Afmetingen van fundering op staal: berekening, toepassing en bouwtechnieken

Een correcte fundering is de basis voor elke woning of bouwwerk en bepaalt in grote mate de stabiliteit en levensduur van het gebouw. Fundering op staal is een veelgebruikte methode in de bouwsector, vooral in Nederland, waar het vaak wordt toegepast bij kleinere bouwwerken. Het gaat om een methode waarbij de dragende muren of wanden, vaak via een verbrede voet, rechtstreeks op de draagkrachtige bodem rusten. De afmetingen van zo’n fundering spelen een cruciale rol in de belastingverdeling en de stabiliteit van het gebouw. In dit artikel bespreken we de berekening van de benodigde afmetingen van een fundering op staal, de toepassing in de praktijk, en de bouwtechnieken die daarbij horen.

Wat is fundering op staal?

Fundering op staal is een funderingswijze waarbij de dragende muren of wanden, vaak via een verbrede voet, rechtstreeks op de draagkrachtige bodem rusten. Deze methode is geschikt wanneer de draagkrachtige laag – de zogenaamde vaste grondslag – niet te diep onder het maaiveld ligt. In de meeste gevallen ligt deze laag op ongeveer 80 tot 100 cm onder het maaiveld. De term "fundering op staal" heeft niets te maken met het bouwmateriaal staal; de benaming komt uit het Oudgermaans en betekent zoiets als “rusten op” of “vaste plaats”.

De methode is een goedkope en snelle oplossing vergeleken met paalfundering, maar vereist wel een draagkrachtige ondergrond. Het is daarom meestal geschikt voor kleinere projecten en woningen, mits de ondergrond aan bepaalde voorwaarden voldoet.

Belang van de afmetingen van fundering op staal

De afmetingen van een fundering op staal zijn van groot belang voor de stabiliteit en het functioneren van het gebouw. Ze bepalen hoe de belasting van het gebouw op de ondergrond wordt verdeeld. Als de fundering te smal is, kan de ondergrond niet voldoende druk verdragen en kan het gebouw instorten of ongelijkmatig zakken. Om dit te voorkomen, wordt vaak een verbreedde funderingsvoet gebruikt.

De breedte van de funderingsvoet hangt af van de belasting die de muur uitoefent. Deze belasting wordt meestal uitgedrukt in kN/m (kilonewton per meter), en de draagvermogen van de ondergrond in N/mm² (newton per vierkante millimeter). De formule voor het bepalen van de breedte is:

  • $ F = $ belasting in kN/m
  • $ p_{gr} = $ gronddruk in N/mm²
  • $ b = $ breedte van de funderingsvoet

De benodigde breedte van de funderingsvoet wordt berekend door de belasting te delen door de gronddruk:

$$ b = \frac{F}{p_{gr}} $$

Daarnaast geldt een norm in de Nederlandse bouwnorm NEN 6744 dat een fundering op staal niet dieper mag zijn dan vijf maal de kleinste dwarsafmeting van de fundering. Dit is een belangrijk criterium om veiligheid en stabiliteit van het gebouw te garanderen.

Toepassing en bouwtechnieken

Bouwput en voorbereiding

Bij fundering op staal wordt eerst een bouwput uitgegraven 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.

Typen funderingsvoeten

Er zijn verschillende typen funderingsvoeten die worden gebruikt bij fundering op staal, afhankelijk van de belasting en de ondergrond. De breedte van de funderingsvoet is van groot belang voor de belastingverdeling. De volgende typen worden vaak gebruikt:

Plaatfunderingen

Bij plaatfunderingen wordt een grote en gewapende betonvloer geplaatst. Deze vloer dient als fundering en zorgt ervoor dat de krachten gelijkmatig worden verdeeld. Het is belangrijk dat de krachten op de betonnen vloer gelijkmatig worden verdeeld, zodat er geen ongelijke zettingen optreden. Daarnaast moet de ondergrond voldoende draagvermogen hebben om de fundering te kunnen dragen.

Strookfunderingen

Strookfunderingen bestaan uit lange strookvormige funderingselementen van beperkte breedte. Deze worden meestal onder bouwmuren en gevels toegepast. De breedte van de strook is afhankelijk van de belasting en de draagvermogen van de ondergrond.

Poerfunderingen

Poerfunderingen bestaan uit vierkante platen met beperkte dwarsafmetingen. Deze funderingen worden vaak gebruikt onder zware kolommen, waarbij de belasting vrij hoog kan zijn. Daarom is de diktemaat van de poer vaak groot.

Voordelen en beperkingen van fundering op staal

Voordelen

  • Kostenefficiënt: Fundering op staal is vaak goedkoper dan paalfundering, vooral bij kleinere projecten.
  • Snel uitvoerbaar: De constructie is relatief eenvoudig uit te voeren, wat leidt tot korte bouwtijden.
  • Minder ingrijpend voor de ondergrond: De methode is geschikt wanneer de draagkrachtige laag dicht bij de oppervlakte ligt en niet nodig is om dieper te gaan.

