Berekening Draagvermogen Fundering op Staal: Technieken, Toepassing en Belangrijke Overwegingen

Een correcte berekening van het draagvermogen van een fundering op staal is essentieel om het stabiliteits- en veiligheidsniveau van een gebouw te waarborgen. In de bouwsector wordt fundering op staal vaak toegepast voor kleinere woningen en bijgebouwen wanneer de ondergrond draagkrachtig is. Het draagvermogen van de fundering hangt af van diverse factoren, zoals de belasting van het gebouw, de eigenschappen van de ondergrond en de gebruikte constructietechnieken. In dit artikel wordt een overzicht gegeven van de belangrijkste aspecten rondom de berekening van het draagvermogen bij fundering op staal, inclusief technieken, toepassingen en relevante overwegingen.

Belang van Draagvermogen in Fundering op Staal

De fundering vormt de basis van elk bouwkundig project. Bij fundering op staal wordt een betonnen strook of plaat direct op de draagkrachtige ondergrond geplaatst. Deze methode is kostenefficiënt en geschikt voor zowel woningen als kleinere projecten zoals schuren of bijgebouwen. Echter, de toepassing is afhankelijk van de stabiliteit van de ondergrond. In zachte, veen- of kleilagen is paalfundering vaak een betere optie, omdat zettingen in dergelijke ondergronden te groot kunnen worden.

Om ervoor te zorgen dat een fundering op staal voldoet aan de bouwkundige eisen en veilig is, dient het draagvermogen nauwkeurig te worden berekend. De berekening bepaalt of de fundering in staat is om de belasting van het gebouw te dragen, zonder dat er sprake is van onvoldoende sterkte of instabiliteit.

Toepassing van Fundering op Staal

Fundering op staal wordt meestal toegepast in regio’s met een stabiele ondergrond, zoals in delen van Noord-Nederland of de Oostelijke provincies. Deze methode is goedkoper dan paalfundering, heeft een snelle uitvoering en is geschikt voor DIY-projecten. Toch is het belangrijk om de draagkracht van de ondergrond en de belasting van het gebouw goed in te schatten, zodat er geen structurele problemen optreden.

Er zijn verschillende vormen van funderingsvoeten, afhankelijk van de belasting:

  • Strokenfundering: Een verbrede zone onder dragende muren. Brede muren vereisen bredere ondersteuning.
  • Poerenfundering: Voor puntlasten worden betonnen blokken gebruikt, waar muren op rusten.
  • Plaatfundering: Een dikke plaat op de draagkrachtige grond. Meestal zonder kruipruimte en geschikt voor gebouwen waarbij muren dicht op elkaar staan.

De breedte van de funderingsvoet hangt af van de belasting die de muur uitoefent. De formule voor het bepalen van de breedte is:

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

Technieken voor Berekening van Draagvermogen

Het berekenen van het draagvermogen van een fundering op staal vereist een grondige kennis van de belastingen en de eigenschappen van de ondergrond. In de praktijk wordt gebruikgemaakt van diverse methoden en gereedschappen om het draagvermogen nauwkeurig te bepalen. Een van de meest gebruikte tools is D-Foundations, een softwaretoepassing die speciaal ontwikkeld is voor het ontwerpen en toetsen van funderingen in Nederland.

D-Foundations en CPT-gegevens

D-Foundations is een softwaretool die werkt op basis van CPT (cone penetration test)-gegevens. Tijdens het sonderen worden continu de conusweerstand en wrijving gemeten. Deze gegevens worden gebruikt om het draagvermogen van de fundering te bepalen. De software is ontworpen volgens Eurocode 7 met de Nederlandse Annex en is beschikbaar in verschillende pakketten, waaronder een educatief pakket voor studenten.

De werkwijze van D-Foundations is als volgt:

  1. Invoer van grondparameters: De sondeergegevens kunnen in verschillende formaten worden ingelezen, zoals het GEF-format. Na het inlezen stelt de software automatisch een grondprofiel voor dat bestaat uit standaard grondsoorten volgens de norm.
  2. Voorontwerp: Voor een vrij te kiezen aantal paaltypen en sonderingen wordt de draagkracht in de diepte uitgezet. Uit deze grafiek kan worden afgelezen welke paal en paallengte voor het ontwerp nodig zijn.
  3. Paalgroep effecten: Paalgroep effecten worden meegenomen in de berekening van de totale draagkracht en zetting van een fundering.
  4. Automatisch ontwerp: D-Foundations kan ook de optimale afmetingen voor funderingen op staal automatisch bepalen. Daarnaast kan de maximale draagkracht en stabiliteit voor een gegeven fundering worden berekend.

