Fondations & structure en pierre éxposé sur : etude de quelques types des fondations et un étude de structure en maçonnerie en pierre module structure 3eme année architecture

1. REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE DE BLIDA 01
INSTITUT D’ARCHITECTURE ET D’URBANISME
▪ 3eme Année Architecture
▪ Module structure
▪ Gr:01
2019/2020
Réalisé par :
▪ YAICI Dalia Dahbia
Exposé sur :
- Etude de quelques types des
fondations
- Etude de structure en maçonnerie en
pierre

2. PLAN DE TRAVAIL :
- Etude de quelques types des fondations
I. INTRODUCTION :
I.1. Définition d’une fondation
I.2. Rôle des fondations
I.3. Types des fondations
II. ETUDE DES RADIERS
II.1. Définition d’un radier
II.2. Cas d’utilisation des radiers
II.3. Les différents types des radiers
II.3.1. Les radiers plats
II.3.2. Les radiers nervurés
II.3.3. Les radiers champignons
II.3.4. Les radiers voutées
III. ETUDE DES FONDATIONS FROFONDES ( pieux )
III.1. Définition des pieux
III.2. Fonctionnement des pieux
III.3. Les types des pieux
IV. CONCLUSION

3. I. INTRODUCTION :
I.1. Définition d’une fondation
La fondation d’une construction est l’élément qui
repose sur un terrain ou sol d’assise et qui transmet à ce
dernier toutes les charges et les surcharges auxquelles
cette construction est soumise par l’intermédiaire de sa
structure .
I.2. Rôle des fondations
La structure porteuse d’un ouvrage supporte différentes
charges tell que :
• Charges verticales : permanentes : poids propre , et
variables : poids des meubles , personnes et la neige
• Charges horizontales ( ou obliques ) : permanentes :
poussé des terres et variables : poussé de l’eau ou
vent
➢ Les fondations doivent reprendre ces charges et
surcharges et les transmettre au sol dans de bonnes
conditions
I.3. Types des fondations
On distingue :
▪ Les fondations superficielles : semelles isolées ,
semelles filantes , radiers ,,, )
▪ Les fondations semi-profondes : puits
▪ Les fondations profondes : pieux

4. On a l’élancement vertical
D/B ≤ 4 → c’est une
fondation superficielle
4 ≤ D/B ≤ 10 → fondation
semi – profonde
D/B ≥ 10 → fondation
profonde
Dans cet exposé on va traiter : les radiers et les
fondations profondes
II. ETUDE DES RADIERS
II.1. Définition d’un radier
Le radier est une semelle
générale ( ou partiel ) étendue
à toute la surface du bâtiment
en contact avec le sol
II.2. Cas d’utilisation des radiers
• Lorsque le sol a une faible capacité portante et que
le bon sol est trop profond
• Lorsque la surface totale des semelles isolées et
filantes est supérieure à la moitié de la surface du
bâtiment
• Lorsque le bâtiment comprend des niveaux enterrés
• Lorsque l’ouvrage possède des charges symétriques

5. II.3. Les différents types des radiers
II.3.1. Les radiers plats :
Ce sont les plus utilisés , ils sont appropriés aux
constructions d’emprise faible . Les porteurs
prennent appui directement sur la dalle
- Les armatures principales
en partie supérieure de la
dalle entre les murs
Le radier est assimilable
à une dalle de béton
armé de 20 à 35cm
d’épaisseur
Le radier est conçue pour assurer la répartition des
charges à la totalité de la surface au sol , il est
donc sollicité entièrement
II.3.2. Les radiers nervurés
Ce sont constitués de poutres et de poutrelles
croisées qui ont pour fonction de raidir la dalle . Ce
type de radier est préconisé lorsque la dalle plate
n’est pas suffisamment rigide en raison de son
épaisseur pour supporter des charges
conséquentes.

6. La hauteur h du radier sera déterminée à l’aide de
la formule suivante :
h ≥
Lmax
20
la hauteur de la nervure à l’aide de la formule :
h ≥
3 48 . 𝐿4 . 𝐾
𝜋4 . 𝐸
L : la longueur de la nervure.
K : coefficient de raideur du sol.
E : le module d’élasticité du béton.
II.3.3. Les radiers champignons
se composent de poteaux et de chapiteaux. Les
charges sont réparties des poteaux jusqu’aux
chapiteaux puis transmises à la dalle. Ce type de
radier permet une meilleure répartition.

