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Les bâtiments en acier ont-ils besoin d'une fondation ?
La réponse est simple : il le faut. Pour tout bâtiment à structure métallique permanente, une fondation décente est obligatoire, non seulement pour garantir que la structure ne s'effondre pas et que l'acier ne rouille pas, mais aussi pour satisfaire aux exigences locales en matière de construction.
Même si, d'un point de vue technique, les petits hangars mobiles temporaires peuvent être fixés sur le sol nu à l'aide d'ancrages, si vous souhaitez construire une structure métallique permanente, ne la posez pas directement sur la boue, le gravier ou l'asphalte. Sans fondation, votre maison sera facilement confrontée à des problèmes tels que le "renversement de la charge du vent" (emportée par le vent), le tassement inégal (enfoncement dans la boue) et la déformation de la charpente, ce qui entraînera directement le refus d'assurance par le fabricant.
Toutefois, cela ne signifie pas qu'il faille dépenser beaucoup d'argent pour couler toute une dalle de béton coûteuse (maison complète). Des solutions économiques telles que les fondations sur pilotis ou les fondations en bandes peuvent souvent offrir la même stabilité à moindre coût que les fondations flottantes sur radier.
Pourquoi les structures permanentes en acier ne peuvent-elles pas reposer directement sur de la boue, du gravier ou de l'asphalte ?
Poser un bâtiment permanent directement sur un sol non traité ou une surface molle est sans aucun doute une erreur de bas étage. De nombreux clients pensent qu'ils peuvent ainsi économiser de l'argent, mais les propriétés physiques de ces surfaces ne peuvent tout simplement pas répondre aux besoins de soutien à long terme des structures en acier.
- Saleté et sol : le sol est organique et son état change en fonction de sa teneur en eau. Si l'acier est placé directement contre le sol, il sera exposé à l'humidité pendant une longue période, ce qui accélérera la corrosion et réduira directement la durée de vie.
- Gravier : La couche de gravier assure un bon drainage, mais sa résistance à la traction est pratiquement nulle. Lorsque le vent se lève, elle ne peut pas du tout retenir l'ancrage. De plus, cette couche se déplacera sous l'effet du vent, ce qui entraînera des irrégularités dans le châssis de votre bâtiment.
- L'asphalte : Beaucoup de gens pensent que l'asphalte est dur. En fait, il s'agit plutôt d'une sorte de fluide très épais. Il peut être chaud et mou, ou froid et se fissurer. L'asphalte ne peut tout simplement pas tenir les ancrages utilisés pour résister aux charges de vent.
- C'est-à-dire le risque que vous courrez en économisant l'argent d'une fondation.
Si vous sautez l'étape de la fondation, votre investissement sera confronté aux trois menaces fatales clairement définies dans les normes d'ingénierie :
Levée du vent
Une caractéristique notable de la structure en acier est que son poids est relativement faible, mais que sa surface est importante. Si elle n'était pas boulonnée à la lourde fondation en béton entièrement durci, la maison ressemblerait à un cerf-volant un jour de grand vent. On parle de "renversement sous l'effet de la charge du vent" lorsque la pression du vent passe sous le bâtiment ou déchire le toit, arrachant la maison directement du sol. Les ancrages au sol utilisés pour les hangars temporaires ne sont pas suffisants pour résister à la force d'arrachement exercée sur la structure métallique permanente.
Tassement irrégulier et déformation du cadre
Si la maison est située sur un terrain nu, le degré de compression du sol en dessous n'est pas le même. Cet angle peut s'enfoncer un peu plus, et cet angle est toujours en place - c'est ce qu'on appelle le "tassement différentiel". Ce déplacement déforme la charpente métallique rigide.
La conséquence est que la porte ne peut pas être fermée, la fenêtre est fissurée et la plaque métallique initialement plate commence à se gonfler et à se déformer.
Annule la garantie du fabricant
Presque tous les fabricants de structures métalliques habituels ont cette clause dans leur garantie : il doit y avoir une fondation en béton. Si la colonne rouille ou si le cadre est déformé parce que vous l'installez sur de la boue ou de l'asphalte, le fabricant ne dédommagera jamais et la garantie sera directement annulée.
