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Contraintes mécaniques pour un bassin en pierres

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Env. 20 message Ardeche
Bonjour,

Je rénove un petit hameau en vieilles pierres au nord de l'Ardèche et je souhaite créer un bassin pour retenir le trop plein des citernes (source, toitures etc.).

Comme j'ai à disposition des stocks de pierres et de la chaux hydraulique, je souhaite le bâtir en pierres maçonnées.

Il ferait environ 6x6m et 2m de profondeur.

Pour l'étanchéité, j'ai prévu d'utiliser une bâche EPDM.

Comment calculer la pression exercée par le volume d'eau et comment savoir si ma structure sera suffisamment résistante ?

Merci d'avance
Lil
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message
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Membre ultra utile Env. 8000 message Pas De Calais
Bonjour,

De mémoire la poussée hydrostatique c'est 1 tonne par mètre d'eau (la hauteur d'eau) appliquée au premier tiers de cette hauteur (à 33cm du fond).

Une foi le réservoir plein la maçonnerie reprendra une poussée horizontale de 2 tonnes à 66cm du fond. Sans armatures le mur ne va pas tenir... A moins de maçonner une muraille de chateau fort

Envisagez plutôt un ouvrage en béton banché de forme ronde ou une forme géométrique à face multiples s'en approchant (éviter les angles droits) avec parement en pierre locale ou alors un simple bassin de rétention enterré qui ne vous coutera qu'une journée de terrassement.
Vous aimez l'adrénaline? Vous voulez pimenter votre vie? Alors faites construire sans étude de sol G2AVP...
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Membre super utile Env. 5000 message Arzal (56)
La pression hydrostatique est égale à la hauteur d'eau au dessus du point concerné; s'il y a 2 m d'eau, la pression sera de 0,2 bar, soit 0,2 kgf/cm2, au point le plus bas... C'est très faible, et logiquement un mur de 20 cm environ est capable de résister à cette pression; s'il est à demi enterré, il n'y aura aucun problème... Sinon, un cerclage à 20 cm du fond apportera une sécurité supplémentaire, mais c'est "bretelles+ceinture"...
Picto recompense Membre super utile
Messages : Env. 5000
De : Arzal (56)
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Membre ultra utile Env. 8000 message Pas De Calais
Tu as raison,la pression hydro au fond est minime et on peut s'y baigner.

Le problème qui va se poser vient de la force hydro (poussée) appliquée sur le mur vertical.

Et là je ne suis pas d'accord avec toi, un mur de 20cm en pierre sans armature ne peut pas retenir une hauteur d'eau de 2m sans y ajouter plusieurs chainages.
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Picto recompense Membre ultra utile
Messages : Env. 8000
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Membre ultra utile Env. 20000 message Eure
Ne pas confondre 0,2 bars appliqué, par exemple, sur une fondation (pression verticale) qui est effectivement peu et une poussée horizontale (hydrostatique) de 2 m d'eau.

Si l'expression mathématique (0,2 bars) dans les deux cas, l'effet n'est pas du tout le même.

Il en faut beaucoup moins que ça pour mettre par terre un mur vertical ! Ou alors les murs de soutènement ne tomberaient jamais ! L'équivalent de 2 m d'eau, en terme de pression, c'est à peu près l'équivalent de la poussée de 3 m de terre !
De préférence, passez par le forum pour exposer vos problèmes. Réservez les MP aux cas plus "intimes"

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Picto recompense Membre ultra utile
Messages : Env. 20000
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Membre super utile Env. 5000 message Arzal (56)
Tournesol a écrit:Ne pas confondre 0,2 bars appliqué, par exemple, sur une fondation (pression verticale) qui est effectivement peu et une poussée horizontale (hydrostatique) de 2 m d'eau.

Si l'expression mathématique (0,2 bars) dans les deux cas, l'effet n'est pas du tout le même.