Beperkingen

  • Niet geschikt voor zachte of onstabiele grond: Bij zachte klei, veen of aangevulde grond is paalfundering vaak de betere optie.
  • Grote afhankelijkheid van de ondergrond: De methode vereist een stevige grond met voldoende draagvermogen.
  • Lage duurzaamheid bij ongunstige omstandigheden: In vochtige of zure omgevingen kan de fundering sneller slijten.

Voorwaarden voor het toepassen van fundering op staal

Een fundering op staal is geschikt wanneer de ondergrond voldoet aan bepaalde voorwaarden. De belangrijkste voorwaarde is dat de draagkrachtige laag niet te diep zit. In Nederland geldt meestal als richtlijn dat de zandlaag niet dieper mag liggen dan drie meter onder het maaiveld. Bij grotere dieptes wordt paalfundering meestal voor de hand liggend.

Daarnaast moet de ondergrond voldoende draagvermogen hebben. Dit wordt bepaald via sonderingen of grondonderzoek. In het geval van een ongeschikte ondergrond, zoals zachte klei of veen, kan grondverbetering worden aangebracht, bijvoorbeeld via verdichting of injectie.

Moderne technieken in fundering op staal

Moderne technieken zoals het gebruik van piepschuimelementen en compenserende funderingen maken de methode nog efficiënter en duurbaarder. Funderingselementen van piepschuim worden bijvoorbeeld op de juiste breedte afgesteld en vervolgens volgestort. Het piepschuim zorgt direct voor isolatie, wat voorkomt dat warmte via de kruipruimte of fundering verloren gaat.

Compenserende funderingen worden ook steeds vaker gebruikt. Deze methode maakt gebruik van de zware bouwmaterialen die op de fundering worden geplaatst om het gewicht van het gebouw te compenseren. Hierdoor kan de funderingsvoet smaller zijn, wat leidt tot minder materiaalgebruik en lagere kosten.

Vastlegging van funderingsafmetingen in bouwnormen

De Nederlandse bouwnorm NEN 6744 bevat belangrijke richtlijnen voor funderingen op staal. Deze norm stelt onder andere vast dat een fundering op staal niet dieper mag zijn dan vijf maal de kleinste dwarsafmeting van de fundering. Dit is een belangrijke maatregel om veiligheid en stabiliteit van het gebouw te garanderen.

Daarnaast bevat de norm ook richtlijnen voor het bepalen van de benodigde breedte van de funderingsvoet, afhankelijk van de belasting en de draagvermogen van de ondergrond. Deze berekening is essentieel voor een veilige en stabiele fundering.

Fundering op staal bij metselwerk

Bij fundering op staal van metselwerk is het belangrijk om te letten op de breedte van de funderingsvoet. De breedte van de fundering op staal van metselwerk is afhankelijk van de te dragen muur:

  • Halfsteens muur: 320 mm
  • Steens muur: 540 mm
  • Anderhalfsteens: 760 mm
  • Spouwmuur: 650 mm

Bij fundering op staal van stampbeton is er geen trapsgewijze verzwaringen, maar een schuin beloop. De bovenkant is een paar centimeter breder dan de muur, ivm speling.

Bij fundering op staal van gewapend beton zijn er belangrijke verschillen in belasting in 1 bouwwerk. Hierbij kan gemakkelijk rekening worden gehouden met de verschillende belastingen. Een verstijvingrib is nodig voor te grote variaties.

Conclusie

Fundering op staal is een veelgebruikte en kostenefficiënte methode in de bouwsector, met name geschikt voor kleine gebouwen en wanneer de ondergrond draagkrachtig is. De methode vereist een goede voorbereiding en berekening van de benodigde afmetingen, waarbij rekening wordt gehouden met de belasting van het gebouw en de eigenschappen van de ondergrond. Moderne technieken zoals het gebruik van piepschuimelementen en compenserende funderingen maken de methode nog efficiënter en duurbaarder. Voor zachte of onstabiele grond blijft paalfundering vaak de betere optie. Fundering op staal blijft echter een betrouwbare keuze voor vele woningen en kleinere projecten in Nederland.

De berekening van de benodigde afmetingen van de fundering is van groot belang voor de stabiliteit en veiligheid van het gebouw. Moderne bouwnormen zoals NEN 6744 bieden richtlijnen voor het bepalen van de breedte en diepte van de funderingsvoet. Bij toepassing van fundering op staal is het belangrijk om rekening te houden met de ondergrond, de belasting en de toepassingsvoorwaarden.

Bronnen

  1. Fundering op staal – uitleg, toepassing en bouwtechniek
  2. Wat is een fundering op staal? – uitleg, toepassing en technische voorwaarden
  3. Fundering op staal – typen en toepassingen
  4. Fundering op staal – bouwtechnieken en afmetingen

Related Posts