De dikte van fundering op staal: bouwkundige richtlijnen en praktische toepassing

Fundering op staal is een van de oudste en meest gebruikte funderingsmethoden in de bouw, waarbij de belasting van muren of kolommen via een verbrede voet wordt overgedragen op de draagkrachtige ondergrond. De dikte en breedte van deze fundering zijn essentieel om de stabiliteit van het gebouw te waarborgen. In dit artikel worden de richtlijnen, technische aandachtspunten en praktische toepassingen van de dikte van fundering op staal besproken, op basis van actuele bouwkundige kennis en ervaring.

Bouwkundige principes van fundering op staal

Fundering op staal betekent dat de belastingen van het gebouw direct worden overgedragen op de draagkrachtige grondlagen. Deze methode is geschikt voor lichtere constructies, zoals eengezinswoningen, zalen of schuren, mits de ondergrond voldoende stevig is. De term "staal" verwijst hier niet naar het bouwmateriaal staal, maar naar de vaste, stevige ondergrond waarop de fundering rust. In de praktijk wordt deze fundering meestal uitgevoerd met beton of metselwerk en wordt de breedte van de fundering bepaald door de belasting en de draagkracht van de ondergrond.

Volgens de Eurocode 7 mag de diepte van een fundering op staal niet groter zijn dan vijf maal de kleinste dwarsafmeting van de funderingsvoet. Dit zorgt voor een optimale stabiliteit en beperkt de kans op ongewenste zettingen. De breedte en hoogte van de funderingsvoet worden berekend aan de hand van de belasting in kN/m (F), de gronddruk in N/mm² (pgr), en de breedte van de metselwerk (a).

Aanlegbreedte en dikte van fundering op staal

De dikte van de fundering op staal is in het algemeen niet zo kritisch als de breedte. In de meeste gevallen wordt de dikte van de funderingsvoet bepaald door de constructieve vereisten en de benodigde stabiliteit. Voor eengezinswoningen is een dikte van 200 mm tot 300 mm vaak voldoende, afhankelijk van de belasting en de kwaliteit van de ondergrond.

De breedte van de fundering is echter veel belangrijker. Deze wordt bepaald door drie hoofdfactoren:

1. Belasting per oppervlakte-eenheid: Hoe groter de belasting van het gebouw, hoe breder de fundering moet zijn om het draagvermogen van de ondergrond niet te overschrijden.
2. Grens van vormveranderingsdraagvermogen: Dit bepaalt hoeveel de grond mag verzakken zonder dat het negatief uitwerkt op de structuur van het gebouw.
3. Voorkomen van zettingsverschillen: Funderingen moeten zo stijf mogelijk worden uitgevoerd om zettingsverschillen tussen onderdelen van het gebouw te beperken.

Er zijn vuistregels die als richtlijn dienen bij het bepalen van de aanlegbreedte. Voor eengezinswoningen wordt vaak aangeraden dat de aanlegbreedte 2 tot 3 maal de dikte van het opgaande metselwerk bedraagt. Bijvoorbeeld bij een metselwerk van 200 mm, is een aanlegbreedte van 600 tot 900 mm gebruikelijk. Bij lichtere constructies, zoals een schuurtje, kan deze breedte worden beperkt tot 300 mm. Deze vuistregels zijn echter geen wetenschappelijke berekeningsmethoden en moeten worden gebruikt met voorzichtigheid, vooral bij grotere belastingen of bij een minder goede grond.

Fundering op staal met metselwerk

Een traditionele manier om fundering op staal uit te voeren is via metselwerk. Dit is een oudere methode die vaak wordt toegepast bij klassieke bouwwerken. Het metselwerk bestaat meestal uit kalkzandstenen blokken die in lagen worden gemetseld, waarbij iedere volgende laag met een kwart steen (¼) verspringt. Dit zorgt voor een betere stabiliteit en vermindert het risico op scheuren. Twee lagen onder het maaiveld wordt overgegaan op het gebruik van gevelstenen.

De dikte van het metselwerk varieert, maar ligt meestal tussen de 200 mm en 300 mm. De breedte van de fundering wordt bepaald aan de hand van de belasting en de vuistregels zoals hierboven beschreven. Hoewel deze methode betrouwbaar is, is het tijdrovend en vereist het vaak het gebruik van specialistische kennis, zoals van een bouwkundige of metselaar.

