Op de plaatfundatie van de USP of UFP worden steeds meer hoogwaardige moderne huizen gebouwd. Vandaag zal onze adviessite bekijken hoe raadzaam een dergelijke beslissing is, in welke gevallen het zinvol is om een huis op een plaat te plaatsen, en ook basisinstructies geven voor het bouwen van een monolithische plaatfundering met isolatie.
Profiteer van een plaatfundering
Bij individuele constructie wordt het leggen van een gebouw op een plaatfundering in twee gevallen toegepast:
- Wanneer een zwaar gebouw wordt opgetrokken op verzwakte grond, met een hoog maaiveld of uitgesproken deining. Plaat helpt de bodemdruk te verminderen en is het meest stabiele type fundering.
- Bij het bouwen van een huis met een lage thermische balans. Zo’n fundering helpt warmteverlies naar de grond te minimaliseren en zorgt ervoor dat vloerverwarming als enige verwarmingsmethode kan worden gebruikt.
In het tweede geval is een duidelijk pluspunt het wegwerken van verwarmingsapparaten en pijpleidingen. Bovendien vormen plaatfunderingen, mits correct verwerkt, een uitstekende basis voor fijne vloerbedekkingen. De mogelijkheid om communicatie in de plaat te leggen, gepresenteerd als een voordeel, is niet zo: met een stripfundering met opvulling is het veel gemakkelijker om watertoevoer- en rioolbuizen te leggen.
De plaatfundering kan goed omgaan met de beweging van grond, zowel verticaal als horizontaal. Een monolithische basis kan worden geïnstalleerd in gebieden waar terrassen of planning met opvulling werd uitgevoerd, tijd voor krimp van de grond is niet vereist.
Het enige gevaar voor een monolithische plaat is een ongelijkmatige bodemverdichting, op voorwaarde dat een gebied met zachte of mobiele grond meer dan 40% van het plaatoppervlak beslaat. Daarom is het uitvoeren van hydrogeologische onderzoeken voor de ontwikkeling van een bouwproject strikt verplicht.
Plaat funderingsconstructie
De plaat volgt de contouren van de buitenmuren van het gebouw met een uitval van 50 tot 80 mm. Deze tolerantie is nodig om de torsie van de bekisting en de kromming van de wanden te compenseren zodat deze nergens over de fundering hangen..
De dikte van de plaat wordt geselecteerd op basis van het vereiste buigbelastingvermogen. Ernstige berekeningen mogen alleen worden uitgevoerd als gebouwen over twee verdiepingen worden gebouwd, inclusief kelder. De standaard plaatdikte van 35 cm is zelfs voor bakstenen gebouwen voldoende, vooral als de fundering is gemaakt met Finse technologie en aan de randen verstijvingen heeft..
De dikte van 35 cm wordt om een eenvoudige reden als standaard beschouwd. Beschermende betonlagen voor de bovenste en onderste wapeningsbanden zijn respectievelijk 50 en 70 mm. De resterende 230 mm is de optimale afstand tussen de wapeningsnetten, noodzakelijk voor de juiste waarneming van trek- en buigbelastingen.
In de meeste gevallen is de sterkte van zo’n bord overdreven. Indien men geld wil besparen op beton en wapening, of de gronddruk wil verminderen vanwege de hoge bodemdaling, kan een zorgvuldige berekening worden gemaakt. Er is niet één norm voor geïsoleerde monolithische platen, maar u kunt de volgende documenten gebruiken bij het ontwikkelen:
- SNiP 2.02.01–83 “Funderingen van gebouwen en constructies” – basisinformatie over de berekening van funderingen en de ontwikkeling van hun structuur;
- SP 50-101-2004 “Ontwerp en constructie van funderingen en funderingen van gebouwen en constructies” – de meest relevante reeks aanbevelingen voor de constructie van funderingen;
- SP 20.13330.2011 “Belastingen en effecten” – informatie over het berekenen van het draagvermogen van de fundering voor de grenstoestanden;
- SP 52-101-2003 “Betonnen en gewapende betonconstructies zonder voorspankracht” – zal helpen om de wapeningskooi en de vorm van het betonproduct correct te ontwikkelen.
