Types et étapes de construction des fondations colonnaires

L'une des fondations populaires pour les petites maisons et les dépendances est en forme de colonne. Il est attrayant pour son faible coût, sa facilité d'exécution et le fait que même une personne qui n'est pas particulièrement expérimentée en construction peut le construire de ses propres mains. Une bonne fondation en colonne est également le fait qu'elle peut être conçue pour la plupart des bâtiments et des conditions.

Appareil et types

Une fondation en colonne se compose d'un certain nombre de piliers de soutien qui transfèrent la charge du bâtiment au sol. Les piliers peuvent avoir une section transversale rectangulaire ou circulaire, peuvent être fabriqués à partir de:

• béton armé monolithique;
• briques (céramique solide, bien cuite);
• béton (à partir d'une teneur en béton lourd non inférieure à B15) et blocs de béton armé;
• gravats et gravats en béton.

Les plus fiables sont en béton armé monolithique. Ils peuvent être utilisés sur des sols sujets au soulèvement avec des niveaux d'eau souterraine élevés. Tout le reste est constitué d'éléments fixés avec du mortier de béton et ont une résistance inférieure à celle d'un monolithe. Ils sont recommandés pour une utilisation sur des sols normaux.

Deux types de fondations colonnaires en matériaux différents, pour des bâtiments de poids différents

Les piliers sont forcément fournis dans les angles du bâtiment, à la jonction des murs et des piliers. Si en même temps la distance entre les supports dépasse 3 m, ils en mettent des supplémentaires. La marche d'installation est en moyenne de 1,5 à 2,5 m. Plus le bâtiment sera lourd, plus la marche est petite, mais plus souvent que 1 m, cela n'a aucun sens de le dire: la fondation s'avérera trop chère.

Types de grillage

Pour que la charge du bâtiment soit uniformément transmise aux piliers, ils sont attachés avec une poutre transversale - un grillage ou un ruban peu profond. Cela élimine l'un des principaux inconvénients des bases colonnaires - l'éventuel retrait irrégulier des supports.

Un exemple de fondation en colonne avec un grillage

Dans la construction de maisons en bois ou de cadres à ossature, une poutre en bois de grande section est souvent utilisée comme grillage, parfois du métal est utilisé - un tuyau profilé d'une grande section ou des poutres en T / poutres en I. Pour connecter les poutres et les cerclages lors de la construction des piliers, des goujons, des fixations spéciales y sont posées ou un renforcement est libéré. La forme d'hypothèques est choisie en fonction du type de grillage prévu.

Attacher les poteaux avec du métal

Le bois est souvent posé sous des maisons en bois

Pour les maisons lourdes, une poutre en béton est fabriquée. Il peut être composite - à partir de poutres en béton armé prêtes à l'emploi, ou il peut être monolithique. Bien que les composites soient plus faciles à mettre en œuvre (acheter, livrer, nouer), le monolithique est moins cher, et encore plus fiable. Par conséquent, un grillage monolithique est utilisé plus souvent. Il convient mieux aux maisons en briques et autres matériaux lourds.

Un exemple de fondation en colonne avec un grillage monolithique

Dans la fabrication d'une fondation colonnaire avec un grillage monolithique, le renforcement des piliers se fait avec un dégagement d'au moins 70 cm Ces dégagements sont ensuite reliés au renfort du cadre de grillage.

Annexes et leurs fondations

S'il y a des extensions plus légères à la maison - un porche, une véranda, une piste - les fondations sont séparées et déconnectées. Cela signifie qu'ils créent leur propre contour pour la maison et le leur pour le porche. Et ils ne devraient pas avoir de points de contact les uns avec les autres.Les grillages (poutres passant le long du sommet des supports) étant situés côte à côte, une couche d'amortissement est posée entre eux. Par exemple, matériau de toiture en deux couches, carton de laine minérale et autres matériaux similaires.

Un exemple d'organisation d'un nœud de jonction de porche

Cela est nécessaire car le poids de ces éléments est très différent, respectivement, l'amplitude de la charge sur la fondation est différente. Si vous le rendez cohérent, une grande différence entraînera une distorsion, voire une destruction du bâtiment.

Comment combler les écarts entre les piliers

Lors de l'installation d'une fondation en colonne, le bâtiment est surélevé au-dessus du sol et un courant d'air marche sous le sol rugueux. C'est bon pour maintenir un taux d'humidité normal dans le bois, mais mauvais pour le chauffage: le sol est trop froid. Encore un point: toutes les créatures vivantes aiment s'installer sous la maison. Et à la maison et pas si ... Pour ces raisons, ils essaient de fermer l'espace entre les poteaux. Ceci peut être fait de deux façons:

• un dispositif de ramassage - pierre ou maçonnerie entre les poteaux;
• en attachant des morceaux de matériau en feuille ou des matériaux de finition.

