Een plaat van gewapend beton, begraven in de grond of gemonteerd op het oppervlak, verdeelt de belasting die door het gebouw wordt gegenereerd over een groot gebied. Hierdoor vervormen gebouwen niet, zelfs niet op bewegende gronden. Om de fundering betrouwbaar te maken en tegelijkertijd geen extra middelen te verspillen, is het belangrijk om de funderingsplaat correct te berekenen.
- Voordelen van een funderingsplaat
- Ontwerpvoordelen:
- Structurele eigenschappen
- Berekening van de dikte van de funderingsplaat
- Volgorde van bewerkingen voor het berekenen van de belasting op de basis
- Een betonplaat op maat maken
- Berekening op basis van de bepaling van het draagvermogen van de bodem
- Bepaling van het benodigde volume betonoplossing
- Berekening van de benodigde hoeveelheid wapening
Voordelen van een funderingsplaat
Bij het bouwen van laagbouw heeft de plaatoptie voordelen ten opzichte van tape- en paalconstructies. Bij de uitvoering van de werkzaamheden zult u geld moeten uitgeven aan beton en wapening, maar u kunt besparen op een aantal andere kostenposten. Omdat het plaatoppervlak bijvoorbeeld dienst doet als ondervloer voor de benedenverdieping, is het niet nodig om een vloer te leggen. De voorbereiding van schilden voor bekisting kost hier aanzienlijk minder planken dan bij het aanbrengen van een strookfundering.
Een dergelijke fundering is zeer geschikt voor het aanbrengen van een met water verwarmde vloer - in dit geval wordt het systeem in de plaat gelegd (in plaats van er een speciale dekvloer voor te maken).
Van technische eenheden voor installatiewerkzaamheden is een betonmixer vereist. U hoeft tijdens de bouw geen geld uit te geven aan graafmachines en hefmachines.
Ontwerpvoordelen:
Een groot pluspunt van dit type ondergrond is niet alleen zuinig, maar ook het aanzienlijke oppervlak van de plaat. Hierdoor neemt de druk op elke vierkante centimeter grond af, wat vervormingsprocessen en ongelijkmatige zetting voorkomt. Andere voordelen zijn onder meer:
- Mogelijkheid tot installatie op verschillende soorten bodems, inclusief die met verhoogde mobiliteit of hoge waterstijging. Als u een huis moet bouwen op "oncomfortabele" bodems, zijn platen een uitstekende optie. Het is echter moeilijk om een dergelijke betrouwbare fundering op een helling te maken, het is beter om hier palen te kiezen.
- Uitstekende isolatie-eigenschappen. Als de fundering volgens de techniek wordt gemaakt, wordt een goede bescherming tegen warmteverlies bereikt. Het laat ook geen vocht door.
- Duurzaamheid: Een massieve plaat kan meer dan een eeuw meegaan zonder tekenen van slijtage.
- Stijve constructie door het versterkte frame, grote afmetingen en structuur die niet voorziet in naadelementen. Dit maakt het geschikt voor gebouwen van baksteen, gasbeton en andere materialen die zelfs bij minimale bewegingen negatief reageren.
Als de grond erg deinend is, is een stevige plaat met weinig of geen verdieping geschikt als ondergrond. Er moet een kussen onder worden georganiseerd. Het materiaal is zo gekozen dat het de deining van de grond egaliseert.
Structurele eigenschappen
Een dergelijke fundering is niet onderhevig aan lokale bochten en kan met de grond meebewegen zonder de structuur te verstoren.Hierdoor neutraliseert het goed de onevenredige effecten van het gewicht van het gebouw, waardoor de ondersteunende structuren onbruikbaar kunnen worden. Bij gebruik van een geïsoleerde plaat worden ook de oneffenheden van bevriezing onder het huis geëlimineerd.
