De meeste gebouwen hebben funderingen nodig om het gewicht van de constructie en van de dak- en vloerbelasting op de grond over te brengen. Kleine schuurtjes en constructies in de achtertuin, zoals tuinhuisjes en pergola’s, hebben geen uitgebreide funderingen nodig omdat ze zo licht zijn. Maar voor elk gebouw van meer dan 150 vierkante meter is een sterke fundering essentieel.

Concrete funderingen bestaan traditioneel uit drie delen. Voetstukken zijn brede betonnen vlakken aan de voet van funderingsmuren. Zij verdelen het gewicht van het gebouw gelijkmatig in de grond om scheuren en schommelingen in de bovenliggende constructie te voorkomen. Funderingsmuren zijn meestal 8″ of dikker en strekken zich uit van de bovenkant van de funderingsmuren tot de onderkant van het gebouw. Een plaat, gegoten binnen de funderingsmuren vormt de vloer of ondervloer van het gebouw en kan binnenscheidingswanden ondersteunen.

De drie betonnen onderdelen: fundering, funderingsmuur en plaat, worden gewoonlijk op drie verschillende tijdstippen gebouwd. Elk deel van een traditionele betonnen fundering moet worden gevormd, gegoten en afgewerkt, en moet dan drogen en ongeveer een week uitharden voordat met het volgende deel kan worden begonnen. Dit proces voegt toe aan de kosten van een bouwproject en is een groot deel van de betrokken tijd.

Als water dat bevriest onder een traditionele betonnen fundering zal schade veroorzaken. Als het water bevriest, zet het uit met genoeg kracht om het hele gebouw op te tillen. Als dat ijs smelt, laat het een open ruimte achter onder de fundering. Met elke opeenvolgende vries/dooicyclus, zet die ruimte uit. Het resultaat is een ratel- of vijzelwerking die het gebouw optilt en optilt, waardoor uiteindelijk muren en ramen barsten en naden opengaan voor nog meer waterschade.

De oplossing is om ervoor te zorgen dat de onderkant van de funderingen diep genoeg in de grond zit, zodat ze buiten het bereik van de vorst zijn. Daarom worden betonnen funderingen vaak “vorstmuren” genoemd. De “vorstgrens”, of de diepte waarop de vorst maximaal kan doordringen, verschilt natuurlijk van regio tot regio. In Zuid-Florida en de zuidelijke gebieden van Californië en Arizona wordt de vorstgrens als gelijk aan de grond beschouwd. Dat wil zeggen dat er geen bevriezing wordt verwacht. In het noorden van Maine en Minnesota kan de lijn van de maximale vorstdiepte meer dan acht voet in de grond zijn. In dergelijke gebieden kan men veel graafwerk, veel beton voor funderingsmuren en een zeer duur bouwproject verwachten.

In Alaska, en andere plaatsen waar traditionele funderingen met vorstmuren onbetaalbaar diep en onbetaalbaar duur zijn, heeft men geëxperimenteerd met verschillende oplossingen, met gemengde resultaten. Om bouwers in deze gebieden te helpen, heeft het U.S. Department of Housing and Urban Development studies gesponsord naar funderingen die FPSF’s (Frost-Protected Shallow Foundations) worden genoemd. Bij FPSF-ontwerpen wordt gebruik gemaakt van isolatie aan de buitenkant van ondiepe funderingen om deze tegen vorstverschijnselen te beschermen. De theorie is dat een verwarmd gebouw genoeg van zijn warmte door een ondiepe fundering zal overdragen om te voorkomen dat het water eronder bevriest.

Een van de eenvoudigste en meest effectieve ontwerpen is een vrij conventionele betonnen plaat die aan de buitenranden tot 18″ of 20″ is verdikt en aan de buitenzijde is geïsoleerd. Hoewel gebaseerd op ontwerpen in gebruik in Scandinaviëfor decennia, kwam dit bekend te staan als de “Alaska Slab” foundation.

