Spaarbogen in funderingen: techniek, toepassing en mogelijke risico’s
Een stabiele fundering is een essentieel onderdeel van elk bouwwerk. In het verleden werden bij uitstek met metselwerk gemonteerde funderingen gebruikt, waarbij de zware belasting van het bouwvolume op de ondergrond werd verdeeld. Een van de technieken die vaak werden toegepast in historische funderingen is de spaarboog. Deze boogconstructie wordt gebruikt om materiaal en arbeid te besparen, maar biedt ook de mogelijkheid om zwakke punten in de ondergrond te overspannen. In dit artikel worden de technische kenmerken van spaarbogen in funderingen besproken, samen met hun toepassing, mogelijke problemen en herstelmogelijkheden.
Wat is een spaarboog?
Een spaarboog is een boogvormige constructie in het metselwerk die historisch gezien werd toegepast in funderingen, muren en vestingwerken. De functie van deze boog is om een bepaalde afstand te overbruggen, waarbij materiaal- en gewichtsbesparing centraal staat. De term “spaarboog” verwijst naar het feit dat minder bouwmaterialen nodig zijn in vergelijking met een volledige muurconstructie over hetzelfde traject.
Spaarbogen worden ook wel aangeduid als grondbogen of boogfunderingen. In funderingen worden ze vooral gebruikt om gaten of zwakke plekken in de ondergrond, zoals ingezakte beerputten of andere onregelmatigheden, te overspannen. Hiermee wordt voorkomen dat deze gebieden belast worden, wat kan leiden tot verzakkingen of scheuren in de bovenbouw.
In bovenaardse constructies komen zowel open als gesloten spaarbogen voor. Open spaarbogen zijn bijvoorbeeld gebruikt in Romeinse aquaducten, zoals het bekende Pont du Gard in Frankrijk. In onderaardse situaties, zoals in kelders of ondergrondse funderingen, worden deze bogen vaak gebruikt om pijlers of palen te verbinden, waarbij ze ook een rol spelen bij het verdelen van de belasting over de ondergrond.
Technische kenmerken en toepassing
Funderingsconstructie
In funderingen worden spaarbogen meestal gebruikt om de afstand tussen funderingspalen of pijlers te overbruggen. De bogen worden met metselwerk uitgevoerd en vormen een integraal deel van de fundering. De belasting van het gebouw wordt via de spaarbogen op de funderingspalen afgezet, die op hun beurt in de ondergrond zijn verankerd.
De voordelen van deze constructie zijn: - Materiaalbesparing: Men kan een gedeelte van de fundering of muur overspannen, waardoor minder metselwerk nodig is. - Belastingsverdeling: Door de boogvorm kan de belasting efficiënter worden verdeeld. - Duurzaamheid: De boogconstructie kan sterker zijn dan een lineaire constructie van hetzelfde materiaal.
Een nadeel is echter dat de pijlers of palen onder de spaarboog sterkere belastingen moeten dragen, omdat de boog een verdelende functie heeft. Dit kan, als de constructie niet goed is afgestemd, leiden tot lokale overstressing van de funderingspalen, met mogelijke gevolgen zoals scheurvorming of verzakking in de bovenbouw.
Gebruik in historische constructies
In historische funderingen werden spaarbogen vaak toegepast om holen of ingezakte delen van de ondergrond te overspannen. De burcht van Leiden en de stadsmuur Klein Grachtje in Maastricht zijn voorbeelden van gebouwen waarin spaarbogen werden gebruikt. Deze toepassing was niet alleen technisch efficiënt, maar ook economisch gunstig, omdat minder metselwerk nodig was.
Bij moderne renovaties of herstelprojecten kan het dichtmetselen van spaarbogen worden overwogen, afhankelijk van de huidige belasting en de stabiliteit van de ondergrond. Echter, in sommige gevallen kan het dichtmetselen van een spaarboog leiden tot extra spanningen in de fundering, waardoor nieuwe problemen kunnen ontstaan.
