Beddingsconstante bij funderingen op staal: toepassing en invloed in de praktijk

Published by Redactie on juli 19, 2025 | Category fundering

Funderingen op staal vormen een essentiële ondersteuning in diverse constructies, waaronder prefab kelders, industriële halzen en verhardingen. De stabiliteit en het vervormingsgedrag van deze constructies hangen sterk af van de ondergrond en de manier waarop deze wordt gemodelleerd in berekeningen. Een van de belangrijkste parameters in dit proces is de beddingsconstante. Deze constante geeft de relatie weer tussen de belasting op de fundering en de daardoor ontstane zakking. In dit artikel wordt ingegaan op de betekenis, bepaling en toepassing van de beddingsconstante bij funderingen op staal.

Wat is de beddingsconstante?

De beddingsconstante is een maat voor de draagkracht en stijfheid van de ondergrond. Deze waarde wordt gebruikt om het gedrag van funderingen te bepalen onder invloed van belastingen. Het is een evenredigheidscoëfficiënt tussen de kracht die op de ondergrond werkt en de zakking die daardoor ontstaat. Bij funderingsstroken wordt de beddingsconstante uitgedrukt in N/m³, en bij funderingsplaten in N/m³, afhankelijk van de oppervlakte waarop de belasting werkt.

Bij funderingen op staal, zoals prefab kelders of verhardingen, is de ondergrond vaak gemodelleerd als een stelsel van verticale veren. Deze veren stellen de stijfheid van de ondergrond voor, en hun kracht is afhankelijk van de beddingsconstante. Hoe hoger de beddingsconstante, hoe stijver de ondergrond reageert op een belasting en hoe minder zakking er optreedt.

Bepaling van de beddingsconstante

In de praktijk wordt de beddingsconstante bepaald aan de hand van metingen. De meest gebruikte methode is de plaatbelastingsproef, waarbij een stalen plaat van standaarddiameter (meestal 0,76 meter) op het grondoppervlak wordt belast. De zakking wordt gemeten bij verschillende belastingen, waarna de beddingsconstante berekend kan worden. Deze methode is nauwkeurig, maar tijdrovend.

Een alternatieve methode is de Light Weight Deflectometer (LWD)-meting. Deze methode is sneller en dynamisch: een gewicht wordt vanuit een bepaalde hoogte op een metalen voetplaat gelaten, en de vervorming wordt gemeten. Deze methode is geschikt voor snel verkrijgen van representatieve data over grotere oppervlakken en wordt vaak gebruikt bij funderingslagen als menggranulaat of zand.

Zowel de plaatbelastingsproef als de LWD-meting leveren een waarde voor de beddingsconstante die vervolgens kan worden gebruikt in constructieve berekeningen. Deze waarde helpt bijvoorbeeld bij het dimensioneren van prefab kelders die op staal gefundeerd zijn of bij het bepalen van de nodige verdichting van een funderingslaag.

Toepassing bij funderingen op staal

Funderingen op staal worden vaak toegepast in situaties waarbij de ondergrond relatief sterk is, maar toch niet voldoende draagkracht biedt voor directe fundering op beton. Denk bijvoorbeeld aan prefab kelders, waarbij de kelderwand op een funderingsstrook staat die op zand of menggranulaat is aangebracht. In dergelijke gevallen is het vervormingsgedrag van de ondergrond van groot belang voor de stabiliteit van het geheel.

Bij prefab kelders die op staal gefundeerd zijn, worden specifieke toepassingsvoorwaarden gegeven. Zo moet de funderingslaag rondom de kelder bestaan uit gestabiliseerd zand of menggranulaat met een minimale beddingsconstante. In de praktijk is een beddingsconstante van 20.000 kN/m³ vaak een benodigde minimumwaarde. Deze waarde moet worden bereikt om ervoor te zorgen dat er geen ongelijke zettingen optreden, wat kan leiden tot beschadigingen in het bouwwerk.

Bij funderingsstroken op staal is het belangrijk om rekening te houden met de verticale bedding. De constructieve berekeningen moeten deze bedding meenemen, omdat de krachtwerking in de constructie sterk afhangt van de stijfheid van de ondergrond. In constructieve modellen wordt de vloer vaak gemodelleerd als een verend ondersteunde ligger, waarbij de verticale veren de verticale bedding voorstellen. De waarde van deze veren wordt bepaald door de beddingsconstante.

