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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
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
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
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
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.
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.
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.
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
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 )
- 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
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.
- 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
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
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.
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.
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
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
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
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  • 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 )