Risico’s en problemen met spaarbogen
De gebruiksgeschiedenis en technische kenmerken van spaarbogen betekenen dat er ook bepaalde risico’s zijn verbonden aan deze constructiemethode. Een van de belangrijkste problemen is de mogelijkheid van verzakkingen in de bovenbouw. Dit kan gebeuren als de ondergrond niet sterk genoeg is om de belasting van de spaarboog en de funderingspalen te dragen.
In bron [4] is een voorbeeld gegeven van een funderingsconstructie waarbij spaarbogen werden ingezet. In dit geval bleek dat de bestaande fundering niet volledig geschikt was voor de geconcentreerde belasting van kolommen en muren bovenop. Het resultaat was scheurvorming in de bovenbouw en aanzienlijke verzakkingen.
Ook is er gegevens uit inspecties beschreven die tonen dat sommige houten funderingspalen onder een spaarboog ernstig aangetast zijn. De Pilodyn-testen hebben aangetoond dat er sprake was van bacterie- en schimmelvorming, wat de stabiliteit van de fundering aantastte. In dergelijke gevallen is herstel of vervanging van de funderingspalen noodzakelijk.
Herstel- en renovatiemethoden
Als een spaarboog of de fundering eronder instabiel wordt, zijn er verschillende herstel- en renovatiemethoden beschikbaar. Een van de meest gebruikte methoden is het opvijzelen van funderingspalen. Dit betekent dat de palen extra belast worden om de verzakking te beperken of te corrigeren. Er zijn ook methoden waarbij de bestaande fundering verstijfd kan worden, bijvoorbeeld door horizontale zones onder drukspanning te brengen.
Een andere methode is het gebruik van consoles of andere op maat gemaakte ondersteunende constructies die aansluiten op de bestaande fundering. Deze consoles kunnen met spanbouten of ingelijmd met ankers worden bevestigd. De MHF-methode is een voorbeeld van een dergelijke techniek, waarbij het metselwerk van de fundering als een voorgespannen balk gebruikt wordt om buigbelastingen op te nemen.
In gevallen waarin de funderingsconstructie ernstig beschadigd is, kan sloop en vervangende nieuwbouw de enige oplossing zijn. Dit is vooral het geval als de oorzaak van de funderingsproblemen niet eenvoudig herstelbaar is.
Conclusie
Spaarbogen zijn historisch gezien een belangrijke constructiemethode geweest in funderingen. Ze worden gebruikt om materiaal te besparen, belastingen efficiënter te verdelen en zwakke punten in de ondergrond te overspannen. Echter, de toepassing van deze constructie brengt ook risico’s met zich mee, zoals de mogelijkheid van verzakkingen of scheuren in de bovenbouw.
Bij renovaties of herstelprojecten is het van belang om de huidige stabiliteit van de fundering en de ondergrond nauwkeurig te beoordelen. In sommige gevallen kan het dichtmetselen van een spaarboog leiden tot nieuwe spanningen, terwijl in andere gevallen herstel of vervanging van funderingspalen nodig is. Er zijn diverse methoden beschikbaar om funderingsproblemen op te lossen, waaronder opvijzelen, MHF-techniek en het gebruik van consoles.
Een grondige inspectie, eventueel met visuele en labonderzoeken, is essentieel om de oorzaak van eventuele funderingsgebreken te achterhalen. Alleen dan kan een passende herstelstrategie worden gekozen die zowel kosteneffectief als duurzaam is.
Bronnen
Related Posts
-
EPS-funderingen voor schuren: Uitvoering, Voordelen en Uitdagingen
-
EPS Funderingssystemen: Voordelen, Toepassingen en Uitvoering
-
EPS funderingsisolatie: toepassing, voordelen en toepassingsgebieden in de bouw
-
EPS-Bouwen: Snel, Zettingsvrij en Duurzame Fundering voor Diverse Toepassingen
-
EPS Bekisting voor Funderingen: Technieken, Voordelen en Toepassingen
-
Verzakkingen in Epe: Herkenning, oorzaken en oplossingen voor funderingsproblemen
-
EPDM Bekleding en Houtskeletbouw: Toepassing op Fundering en Constructie
-
EPDM-dakbedekking en houtskeletbouw: Opties voor fundering en aanzet bij platte daken