Invloed op constructieve berekeningen

De beddingsconstante heeft een directe invloed op de buigende momenten en dwarskrachten in de constructie. Hoe hoger de beddingsconstante, hoe meer kracht de ondergrond kan opnemen en hoe minder de constructie doorbuigt onder belasting. Daarom is het essentieel dat de geotechnicus en de constructeur nauw samenwerken bij het bepalen van de beddingsconstante en het toepassen ervan in de berekeningen.

In software zoals XFEM4U of XFrame2D kan de beddingsconstante expliciet worden ingevoerd, maar niet in alle programma’s is dit standaard mogelijk. In sommige gevallen is het nodig om de ondergrond handmatig te schematiseren met behulp van veren, waarbij de veerwaarde is afgeleid van de beddingsconstante gedeeld door de breedte en de h.o.h. (hoogte op hoogte) afstand van de veren.

Het is daarom belangrijk dat de beddingsconstante nauwkeurig wordt bepaald en in het model is opgenomen. Dit zorgt voor een beter inzicht in het gedrag van de constructie en helpt om mogelijke problemen zoals ongelijke zettingen of opdrijving te voorkomen.

Toepassing in de praktijk: prefab kelders en opdrijving

Bij prefab kelders die diep in het grondwater worden geplaatst, is er een risico op opdrijving. Dit gebeurt wanneer de opwaartse druk van het water groter is dan de belasting op de kelder. Om dit te voorkomen, wordt vaak een grotere opdrijfflens of een zwaardere uitvoering van de kelder gekozen. De benodigde belasting op de kelderwanden wordt berekend aan de hand van de beddingsconstante van de ondergrond en de belastingen die erop werken.

De toepassingsvoorwaarden voor prefab kelders op staal stellen dat de beddingsconstante minimaal 20.000 kN/m³ moet zijn. Dit betekent dat de funderingslaag voldoende verdicht is en voldoende draagkracht biedt. De grondaanvulling rondom de kelder mag niet hoger zijn dan de bovenkant van het kelderdek, en de grondwaterstand mag niet hoger zijn dan 200 cm boven de onderkant van de vloer. Deze voorwaarden zijn cruciaal voor de stabiliteit van de kelder en het voorkomen van schade.

Samenwerking tussen geotechnicus en constructeur

De betekenis van de beddingsconstante maakt duidelijk dat de samenwerking tussen geotechnicus en constructeur essentieel is bij funderingen op staal. De geotechnicus is verantwoordelijk voor het bepalen van de beddingsconstante en het beoordelen van de draagkracht van de ondergrond, terwijl de constructeur deze waarde moet toepassen in de berekeningen. Alleen zo kan een veilig en stabiel ontwerp worden gerealiseerd.

In opleidingen en cursussen wordt hierop aandacht besteed. De geotechnicus leert hoe de beddingsconstante moet worden bepaald en hoe deze invloed heeft op de krachtwerking in de constructie. De constructeur leert hoe deze waarde in het model moet worden opgenomen en wat de gevolgen zijn voor de buigende momenten en dwarskrachten. Deze kennis is essentieel voor het ontwerpen van funderingen op staal die veilig, duurzaam en functioneel zijn.

Conclusie

De beddingsconstante speelt een centrale rol bij het ontwerpen van funderingen op staal. Het is een maat voor de stijfheid en draagkracht van de ondergrond en heeft directe invloed op het gedrag van de constructie onder belasting. Bij prefab kelders, verhardingen en industriële halzen is het van groot belang dat de beddingsconstante nauwkeurig wordt bepaald en in de berekeningen is opgenomen. De samenwerking tussen geotechnicus en constructeur is hierbij essentieel om een veilig en stabiel ontwerp te realiseren.

Met de juiste metingen, zoals de plaatbelastingsproef of de LWD-meting, kan een betrouwbare waarde voor de beddingsconstante worden verkregen. Deze waarde helpt bij het dimensioneren van funderingen en het voorkomen van problemen zoals ongelijke zettingen of opdrijving. Door de betekenis van de beddingsconstante goed te begrijpen en correct toe te passen, kan men zorgen voor duurzame en veilige funderingen op staal.

Bronnen

staal