Afmetingen van funderingen op staal: berekening, toepassing en bouwtechniek

Fundering op staal is een veelgebruikte funderingsmethode in de Nederlandse bouwsector, vooral bij kleinere constructies zoals woningen en schuren. Deze methode is goedkoper dan paalfundering, maar vereist een draagkrachtige ondergrond om veilig en duurzaam te functioneren. Het bepalen van de juiste afmetingen van een fundering op staal is essentieel voor de stabiliteit en het voorkomen van ongelijke zettingen. In dit artikel worden de berekeningsmethoden, toepassingsgebieden en bouwtechnieken besproken, met aandacht voor de relevante normen en praktische overwegingen.

Wat is een fundering op staal?

Een fundering op staal is een funderingswijze waarbij de dragende muren of wanden, vaak via een verbrede voet, direct op de draagkrachtige bodem rusten. Deze methode is geschikt wanneer de draagkrachtige laag (de zogenaamde vaste grondslag) niet te diep onder het maaiveld ligt. De term "fundering op staal" heeft niets te maken met het bouwmateriaal staal, maar komt uit het Oudgermaans en betekent zoiets als “rusten op” of “vaste plaats”.

Een verbrede voet is nodig als de druk van de muur groter is dan het draagvermogen van de ondergrond. Op deze manier wordt ook de stabiliteit van de muren vergroot. In de Nederlandse bouwnorm NEN 6744 is vastgelegd dat een fundering op staal niet dieper mag zijn dan vijf maal de kleinste dwarsafmeting van de fundering. Deze norm is bedoeld om veiligheid en stabiliteit van het gebouw te garanderen.

Berekening van de afmetingen

Bij het bepalen van de afmetingen van een fundering op staal dient rekening te worden gehouden met de belasting die het gebouw op de ondergrond uitoefent en het draagvermogen van die ondergrond. De breedte van de funderingsvoet kan berekend worden met behulp van de volgende formule:

  • F = belasting in kN/m
  • pgr = gronddruk in N/mm²
  • b = breedte voet
  • a = breedte metselwerk

De breedte van de funderingsvoet wordt bepaald door de druk die de muur op de ondergrond uitoefent. De formule zorgt ervoor dat de belasting van het gebouw op de draagkrachtige laag gelijkmatig wordt verdeeld.

In de Eurocode 7 is verder vastgelegd dat een fundering op staal niet dieper mag zijn dan vijf maal zijn kleinste dwarsafmeting. Deze regel helpt bij het voorkomen van ongelijke zettingen en het garanderen van de stabiliteit van het funderingselement.

Bouwtechniek en uitvoering

Bij de uitvoering van een fundering op staal wordt eerst een bouwput gegraven tot de vorstvrije diepte, meestal op ongeveer 80 cm onder het maaiveld. Deze diepte zorgt ervoor dat de fundering niet opvriezt in de winter. De bouwput wordt meestal met kantplanken uitgevoerd, waartussen de wapening wordt geplaatst. Vervolgens wordt beton gestort en afgewerkt tot de bovenkant van de kantplanken. Als het beton volledig is uitgehard, kunnen de funderingsmuren opgemetseld worden tot aan de onderkant van de vloer.

Moderne technieken maken gebruik van funderingselementen van piepschuim, die op de juiste breedte zijn afgesteld. Deze elementen worden geplaatst en volgestort na het leggen van de wapening. Het piepschuim zorgt direct voor isolatie, wat voorkomt dat warmte via de kruipruimte of fundering verloren gaat. Dit is vooral gunstig bij energiezuinige constructies en duurzame bouwmethoden.

Een fundering op staal is vaak goedkoper dan een fundering op palen, maar vereist een goede ondergrond. Bij klei- en veenachtige gebieden is het vaak niet goed mogelijk om een fundering op staal te realiseren, omdat de zettingen hier te groot zouden worden. In zandige gebieden is de methode wel goed toepasbaar. De maximale diepte die men de grond in gaat bij deze funderingsmethode hangt af van de opbouw van de grond en de geometrie van het gebouw. Zo zal men bij kelderconstructies dieper kunnen funderen dan bij gebouwen zonder noemenswaardige onderbouw.

Toepassingsgebieden en beperkingen

Fundering op staal is vooral geschikt voor kleinere bouwwerken, zoals woningen, schuren en tuinmuren. In deze gevallen is de belasting relatief laag en kan de ondergrond meestal voldoen aan de vereisten voor deze funderingsmethode.

Een beperking van fundering op staal is dat het niet geschikt is voor zachte of onstabiele ondergronden. In zulke gevallen is paalfundering vaak een betere optie. Een fundering op staal vereist namelijk een vaste grondslag die het gewicht van het gebouw kan dragen zonder ongelijke zettingen te veroorzaken.

In sommige gevallen kan men een grondverbetering toepassen om de draagkracht van de ondergrond te vergroten. Deze techniek is echter meestal durend en wordt daarom vaak niet gebruikt bij kleinere projecten.

Praktische overwegingen bij de keuze voor fundering op staal

Bij het kiezen voor fundering op staal zijn er een aantal praktische overwegingen van belang. Ten eerste is het belangrijk om de ondergrond goed te analyseren. Dit kan gedaan worden via sonderingen of andere grondonderzoeksmethoden. De draagkracht van de ondergrond bepaalt immers of een fundering op staal haalbaar is.

Ten tweede is het belangrijk om rekening te houden met de belasting die het gebouw op de ondergrond uitoefent. Hierbij dient zorgvuldig te worden nagegaan of de berekende afmetingen van de funderingsvoet voldoen aan de vereisten van de bouwnormen.

Ten derde kan het gebruik van moderne bouwmaterialen en technieken, zoals piepschuimelementen en wapening, leiden tot een efficiëntere en duurzamere uitvoering. Deze materialen kunnen ook bijdragen aan het verbeteren van de warmte-isolatie van de fundering, wat gunstig is voor de energieprestatie van het gebouw.

Funderingsinspectie

Bij twijfel aan de kwaliteit of stabiliteit van een fundering op staal kunnen inspecties worden uitgevoerd. Hierbij worden onderdelen van de fundering vrijgegraven en geïnspecteerd. Tevens kan worden gekeken naar gegevens over de bouwwijze van de fundering, de mate waarin het gebouw is gezakt en de richting van de zetting. Deze informatie helpt bij het bepalen van de stabiliteit van de fundering en kan leiden tot aanbevelingen voor eventuele verbeteringen of onderhoud.

Conclusie

Fundering op staal is een kostenefficiënte en veelgebruikte funderingsmethode, vooral geschikt voor kleinere bouwwerken in draagkrachtige ondergrond. Het bepalen van de juiste afmetingen is van groot belang voor de veiligheid en duurzaamheid van het gebouw. Moderne technieken zoals het gebruik van piepschuimelementen en compenserende funderingen maken de methode efficiënter en duurbaarder. Toch blijft het een methode die afhankelijk is van een stabiele ondergrond. Voor zachte of veenachtige grond is paalfundering vaak de betere optie. In Nederland blijft fundering op staal echter een betrouwbare keuze voor vele woningen en kleinere constructies.

Bronnen

  1. Betonstaal.nl
  2. Demargaretha.nl
  3. Wikipedia: Fundering op staal

Related Posts