Il est bien sûr plus facile de fixer des feuilles de matériau. Il est ensuite coupé pour ne pas reposer contre le sol. L'espace restant est utile à la fois pour la ventilation et la compensation de soulèvement.

Zabirka est terminé s'ils prévoient de créer une zone aveugle isolée autour de la maison. Dans le même temps, il est installé de manière à ne pas supporter le grillage ou le cerclage inférieur - ils sont fabriqués au même niveau que le bord extérieur des poteaux (ils doivent être au moins 10 cm plus larges que le mur).

Un exemple de dispositif de ramassage de buta

Il est conseillé de préparer la base pour le remplissage: creusez une tranchée d'une profondeur d'au moins 20-30 cm, versez et tamponnez une couche de sable dessus - des gravats, qui sont également tassés. Puis un mur décoratif est posé sur cette base compactée.

Fondation de la colonne de soutien

Sur des sols normaux, de petits bâtiments légers d'une superficie ne dépassant pas 30 mètres carrés - comme une grange, un belvédère et d'autres bâtiments similaires - peuvent être construits sur une fondation légère. C'est ce qu'on appelle le support colonnaire. Il s'agit généralement d'un ou plusieurs blocs de béton posés sur un lit de sable et de gravier.

Fondation de la colonne de soutien

La planification des piliers est la même: aux angles, à la jonction des murs et intermédiaire, si nécessaire. Avec ce type, il est important de bien compacter l'oreiller, augmentant ainsi la capacité portante du sol. Et encore une chose: n'utilisez pas ce type de base sur des sols meubles ou argileux saturés d'eau. Même sous douche ou Grange... Il ne sera pas du tout fiable.

Quelle est la différence entre une fondation sur pieux et une fondation en colonne

Si vous regardez la fondation en colonnes avec des piliers ronds et la fondation sur pieux, à première vue, il n'y a pas de différence. Mais c'est là. Ce sont les sols sur lesquels ils sont placés et la profondeur à laquelle ils sont enfouis. Les fondations sur pieux sont placées sur des sols à faible capacité portante et leur tâche est de passer les sols instables et de transférer la charge de la maison vers des couches plus denses. Les colonnes sont placées sur des sols à capacité portante normale et leur profondeur est déterminée par le type de sol, la zone climatique et le niveau des eaux souterraines. Structurellement, ils sont similaires, mais les tâches sont différentes, ainsi que des domaines d'application différents.

Qu'est-ce que le soulèvement du sol et comment cela affecte-t-il le choix de la fondation

Les sols argileux sont les plus difficiles à construire. Ils ne drainent pas bien l'eau et celle-ci s'accumule dans de petites cavités. Lorsqu'il est congelé, il augmente considérablement le volume du sol. De plus en plus volumineux, le sol exerce une pression sur tout ce qu'il contient, y compris la fondation. Ce phénomène s'appelle le soulèvement (le sol gonfle), et les sols, et qu'ils sont clairement exprimés, se soulèvent.

Les forces de soulèvement sont appliquées à la fois par le bas, en essayant de pousser la colonne vers l'extérieur, et par les côtés, en essayant de déplacer le support sur le côté. C'est pour cette raison que dans les sols argileux - soulevants - il est préférable de fabriquer des piliers monolithiques avec renforcement.

Comment les forces de soulèvement agissent sur une fondation en colonne

Aussi, pour que les piliers ne soient pas poussés vers le haut, la partie inférieure est élargie.Cette zone s'appelle le talon et en taille, elle est généralement deux fois la taille de la colonne elle-même et sa hauteur est égale à 1/3 de la section de la colonne. Par exemple, sous un poteau de 40 cm, faites un talon de 80 * 80 cm, 13 cm de haut environ.

Les joints entre blocs / briques / pierres dans les piliers préfabriqués sont loin d'être toujours capables de résister aux charges latérales, par conséquent, pour réduire l'influence des forces de soulèvement sur les fondations de piliers préfabriqués, ils sont réalisés avec des murs biseautés. Cela augmente leur fiabilité dans le soulèvement des sols. Sur les sols normaux, les piliers sont pliés avec des murs uniformes.

La fondation en colonne préfabriquée est faite avec des murs biseautés

Champ d'application

Comme déjà mentionné, la fondation colonnaire est également appelée pilier ou sur piliers) se comporte normalement sur des sols à capacité portante normale. Ils ne sont pas utilisés sur les sables meubles, les tourbières et autres substrats instables. Ses principales caractéristiques sont qu'il est impossible d'organiser un sous-sol et un espace soufflé entre le niveau du sol et le sous-plancher. Ils doivent également être pris en compte lors du choix.