De software is een waardevol gereedschap voor professionals, omdat het niet alleen het ontwerp faciliteert, maar ook een uitgebreid verificatierapport genereert.

Handmatige Berekeningen en Bouwkundige Adviezen

Voor kleinere projecten of bij DIY-projecten is het ook mogelijk om handmatig te rekenen. Er zijn standaard regels en richtlijnen die worden toegepast. Een veel gebruikte stelregel is dat de aanlegbreedte van de fundering 2 à 3 keer de dikte van de draagmuren moet zijn. Dit zorgt ervoor dat voldoende draagkracht is.

Toch is het verstandig om deze berekeningen aan een bouwkundige te laten uitvoeren, zeker bij complexere projecten. Een bouwkundige zorgt ervoor dat alle factoren, zoals grondtype, belasting en eventuele variaties in de ondergrond, correct worden meegenomen.

Uitvoering van Fundering op Staal

De uitvoering van fundering op staal kan op twee manieren plaatsvinden: via metselwerk of via beton. Beide methoden hebben hun eigen voor- en nadelen.

Fundering op Staal via Metselwerk

Dit is een oudere methode en wordt vooral gebruikt voor kleinere woningen of bijgebouwen. Het eerste, brede metselwerk wordt vaak gemaakt van kalkzandstenen blokken. Het metselen gebeurt per twee lagen, waarbij de volgende twee lagen met ¼ verspringen worden gemetseld, zodat er een trapsgewijze structuur ontstaat. Twee lagen onder het maaiveld wordt overgegaan op het metselen met gevelstenen.

Fundering op Staal via Beton

Dit is de meest gebruikte methode. Nadat de juiste diepte en breedte is afgegraven, begint het aftekenen en het maken van de bekisting. Daarna wordt een bouwfolie gelegd over de grond waarop het beton wordt gestort. Dit zorgt ervoor dat er geen weglekken van het beton in het zand optreedt.

Voor- en Nadelen van Fundering op Staal

Fundering op staal heeft verschillende voordelen, maar ook beperkingen. Hieronder volgt een overzicht van de belangrijkste voor- en nadelen.

Voordelen

  • Kostenefficiënt: Fundering op staal is over het algemeen goedkoper dan paalfundering.
  • Snel uitvoerbaar: Bij metselwerk hoeft men niet te wachten op het uitharden van betonstroken.
  • Voor DIY-projecten: De eenvoudige techniek maakt het geschikt voor kleinere projecten.
  • Flexibiliteit: Voor grotere belastingen of variaties in belasting kunnen gewapend beton of verstijvingen worden toegepast.

Nadelen

  • Afhankelijkheid van de ondergrond: Niet geschikt voor zachte, klei- of veengebieden, waar zettingen te groot kunnen worden.
  • Beperkt gebruik: De methode is vooral geschikt voor kleine gebouwen en niet voor zware constructies.

Draagvermogen van Ondergrond en Kiesbare Funderingsmethoden

De draagvermogen van de ondergrond is een essentieel criterium bij het kiezen van een geschikte funderingsmethode. In Nederland varieert de bodemsamenstelling per regio, wat betekent dat de geschiktheid van fundering op staal kan variëren. In zachte of veenige grond is paalfundering vaak de betere optie, omdat zettingen in dergelijke ondergronden te groot kunnen worden.

Het is belangrijk dat zowel bouwers als particulieren goed informeerd zijn over de draagvermogen van de bodem en de juiste funderingsmethoden. Dit helpt om structurele problemen en mogelijke schade aan het gebouw te voorkomen.

Conclusie

De berekening van het draagvermogen bij fundering op staal speelt een cruciale rol in de bouwsector. Het draagvermogen bepaalt of de fundering in staat is om de belasting van het gebouw te dragen en zo het veiligheids- en stabiliteitsniveau te waarborgen. Moderne software-tools zoals D-Foundations zijn waardevolle hulpmiddelen voor het uitvoeren van nauwkeurige berekeningen. Toch is het verstandig om de berekeningen aan een professional of bouwkundige over te laten, zeker bij complexere projecten.

Fundering op staal blijft een betrouwbare keuze voor vele woningen en kleinere projecten in Nederland, mits de ondergrond draagkrachtig is. Voor zachte of veengebieden is paalfundering vaak de betere optie. Het kiezen van de juiste funderingsmethode is daarom essentieel om structurele problemen te voorkomen en een duurzame oplossing te garanderen.

Bronnen

  1. D-Foundations - CPT-based foundation engineering
  2. Fundering op staal: voorbereiding en berekening
  3. Fundering op staal: uitleg en toepassing
  4. Fundering berekenen
  5. Draagkracht en fundering

Related Posts