Calculer les dimensions des semelles et des fondations en construction du génie civil

Pourquoi faire le calcul du dimensionnement des fondations ? Une fondation, appelée aussi semelle, sert à la stabilité du bâtiment ou de la maison.
Le dimensionnement d’une semelle est calculé en fonction du terrain et du poids du bâtiment. Ces deux éléments déterminent la profondeur et la largeur des fondations.
La structure du bâtiment va déterminer le type de fondation, qui peut être une semelle superficielle filante, une semelle superficielle isolée, un radier ou fondation semi-profonde ou profonde.
Vous allez, avec cet article sur la construction, comprendre et calculer les dimensions des semelles de votre maison.

Quels sont les types de fondations pour la construction d’un bâtiment ou d’une maison ?

Les fondations d’une maison ou d’un bâtiment sont déterminées en fonction du terrain. Il existe 7 typologies de terrain en construction, avec des :

  • sols de très bonne portance (roche, gravier et sable mélangés, marne, glaise compacte) ;
  • sols de bonne portance (sables grossiers) ;
  • sols de moyenne portance (sable, glaise sablonneuse) ;
  • sols de mauvaise portance (argile ou sable aquarifère, remblai, proximité cours d’eau).

Quelles semelles ou fondations selon le terrain du chantier de construction ?

Pour ancrer une maison au terrain, il est nécessaire de déterminer la profondeur d’un sol stable. S’il est affleurant, des semelles superficielles filantes seront adaptées. Dans certains cas, il faudra chercher un terrain porteur en profondeur. Il faudra donc faire un terrassement en excavation sur le chantier. Plus il sera profond, plus les prix des fondations seront élevés.Selon le cas, les fondations seront des :

  • fondations superficielles ou semelles filantes ;
  • fondations superficielles ou radier ;
  • fondations semi-profondes ;
  • fondations profondes.

Quelles sont les fondations sur un chantier de construction ?

En construction de maison, on trouve donc deux sortes de fondations :

  • la semelle filante (le mur repose sur toute la longueur de la semelle) ;
  • le pilier (fondation en profondeur qui supporte une longrine ou un poteau).

Les fondations doivent être hors gel. En France, ces profondeurs varient entre 0,5 et 0,9 mètre.

Comment faire le calcul du dimensionnement des semelles selon la construction de votre maison ?

Une fois la nature du terrain définie, il faut encore mettre en rapport le poids à supporter par les semelles. Voici une estimation pour une maison d’une surface au sol de 100 m2 :

  • Maison de plain-pied : de 140 à 180 tonnes.
  • Maison sur sous-sol : de 180 à 230 tonnes.
  • Maison sur sous-sol + étage : de 250 à 300 tonnes.

Ces indications moyennes comprennent la structure complète, comme :

  • les fondations ;
  • les murs ;
  • la dalle ;
  • la toiture ;
  • etc.

Le calcul de la largeur d’une semelle filante pour les fondations de votre maison

Le calcul de la largeur d’une semelle filante va utiliser le coefficient fourni sur la fiche technique de l’étude géologique du terrain. Le dimensionnement des semelles doit également répondre aux risques sismiques.

Exemple de calcul pour une maison de 200 tonnes, sur une surface de 100 m2 au sol et une résistance au sol de 1,1 daN :

  • 200 tonnes = 200 000 daN.

On divise ce résultat par le coefficient de 1,1 daN :

  • 200 000 / 1,1 = 181818 cm2 = 18,18 m2

La surface des fondations doivent faire 18,18 m2.
Pour le calcul de la largeur de la semelle, on divise la surface par le nombre de mètres linéaires des murs de la maison, en l’occurrence ici 40 ml. Ce qui donne :

  • 18,18 / 40 = 0,4545 m

La largeur de la semelle sera donc de 46 cm.

Le calcul de la hauteur d’une semelle filante sur le chantier de votre maison

L’exemple ici est pris pour une semelle avec ferraillage, ou béton armé. Les murs de soutènement sont centrés sur les fondations.
En reprenant l’exemple précédent, si le mur fait 20 cm de large, le débord sera de 13 cm.

  • 46 – 20 = 26 cm.
  • 26 / 2 = 13 cm

La hauteur de la semelle doit être au moins égale au débord plus 4 cm x 2. Donc :

  • 13 + 4 = 17 cm
  • 17 × 2 = 34 cm

La semelle doit donc avoir une épaisseur de 34 cm.
Pour la mise en oeuvre des armatures, les aciers doivent être à une hauteur égale au double du débord, donc de :

  • 13 × 2 = 26 cm

Faire un béton de propreté sous les semelles pour des fondations de maison au top

Afin de fournir un travail de qualité, le professionnel coulera un béton de propreté dans le fond des fouilles creusées pour les fondations sur le chantier. Il est très utile pour :

  • faciliter le nettoyage du fond de fouille ;
  • pouvoir faire un traçage précis selon le plan ;
  • isoler les aciers de la terre ;
  • avoir une bonne base du coffrage ;
  • empêcher la décompression du sol.

Les semelles ou fondations supportent uniquement les murs de la maison ou du bâtiment. Si une dalle doit être coulée, elle sera isolée des fondations dans le cas d’une dalle flottante ou posée sur les murs.

Ce qu’il faut retenir du calcul de la dimension des fondations pour votre maison

Vous avez pu voir une méthode de calcul pour les semelles ou fondations d’une maison en béton armé. Mais il existe plusieurs procédés, chaque technique ayant sa propre fonction suivant les travaux de fondation d’un bâtiment.
Si vous désirez en connaître davantage sur les semelles et les fondations, nous mettons à votre disposition une liste de professionnels présents dans votre région. Ils vous recevront avec joie et répondront à toutes vos questions concernant les semelles et les fondations d’une maison.