Chapitre VI LES FONDATIONS

VI.1. Généralités

La fondation d’un ouvrage est l’élément d’assise de l’ouvrage qui permet à ce dernier d’être en contact avec le sol, destinée à reprendre à la fois les charges et les surcharges provenant de la superstructure et de les transmettre au sol dans les transmettre au sol dans les bonnes et meilleurs conditions possibles afin d’en assurer la stabilité.

Les fondations d’un ouvrage représentent un enjeu extrêmement indispensable de son architecture, car leurs bonnes conceptions et réalisation découle la bonne tenue de l’ensemble et qui s’opposerai tant bien que mal au tassement et aux infiltrations.

 VI. 2. Stabilité des fondations

Les fondations doivent être durables et stable, c’est-à-dire qu’elles ne doivent pas donner lieu à des tassements que si ceux-ci permettent la tenue de l’ouvrage. Dans ce cas, les tassements uniformes sont admissibles dans certaines mesures où ceux-ci ne causent de préjudices, mais des tassements différentiels sont rarement compatibles avec la tenue de l’ouvrage, voilà pourquoi ces derniers sont à éviter à tout prix pour préserver la durabilité de l’ouvrage.

Donc, il est providentiel d’adopter le type et la structure de fondations à la nature du sol qui va supporter l’ouvrage : l’étude géotechnique a pour but de déterminer le type et la dimension des fondations nécessaires pour bâtir un ouvrage sur un sol donné. Alors aux futurs ingénieurs des génie civil, projecteurs ou exécutants qui, assumeront un jour la responsabilité, doivent connaitre ces éléments afin de ne jamais oublier d’ériger les ouvrages de génie civil que toute construction pose des problèmes de fondations plus ou moins complexes et dont les solutions ont des incidences parfois importantes aussi bien sur la qualité de l’ouvrage que sur son coût.

VI.3. Type des fondations (choix du type des fondations)

Un choix judicieux du système de fondation doit toujours satisfaire les obligations concernant la sécurité (capacité portante) et l’aptitude ou service. En outre, des considérations d’ordre économique, esthétique et l’impact sur l’environnement sont à respecter.

Alors, ce choix du type de fondation dépend du :

• Type de l’ouvrage à construire ;
• La nature et l’homogénéité ;
• La capacité portante du terrain de fondation ;
• La charge totale transmise au sol ;
• La raison économique ;
• La facilité d’exécution (coffrage) : tenir compte de la disponibilité humaine et matérielle

Selon leur déformabilité on distingue

1. Les fondations rigides ayant une hauteur importante, les permettant ainsi de transmettre les charges en quasi-totalité sans flexion mais avec un déplacement éventuel. De dernier convient bien pour le sol cohérant.
2. Les fondations flexions (souples), couramment de petite épaisseur, ces fondations fléchissent sous charges et se calculent donc d’un analogue que les console. Ce dernier convient bien pour le sol cohérant.

Selon leur profondeur, on distingue par conséquent deux catégories des fondations

• Les fondations superficielles : ici, lorsque les couches de terrain capables de supporter l’ouvrage sont à faible profondeur.

Elles se subdivisent en :

• Semelles isolées ;
• Semelles continues ou filantes sous-murs ou poteaux
• Radiers
• Les fondations dites « spéciales » (les fondations semi-profondes et profondes) : lorsque les couches de terrain capables de supporter l’ouvrage sont à une grande profondeur, nous pouvons citer : les fondations sur puis et les fondations sur pieux.

Remarque importante : pour une étude complexe que celui-ci, il est providentiellement nécessaire de commencer en premier lieu les fondations semi-profondes rigides avec semelles isolées sous poteaux ; alors s’il arrivait que les différentes sections de ces dernières puissent se chevaucher, c’est en moment-là qu’on se choisira le radier général. Conformément au résultat relatif à l’étude de sondage de sol qui a été faite préventivement pour ce contré de la ville par l’office des routes, nous considérons une contrainte admissible de 0,590 MPa à une profondeur de 3,20 m.

VI.4. Pré dimensionnement de la semelle

Ici, nous avons affaire à la semelle rectangulaire soumise : à une charge verticale centré.

Distribution rectangulaire des contraintes au sol

Poteau à une section   , avec  et ; dans le cas le plus courant on choisit généralement les dimensions de la semelle de telle sorte qu’elle soit homothétique du poteau.

Avec  𝛿_sol

A et B sont déterminées par AB   =  avec B   et A

Les autres dimensions doivent respecter :

  (d_a et d_b)   avec d_a=  et d_b=

Calcul de A et B avec section

Nous résolvons l’inéquation en se mettant dans le cas le plus défavorable en posant que  

Pu=1075,5 KN

 Et avec

D_a d_b

Hauteur utile

Hauteur totale

   que nous considérons 50 cm comme la hauteur totale.

Excentricité

Poids propre de la semelle et de la poussé de terre m²

 m²

En se servant de méthode de bielles avec des calculs analogiques à ceux de la semelle filante, on va les section d’armatures Aa dans ce sens de longueur et Ab dans le sens du largueur.

 
 

Et
  section théorique

 Totalisant 20,11 espacé de 18 cm

   Section théorique

 Totalisant 20,11 espacé de 18 cm

Hauteur de rive :  )

  D’où, nous considérons que la hauteur de rive vaut 30 cm

VI.5. Vérification de la contrainte au sol

VI.5.1. Calcul du poids total de la semelle

Poids propre de la semelle plus la charge de la superstructure =1284,7992 KN

Poids du béton de propreté =0, 10×1,56×2,08×23=7,46 KN

Poids résultant=1292,26 KN

VI.5.2. Contrainte ultime dans le sol

La résultante des charges étant dans le niveau central, la capacité portante du sol étant supérieure à celle qu’engendrerai la structure (bâtiment) ; donc nous pouvons dire sans contrainte qu’il n’aura pas rupture par cisaillement ni poinçonnement du sol d’assise.

VI.6. LONGRINES

Il nous a été très important de dimensionner une poutre (longrine) qui jouerai le rôle de mieux recevoir les charges de l’édifice afin de bien les repartir à la fondation.

N.B : nous tachons à signifier que cette poutre à la même section transversale que ceux dont nous avons étudié au chapitre précédant (20×30)

Evaluation des charges sollicitant la poutre

Poids propre de la poutre : 0,2×0,30×25=1,5 KN/m

Poids du mur sur la poutre : 0,2×4×9=7,2 KN/m

Chargement de la poutre en étude

Ici, nous allons charger dans le sens longitudinal de la structure, ensuite prendre le résultat et le généré dans le sens transversal.

Conformément à la méthode de trois moment (Clapeyron) qui a été bien explicitée au chapitre précèdent (chapitre3) que nous nous sommes servi, voici le résultat considéré.  Pour le calcul des armatures.

Moment aux appuis : 23,30 KNm

Moment en travée : 16,78 KNm