Dans notre précédente série de blogs, nous avons examiné le processus de permis et les premières étapes de planification d’un nouveau projet de construction. Nous avons passé en revue les documents nécessaires pour commencer à planifier un bâtiment en acier et expliqué pourquoi il est préférable de commencer tôt, afin que votre projet soit prêt quand viendra le moment de creuser les fondations.
Nous nous tournons maintenant vers l’étape suivante du processus de construction : le système de fondation des bâtiments métalliques. Dans ce blog, nous explorerons le rôle des fondations, leur interaction avec les bâtiments en acier et les types les plus couramment utilisés.
Qu’est-ce qu’une fondation et pourquoi est-elle importante pour les bâtiments en acier ?
En termes simples, une fondation est la partie porteuse la plus basse d’un bâtiment, généralement installée sous le sol. Bien que les fondations ne soient pas incluses dans un forfait typique de bâtiment en acier, chaque système de bâtiment doit être construit au-dessus d’une fondation.
Rien que pour cette raison, il est essentiel de comprendre en général ce qu’est une fondation et le rôle qu’elle joue dans la structure globale d’un bâtiment. Il est également important de comprendre comment une fondation peut influencer le coût global de votre structure.
Les bâtiments en acier ont-ils besoin d’une fondation ?
La fondation relie votre bâtiment en acier à la terre et joue un rôle essentiel dans la stabilité, l’alignement et la durabilité à long terme de la structure.
Une fondation mal conçue ou mal installée peut provoquer des fissures, des déplacements, des déformations ou des problèmes d’humidité, mettant en péril la sécurité et la longévité du bâtiment.
La fondation requise pour l’érection d’un bâtiment préfabriqué implique généralement une dalle de béton avec des semelles en béton (voir l’image adjacente).
La semelle est un surplus de béton, généralement de forme rectangulaire, coulé et moulé sous une colonne ou un autre élément de soutien structurel du bâtiment. Une semelle répartit la charge supportée par les éléments porteurs du bâtiment dans le sol de support.
Relier la structure à la fondation
Lorsque vous commandez un système de bâtiment métallique, la structure est conçue pour respecter les codes du bâtiment et les charges environnementales spécifiques à votre site.
Dans ce cadre, des calculs précis sont effectués pour identifier les charges concentrées à chaque endroit où une colonne rencontre le plancher de la fondation.
À chacun de ces points, une plaque de base métallique est utilisée pour relier la colonne à la fondation. La plaque de base est pré-perforée pour s’adapter aux boulons d’ancrage, qui sont incorporés dans le béton.
Ces connexions sont essentielles pour transférer les charges du bâtiment au sol de manière sûre et efficace.
Le schéma ci-dessus montre comment une colonne unique est reliée à la fondation (gauche). Il s’agit d’un exemple de plaque de base ; là où une colonne est connectée à la fondation sous-jacente (droite).
Qui conçoit la fondation ?
Tout comme votre bâtiment en acier doit être conçu et estampillé par un ingénieur structure certifié, votre fondation doit également être conçue et estampillée par un ingénieur spécialisé en fondations, certifié pour votre région spécifique.
Après que votre bâtiment en acier ait été conçu, vous recevrez un dossier de plans pour permis contenant :
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Les emplacements précis des boulons d’ancrage
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Les données de réaction du bâtiment (charges spécifiques à chaque colonne)
Ce plan d’emplacement des boulons d’ancrage montre exactement où chaque colonne rencontrera le sol.
Chaque plaque de base métallique est reliée à la fondation à l’aide de boulons d’ancrage – ce schéma indique le diamètre requis.
Des calculs sont effectués concernant les charges concentrées précises à chaque endroit où une colonne rencontre le plancher.
Vous apporterez les plans pour permis de votre bâtiment à un ingénieur en fondations, qui concevra une fondation répondant aux exigences de votre structure spécifique et de l’emplacement de votre site.
Il existe différentes options de fondation. Avec votre ingénieur en fondations, vous déterminerez quelle fondation peut supporter les charges concentrées des colonnes et protéger votre structure contre le déplacement du sol, l’humidité, le gel et l’activité sismique.