Il en faut beaucoup moins que ça pour mettre par terre un mur vertical ! Ou alors les murs de soutènement ne tomberaient jamais ! L'équivalent de 2 m d'eau, en terme de pression, c'est à peu près l'équivalent de la poussée de 3 m de terre !

Un peu étonné de cette explication sur la poussée de la terre (elle serait donc moins dense que l'eau???)...
Je rappelle qu'en construction traditionnelle, beaucoup de citernes se situaient en terrasse, à une époque où le béton armé n'existait pas; c'était vrai aussi pour les bains, romains ou autres, les réservoir et chenaux des aqueducs... Et tous ne se sont pas écroulés...
Enfin, mécaniquement, on ne confond pas une structure annulaire fermée (c'est préférable pour une citerne!) avec un mur plan isolé.
Il me semble que asdflil aura bien plus de problèmes avec l'étanchéité de sa citerne qu'avec la résistance mécanique de ses parois (surtout avec de la chaux et des pierres)...
Mais Tournesol, donne nous donc ce que tu crois juste pour cette réalisation, en dehors d'une cuve préfabriquée en béton armé bien sûr...
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De : Arzal (56)
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Membre ultra utile Env. 20000 message Eure
bardal a écrit:
Tournesol a écrit:Ne pas confondre 0,2 bars appliqué, par exemple, sur une fondation (pression verticale) qui est effectivement peu et une poussée horizontale (hydrostatique) de 2 m d'eau.

Si l'expression mathématique (0,2 bars) dans les deux cas, l'effet n'est pas du tout le même.

Il en faut beaucoup moins que ça pour mettre par terre un mur vertical ! Ou alors les murs de soutènement ne tomberaient jamais ! L'équivalent de 2 m d'eau, en terme de pression, c'est à peu près l'équivalent de la poussée de 3 m de terre !

Un peu étonné de cette explication sur la poussée de la terre (elle serait donc moins dense que l'eau???)...

Je te répondrai que ta théorie sur la poussée engendrée par de l'eau ou de la terre est complètement erronée. L'eau n'a aucune cohésion, la terre est de nature granulaire donc très différente : essaye simplement d'entasser 2 m de terre : sur les bords, un talus (naturel) va se créer (de l'ordre de 30° pour un terrain granulaire, sans cohésion) et la terre restera "en équilibre", sans se mettre à l'horizontale pour autant. Fait la même chose avec de l'eau : pas de talus ! Voilà toute la différence. Revoit la théorie sur la poussée de l'eau et d'un massif granulaire pour comprendre.
Je rappelle qu'en construction traditionnelle, beaucoup de citernes se situaient en terrasse, à une époque où le béton armé n'existait pas; c'était vrai aussi pour les bains, romains ou autres, les réservoir et chenaux des aqueducs... Et tous ne se sont pas écroulés...
Pas en paroi de 20 cm d'épaisseur ! L'épaisseur d'une maçonnerie enterrée soumise à une pression de terre, c'est plutôt de l'ordre du 1/3 de la hauteur ! Plus encore avec de l'eau...
Enfin, mécaniquement, on ne confond pas une structure annulaire fermée (c'est préférable pour une citerne!) avec un mur plan isolé.
Dans le cas posé, il ne s'agit absolument pas d'un réservoir annulaire mais d'un réservoir de 6 m x 6m ! Donc carré.
Il me semble que asdflil aura bien plus de problèmes avec l'étanchéité de sa citerne qu'avec la résistance mécanique de ses parois (surtout avec de la chaux et des pierres)...
Tu es certain de ce que tu avances ? Tu as des notions de RDM ? Si il choisit tes conseils, il aura des problèmes avec les deux ! Une fois écroulé, plus d'étanchéité, le problème sera réglé.
Mais Tournesol, donne nous donc ce que tu crois juste pour cette réalisation, en dehors d'une cuve préfabriquée en béton armé bien sûr...
Pourquoi préfabriquée ?
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Membre ultra utile Env. 8000 message Pas De Calais
+1

Vu que l'étanchéité est assurée par la bâche EPDM on peut s'affranchir des contraintes de fissuration préjudiciable (ou très préjudiciable?) rencontrées dans le dimensionnement d'une cuve brute.