Ils conviennent aux cas suivants:

• pour les maisons en matériaux légers - bois, ossature, panneau de panneaux;
• sous de lourds murs, si vous souhaitez enterrer la fondation à une profondeur supérieure à 1,8-2 mètres et que le ruban devient très coûteux;
• sur des sols très soulevés - moins de forces agissent sur les piliers que sur le ruban.
  

  L'une des fondations colonnaires - vue de dessous

Dans le même temps, il existe un certain nombre de situations (sauf pour les sols faibles) où l'utilisation de fondations sur piliers n'est pas recommandée:

• avec une grande différence de hauteur sur le chantier - plus de 2 m;
• avec une géologie complexe avec déplacement possible des couches.

Sinon, ils peuvent être utilisés.

Profondeur de pose

Le principal critère de choix des paramètres de la fondation est d'assurer son intégrité. Par conséquent, lors de la planification, une marge de sécurité de l'ordre de 20 à 40% est toujours établie. Il compense (dans une certaine mesure) les changements imprévus des conditions (nappe phréatique, températures hivernales étonnamment basses) ou des charges. Cela est particulièrement évident dans la planification des fondations: la profondeur de la fondation est prise avec une marge et la capacité portante est généralement sous-estimée. C'est compréhensible: ajouter quelque chose à une fondation déjà finie est une entreprise très coûteuse ou irréaliste.

La plus grande marge de sécurité est posée sur les sols soulevants: il est impossible de calculer leur manifestation, c'est pourquoi ils essaient de le faire de la manière la plus fiable possible. Pour cela, pour les maisons privées, les fondations sont enfouies sous la profondeur de gel du sol. Vous trouverez les données moyennes pour votre région et ajoutez environ 15-25 cm à ce chiffre afin d'obtenir la profondeur de la fondation. Par exemple, dans la région, le sol gèle de 1,5 m, ce qui signifie que la profondeur de la fondation est de 1,65 à 1,75 m.

Quelques exemples de piliers monolithiques

Comme vous le comprenez, si vous fabriquez des poteaux préfabriqués - à partir de briques, de gravats, de blocs - vous devrez creuser un trou de taille décente pour chacun. Le fond doit être 20 cm plus bas que la profondeur de pose pour réaliser le remblai. En outre, la fosse doit être décemment plus large - vous devrez y travailler en pliant les supports. C'est une autre raison pour laquelle des piliers monolithiques sont réalisés: des trous sont percés sous eux, du gravier ou du sable est versé sur le fond et un coffrage est inséré (le plus souvent des tuyaux du diamètre requis). À l'intérieur duquel un élément de renforcement est installé - un cadre en renfort ou un tuyau métallique.

Cette règle fonctionne pour les bâtiments lourds. Mais pour eux, les fondations colonnaires sont rarement réalisées. Ils sont principalement placés sous des bâtiments légers: en bois ou maisons à ossature ou des bâtiments agricoles. Si un sous-sol n'est pas prévu dans un tel bâtiment, il est plus judicieux de rendre la fondation peu profonde (profondeur de pose de 0,5 à 0,7 du niveau de congélation) ou non profonde (de 0,3 à 0,5 de la profondeur de congélation).

Un exemple de dispositif de fondation colonnaire non enterré avec une profondeur de congélation de 1,2 m (1/3 de 120 cm correspond à 40 cm)

Avec ce choix, les forces de soulèvement vont agir sur les piliers, mais comme leur surface est inférieure à celle du ruban, l'effet ne sera pas aussi fort.Ces effets sont compensés avec succès par la construction d'une charpente ou d'une maison en bois. De plus, des mesures supplémentaires sont prises pour réduire l'impact des forces de soulèvement:

• au fond de la fosse, un coussin de gravier est réalisé sous le poteau, qui prend en charge une partie de la charge;
• rendre les surfaces latérales lisses et les lubrifier en plus avec de la graisse, du mastic bitumineux, de la résine époxy, etc.
• faire isolé zone aveugle autour de la maison.

En conséquence, dans la plupart des cas, les propriétaires ne remarquent même pas que la fondation est "gonflée". Certains des supports ont légèrement augmenté, le grillage et le cerclage les ont compensés. Après avoir décongelé le sol, tout est revenu à sa place.

Dans les sols qui drainent bien l'eau, la fondation en colonne est rendue peu profonde ou non enterrée. Ici, il est seulement important de choisir la bonne zone des colonnes afin de transférer uniformément la charge.

