InfoNu.nl > Wetenschap > Techniek > De functie van een twee-, drie-, vierpaalspoer of kesp

De functie van een twee-, drie-, vierpaalspoer of kesp

De functie van een twee-, drie-, vierpaalspoer of kesp Wordt een gebouw ontworpen met een kolommenstructuur als hoofddraagconstructie dan vertaalt het naar grote pieklasten onder die kolommen. Het dient ervoor om lasten uit het dak en de verdiepingsvloeren zo af te voeren, dat het gebouw stevig blijft staan. Omdat de lasten als puntlast naar beneden komen en een paal slechts een beperkte mate aan belasting kan opnemen, dient het over meerdere palen te worden verdeeld. Dit geschiedt middels de kesp of poer en kan met twee, drie of vier palen worden uitgevoerd. Wat is het doel van dit constructie-onderdeel?

Functie poer of kesp


Extreme geconcentreerde belastingen

Een gebouw kan groot zijn, waarbij kolommen geconcentreerde belastingen uit het dak en verdiepingen naar beneden afvoeren. De lasten kunnen daarbij in een enkele betonkolom extreem groot zijn en dus dient die kolom op een constructief verantwoorde manier te worden opgevangen. De kesp of poer heeft tot doel om die hoge belasting over meerdere palen te verdelen. Het zorgt ervoor dat iedere paal wegens minimale elastische vervorming en toegepaste wapening evenveel belasting te verwerken krijgt, zodat de kolom niet zakt. Dit kan betekenen dat er meerdere palen onder een enkele poer komen te staan.

Beperkte opnamecapaciteit palenfundering

Belastingen uit een gebouw dienen te worden overgedragen naar de fundering. Indien dit niet op een stroken of plaat kan dan dient een palenfundering te worden toegepast. Op basis van meerdere sonderingen kan het draagvermogen worden bepaald uitgaande van een specifiek fundatieniveau. De palen worden daarbij standaard op zandlagen gefundeerd, waarbij de sondering uitwijst dat het 10 MPa of meer is bij een laagdikte van meer dan 4 maal het formaat van de paal. Middels de 4D-8D methode kan het paaldraagvermogen op basis van de sondering vrij nauwkeurig worden achterhaald. In het geval dat de bodem slechts een beperkte hoeveelheid belasting kan opnemen, dienen meerdere palen te worden toegepast om de pieklast af te dragen.

Meerdere palen per kesp toepassen

Een kesp heeft tot doel om belasting uit een kolom te verdelen over meerdere bijeen geplaatste palen. Meestal staan de palen 4 maal de diameter uit elkaar, omdat dan het draagvermogen van de palen door elkaars invloed niet wordt benadeeld. Bij palen rond 300 staan de palen 1,2 m of verder uit elkaar. Afhankelijk van de bodemopbouw kan op basis van de sondering worden bepaald hoeveel draagvermogen aan een paal op een zeker paalpuntniveau kan worden toegekend. Kan een paal op vijftien meter diepte 420 kN aan belasting opnemen dan dienen er bij een belasting uit een kolom van 1.100 kN 3 palen te worden toegepast. Het houdt in dat een driepaalspoer wordt gebruikt, waarbij de palen in een rechte lijn achter elkaar staan. Bij een tweepaalspoer is dit eveneens het geval, echter bij een vierpaalspoer betreft het een vierkante opstelling. Zo kan afhankelijk van de belasting en paaldraagvermogen het juiste kespformaat worden bepaald.

Invloed van een gedongen constructie

Wordt een kesp toegepast om belastingen uit een kolom op te nemen, dan is de betonhoogte groter ten opzichte van standaard fundatiebalken. Het balkenrooster heeft vaak een hoogte van 500 mm om zo de belasting uit dragende wanden naar de palenfundatie over te kunnen dragen. Bij opname van belastingen uit kolommen is er sprake van piekbelastingen, welke door vervorming van de standaard balk niet kunnen worden opgenomen. Gedrongenheid houdt daarbij in dat de hart-op-hart afstand tussen de palen ten opzichte van de betonhoogte kleiner is dan 2. Bij een h.o.h. van 1,1 meter bij een kesphoogte van 0,7 m bedraagt die waarde 1,1/0,7=1,57. Het houdt in dat belastingen via de drukzone in het beton rechtstreeks in de betonnen palen worden geleid. Normaal kan belasting onder een hoek van maximaal 45 graden worden overgedragen en daarom moet voorgaande waarde kleiner dan 2 zijn. Wordt daaraan voldaan dan is er sprake van gedrongenheid. Let wel dat de hoogte van de kesp vaak 1,0 m is om zekerheid hieromtrent te hebben en om op een betere manier te kunnen afwapenen.

