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Fondation sur radier : du calcul à la réalisation

Découvrons les fondations sur radier, quand les préférer aux pieux et aux semelles filantes, comment les calculer et quelles étapes de réalisation suivre


La fondation est l’élément structurel permettant le transfert des charges de la structure au sol. La charge des planchers passe d’abord par les piliers et, ajoutée à leur poids, arrive sur la fondation qui, à son tour, décharge tout le poids du bâtiment sur le sol.

Il existe différents types de fondations à choisir et à calculer en fonction des charges du bâtiment et des caractéristiques du sol. Dans tous les cas, il est toujours préférable d’utiliser un logiciel de calcul structurel pour éviter les erreurs de conception qui peuvent s’avérer très coûteuses pour le technicien et les utilisateurs du bien.

Dans cet article, nous approfondissons les fondations sur radier, l’un des systèmes les plus utilisés pour les bâtiments de petites et grandes dimensions.

Qu’est-ce que les fondations sur radier ?

Les fondations peuvent être essentiellement de deux types : 

  • directes ou superficielles ;
  • indirectes ou profondes.

Les fondations profondes interceptent le sol ferme en profondeur pour atteindre un support solide. Un exemple typique est : 

  • les pieux ;
  • les micropieux.

Les fondations superficielles, quant à elles, peuvent être : 

  • des semelles filantes ;
  • des longrines ;
  • des radier.

Les fondations sur radier sont un type de fondation superficielle qui s’étendent sur toute la surface de support du bâtiment. Généralement réalisées en béton armé, elles présentent une épaisseur variable de 40 à 100 cm en fonction des charges à supporter et des caractéristiques du sol. Elles peuvent être de différents types : de la dalle classique d’épaisseur constante, à la plaque nervurée (dalle renforcée par une grille de poutres), jusqu’à celle en champignon, qui présente des élargissements au niveau des piliers, pour faire face à l’effort tranchant et la perforation.

Réalisation des fondations sur radier

Réalisation des fondations sur radier

Grâce à sa rigidité, le radier minimise les risques de tassements, mais il est important de tenir compte de la présence de couches de sol molles en profondeur, car elles pourraient compromettre sa stabilité.

En effet, les fondations constituent le point de contact entre le bâtiment et le sol, absorbant les charges qui passent à travers les murs et les piliers. La résistance et la compacité des fondations dépendent des caractéristiques spécifiques du sol.

Les fondations sur radier représentent une excellente solution pour contrer les affaissements liés à des sols de faible portance, les problèmes d’humidité ascensionnelle, etc.

Le radier, en effet, par rapport aux fondations superficielles ponctuelles (comme les semelles par exemple) offre une surface d’appui très large, répartissant la charge de manière plus uniforme sur le sol et évitant les tassements différentiels, ceux potentiellement les plus dangereux pour la structure.

Grâce à sa grande surface, le radier exerce des pressions très faibles et mieux réparties, adaptées également aux sols peu résistants et compressibles. Correctement dimensionné et armé, un radier peut permettre à la structure de se déplacer de manière monolithique, même en présence de tassements importants.

Solveur FEM calcul structurel fondations de dalles

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Le calcul des fondations sur radier

Pour bénéficier de tous les avantages des fondations sur radier, il est nécessaire de dimensionner correctement le radier, de calculer les armatures, de choisir judicieusement les caractéristiques du béton et de l’acier, de demander une expertise géologique sur le sol de fondation et de respecter les prescriptions réglementaires en fonction du degré de sismicité de la zone concernée.
Pour le calcul des fondations sur radier, plusieurs méthodes peuvent être utilisées, très complexes, l’une d’entre elles considère le radier comme une dalle isotrope sur sol de Winkler. L’équation différentielle qui décrit le phénomène n’est pas facilement résoluble, c’est pourquoi on fait appel à des méthodes mathématiques simplificatrices, comme la Méthode des Éléments Finis (FEM).

Actuellement, pour effectuer un calcul conforme à la situation réelle et être vraiment sûrs de respecter tous les paramètres définis par la réglementation, on peut utiliser des logiciels de calcul structurel. En effet, des erreurs de conception ou des défauts de réalisation pourraient causer des dommages même aux structures en élévation.

L’utilisation de logiciels rend le processus de calcul plus simple, mais surtout évite de commettre des erreurs.

Voici une vidéo qui vous montre comment modéliser un radier de fondation avec un logiciel spécifique.

Les étapes de réalisation d’une fondation sur radier

La réalisation d’un radier de fondation nécessite précision et attention aux détails dès les premières étapes. Même le traçage du radier est une opération qui demande beaucoup de précision.

À cette étape, on procède au dessin à l’échelle réelle du contour du radier sur la chape de béton, en utilisant des jalons et des ficelles pour garantir précision et exactitude. On utilise un niveau laser pour marquer les niveaux de béton à couler. Il est recommandé de vérifier plusieurs fois les mesures prises, pour être sûr de positionner correctement le bâtiment, également par rapport au terrain et aux distances par rapport aux routes et aux bâtiments. Une erreur de mesure à cette étape pourrait affecter l’ensemble de la construction du bâtiment.

La pose des armatures suit le traçage. Il est possible d’armer le radier avec des treillis soudés ou avec des barres d’acier calculées de manière appropriée. La pose des barres nécessite certainement plus de temps et une planification plus importante. Les choix concernant le type d’acier, le diamètre des barres à utiliser et la largeur de la maille des treillis soudés sont le fruit d’évaluations et d’analyses effectuées grâce à l’utilisation de logiciels de calcul structurel.

On commence par disposer les profilés supérieurs, sur lesquels seront ensuite disposées les barres d’armature inférieure d’abord dans une direction puis dans l’autre. Les liaisons entre les barres orthogonales entre elles sont effectuées au fur et à mesure de la pose de l’armature.

Une fois le maillage inférieur terminé, on procède à l’installation des étriers périphériques et des treillis d’espacement à l’intérieur du radier pour loger l’armature supérieure.

Ensuite, on procède à la pose des coffrages, utilisés pour contenir le béton pendant la coulée. Les coffrages sont disposés autour du périmètre du radier et peuvent être réalisés en panneaux de bois ou en panneaux préfabriqués en acier.

À cette étape, on effectue également la disposition des tuyaux des installations qui serviront le bâtiment. En particulier, on prépare les évacuations d’eau et les passages principaux des installations (pour l’approvisionnement en eau, l’électricité et la téléphonie).

Avant la coulée de béton, on procède au marquage des niveaux.

Concrètement, à l’aide d’un laser, le niveau fini du radier est signalé (marqué avec des clous enfoncés dans les panneaux périphériques) qui servira de guide lors de la coulée de béton.

À ce stade, on peut procéder à la coulée du béton à l’aide d’une pompe à béton avec bras hydraulique, qui permet d’atteindre facilement tous les points de la fondation. Le béton est soigneusement vibré avec des équipements spéciaux pour éliminer les bulles d’air dans le mélange et envelopper complètement les armatures. La coulée se termine par une couche finale légèrement plus fluide pour obtenir une surface nivelée et lisse à l’aide de règles spéciales. À cette étape, des échantillons de béton (échantillons) sont également prélevés, étiquetés de manière appropriée, et seront indispensables pour effectuer des tests sur le matériau.

Après quelques jours de la coulée, on procède au décoffrage, c’est-à-dire au retrait des coffrages.

 

edilus
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