Bij het berekenen van belastingen moet rekening worden gehouden met de configuratie van de dragende wanden. Als ze zich allemaal langs de omtrek bevinden, ervaart de plaat een gecombineerd draaiend effect langs de lenticulaire plot. Als het huis interne dragende muren heeft, wordt de belasting gelijkmatiger verdeeld en als de fundering voldoende dik is, kan het torsiemoment worden verwaarloosd. Door middel van een kruissysteem van verstijvingsribben is het mogelijk om het gewicht van de plaat te verlichten zonder krachtverlies. Ze zijn gemaakt tot 40-50 cm hoog, de breedte is gelijk aan de dikte van de plaat.
Stichting voorbereiding
De plaatfundering moet noodzakelijkerwijs rusten op een kussen van zand en grind, dat beschermt tegen vorstinvloed en eroderende werking van grondwater. Na geodesie en markering is het noodzakelijk om de graszodenlaag van de locatie te verwijderen of de grond uit te graven tot de diepte van het voorkomen van voldoende dichte sedimentaire gesteenten. De afmetingen van de put overtreffen de ontwerpafmetingen van de plaat met 50-70 cm aan elke kant. De bodem is verdicht met een vibratiemethode en is gepland met een tolerantie van 3-5 cm.
De drainage wordt opgevuld tot een hoogte van 30-35 cm. Dit is een vrij grote hoeveelheid grind, maar het is noodzakelijk om de belasting te verdelen in geval van ongelijke bodemverdichting. Zonder dit zal de isolatie geconcentreerde belastingen ondergaan die de limiet van omkeerbare vervorming overschrijden. De bovenste laag opvulling, 40-60 cm dik, is gemaakt met schoon zand zonder klei-insluitsels en wordt gescheiden van het grind met een naaldgestanst geotextiel. Het zandkussen zorgt voor de meest gelijkmatige verdeling van de last en beschermt de waterdichtheid tegen doorschuiven.
De grindpad moet in fasen worden gestort, in lagen van 8–10 cm met tussentijdse verdichting. Het is optimaal om hiervoor steenslag van fractie 20-40 te gebruiken, maar ook gemengd wegengrind is geschikt. Heel vaak wordt schuren vervangen door een voet. Deze oplossing is vooral gunstig bij ongunstige hydrogeologische omstandigheden en bij de constructie van een plaat op opvouwbare bodems..
Constructieve beslissingen
Er zijn twee mogelijkheden om een funderingsplaat te plaatsen die geschikt is voor het plaatsen van een vloerverwarming. Het ene type wordt meestal Fins genoemd, het andere – Zweeds, waarover onze site al vele malen heeft geschreven. Het belangrijkste verschil is dat de eerste optie de locatie van thermische isolatie bovenop de ondersteunende basis inhoudt, terwijl de Zweedse plaat op een laag geëxpandeerd polystyreen ligt, die een voldoende hoge druksterkte heeft.
De Finse plaat is ingewikkelder in het apparaat: de basis is vrij dun – tot 15 cm met één versterkingsriem. Ter versteviging is de plaat voorzien van 20×15 cm verstijvingsribben, gelegen op een trede van 130-150 cm. Na het plaatsen van de bouwdoos wordt een plaatisolatie aan de plaat bevestigd en wordt een 80 mm dikke versterkte dekvloer gestort, waarin zich communicatiekanalen en vloerverwarmingselementen bevinden. Een van de belangrijkste voordelen van een dergelijk funderingssysteem is dat de koudebrug langs de contouren van de aanslag van de wanden op de plaat bijna volledig is uitgesloten.
Het laatste probleem in de Zweedse versie van de fundering wordt opgelost door complexe isolatie van de kelder van het gebouw. Geëxpandeerd polystyreen van industriële kwaliteit wordt gebruikt als thermische isolatie, die bestand is tegen verhoogde belastingen. Omdat de belangrijkste thermische beschermingsriem zich volledig onder de fundering bevindt, behoort de plaat zelf tot de warme contour van het gebouw en zorgt voor een verhoogde thermische inertie.