Waar moet de wapening komen te liggen?

Bron: Http://geinformeerd.infoteur.nlBron: Http://geinformeerd.infoteur.nl
Bij een voldoende hoge kesp wordt de verticale belasting rechtstreeks in de paal geleid. Omdat het onder een bepaalde hoek inwendig in de balk wordt toegepast zal een horizontale trekkracht in het beton ontstaan. Het is dus nodig dat die belasting wordt opgenomen, zodat het beton niet stuk wordt getrokken. Daartoe dient onderin de kesp een bepaalde hoeveelheid wapening te worden opgenomen om het fictieve moment naar de palen over te dragen. Dit fictieve moment bedraagt daarbij 0,25*h.o.h.*F met daarin F de rekenbelasting uit de kolom. Bij een tweepaalspoer h.o.h. 1,1 m met een F = 1.600 kN en hoogte van 0,6 m (hefboomsarm z = 0,2*1,1+0,4*0,6 = 0,46) dient As = 0,25*1,1*1.600*10^6 / (435*460) = 2.200 mm2 te worden toegepast. Dit is overeenkomstig 5 rond 25 (2.454 mm2).

Onderdeel van een doorgaande balk

Ook binnen doorgaande balken kunnen kespen worden toegepast. De begane grondvloer draagt standaard af op de balkenstructuur, waarnaast plaatselijk piekspanningen wegens kolomlasten worden opgenomen. Door evenwijdig aan de balk een poer toe te passen kunnen de lasten worden opgenomen. De kespen kunnen ook haaks op de balk worden aangebracht, indien het de stabiliteit van het gebouw ten goede komt. Let wel dat de palen binnen de kesp naast de belasting uit de kolom ook lasten uit de aansluitende balk moeten opnemen. Het is echter zo dat die lasten niet via aanvullende wapening moeten worden ingeleid in de palen. De kespwapening wordt gebaseerd op de relatief grote puntlast voortkomend uit de kolom.

Laat de fundatie, balkenstructuur en kespen altijd narekenen door een constructief specialist.

Lees verder

© 2013 - 2017 Geinformeerd, het auteursrecht van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
De invloed van paalmisstanden, afwijkingen van het palenplanDe invloed van paalmisstanden, afwijkingen van het palenplanEen gebouw kan worden gefundeerd op palen, zodat belasting middels een balkenrooster wordt afgevoerd naar de dragende pu…
Hoe reken je dwarskrachtwapening van een balk uit?Hoe reken je dwarskrachtwapening van een balk uit?Betonbalken worden toegepast, omdat deze tegen een relatief gunstige prijs kwaliteit verhouding veel belasting kunnen op…
Wat houdt betondekking op wapening in?Wat houdt betondekking op wapening in?Betonconstructies worden met betonstaal afgewapend, zodat de samengestelde doorsnede voldoende sterk is en stijfheid bie…
De functie van flankwapening in betonbalkDe functie van flankwapening in betonbalkEen betonbalk heeft aan alle zijden wapening om zo constructieve veiligheid te kunnen waarborgen. Er dienen momenten te…
Globale wapeningsberekeningBij een balk op twee steunpunten veroorzaakt het moment buiging in de balk. Door deze buiging zullen aan de bovenzijde d…
Bronnen en referenties
  • Inleidingsfoto: Johnnyberg / Rgbstock
  • Constructief ontwerpen in beton; Vis en Sagel; Stichting BetonPrisma; ís-Hertogenbosch; 3e-druk; 1995
  • Afbeelding bron 1: http://geinformeerd.infoteur.nl

Reageer op het artikel "De functie van een twee-, drie-, vierpaalspoer of kesp"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Infoteur: Geinformeerd
Laatste update: 22-03-2017
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Techniek
Special: Funderingsontwerp
Bronnen en referenties: 3
Schrijf mee!