De fundering kan massief of composiet zijn. In het eerste geval, wanneer een monolithische plaat direct op de site wordt gegoten, is de basis betrouwbaarder, bovendien is het werk gemakkelijker uit te voeren. De tweede optie gaat ervan uit dat de fundering bestaat uit verschillende elementen van industriële productie, gecombineerd op de bouwplaats. De implementatie vereist het bestellen van speciale machines om de fragmenten aan te leveren en correct te plaatsen, en het voorbereiden van een aanhaaloplossing. Deze methode wordt sneller gerealiseerd door het ontbreken van bekisting, wapening en langdurig vasthouden van het gestorte beton voor het drogen.
Voordat met de bouw wordt begonnen, is het noodzakelijk om de samenstelling van de grond en het oppervlaktereliëf te onderzoeken. Als er uitgesproken hellingen en andere hoogteverschillen zijn, is het beter om de voorkeur te geven aan een paalfundering. Idealiter moet het oppervlak voor het monteren van de plaat zo vlak mogelijk zijn.
Als de grond voldoende "probleemvrij" is (er is geen volumetrisch kussen en isolatiestructuren nodig), wordt alleen een laag vruchtbare ondergrond verwijderd. Anders wordt de grond in het vereiste volume verwijderd en wordt een pad ter vervanging georganiseerd. Het materiaal is meestal steenslag vermengd met zand. Zo'n samenstelling gaat goed om met drainage, is niet gevoelig voor deining en comprimeert enigszins. Elke 10 cm van het poeder moet worden aangedrukt met een trilplaat.
Het zandkussen moet worden bewaterd met water. De gebruikte fractie mag niet te fijn zijn, anders is onverwachte krimp van het gebouw mogelijk door onvoldoende weerstand tegen samendrukking. Meestal wordt een laag zand gegoten op 0,2-0,3 m.
Berekening van de dikte van de funderingsplaat
Bij het berekenen van een betonplaat is de grootste uitdaging het gedetailleerd modelleren van de buigbelastingen en de meest waarschijnlijke rolrichtingen. Op basis van dergelijke gegevens kan men het best inschatten hoe groot de constructie is en of deze versterkt moet worden. Berekeningen van de hoogste kwaliteit worden verkregen bij gebruik van softwaresystemen die voor deze taken zijn aangescherpt. Om ze te krijgen, moet u de berekening van de plaatfundering bij een gespecialiseerd bedrijf bestellen.
In de praktijk kan dit bij particuliere bouw worden verwaarloosd, waarbij de nadruk ligt op geschatte waarden. Het grootste gevaar is de situatie met onvoldoende plaatdikte: in dit geval is het buigmoment zo hoog dat de fundering kan barsten. Overmatige omvang leidt tot overmatig gebruik van hulpbronnen.
Vaak blijkt dat voor een bepaald gebouw verschillende waarden van de afmetingen van de fundering mogelijk zijn, als de wapeningsparameters flexibel worden gevarieerd. Voor een huis met één verdieping met een dikte van 0,2 m is bijvoorbeeld extra versterking van de gebieden met de grootste belasting vereist en bij 0,3 m wordt veel beton verbruikt. Bovendien zal het in het tweede geval niet werken om te besparen op wapeningsstaven, maar de plaat kan iets dunner worden gemaakt zonder de betrouwbaarheid van de constructie in gevaar te brengen. Met een indicator van 0,25 m en een uniforme dichtheid van de opstelling van de staven, zullen de operationele kwaliteiten niet lijden en zullen er geen overmatige uitgaven aan middelen zijn.
Volgorde van bewerkingen voor het berekenen van de belasting op de basis
Voor de constructie van een plaatfundering is een berekening van dikte en wapening vereist. Hierbij wordt rekening gehouden met de bouwbelasting en de lokale bodemkenmerken.
Een betonplaat op maat maken
De dikte van de plaat wordt bepaald door de massa van het gebouw, omdat de belasting op de basis ervan afhangt. Over het algemeen is de optimale indicator voor een landhuis met één verdieping 0,25-0,3 m.Voor een garage, badhuis en soortgelijke lichte gebouwen is 0,15-0,2 m voldoende.Als het huis twee verdiepingen heeft, is een dikkere fundering nodig, maar de indicator mag niet groter zijn dan 0,5 m, anders gaat de plaatmobiliteit verloren.