Een van de kenmerken van de Zweedse plaat zijn beschermende flenzen langs de contour aan de onderkant van de fundering. Ze vervullen twee functies: ze isoleren en beschermen de isolatie tegen de zijdelingse druk van de grond en versterken de omtrek van de plaat, waar de hoofdbelasting van de muren valt. Het omflenzen wordt aanbevolen, ongeacht of de plaat verstijvingsribben heeft. De breedte van de richels is 30-35 cm, de diepte tot 50 cm, afhankelijk van de grondsoort en de jaarlijkse hoeveelheid neerslag. Over het algemeen kunnen we zeggen dat het de Zweedse versie van de flensplaat is die het meest geschikt is voor gebruik in het klimaat van Siberië en Oost-Europa..
Bekistingsinstallatie
Plaatbekisting bestaat uit twee delen: onderkant en zijkant.
De zijbekisting wordt uitgevoerd met omgeslagen panelen op basis van een frame van vierkant grenen hout met een zijde van 60–80 mm, afhankelijk van de massiviteit van de plaat. Een frame tot 2 m lang en een hoogte gelijk aan de werkelijke hoogte van de fundering wordt uit het hout geslagen. Het frame moet elke 40-50 cm worden verstevigd met jumpers gemaakt van hetzelfde hout. Aan de ene kant is elk dek ommanteld met OSB of vochtbestendig multiplex 10-12 mm dik.
De installatie van de bekisting gebeurt vergezeld van nivellering. De bovenzijden zijn geplaatst op de gemeenschappelijke horizon, om de dekken in hoogte te verstellen worden ze vastgeschroefd aan houten palen die tot een diepte van 50 cm in de grond zijn gedreven. In de optimale versie worden de palen tegenover elke scheidingswand van het bekistingsframe geplaatst. De schilden worden onderling rechtstreeks door het hout gedraaid, en in beide richtingen.
Het versterken van de bekisting om de betonmassa te weerstaan, wordt uitgevoerd door deze op de aangrenzende grond te laten rusten. Met een stap van 1 meter en een inspringing van de schilden van 50-70 cm, worden palen van een staaf van 100×100 mm in de grond gedreven tot een diepte van 30-40 cm. In deze balken worden delen van planken van 50×100 mm, verticaal geplaatst op de rand, gestoken. Aan de achterkant worden de planken op het schermframe geschroefd. Alle afstandhouders moeten worden verbonden door een gemeenschappelijke dwarsbalk. Soms worden voor extra wapening ook horizontale stutten geïnstalleerd, waarmee de palen worden verbonden met de onderkant van de bekisting, maar een dergelijke beweging is alleen vereist als de plaathoogte meer dan 40 cm is.
Het onderste deel van de bekisting is een goed voorbereide funderingsput. Omdat de massa van beton hoog is, en het zelf geen sterkte heeft voordat het stolt, kan zelfs de geringste stoot van de grond een ernstig probleem worden. Daarom kost het zoveel moeite om een grindpad te maken..
Styrofoam-platen worden bovenop de voorbereidende laag of voet gelegd, terwijl de waterdichtheid langs de omtrek van de toekomstige plaat in de zijkanten wordt weggestopt en met nietjes eraan wordt genageld. Het is raadzaam om isolatie van een zodanige dikte aan te schaffen dat deze in twee lagen kan worden geplaatst, waarbij de gewrichten voor het aankleden worden verschoven.
Er zijn twee soorten configuratie van de onderste bekisting. In het eerste geval worden vierkante dozen met een zijde van 130–150 cm bovenop de platen gelegd, die de bekisting vormen van de verstijvers. Na 3 dagen aan kracht te hebben gewonnen, worden de dozen verwijderd en worden de openingen tussen de ribben gevuld met grind van fractie 20 of geëxpandeerde klei. Daarna wordt een wapeningsnet vastgemaakt aan de ankers die uit de ribben steken en wordt de bovenplaat van 100-120 mm dik gestort.
