Opdrijfveiligheid kelder of ondergrondse constructie berekenen
Beschrijving
Bereken of een kelder, parkeergarage of ondergrondse tank kan opdrijven bij een gegeven grondwaterstand. Je ziet de opwaartse kracht, het stabiliserend gewicht, de veiligheidsfactor en hoeveel gewicht er eventueel tekort is.
Invoer velden
Resultaten
Elke ondergrondse constructie in grondwater moet worden getoetst op opdrijven. Volgens de wet van Archimedes is de opwaartse kracht gelijk aan het gewicht van het verplaatste water. Is die kracht groter dan het gewicht van de constructie, dan drijft de kelder op, met ernstige schade als gevolg. Vul de buitenmaten, de wand- en vloerdikte en de hoogste grondwaterstand in die je verwacht.
De tool berekent het betongewicht uit vloer, wanden en dakplaat, waarbij de wanden tussen vloer en dak staan en niets dubbel telt. Grond op het dak telt mee; het deel van die grond dat onder water staat, telt met zijn gewicht onder water. Wrijving langs de wanden en veranderlijke belasting zoals opslag, auto's en meubels tellen niet mee: bij een toets op opdrijven mag je alleen rekenen op gewicht dat er altijd is.
De veiligheidsfactor is het stabiliserend gewicht gedeeld door de opwaartse kracht. Als vuistregel geldt minimaal 1,1. Een toets volgens NEN 9997-1 rekent met partiële factoren, bijvoorbeeld 0,9 op het eigen gewicht en 1,1 op de waterdruk; dat komt neer op een factor van ongeveer 1,22. De tool laat beide zien. De uitkomst is een indicatie; laat de definitieve toets, ook voor de bouwfase, maken door een constructeur.
Formulas:
-
h_grondbelasting_extra = if(extra_keuze == 'ja', grondbelasting_extra, 0)
-
h_dak = if(heeft_dak == 'ja', 1, 0)
-
h_dikte_dak = if(h_dak == 1, dikte_dak, 0)
-
h_wandhoogte = if(hoogte - dikte_vloer - h_dikte_dak > 0, hoogte - dikte_vloer - h_dikte_dak, 0)
-
h_water = if(grondwaterstand > hoogte, hoogte, grondwaterstand)
-
h_grond_nat = if(h_dak == 1, if(grondwaterstand > hoogte, if(grondwaterstand - hoogte > gronddekking, gronddekking, grondwaterstand - hoogte), 0), 0)
-
v_beton_wanden = (2 * lengte * dikte_wand + 2 * (breedte - 2 * dikte_wand) * dikte_wand) * h_wandhoogte
-
v_beton_totaal = v_beton_wanden + lengte * breedte * dikte_vloer + lengte * breedte * h_dikte_dak
-
g_beton = v_beton_totaal * gamma_beton
-
g_grond_dak = if(h_dak == 1, lengte * breedte * (gronddekking * 18 - h_grond_nat * 10), 0)
-
g_stab = g_beton + g_grond_dak + h_grondbelasting_extra * lengte * breedte
-
f_op = lengte * breedte * h_water * 10
-
h_gamma = if(f_op > 0, g_stab / f_op, 99)
-
h_tekort = 1.1 * f_op - g_stab
-
toets_opdrijven = if(h_gamma >= 1.22, 'Ja — voldoet aan de vuistregel van 1,1 en aan de strengere toets met partiële factoren', if(h_gamma >= 1.1, 'Krap — voldoet aan de vuistregel van 1,1, maar niet aan de strengere toets met partiële factoren', 'Nee — de constructie kan opdrijven. Voeg gewicht toe of veranker de vloer'))
Vuistregel: stabiliserend gewicht minstens 1,1 maal de opwaartse kracht. Strengere toets: 0,9 maal het gewicht tegen 1,1 maal de waterdruk, dus een factor van 1,22. Wrijving langs de wanden telt niet mee. -
gamma_veiligheid = round(h_gamma, 2)
Het stabiliserend gewicht gedeeld door de opwaartse kracht. Onder 1,0 drijft de constructie op. -
opwaartse_druk_tonen = round(f_op, 0)
Het gewicht van het verplaatste water: lengte × breedte × waterhoogte × 10 kN/m³. -
stabiliserend_gewicht_tonen = round(g_stab, 0)
Het gewicht van vloer, wanden en dakplaat, de grond op het dak en het extra blijvende gewicht. -
beton_gewicht = round(g_beton, 0)
Vloer en dakplaat over het hele oppervlak, de wanden daartussen. Het beton op de aansluitingen telt één keer. -
tekort = round(h_tekort, 0)
Zoveel blijvend gewicht ontbreekt om op een veiligheidsfactor van 1,1 te komen. -
extra_grond = if(lengte * breedte > 0, round(h_tekort / (lengte * breedte * 18), 2), 0)
De extra dikte droge grond op het dak die het tekort opheft, bij 18 kN/m³. Een dikkere vloer, ballastbeton of trekpalen zijn alternatieven. -
water_boven_dak = 'Het grondwater staat hoger dan de dakplaat. De grond onder water telt met zijn gewicht onder water mee.'
Bij een constructie die helemaal onder water staat is de opwaartse kracht gelijk aan het hele verplaatste volume.
Veelgestelde vragen
Berekening informatie
Meer over waterbouw
Ontdek meer tools gerelateerd aan waterbouw