7. II.3.4. Les radiers voutées
se constituent de plusieurs voûtes, de poteaux et
de tirants en acier. Les voûtes sont placées
perpendiculairement au radier ainsi que les tirants
positionnés perpendiculairement à l’axe des
voûtes. Les voûtes subissent un effort de
compression mais aucun moment de flexion. Les
radiers voûtés sont peu encombrants car minces
(de 12 cm à 20 cm) et de ce fait nécessitent moins
de matériaux pour leur réalisation.
La montée de l'arc inversé est maintenue égale à
1/5 à 1/10 de la portée.
Le pilier latéral doit être conçu pour résister à la
pression externe due à l'action de l'arche. L'arche
inversée réduit la profondeur de la base.

8. III. ETUDE DES FONDATIONS FROFONDES
( pieux )
III.1. Définition des pieux
• Un pieu est un élément de construction en béton,
acier , bois ou mixte permettant de fonder un
bâtiment ou un ouvrage
• Utilisé lorsque le terrain ne peut pas supporter
superficiellement les contraintes dues à la masse de
l’ouvrage ( charges à transmettre sont importantes :
ouvrages d’art , bâtiments industriels et que le bon sol
se trouve à une profondeur supérieur ou égale à 10
fois la largeur de la fondation )
• Il est réalisé mécaniquement
III.2. Fonctionnement des pieux
Principe : les pieux reporte su le terrain l’effort qui lui
est appliqué :
- Par effet de pointe ( sur le bon sol )
- Par frottement latéral su les couches
intermédiaires
- Par les deux effets précédentes en même temps

9. C’est le cas le plus fréquent : pour qu’un pieu
résiste à l’enfoncement , il faut que son poids
propre + le poids des charges qu’il doit transmettre
soient inférieures à la somme des forces dues à
l’effet de pointe et au frottement latéral
III.3. Les types des pieux
Ce sont de forme générale
prismatique ou cylindrique , on
distingue deux types :
1. Des pieux façonnés à l’avance
( préfabriqués ) : en BA , en
béton précontraints , en bois
ou en acier
- La longueur des pieux pleins en
BA ne peut pas dépasser 25m
et leur section est assez faible (
25 à 40 cm de coté ou de
diamètre )

10. - Pour aller jusqu’à 60m de longueur on utilise des
pieux spécieux comme les pieux évidés, des
pieux creux , dont la section est portée jusqu’à
1m et la parois mesure de 8 à 10 cm d’épaisseur
- Les pieux en acier sont obtenues de profils du
commerce et leurs longueurs peuvent être très
importantes
2. Pieux moulés sur place : exécutés en béton ou en
béton armé dosé de 350 à 400 kg/m , ils peuvent
être forés ou à tube battu

11. IV. CONCLUSION
On dispose dans la pratique d’une grande diversité
de fondations entre les quelles on devra choisir en
tenant compte de plusieurs facteurs comme
l’hétérogénéité du sol, les mouvements de nappe
phréatique, la diversité des modes d’exécution,
l’influence des bâtiments déjà existants sur le sol
sous–jacent qui contribuent à la complexité des
problèmes de fondations, dont la solution doit
vérifier deux conditions :
- Le coefficient de sécurité vis-à-vis de rupture
doit être suffisant ; le calcul des fondations est un
calcul à la rupture.
- Les tassements doivent être admissibles pour ne
pas endommager le bâtiment.