Comment créer une fondation pour un bâtiment en acier
Si vous envisagez d’ériger un bâtiment en acier, la première étape consiste à vous assurer que le site est prêt et que votre fondation est construite pour supporter la structure au-dessus.
Non seulement la fondation est un élément crucial pour la solidité et la rigidité du bâtiment en acier, mais elle aide également à protéger les composants métalliques contre la corrosion et d’autres dommages causés par l’excès d’humidité ou l’eau.
Cela dit, même si vous pouvez certainement essayer de le faire vous-même, il est souvent préférable d’engager un entrepreneur en béton pour réaliser les travaux. Après tout, des problèmes de fondation peuvent compromettre l’intégrité de tout bâtiment qui repose dessus, ce qui pourrait représenter un véritable danger pour l’équipement ou les personnes à l’intérieur.
En plus de suivre les normes de l’industrie et les bonnes pratiques, un entrepreneur expérimenté dans la pose de fondations vous aidera également à éviter les pièges courants et donnera à votre nouveau bâtiment les meilleures chances de résister à l’épreuve du temps.
Avant de construire : permis et planification
Mais avant de commencer les travaux, vous devrez d’abord obtenir un permis de construction. Ce permis vous permet de créer la fondation de votre bâtiment en métal et d’ériger le bâtiment qui reposera dessus.
Si vous négligez cette étape, vous pourriez faire face à des amendes ou autres sanctions, et il se peut même que l’on vous oblige à démolir une partie importante, voire la totalité du bâtiment.
Ceci s’explique par le fait que les inspections et le processus de permis peuvent être exigeants. Si vous foncez tête baissée en espérant régler les détails plus tard, cela peut entraîner des retours en arrière importants, voire un redémarrage complet du projet.
Une fois le permis de construction obtenu, l’étape suivante consiste à déterminer le plan de fondation pour le bâtiment en acier, comme l’emplacement exact et l’empreinte précise du bâtiment.
Pour simplifier les choses, et surtout si vous utilisez l’un de nos kits de bâtiments préfabriqués en acier, il est conseillé de rester sur des conceptions rectangulaires classiques plutôt que d’opter pour des formes plus complexes.
Gardez à l’esprit que des éléments comme le sol et le drainage sont essentiels pour la longévité et l’intégrité de votre bâtiment en métal et de sa fondation. Assurez-vous donc de consulter un professionnel et d’explorer toutes les options avant de passer à l’étape suivante.
Après le temps de cure de la fondation, vous pourrez commencer l’assemblage du bâtiment. Cependant, sachez qu’une cure inadéquate peut réduire la résistance de la fondation jusqu’à 50 %, compromettant ainsi l’intégrité du bâtiment lui-même.
Types de fondations pour les bâtiments en acier
Avant de choisir un type de fondation, le site doit être correctement préparé. Cela commence généralement par l’embauche d’arpenteurs pour délimiter l’implantation du bâtiment et le dégagement du terrain de tout arbre, arbuste, roche ou débris.
Des entrepreneurs professionnels peuvent aider au nivellement et à la mise à niveau du terrain, ce qui est essentiel pour déterminer si une dalle de béton ou un système de fondation posé au sol convient le mieux à votre structure.
Fondation sur Dalle Béton (Slab-on-Grade)
Le choix le plus courant est une fondation traditionnelle sur dalle—une dalle de béton flottante avec des semelles souterraines qui s’étendent sous la ligne de gel.
Les fondations sur dalle sont idéales pour de nombreux projets de bâtiments en acier, en particulier ceux qui ne nécessitent pas de sous-sol complet ou de vide sanitaire. Cette fondation de bâtiment en acier traditionnelle implique généralement une dalle de béton avec des semelles en béton.
La semelle est un supplément de béton, généralement de forme rectangulaire, coulé et formé sous une colonne ou un autre élément porteur du bâtiment.