Er wordt ook rekening gehouden met de buigbelasting. Het krijgt zijn maximale waarde in het centrale deel van het gebouw. Als het gebouw een lange lengte heeft en weinig dragende muren, zal de basis buigen. Om het ontstaan van scheuren te voorkomen, moet u de fundering dikker maken. Dit geldt voor alle gevallen van sterke afstand tussen dragende wanden.
Berekening op basis van de bepaling van het draagvermogen van de bodem
Na het vinden van de dikte wordt de berekening van de funderingsplaat voor het huis gemaakt, rekening houdend met het draagvermogen van de grond. Dit wordt gedaan om de toestand van de grond te beoordelen en te bepalen of deze het totale gewicht van vloerwanden en andere constructies kan dragen. De verhoogde druk op de grond veroorzaakt een sterke zetting van de basis met een verschuiving van de onderliggende lagen, wat kan leiden tot vernietiging van het gebouw. Daarom is het belangrijk om de belangrijkste parameters correct te berekenen.
Om de betrouwbaarheid van het basisgebied te beoordelen, wordt de volgende uitdrukking gebruikt:
S> F * K1 / R * K2waar:
- S - beschouwde oppervlakte (in vierkante centimeters);
- F - gewicht van operationele lasten en vloerdelen (in kg);
- R - ontwerp bodemweerstand (kg/cm²);
- K1 - betrouwbaarheidscoëfficiënt;
- K2 - coëfficiënt die de bouwvoorwaarden beschrijft.
Als de uitdrukking correct blijkt te zijn, is de werking van het gebouw met dergelijke belastingen veilig. Wanneer niet is voldaan, is het noodzakelijk om het oppervlak van de plaat te vergroten.
Voor de betrouwbaarheidsindicator wordt meestal een waarde van 1,2 genomen (bij werkzaamheden op leem- en fijne zandgronden). Als er geen huis wordt gebouwd, maar een licht utiliteitsgebouw, en er zit veel grond in de grond, dan kan het cijfer worden verhoogd tot 1,4. Wanneer er op plastic kleigrond wordt gewerkt, is de parameter gelijk aan één.
De indicator die de omstandigheden beschrijft, kenmerkt de samenstelling van de bodem. De betekenis ervan is te vinden in de tabel. De grootste aantallen zijn voor kleiachtige bodems die verzadigd zijn met water, de kleinste voor slibzanden.
Bepaling van het benodigde volume betonoplossing
Bij het berekenen van een monolithische funderingsplaat, moet u berekenen hoeveel beton er nodig is om te storten. Het volume van de basis (in cm³) wordt bepaald door simpelweg de waarden van dikte, lengte en breedte te vermenigvuldigen (alle indicatoren worden in centimeters genomen). Wanneer de fundering geen parallellepipedum is, maar een complexe configuratie, wordt deze mentaal ontleed in eenvoudige elementen. Nadat het volume van elk van hen is berekend, worden de waarden toegevoegd. Bij het gebruik van verstijvers worden hiervoor afzonderlijke berekeningen uitgevoerd en wordt het resultaat samengevat met de algemene.
Berekening van de benodigde hoeveelheid wapening
Bij het berekenen van wapening voor een plaat wordt rekening gehouden met de ontwerpafmetingen van het gebouw en de dichtheid van het frame. Meestal is de rasterafstand ongeveer 0,2 m. Op basis van deze cijfers wordt de hoeveelheid wapening en de massa berekend. In de regel is het metalen frame 0,05-0,1 van het totale gewicht van de fundering.
Het ontwerp van de plaatbasis zorgt voor uniformiteit van de belasting en de vermindering ervan per oppervlakte-eenheid. Bij het ontwerpen van een fundering is het belangrijk om de juiste berekeningen te maken.