12. - Etude de structure en maçonnerie
en pierre
PLAN DE TRAVAIL :
I. INTRODUCTION :
I.1. types de pierre de construction
II. LES MURS POTEURS
II.1. Définition d’un mur porteur
II.2. Rôle d’un mur porteur
II.3. murs porteurs en pierre
II.3.1. Murs en pierres naturelles
II.3.2. Murs en moellons de pierre
II.3.3. Murs en pierre de taille
III. CONCLUSION

13. I. INTRODUCTION :
La pierre est utilisée comme matériau de
construction depuis des milliers d’années. Il a
longtemps été reconnu comme un matériau
d’une grande durabilité et d’une qualité
artistique supérieure .
I.1. types de pierre de construction
Également appelée pierre de taille, dérive de l’un
des 03 types de roches naturelles :
1. Ignéous : roche dur et non poreuse ex : granit
2. Sédimentaire : roche molle et assez poreuse
comme le grès et le calcaire
3. Métamorphe : dure et non poreuse comme le
marbre et l’ardoise
- Le granit , le grès et le calcaire peuvent tous être
utilisés pour les murs de constructions mais l’ardoise
ne convient qu’aux toits et aux planchers .
Une compréhension de la façon dont le matériau
rocheux a été formé révélera comment il peut être
utilisé dans un bâtiment , quelles sont ses limites et
comment il va résister au fil du temps

14. II. LES MURS POTEURS
II.1. Définition d’un mur porteur
- Elément porteur vertical , de section droite ou
oblique , plus long que large, assurant à la fois la
fonction de support et de remplissage . Il est
constitué par un assemblage , à joint de mortier ,
d’éléments en blocs pleines ou creuses : pierres,
béton , brique ..
Le mur de refend :
c’est un mur
porteur intérieur , il
constitue un appui
intermédiaire pour
les planchers qu’ils
supportent
II.2. Rôle d’un mur porteur
Le mur porteur a pour rôle d’assurer la solidité du
bâtiment . Il a plusieurs fonctions :
• Supporter les murs et les planchers des étages au-
dessus du premier niveau
• Évite la déformation de bâti par effet de la
poussée horizontale
• Porte la toiture
Donc , ils sont sollicités principalement par des efforts
normaux quasi centrés découlant de la descente
des charges ; il en résulte un état unidimensionnel
de contraintes normales de compression. Pour la
reprise des charges verticales, les murs peuvent ainsi
être dimensionnés et conçus comme des poteaux.
Peut être réalisé en béton armé où en maçonnerie.

15. II.3. murs porteurs en pierre
Un mur en maçonneries est une structure verticale
composée par l’assemblage d’éléments de pierre
comme moellons de granit, basalte, grès, calcaire,...,
montés en lits horizontaux et à joints croisés, liés entre
eux par joint de mortier, par collage ou par
emboîtement.
La cohésion du mur et une meilleure répartition et
transmission des charges sont obtenues par
l’imbrication des différentes pièces qui le constituent,
ce qui nécessite un décalage des joints d’une assise
sur l’autre.

16. Les murs en pierres ne doivent subir que des
compressions. L’épaisseur des blocs à utiliser et leur
classe de résistance dépendent :
- du type de blocs et de ses dimensions,
- et des sollicitations mécaniques (descente de
charges).
Une fois le calcul de charges effectué et le type de
maçonnerie choisi, on calcule la contrainte réelle
dans le mur que l’on compare à la contrainte
admissible.
II.3.1. Murs en pierres naturelles
La position de la pierre détermine des noms différents ,
il en est de même de ses faces
II.3.2. Murs en moellons de pierre
Ouvrages essentiellement constitués avec des
éléments de pierre constitués de petits blocs irréguliers
qui sont enchevêtrés dans tous les sens et bien
enrobés de mortier pour qu'un contact direct ne
s’établisse entre eux

17. moellons de pierre
II.3.3. Murs en pierre de taille
Ouvrages constitués de blocs de pierre d’une
certaine importance taillés avec une certaine
précision et empilés les uns sur les autres d’une
manière régulière . Les arêtes atteignent 60cm et
70cm de longueur . Les joints sont très petits par
rapport au type précédent

18. III. CONCLUSION
La maçonnerie traditionnelle en pierre est
rarement utilisée aujourd'hui , parce que la pierre
coute cher , à la carrière , à la coupe et au
transport , et le processus de construction exige
beaucoup de main d’ouvre et de compétence
Au lieu de cela , on trouve l’utilisation de
revêtement en pierre ( c’est un placage de pierre
–minces , pièces plates collé contre un mur de
blocs de béton … par exemple )