L'ouvrage peut donc être réalisé en béton banché par un débutant avec des banches manu-portables. En finition un petit parement en pierre sèche et on y voit que du feu.

Par contre en ce qui concerne le ferraillage et l'épaisseur du voile il faut consulter un BE béton.

Et peut être envisager une forme octogonale plutôt que carrée pour limiter la poussée au vide qui doit être bien sympathique sur un angle droit.
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Env. 20 message Ardeche
Merci à tous pour vos messages constructifs !

Donc Franchou dit que les 66 premiers centimètres de mes murs devront pouvoir encaisser deux tonnes de poussée.

bardal dit que la pression sera de 0,2kg/cm2 au point le plus bas du mur.

Tournesol dit que la pression de 2m d'eau équivaut à la pression de 3m de terre et rappelle que l'eau est un fluide alors que la terre est plus solide, donc la terre pousse moins fort même si elle est plus dense

bardal rappelle qu'on construisait des bassins en pierres avant l'apparition du béton armé

Franchou indique qu'il faut ferrailler et consulter un bureau d'études pour savoir comment


J'espère que j'ai bien compris et que je n'ai rien oublié.

Donc apparemment vous n'êtes pas tout à fait d'accord sur les calculs.

En ce qui me concerne, j'aimerais vraiment le faire en pierres, sans bétonner et sans ferrailler. Et j'aimerais vraiment ne pas avoir à faire appel à un bureau d'études.

D'instinct, j'ai l'impression qu'il est possible de réaliser un bassin en pierres. Je précise que le mien serait semi-enterré. Au nord, je fixerais directement la bâche EPDM contre le mur en pierres sèches qui fait la terrasse (avec peut-être un enduit pour lisser, à voir).

Par contre la facade sud, l'angle sud-est et l'angle sud-ouest seraient visibles.

Franchou disait : "Sans armatures le mur ne va pas tenir... A moins de maçonner une muraille de chateau fort".

Et bien pourquoi pas? Ici, certaines chaînes d'angle ont une base vraiment très renforcée. Si je prenais les plus grosses pierres que je trouve (et que je peux déplacer) et que je fais des murs en forme de cônes avec une base qui fait un bon mètre et un sommet à 40cm, pensez-vous que ce serait suffisant?

Ici tout est bâti comme ça: 90cm à la base, 40cm sous le toit.

Je pourrais aussi maçonner l'intérieur du bassin pour lisser et pour obtenir une forme arrondie plus résistante.

Qu'en pensez-vous?

Encore merci
lil
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Membre ultra utile Env. 8000 message Pas De Calais
Bonjour,

Pas tout à fait, c’est la résultante théorique qui est située à 66cm du fond (pour 2m de colonne d'eau), c'est un item de calcul.

Mais dans la pratique, la force de l'eau augmente constamment de la surface (force nulle) jusqu’au pieds du mur (force dépendante de la hauteur d'eau).

Oui vous pouvez construire ce bassin uniquement en pierre mais vous vous approchez d'un barrage poids (voir google).
Je ne suis pas compétant pour écrire publiquement qu'un mur de 90cm à la base et 40cm au sommet sera suffisant pour retenir 2m d'eau.
Si vous n’utilisez pas de chainage qui maintient la cohésion de la maçonnerie alors la forme du bassin importe peu, c’est uniquement le poids du mur qui résistera à la pression..

En réalisant un bassin totalement enterré vous vous affranchissez de toutes les problématiques soulevées.
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Picto recompense Membre ultra utile
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Env. 20 message Ardeche
Merci Franchou, très intéressant le principe du barrage poids, je pense qu'effectivement ce que je veux faire s'approche d'un barrage dont c'est la masse importante des matériaux constituants le barrage qui suffit à retenir l'eau.
Messages : Env. 20
Dept : Ardeche
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