La semelle répartit la charge portée par les éléments de soutien du bâtiment dans le sol porteur. Ce type de fondation est souvent utilisé dans les bâtiments en acier résidentiels et commerciaux.
Caractéristiques clés :
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Dalle de béton solide qui sert de base à la structure en acier.
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Semelles souterraines qui empêchent la dalle de se déplacer ou de se fissurer.
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Convient aux bâtiments sur terrain plat, où l’excavation et le nivellement sont minimes.
ChatGPT said:
Fondation sur Pieux
Une fondation sur pieux utilise une série de pieux en béton verticaux installés sous la ligne de gel pour soutenir les colonnes structurelles de votre bâtiment en acier. Ce système concentre la charge à des points spécifiques, minimisant le besoin d’excaver une dalle complète. Il est particulièrement utile pour les sites avec un terrain inégal ou des sols pauvres, où une dalle serait peu pratique ou trop coûteuse.
Les pieux sont généralement coulés dans des trous pré-creusés à l’aide de Sono Tubes (une marque courante de coffrages en béton fibreux). Ces pieux sont généralement renforcés avec de l’armature et conçus pour répondre aux exigences de profondeur de gel.
Pour la plupart des bâtiments en acier, les pieux sont connectés par une poutre de béton armé qui les relie entre eux. Cet élément supplémentaire aide à distribuer les charges structurelles, améliore la stabilité latérale et réduit les mouvements causés par l’expansion du sol ou le gel.
Ce type de fondation est courant pour les bâtiments agricoles, de stockage et ruraux, où la simplicité, les économies de coûts et la perturbation minimale du site sont des priorités.
Caractéristiques clés :
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Pieux en béton installés sous les colonnes structurelles
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Souvent connectés par une poutre pour améliorer la distribution des charges et la stabilité
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Moins de perturbation du site et de béton requis comparé aux dalles complètes
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Convient aux sols inclinés ou expansifs
Fondation par Piétons Vissés
Les fondations par pieux vissés utilisent des pieux métalliques hélicoïdaux qui sont enfoncés ou vissés dans le sol à l’aide d’équipements spécialisés. Ces pieux servent de base porteuse pour votre bâtiment en acier et éliminent le besoin de semelles en béton ou de temps de cure prolongé.
Ce système est idéal pour les sites éloignés ou nordiques, où le soulèvement par le gel et les courtes saisons de construction peuvent provoquer des retards. Les pieux vissés conviennent également aux zones écologiquement sensibles, car ils causent une perturbation minimale du sol et ne nécessitent aucune excavation.
Caractéristiques clés :
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Pieux en acier hélicoïdaux percés directement dans le sol
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Pas besoin de béton ni de temps de cure
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Très adapté aux sites sujets au gel ou éloignés
Les fondations par pieux vissés offrent une installation rapide et un ancrage solide, en faisant un choix judicieux pour les bâtiments en acier temporaires ou modulaires.
Fondation par poutre de ceinture (Grade Beam)
Une poutre de ceinture, également appelée fondation périphérique, est une poutre en béton armé qui court en continu autour de la base du bâtiment.
Elle se connecte souvent aux pieux ou aux piliers et sert à répartir les charges structurelles de manière uniforme tout en renforçant les bords extérieurs du bâtiment.
Ce type de fondation est utile dans les zones où le sol bouge ou le drainage est problématique. Les poutres de ceinture offrent également une stabilité supplémentaire pour les grandes structures en acier en reliant les semelles isolées.
Caractéristiques clés :
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Poutre en béton continue autour du périmètre du bâtiment
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Souvent combinée avec des pieux ou piliers pour gérer les charges structurelles
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Conçue pour résister aux mouvements du sol ou à une répartition inégale des charges
Les fondations par poutre de ceinture sont bien adaptées aux bâtiments commerciaux et industriels ou lorsque l’intégrité structurelle supplémentaire est nécessaire.
Une note sur les fondations « Pier and Beam »
Vous pouvez rencontrer le terme fondation pier and beam, surtout dans la construction résidentielle. Ce système consiste généralement en piliers en béton avec des poutres horizontales en bois ou en acier qui supportent une structure de plancher surélevée.
