De grunne fundamentene er en type fundament som brukes under bygging på stabil grunn, og som, i motsetning til de dype fundamentene og halvdypene, ikke synker litt ned i bakken. De fleste tar ofte form av grøfter pigger eller et fotfeste .
Dette er den vanligste typen fundament som brukes til bygging av hus. Dybden på de grunne fundamentene overstiger ikke 3 meter, i motsatt tilfelle snakker vi om brønner eller hauger.
Det er fire typer grunne fundament. De to vanligste er:
I litt mer komplekse tilfeller vil vi også finne:
Den beregning av grunne fundamenter er laget av de mekaniske egenskapene til jordsmonnet på hvilken konstruksjonen skal baseres på.
I 1975, for å eliminere hindringer for handel, vedtok Kommisjonen for De europeiske fellesskap et handlingsprogram innen konstruksjon, på grunnlag av traktatens artikkel 95, for å tillate harmonisering av tekniske spesifikasjoner.
I 1989 overførte EU-kommisjonen, medlemslandene i EU og European Free Trade Association til CEN utarbeidelse og publisering av strukturelle Eurokoder.
De geotekniske beregningsreglene er definert i den europeiske standarden og den franske standarden som ofte kalles Eurokode 7 :
- Seksjon 1: Generelt
- Seksjon 2: Grunnlag for geoteknisk beregning
- Seksjon 3: Geotekniske data
- Seksjon 4: Tilsyn med utførelse av arbeider, overvåking og vedlikehold
- Seksjon 5: Banker, trekking av grunnvann, forbedring og forsterkning av land
- Seksjon 6 : Grunne fundamenter
- Avsnitt 7: Pælefundamenter
- Avsnitt 8: Ankere
- Del 9: Holdekonstruksjoner
- Avsnitt 10: Hydraulisk svikt
- Avsnitt 11: Generell stabilitet
- Avsnitt 12: Banker
Disse forskjellige seksjonene blir fulgt av 'vedlegg som kan være normative eller informativ.
- Vedlegg A: Del- og korrelasjonsfaktorer for sluttgrensetilstander og anbefalte verdier (normative),
- Vedlegg B: Kommentarer til de delvise faktorene i designtilnærming 1, 2 og 3 (informativ),
- Vedlegg C: Eksempler på prosedyrer for bestemme grenseverdiene for jordtrykk på vertikale vegger (informativt),
- Vedlegg D: Eksempel på en analysemetode for beregning av bæreevne (informativ),
- Vedlegg E: Eksempel på en semi-empirisk metode for estimering av bæreevne ( informativ),
- Vedlegg F: Eksempler på metoder for vurdering av setninger (informativ),
- Vedlegg G: Eksempel på en metode for å bestemme det antatte kontakttrykket til grunne fundament på berg (informativt),
- Vedlegg H: Grenseverdier for deformasjon av strukturer og bevegelser av fundamenter (informativt),
- Vedlegg J: Sjekkliste for tilsyn med arbeider og overvåking av konstruksjoners atferd (informativ),
Anvendelsen av Eurocode 7 må være basert på standard NF P 94-261 : Grunne fundament .
Disse mekaniske egenskapene kan oppnås ved tester:
- i laboratoriet for feltprøver,
- i felt på plass (eller in-situ).
Disse testene er underlagt spesifikke standarder.
Prinsippene for å bestemme kapasiteten til en struktur for å svare på spesifikke krav er forklart i den generelle Eurokoden:
Denne Eurokoden definerer to grensetilstander:
1 - sluttgrensetilstander : de tilsvarer svikt eller andre lignende former for strukturfeil. De gir maksimal motstandskapasitet for en struktur eller et element av dens elementer.
2- servicegrensen sier : de gjør det mulig å definere forholdene utover hvilke servicekrav som kunden angir for en struktur eller et strukturelt element ikke lenger er oppfylt.
Denne siste grensetilstanden kan ha konsekvenser som kan være irreversible eller reversible.
Denne Eurokoden definerer prinsippene for forskjellige handlingstyper og kombinasjoner av handlinger, for egenskapene til materialer, de geometriske egenskapene til strukturer, de forskjellige typene analyse av strukturer. Det gir også de forskjellige symbolene som brukes i følgende Eurokoder.
