4825 MPa0,5MPa,30x, Détermination des aciers tendus Dans le calcul des aciers, N u ne tient pas compte de l action du poids propre de la semelle Semelle continue sous mur Semelle iée sous poteau Nappe inférieure (p.m) Nappe supérieure Nu s Ax. 8. d f e Nappe inférieure Nu s Ax. 8. d f Nappe supérieure A e (aciers de répartition placés dans le sens longitudinal) (d < d) A y = A x / 4 N Aa A y u 8. d s. f e d : hauteur utile : diamètre des aciers pour A x 2 : diamètre des aciers pour A y ( 2 ) d d 2 56

7 Les fondations superficielles - Semelles Dispositions constructives Section minimale des aciers de répartition constituant le chaînage longitudinal > 2cm² pour Fe E 400 > 3cm² pour Rond Lisses >,6cm² pour T.S ou Fe E 500 Enroage des aciers 3cm Ancrage : l s = 40 pour Fe E 400 et l s = 50 pour Fe E 500 Arrêts des arres : - arre avec crochets 20 ou 35 si l s > /4 - arres rectilignes (sans crochets) si /8 l s /4 - arres de longueur 0,86 disposées en portefeuille si l s < /8 Armatures du chaînage : Recouvrement 35 Acier en attente pour poteaux ou voiles.a. fig46 : Dispositions constructives du ferraillage des semelles Application Semelle sous poteau rectangulaire de section 20cm x 30cm N u =,2 MN f e / s = 348 Mpa A =,20m =,80m d = 0,40m,2,800, Nappe inférieure // A x 5,09cm² 8 0, Choix de 8HA 6 = 6,09cm² Espacement 6cm. Nappe supérieure : Choix a priori d un diamètre 6mm pour les aciers de la nappe supérieure afin de calculer la valeur de d. En prenant 2 = 2mm, on a d = 0,386m,2,200, A y 0,42cm² Choix de 0HA 2 =,3cm². 8 0, Espacement 9cm. 57