Tailles de poteau

Il existe des dimensions minimales pour les supports d'une fondation colonnaire. Ils dépendent des matériaux:

• Béton armé monolithique 30 cm.
• Poteaux en briques cuites - 38 cm;
• Stand, blocs de béton et béton de gravats - 40 cm;
• Maçonnerie - 60 cm

Mais en même temps, la taille du pilier doit être 10 cm plus grande que la largeur du mur. Pour un fonctionnement normal de la fondation, il est nécessaire que le mur tombe au milieu du support et sur les côtés, il dépasse d'au moins 5 cm.

Étapes de construction

Comme d'habitude, tout commence par le nettoyage du site et le marquage. Le gazon est retiré de tout le site, la couche fertile est éliminée. Il n'est pas considéré comme un transporteur et est retiré. En même temps, l'alignement est fait - ils coupent les buttes, s'endorment et tassent les fosses et les dépressions. Ils contrôlent l'horizontalité à l'aide d'un panneau de deux à trois mètres avec un niveau de bâtiment installé dessus.

Balisage

Autour du périmètre du bâtiment, des rabotages sont installés - piliers ou piliers à planches clouées - bancs. Ils sont placés à une distance d'environ un mètre du périmètre de la future maison. À l'aide de cordons tendus entre eux, ils indiquent le périmètre et la largeur des futurs piliers.

Comment marquer la fondation

Lors de la mise en place, assurez-vous que les coins sont strictement à 90 °, mesurez les diagonales des rectangles. Ils doivent être égaux. A l'intersection des cordes tendues, la perpendiculaire est abaissée (à l'aide d'un fil à plomb), marquant les dimensions des piliers au sol.

De cette façon, vous pouvez les fabriquer tous de la même manière, ainsi que surveiller la hauteur lors du réglage du coffrage pour les poteaux monolithiques ou lors de la pose de poteaux préfabriqués.

Creuser des trous pour les poteaux

Pour les fondations préfabriquées, les trous sont creusés manuellement ou à l'aide d'une excavatrice. Si la profondeur est requise jusqu'à 1 m et que le sol n'est pas meuble, vous pouvez les creuser avec des murs droits. Si la profondeur est plus grande ou s'il y a des signes d'effritement, les pentes sont inclinées.

Lorsque nous avons atteint la profondeur de conception de la fondation, ils creusent encore 20 à 30 cm plus bas. Le fond est nivelé, ses dimensions doivent être 10-20 cm plus grandes que les dimensions prévues du talon ou du poteau.

Plus facile avec des poteaux ronds. Les puits sont forés pour eux avec une perceuse manuelle ou automatisée. Si vous prévoyez d'agrandir le bas - le talon, vous pouvez soit élargir le trou - en fonction de la taille du talon, soit utiliser une perceuse à lame pliante. C'est ce qu'on appelle le foret TISE. La lame supplémentaire s'ouvre après avoir atteint la profondeur définie.

Dispositif de coussin de sable et de gravier

Une couche de pierre concassée d'environ 10-15 cm est versée sur le fond et bien enfoncée. Du sable grossier est versé sur la pierre concassée compactée. Il est renversé et percuté. La couche générale du coussin de sable et de gravier doit être telle qu'elle atteigne la profondeur spécifiée de la fondation.

Un exemple de coussin de sable et de gravier sous un pilier monolithique

Dans le cas des poteaux ronds, un oreiller est également fabriqué, le bourrage est effectué chaque fois que possible. Prenez une longue perche avec laquelle la litière est compactée.

Dispositif de talon

Si les piliers sont préfabriqués - à partir de blocs, de briques, de gravats, il est plus facile de fabriquer un talon à partir d'un bloc de béton prêt à l'emploi. Placé sur le sable, nivelé dans un niveau, coussin de bloc. Il a une section trapézoïdale, ce qui est pratique.

Deux types de talons - une pièce en blocs de béton

Pour les monolithiques, il est logique de faire la moitié d'un monolithe.Le coffrage est placé selon les dimensions spécifiées (deux fois le poteau en section transversale et au moins 1/3 de la section transversale en hauteur). Le renforcement est posé en deux niveaux. Utilisez une tige de 12-14 mm de diamètre. De plus, un renfort est installé dans le talon, qui ira ensuite au poteau. Le résultat est une structure unique en béton armé.