In de tweede versie zijn er geen verstijvingsribben, maar wel een onderflens. Westerse bouwers vormen het door speciaal gevormde polystyreenproducten te gebruiken: in het midden worden gewone platte platen gelegd en aan de randen worden schuimplaten geplaatst. Op een binnenlandse bouwplaats doen ze het vaak op een andere manier: de bovenste laag van het grindkussen wordt rond de omtrek verwijderd en isolatie met een dikte van 150-200 mm wordt in het midden geplaatst. In dit geval wordt langs de omtrek een greppel gevormd, waarin wapening is gemonteerd in de vorm van een vierkant frame van 200×200 mm.
Wapening en beton storten
Het grootste probleem bij het storten van een plaat met isolatie is het grote risico dat het geëxpandeerde polystyreen kan gaan drijven, of dat door een lekkende bekisting massalekkage zal optreden en de geschatte hoeveelheid beton niet voldoende zal zijn. U moet beton bestellen met een marge: van 0,3 tot 0,5 m3 voor verliezen in de mixer en pomp, plus 3% van het totale volume.
Betonwerk wordt in twee fasen uitgevoerd. In de eerste fase wordt ter plaatse beton van de M100-kwaliteit voorbereid, dat vanaf de buitenkant van de bekisting in alle bestaande openingen wordt gegoten. Tegelijkertijd wordt het mengsel zo dik mogelijk bereid..
Na het verzegelen van de bekisting wordt de wapeningskooi gemonteerd. De eerste rij gaas wordt op afstandspluggen gelegd die een onderste beschermlaag van 30 mm bieden. De eerste rij wapening is bedoeld voor de waarneming van secundaire belastingen, daarom is deze gemaakt van dunne wapening, maar het gaas heeft een frequentere afstand. U-vormige klemmen zijn vastgemaakt aan de onderste wapening, die de opening tussen de mazen regelen. Het is zo gekozen dat de bovenste betonlaag niet kleiner is dan 40 mm. De wapening wordt gebruikt met een dikte van 14 mm, terwijl de legafstand kan variëren van 160 tot 300 mm. De inhoud, dikte en locatie van wapening worden bepaald afhankelijk van de massa van het gebouw en de hydrogeologische omstandigheden, bijna elke online calculator zal helpen om deze taak het hoofd te bieden.
Om extrusie van polystyreenschuim met beton te voorkomen, wordt de plaat gestort vanuit het midden. Het vullen gebeurt op dezelfde manier als voor een monolithische overlap – door door de giek te pompen. De valhoogte moet 60-80 cm zijn, de giek mag niet meer dan 5 meter zijn. Als de massa te veel snelheid wint, kan de wapeningskooi breken. Tegelijkertijd zorgt te langzaam voeren ervoor dat er holtes ontstaan in de onderste laag..
De plaat wordt in één fase gestort, maar tegelijkertijd laat de breuk tussen de betonnen delen het uitharden voordat de vorm definitief wordt gevuld, wat wordt gebruikt als de belangrijkste manier om te voorkomen dat de isolatie omhoog drijft. Wanneer het centrale deel van de plaat volledig is gevuld, begint de massa vanaf de randen in de flens te vallen. Na de laatste vulling van het formulier, wordt het beton verdicht met dompeltrillers, indien nodig, het mengsel toevoegen op de plaatsen waar gaten ontstaan.
Het egaliseren van het plaatoppervlak gebeurt in twee fasen. Direct na het gieten en krimpen van het mengsel, wordt het oppervlak met brede schrapers uitgetrokken, voetafdrukken verwijderd en grote knobbeltjes geëgaliseerd. Na 21 dagen uitharding wordt het beton nat geschuurd, waardoor een bijna ideaal horizontaal vlak ontstaat dat dient als afgewerkte ondervloer.
Kunt u mij alstublieft meer informatie geven over de installatie van een geïsoleerde monolithische plaat met vloerverwarming? Hoe werkt het installatieproces en wat zijn de belangrijkste stappen die genomen moeten worden? Ook ben ik benieuwd naar mogelijke voordelen van deze installatie en of er specifieke vereisten zijn voor het onderhoud ervan. Alvast bedankt voor uw antwoord!