La seule exception : Les abris mobiles temporaires
Il n'y a qu'un seul cas spécifique, et je n'imposerai pas le coulage de béton. Comme mentionné précédemment, les petits abris mobiles temporaires peuvent parfois être installés sur un sol nu.
- Méthode : Ces structures s'appuient sur des ancrages au sol (ancrages qui s'enfoncent dans la terre comme un foret) plutôt que sur des boulons en béton.
- Limitations : Ceci est limité à l'utilisation temporaire. Si vous prévoyez d'utiliser cet abri pendant une longue période, même s'il est petit, je recommande également un coussin en béton pour éviter la dégradation et le déplacement.
Atelier à structure métallique
Les ateliers à structure métallique sont polyvalents. La portée libre garantit un espace sans obstacle, tandis que les colonnes centrales et intermédiaires offrent des solutions économiques pour les grandes portées.
Pont/Structure en acier Bridgeipsum
Les ponts à structure en acier utilisent des rapports résistance/poids élevés pour atteindre de longues portées là où les appuis intermédiaires sont difficiles.
Bâtiments à structure métallique
Les bâtiments à structure métallique présentent des conceptions polyvalentes pour répondre à des besoins divers. La portée libre offre un espace ouvert, tandis que les colonnes centrales et intermédiaires augmentent l'économie pour les grandes portées. Le système Multi Gable permet de répondre à des largeurs complexes.
Une alternative moins coûteuse qu'une dalle de base entièrement en béton
De nombreux acheteurs entendent le mot "fondation" et pensent aux coûteuses fondations sur radier (Floating Slab, c'est-à-dire une coulée de béton couvrant l'ensemble du sol). C'est une bonne chose, mais ce n'est pas la seule option. Il est possible d'atteindre la robustesse et la conformité d'une manière plus abordable :
- Fondations sur piliers : Nous ne creusons des fosses et ne coulons des colonnes de béton qu'aux points de tension spécifiques où les colonnes de la structure en acier tombent. Cela permet d'obtenir une excellente résistance à l'arrachement et d'éviter les coûts importants liés à la coulée de béton sur de grandes surfaces.
- Fondations en bande : Un mur en béton est coulé le long du périmètre extérieur du bâtiment pour soutenir le mur. S'il s'agit d'un entrepôt de machines agricoles, le sol intérieur peut entièrement retenir le gravier ou le sol compacté, ce qui permet non seulement de réduire considérablement le coût du béton, mais aussi d'éviter le tassement de la structure et le renversement sous l'effet du vent.
Foire aux questions (FAQ)
Non, il ne faut jamais construire une structure métallique permanente sur de l'asphalte. L'asphalte est trop mou, surtout lorsqu'il fait chaud, il ne peut pas tirer le boulon d'ancrage. Il ne peut pas fournir la résistance structurelle nécessaire pour empêcher le soulèvement ou l'affaissement dû au vent.
Ce n'est pas le cas. Bien que les fondations en radier (planche pleine) soient un choix courant, c'est aussi souvent le plus coûteux. Des solutions plus économiques, telles que les fondations sur piliers ou les fondations en bandes, peuvent fournir le soutien structurel nécessaire et répondre aux normes de construction sans dépenser autant d'argent pour l'arrosage du terrain.
L'absence de fondations entraîne un tassement irrégulier (affaissement plus ou moins important du bâtiment), qui déforme la charpente. En outre, l'acier entre directement en contact avec l'humidité du sol et rouille, ce qui rend la maison vulnérable aux vents violents. Et surtout, cela annulera directement la garantie du fabricant.
Les ancrages au sol ne conviennent que pour les petits hangars mobiles temporaires. Pour les structures en acier permanentes, ils ne sont pas qualifiés. Ce qu'il vous faut, c'est le poids et la stabilité du béton pour résister à la charge du vent et au déplacement du sol.
Auteur : Mark Stevenson
"Je suis consultant en structures et j'ai 12 ans d'expérience dans l'industrie de la construction métallique préfabriquée. Je me spécialise dans la préparation du site et la conception des fondations, et j'aide les clients à s'y retrouver dans les codes du bâtiment pour s'assurer que leurs structures en acier sont sûres, durables et conformes à la garantie".