Exemple de renfort de talon et après relâchement

Piliers de construction

Si nous parlons d'un pilier monolithique, le coffrage est placé, le renforcement est installé à l'intérieur. Le coffrage des piliers carrés est éliminé des planches; pour les piliers ronds, vous pouvez utiliser des tuyaux en plastique d'un diamètre approprié. Il existe une option de coffrage économique - un rouleau de feutre de toiture de la longueur requise. Il est tordu en un tuyau du diamètre requis, vissé sur la norme. Après avoir fait deux ou trois couches, fixez-le avec du ruban adhésif. Il s'agit d'un coffrage fiable qui, même dans la partie dépassant du sol, retient normalement le mortier.

Pour le renforcement, trois à quatre tiges de renforcement de classe A III d'un diamètre de 12 à 14 mm sont généralement utilisées (pour le carré, 4 est nécessaire, pour le rond, 3 est possible). Ils sont interconnectés en une seule structure par des bandages transversaux installés tous les 20-25 cm. Ils peuvent être fabriqués à partir de renfort lisse de classe A I, d'un diamètre de 6-8 mm. Il est préférable de tricoter le cadre plutôt que de le souder - plus la résistance est élevée.

Renforcement des piliers circulaires

Veuillez noter qu'il doit y avoir une distance d'au moins 50 mm entre le bord du coffrage et la barre d'armature. Il est nécessaire que le métal ne rouille pas. La photo ci-dessous est un exemple de ferraillage inapproprié: ferraillage près du coffrage. Il rouillera rapidement et le poteau pourrait se casser.

Il doit y avoir une distance d'au moins 50 mm entre l'armature et les bords du coffrage

Si les piliers sont en briques, ils doivent être pris à des marques d'au moins 100, corpulentes, bien cuites. S'il y a un niveau élevé d'eaux souterraines sur le site, les piliers en brique ne tomberont pas: ils s'effondreront rapidement. Le mortier pour la pose de piliers en brique est fabriqué sur du ciment Portland d'au moins 300 M, et de préférence 400 ou 500. Il existe plusieurs options de mortier:

• 1 partie de ciment, 3 sable;
• 1 ciment, 2 pâte de chaux, 10 sable;
• 1 partie de ciment, 1 partie de herminette d'argile, 10 parties de sable.

La pose est réalisée avec un bandage, en vérifiant soigneusement la verticalité. Même de petits écarts peuvent alors conduire à la destruction de la fondation, et peut-être du bâtiment.

Lors de la pose d'une fondation en colonne en moellons, les pierres sont choisies plates avec des bords lisses. Lors de la pose, la charge verticale doit être transmise à tout le plan de la pierre et non à ses sections individuelles. Ils posaient également des pierres avec des bandages, plaçant les plus gros fragments dans les coins, remplissant les espaces avec des plus petits.

L'épaisseur des pierres ne doit pas dépasser 30 cm et elles sont placées sur le mortier, bien ajustées les unes aux autres. Les trous sont remplis de gravats, ce qui les enfonce bien. Pour augmenter la résistance, ces piliers peuvent être renforcés à la fois verticalement et horizontalement. Le renforcement horizontal est fait tous les 25-40 cm, des tiges d'au moins 6 mm de diamètre sont insérées verticalement, vous pouvez utiliser un treillis de renfort en fil de même diamètre.

Important: les piliers doivent tous être chassés au même niveau. Pour ce faire, lors de la construction ou du coulage, battez constamment le plan vertical: couper les sommets est long et difficile.

Dispositif de grillage

Comme mentionné précédemment, lors du coulage de piliers monolithiques, des pièces intégrées sont installées dans les sommets:

• goujons pour relier un cerclage en bois ou en métal à une barre;
• sorties de renfort d'au moins 70 cm de longueur pour la connexion avec la cage de renfort d'un grillage monolithique.

Le dispositif de cerclage est considéré dans la description construction de maisons à partir d'un bar... Vous pouvez lire sur l'appareil d'un grillage monolithique dans l'article sur les fondations sur pieux. Tout est pareil, jusqu'au calcul de la portance.

Imperméabilisation

Pour éviter l'aspiration d'humidité du sol entre la fondation / le grillage et la tuyauterie ou la première rangée de maçonnerie, une couche d'imperméabilisation est nécessaire.Vous pouvez utiliser un revêtement (le plus courant est le mastic bitumineux) ou un rouleau ou une combinaison des deux.

L'imperméabilisation est installée sur le poteau

Il ne sert à rien d'isoler les piliers. Pour les piliers en béton, la présence d'humidité n'est pas un inconvénient, comme pour les gravats. Et la brique est mieux placée sur les sols secs. Voici leur surface, peut-être vaut-il la peine de les tremper avec une sorte d'imprégnation à pénétration profonde, ce qui réduit parfois l'hygroscopicité. Le seul problème est qu'ils sont chers.