Fundering op staal met beton

De meest gebruikte vorm van fundering op staal is de betonfundering. Deze methode is sneller en efficiënter dan metselwerk en wordt vaak gekozen bij modernere constructies. Het proces begint met het uitzetten van de juiste diepte en breedte van de fundering, gevolgd door het maken van bekistingen. Vervolgens wordt bouwfolie op de bodem gelegd om weglekken van het beton in het zand te voorkomen. Daarna wordt het beton gestort en het zorgt voor een solide basis voor de dragende muren.

De dikte van de betonfundering varieert, maar ligt meestal tussen de 200 mm en 300 mm. De breedte wordt, zoals bij metselwerk, bepaald aan de hand van de belasting en de draagkracht van de ondergrond. De breedte van de funderingsvoet moet breder zijn dan de breedte van de dragende muren om voldoende draagkracht te genereren. De stelregel is hier ook van toepassing: de aanlegbreedte is 2 tot 3 maal de dikte van het opgaande metselwerk.

Voorbeelden van toepassing

Een typische toepassing van fundering op staal is de strookfundering, die wordt gebruikt onder muren en gevels. Deze fundering bestaat uit betonnen stroken met een lichtgewapende vloerplaat erop. De stroken worden geplaatst in gleuven van ongeveer 40 tot 60 cm breed, met een diepte van 80 tot 120 cm. De vloerplaat heeft meestal een dikte van ongeveer 12 cm. Deze methode is efficiënt en geschikt voor lichtere constructies.

Een andere toepassing is de fundering op staal voor garageconstructies. In deze gevallen is de belasting geringer, waardoor de aanlegbreedte kan worden beperkt tot 2 tot 3 maal de dikte van het opgaande werk. Een breedte van 300 mm is dan voldoende voor een schuurtje, terwijl een garage meestal een breedte van 600 tot 700 mm vereist.

Aanlegdiepte en vorstvrijheid

De aanlegdiepte van fundering op staal moet altijd beneden de vorstgrens liggen, om opvriezen van de grond en daardoor veroorzaakte zettingen te voorkomen. In Nederland is dit meestal minimaal 600 mm onder maaiveld. Bij vorst zet de grond uit, wat kan leiden tot opheffen van het gebouw. Tijdens dooi, bijvoorbeeld aan de zuidzijde van het huis, kan de grond weer zakken. Dit kan leiden tot zettingsverschillen en daarmee scheuren in de constructie.

Voor extreme droge zomersituaties zijn extra maatregelen nodig, zoals het gebruik van zettingsvaste materialen of het uitvoeren van zettingsberekeningen. In de praktijk wordt hier vaak een bouwkundige ingeschakeld om zulke berekeningen uit te voeren.

Conclusie

De dikte van fundering op staal speelt een belangrijke rol in de stabiliteit van een gebouw, maar is in de meeste gevallen minder kritisch dan de breedte. De breedte wordt bepaald aan de hand van de belasting en de draagkracht van de ondergrond, waarbij vuistregels als richtlijn dienen. Voor eengezinswoningen is een breedte van 2 tot 3 maal de dikte van het opgaande metselwerk gebruikelijk. De dikte van de funderingsvoet varieert tussen 200 mm en 300 mm, afhankelijk van de toepassing.

Fundering op staal kan worden uitgevoerd met metselwerk of beton, afhankelijk van de situatie en de wensen van de opdrachtgever. Het is essentieel om rekening te houden met de vorstvrijheid van de aanlegdiepte en de kwaliteit van de ondergrond. Voor complexe constructies of onzekere grondomstandigheden is het verstandig om de berekeningen en keuzes te laten uitvoeren door een bouwkundige. Door deze richtlijnen en technische aandachtspunten goed te hanteren, wordt de stabiliteit en levensduur van het gebouw gewaarborgd.

Bronnen

1. Berkela
2. Bouwmaterialen XL
3. Klus-Info
4. Wikipedia
5. Bouwbestel
6. Bouwadviesshop
7. Fredsbouwtekeningen