Handlingene som kan tas i betraktning i beregningene, er definert i Eurocode 1 som i sin første del spesifiserer de generelle handlingene på enhver bygning:
Enkelte strukturer er underlagt spesifikke regler:
De spesifikke reglene på grunn av seismiske handlinger er definert i Eurocode 8 .
med spesifikke regler for visse typer strukturer:
I enkle tilfeller er det derfor nødvendig å fastslå:
Beregningene må ta hensyn til designsituasjonene. Celler kan være:
eksempel pågår eller repareres,
I enkle tilfeller kan vi derfor definere en beregningsverdi for virkningene av handlinger i den endelige grensetilstanden: Ed = 1.35.G + 1.5.Q
I studien av bæreevnen er det nødvendig å vurdere bakkenes motstand lokalt, men også globalt når fundamentet er i en skråning som kan bli utsatt for en generell ustabilitet som resulterer i en total svikt.
I tillegg kan setningen av bakken under fundamentet på grunn av belastning føre til en deformasjon av strukturen som kan ha konsekvenser for dens motstand. Dette kalles jord-struktur interaksjon.
Eurocode 7 definerer flere grenser:
Bestemmelsen av bæreevnen er bare interessert i de to første grensetilstandene:
Den første endelige grensetilstanden gjelder bare strukturer som ligger nær en kant av en fylling eller i en fylling.
Vi bestemmer designmotstanden til fundamentet, Rd .
Massen av jord eller stein kan være laget av en overstilling av lag hvis geotekniske egenskaper varierer sterkt fra ett lag til et annet. Designverdiene til terrengegenskapene må bestemmes for hvert lag.
Flere metoder kan brukes:
1 - Bestemmelse av grensebelastningen (in) ved bruk av teorien om plastisitet :
Denne metoden tilsvarer vedlegg D i Eurocode 7 NF EN 1997-1.
Grensebelastningen avhenger av tre termer, funksjonene til grunnjordens egenskaper, definert av samhold og friksjonsvinkel:
korrigert av koeffisienter som tar hensyn til:
Denne tilnærmingen til å beregne løft ble initiert av professor Karl von Terzaghi .
2- Bestemmelse av grensebelastningen ved bruk av Ménard trykkmålerprøver :
Denne metoden tilsvarer vedlegg E i Eurocode 7 NF EN 1997-1 Grensebelastningen
avhenger av to vilkår:
3- bestemmelse av grensebelastningen ved hjelp av statiske penetrometer- tester eller CPT (Cone Penetration Test)
4- bestemmelse av grensebelastningen ved hjelp av dynamiske penetrometer- tester og SPT (Standard penetrasjonstest)
Jordsmonnet er et heterogent medium dannet av faste korn av forskjellige størrelser som etterlater mer eller mindre viktige tomrom som tillater hydraulisk sirkulasjon.
Bosetninger har flere opprinnelser:
Den elastiske avregningen kan bestemmes ut fra:
Konsolideringsoppgjør er et fenomen av progressiv reduksjon av landvolumet som en funksjon av tid under påvirkning av en konstant normal belastning av en jord mettet med vann ved vannvandring i landet.
Under handlingen av tjenestegrensestatene, bør det kontrolleres at de totale oppgjørene eller differensialoppgjørene mellom støttene er tillatt for den støttede strukturen.
a- Generell stabilitet
Denne studien må utføres:
- nær eller på en naturlig eller menneskeskapt fylling,
- ved siden av en utgraving eller en opprettholdende struktur,
- nær en elv, en kanal, innsjø, reservoar ...
- over miner eller nedgravde strukturer.
b- Bærelager
For holdbare eller forbigående designsituasjoner, må man sjekke i sluttgrensetilstanden at: Ed <Rd
c- Sklisikkerhet
a- Settlement
b- Ground uplift
c- Vibrasjonsanalyse
1- Bergfundamentene må ta hensyn til tilleggselementer som mulige feil, lagdypet, endring av visse områder ...
2- Det er mulig å forbedre bakkenes bæreevne ved konsolidering eller ved armering av jord ved fleksible inneslutninger ( steinsøyler ), halvstive inneslutninger eller stive inneslutninger (kontrollerte modulsøyler).
Gérard Philiponnat, Bertrand Hubert - Fundamenter og jordarbeid - Eyrolles - Paris - 2008 - ( ISBN 978-2-212-07218-1 )