Cependant, il n’est pas couramment utilisé pour les bâtiments préfabriqués en acier, qui sont conçus pour transférer les charges directement des colonnes en acier vers les semelles ou piliers.
Les bâtiments en acier reposent sur des connexions ingénierées qui ancrent directement les plaques de base des colonnes à la fondation, éliminant le besoin de portées intermédiaires de poutres.
Le kit de fondation EasyBuild de Norsteel
Pour ceux qui recherchent une solution plus écologique, économique et adaptée au bricolage, le kit EasyBuild Foundation Kit de Norsteel est un excellent choix. Ce système de fondation flottante entièrement en acier préfabriqué est conçu pour une assemblage facile et convient parfaitement à notre kit de bâtiment en acier DIY.
La fondation EasyBuild est une solution innovante qui permet aux clients de réaliser leur projet de fondation avec un minimum de tracas, et c’est actuellement l’une des offres les plus uniques de l’industrie.
Notre nouveau système de fondation est disponible pour des structures jusqu’à 35 pieds de largeur et doit être assemblé sur un site préparé et nivelé.
Principaux avantages du kit de fondation EasyBuild :
Conception écologique : Le système EasyBuild limite la perturbation du site en ne retirant que la couche de terre arable lors de la préparation. Cela préserve la structure naturelle du sol et réduit l’impact environnemental.
Installation rapide : Les composants préfabriqués permettent un montage rapide, ce qui en fait un excellent projet de bricolage pour les clients débrouillards. Une fois le site préparé, la fondation peut être assemblée en très peu de temps.
Stabilité robuste : La fondation est construite à l’aide de barres filetées à haute résistance et d’une charpente en Cee-channel conçue avec précision, offrant solidité et stabilité durables pour votre bâtiment en acier.
Comment construire une fondation pour bâtiment en acier : processus d’installation DIY
Ce qui est inclus dans le kit de fondation EasyBuild :
- Plans de fondation certifiés et ingénierie : Tous les plans structurels et de fondation nécessaires sont inclus, ce qui facilite le processus d’obtention des permis et des approbations.
- Barres filetées haute résistance : Offrent une capacité portante supérieure pour la fondation, 30 fois plus résistantes que les barres d’armature classiques.
- Cadre extérieur dimensionnellement stable : Fournit une fondation stable et précise pour votre bâtiment en acier.
- Gabarits et quincaillerie pour boulons d’ancrage : Tous les composants nécessaires pour un assemblage simple et efficace.
- Certification d’ingénieur : L’inspection du kit assemblé avant le coulage du béton garantit la précision par rapport aux plans et assure l’intégrité structurelle.
En choisissant le kit de fondation EasyBuild, vous simplifiez non seulement le processus de construction, mais vous profitez également d’une solution écologique, économique et qui distingue Norsteel des autres fournisseurs de bâtiments en acier.
Comment choisir le bon type de fondation
La construction d’une fondation pour bâtiment en acier avec le kit de fondation EasyBuild implique un processus d’installation simple et direct, qui peut être complété en seulement quatre étapes.
Étape 1 : Préparation du site
Tout d’abord, le site doit être préparé en enlevant la couche de terre végétale et en nivelant le sol. Retirer uniquement le sol organique jusqu’au premier niveau de sol naturel ou de dur-pan minimise l’impact environnemental. La terre végétale est conservée et réutilisée pour le remblai.
Étape 2 : Installer la base de drainage en gravier
Ajouter un minimum de 20 cm (8”) de gravier local. Compactez la base pour qu’elle soit 5 cm (2”) au-dessus du niveau existant. Cette couche supporte la charge, assure le drainage, réduit l’action du gel et crée une surface lisse pour le pavage.
Étape 3 : Assembler le kit de fondation
En utilisant les plans certifiés et les gabarits de boulons d’ancrage, la disposition de la fondation est tracée, le cadre en Cee-channel et les barres filetées haute résistance sont installés, et la fondation est solidement fixée. Cela constitue la structure de la fondation du bâtiment en métal.