De Alaska slab foundation en andere FPSF-ontwerpen hebben bewezen effectief te zijn voor verwarmde gebouwen, maar hoe zit het met onverwarmde opslaggebouwen zoals garages en schuren? Nou, de Alaska plaat foundation was de inspiratie voor een goede oplossing voor kleine opslag gebouwen ook. Met behulp van een soortgelijke verdikte plaat, ofwel drijvend op de grond, of op een iets hogere hoogte dan de grond eromheen, werkt goed bij het houden van water weg en het voorkomen van vorst heaves.

Naast het verminderen van de diepte van de sleuven en de hoeveelheid benodigde beton, kan een drijvende plaat stichting worden gegoten in een keer of monolithisch. Dat betekent slechts één betonlevering en één droogperiode, voor besparingen in zowel tijd als kosten.

Nauwkeurig ontworpen monolithische drijvende plaat funderingen zijn goedgekeurd voor gebruik op garages en bijgebouwen door vele gemeenten, noorden en zuiden, in de VS. Ze moeten worden versterkt met stalen wapening en staaldraad gaas om te voorkomen dat ze scheuren onder de bouw belastingen en om hen te helpen verspreiden die belastingen over een brede strook van de grond.

Zoals conventionele vloerplaten dienen monolithische zwevende vloerplaten te worden gedetailleerd met goed geplaatste regelvoegen. Binnenkolommen mogen niet op deze vloerplaten worden ondersteund. In plaats daarvan moeten ze worden gemonteerd op 8″ diepe betonnen pads die volledig zijn geïsoleerd van de plaat met 1/2″ geolied vilt of neopreen dilatatievoegen.

Het bovenoppervlak van een monolithische zwevende plaat fundering kan worden afgewerkt net als een conventionele vloerplaat. Het moet worden hellend op 1/8 “per voet in de richting van de grootste van de deur van het gebouw of openingen. Het kan worden bezem, float of glad afgewerkt. Het kan ook worden aangekleed met een ad-mix, kleur of reliëf textuur die u zou gebruiken op een betonnen oprit.

Hoewel sommige code jurisdicties het gebruik van monolithische zwevende plaat funderingen op vrijstaande garages en bijgebouwen van maximaal 2.000 vierkante meter in gebied, de meeste beperken ze tot slechts 24’x24′ (576 vierkante meter) of minder. Zorg ervoor dat uw bouw afdeling specifiek toestaat drijvende monolithische plaat funderingen voor gebouwen van de grootte die u van plan bent.

Zwevende monolithische platen worden niet aanbevolen voor gebruik op hellende terreinen en op terreinen met een vieze of zachte kleigrond. Bovengrond en alle organisch materiaal zoals graszoden en wortels moeten worden verwijderd van het gebied waar de nieuwe plaat komt.

Is een monolithische vlottende plaat geschikt voor uw terrein en uw gebouw? Download en print de details hieronder en bespreek ze dan met de professionals van uw bouwafdeling en met uw aannemer, betonaannemer, architect of bouwkundig ingenieur.

1. TYPICAL MONOLITHIC FLOATING SLAB FOUNDATION – Deze details zijn voor alle regio’s waar de maximale vorst diepte is minder dan 12 “onder de grond en voor koudere regio’s waar het specifiek is goedgekeurd voor garages en bijgebouwen door de plaatselijke bouwdepartement.

2.PERMEABLE BASE MONOLITHIC FLOATING SLAB FOUNDATION – Deze details bieden extra vorst heave bescherming door het onderleggen van de gehele monolithische fundering met waterdoorlatend grind.

3. TYPICAL FROST WALL FOUNDATION

Architect Don Berg’s ontwerpen, interviews en artikelen zijn verschenen in Country Magazine, Equine Journal, Country Extra, Yankee Home, Traditional Building Magazine, Mother Earth News, Grit en vele andere publicaties.