Étape 4 : Inspection finale et coulage du béton
Une fois la structure en acier en place et après avoir reçu le certificat d’approbation, le béton est coulé pour créer une fondation solide et stable pour votre bâtiment en acier.
Ce processus en quatre étapes fait du kit de fondation EasyBuild le choix idéal pour les amateurs de bricolage qui veulent contrôler leur projet tout en garantissant un résultat de haute qualité et conforme aux exigences de la fondation de leur bâtiment en acier.
Le choix de la fondation dépend de la taille du bâtiment, de son usage et des conditions du site. Les bâtiments grands ou à usage intensif nécessitent généralement des fondations classiques sur dalle de béton pour garantir solidité et stabilité. Les bâtiments plus petits ou légers peuvent bien fonctionner avec une fondation flottante comme le kit EasyBuild de Norsteel.
Le sol et le drainage sont des facteurs importants. Un sol stable et bien drainé permet plus d’options de fondation. Un drainage faible ou un risque de gel signifie que vous aurez besoin d’une fondation conçue pour relever ces défis. EasyBuild est idéal pour les sites où minimiser l’impact sur le terrain est une priorité.
Le budget et le calendrier sont également importants. Les dalles traditionnelles coûtent souvent plus cher et prennent plus de temps à installer. EasyBuild peut être plus rapide et abordable, surtout si vous planifiez un projet DIY.
Les codes du bâtiment locaux et le climat influencent aussi les exigences de fondation. Assurez-vous que votre fondation respecte les normes régionales pour la profondeur de gel et les zones sismiques.
Si vous n’êtes pas sûr du type de fondation adapté à votre projet, contactez-nous. Nous vous aiderons à choisir la meilleure option selon vos besoins et votre site.
Questions Fréquemment Posées
Les bâtiments en acier ont-ils besoin d’une fondation ?
Oui, tous les bâtiments en acier nécessitent une fondation. La fondation est la partie inférieure porteuse du bâtiment et fournit le soutien essentiel pour répartir le poids uniformément et maintenir la structure stable et sécurisée.
Sans une fondation adéquate, le bâtiment peut subir des déplacements, des fissures ou des dommages causés par l’humidité.
Quel type de fondation est le meilleur pour un bâtiment métallique ?
Le meilleur type de fondation dépend de la taille du bâtiment, de son usage, des conditions du sol et du budget. Le type le plus courant est une dalle de béton sur sol avec semelles sous la ligne de gel.
Pour les projets plus petits ou DIY, le kit EasyBuild de Norsteel offre une alternative rentable, écologique et plus facile et rapide à installer.
Combien coûte une fondation pour bâtiment en acier ?
Le coût d’une fondation varie selon le type de fondation, la taille du bâtiment, les conditions du terrain et le coût de la main-d’œuvre locale. Les dalles de béton traditionnelles nécessitent généralement plus de matériaux et de travail, ce qui les rend plus coûteuses.
Le kit EasyBuild de Norsteel réduit les coûts de main-d’œuvre et constitue une option plus abordable, surtout pour les constructeurs DIY.
Puis-je utiliser une fondation existante pour un bâtiment métallique ?
Cela dépend de l’état, de la taille et du design de la fondation existante. Un ingénieur en fondation doit évaluer si la fondation actuelle peut supporter les charges du nouveau bâtiment en acier et respecter les codes locaux.
Souvent, les fondations doivent être personnalisées pour répondre aux exigences spécifiques du bâtiment et aux conditions du site.
Que comprennent les plans de fondation d’un bâtiment métallique ?
Les plans de fondation pour bâtiments métalliques incluent généralement les emplacements précis des boulons d’ancrage, les détails des semelles et les données de réaction du bâtiment (calculs des charges à chaque colonne).
Ces plans sont conçus et approuvés par un ingénieur en fondation certifié afin d’assurer la conformité aux exigences structurelles et aux réglementations locales.
