Fundering op staal: Uitvoering, vormen en hersteltechnieken in de praktijk
Een betrouwbare en stabiele fundering is de basis van elke duurzame bouwconstructie. In de bouwpraktijk wordt vaak gesproken over "fundering op staal", een term die verward kan worden met het gebruik van het bouwmateriaal staal. In werkelijkheid heeft deze uitdrukking niets te maken met het metaal, maar verwijst naar een fundering die rust op een stabiele bovengrondlaag. De keuze voor een fundering op staal hangt af van de ondergrond, de belasting van het gebouw en de aard van de constructie.
In dit artikel wordt ingegaan op de uitvoering, de verschillende vormen van fundering op staal, en de hersteltechnieken die ingezet kunnen worden bij problemen zoals verzakkingen of scheuren. Daarnaast wordt uitgelegd waarom deze fundering populair is, welke eisen aan de ondergrond gesteld worden, en hoe men deze methode kan aanpassen bij complexere situaties.
Wat is een fundering op staal?
Een fundering op staal is in feite een fundering die rust op een stabiele grondlaag, meestal op een relatief geringe diepte. De term is afgeleid van oud Hollands en betekent simpelweg “op de beschikbare grond”. De fundering bestaat meestal uit gewapend beton en wordt toegepast wanneer de draagkrachtige grond niet te diep onder het maaiveld ligt. In de praktijk wordt een fundering op staal vaak gebruikt voor kleinere en lichtere constructies, zoals woningen, garages en kleinere utiliteitsbouw.
De uitdrukking "fundering op staal" heeft niets te maken met het gebruik van het bouwmateriaal staal. Het verwijst naar een fundering die direct op een draagkrachtige bovengrond rust. Deze benaming is historisch afkomstig uit het Oudgermaans en Oudfrans, waarin "stal" of "estal" gebruikt werd om "vaste grond" of "harde bodem" aan te duiden.
Een fundering op staal wordt traditioneel uitgevoerd door sleuven te graven tot op circa 80 cm beneden het maaiveld. De aanleg van de fundering is op deze diepte vorstvrij. In deze sleuven wordt meestal een kantplank gesteld waartussen de wapening komt. Daarna wordt beton gestort en afgewerkt tot bij de bovenkant van de kantplanken. Als het beton voldoende is uitgehard kunnen de funderingsmuren worden opgemetseld tot aan de onderkant van de vloer. Daarop komen de vloeren te liggen, en precies boven de fundering komen de dragende muren van het gebouw te staan.
Vormen van fundering op staal
Binnen de fundering op staal zijn verschillende uitvoeringsvormen mogelijk, afhankelijk van de belasting en de aard van de constructie. De drie meest voorkomende vormen zijn:
1. Plaatfundering
Een plaatfundering bestaat uit één grote, dikke betonplaat die over de gehele oppervlakte van de constructie is aangebracht. Deze fundering is ideaal wanneer de draagkrachtige grond te diep zit en er sprake is van puntlasten of ongelijkmatige belasting. De plaat zorgt voor een gelijkmatige verdeling van de belasting over de grond en is minder gevoelig voor zettingsverschillen dan strook- of poerfunderingen.
Een plaatfundering wordt vaak gekozen voor woningen op vochtige of onstabiele grond. Het nadeel van deze fundering is dat het materiaalverbruik relatief hoog is en dat het dus ook duurder kan zijn dan andere vormen.
2. Strookfundering
Een strookfundering bestaat uit verbrede stroken van gewapend beton onder de dragende muren van een gebouw. Deze fundering is vooral geschikt voor lichte constructies met regelmatige belasting. De breedte van de funderingsstrook wordt bepaald door de belasting per oppervlakte-eenheid en het grensvermogen van de ondergrond.
De verbrede voet is nodig wanneer de door de muur uitgeoefende druk groter is dan het draagvermogen van de ondergrond. Op deze manier wordt ook de stabiliteit van de muren vergroot. De aanleg (onderkant van de fundering) moet vorstvrij zijn om opvriezen te voorkomen. Het draagvermogen van de ondergrond wordt bepaald met sonderingen.
3. Poerfundering
Een poerfundering wordt vaak gebruikt voor kolomconstructies of andere puntdragende elementen. Het betreft een verbrede funderingsvoet die onder een kolom of een andere puntlast zit. Deze vorm is geschikt voor constructies waarbij de belasting niet gelijkmatig over de gehele constructie is verdeeld. De breedte en hoogte van de funderingsvoet kan berekend worden op basis van de belasting en de draagkracht van de ondergrond.
De formules die gebruikt worden bij deze berekening zijn:
- F = belasting in kN/m
- pgr = gronddruk in N/mm²
- b = breedte voet
- a = breedte metselwerk
Door deze parameters te bepalen, kan de benodigde afmeting van de fundering berekend worden om veiligheid en stabiliteit te waarborgen.
Toepassingsgebieden van fundering op staal
Fundering op staal wordt in Nederland voornamelijk toegepast bij kleinere bouwwerken. Deze methode is vaak goedkoper dan een fundering op palen, maar vereist een goede ondergrond. In gebieden met een ondergrond van zand is een fundering op staal goed mogelijk. 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 dergelijke gevallen is een fundering op palen of een andere funderingsmethode beter aangewezen.
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. Eventueel kan men een grondverbetering toepassen, zoals het aanbrengen van een zandkoffer of het verdichten van de bovengrond.
Eindige diepte en vorstvrijheid
Een belangrijke eis bij de uitvoering van een fundering op staal is dat de fundering op vorstvrije diepte aangelegd wordt. Dit betreft in Nederland meestal een diepte van minstens 80 cm onder het maaiveld. De reden hiervoor is dat de vorst tijdens koude winters de grond kan opvriezen, wat kan leiden tot opzwellende grond en daarmee bijdragen aan zettingen of opzwellingen in de fundering. Dit kan leiden tot scheuren of verplaatsingen in het gebouw.
In de Nederlandse norm NEN 6744 is vastgelegd dat een fundering op staal niet dieper dan vijf maal zijn kleinste dwarsafmeting mag zijn aangelegd. Dit betekent dat er een bepaalde verhouding moet zijn tussen de breedte van de fundering en de diepte waarop deze aangelegd wordt. Dit zorgt ervoor dat de fundering voldoende draagkracht heeft en niet te diep in de grond zit, wat zou kunnen leiden tot technische problemen of extra kosten.
Funderingsherstel: Wanneer en hoe?
Hoewel funderingen op staal in de meeste gevallen stabiel en duurzaam zijn, kan het toch voorkomen dat problemen ontstaan. Deze problemen kunnen onder andere het gevolg zijn van ongunstige ondergrondveranderingen, foute uitvoering, of veroudering van het materiaal. Problemen zoals verzakkingen, scheuren of ongelijke zettingen kunnen leiden tot schade aan het gebouw en moeten dan opgelost worden door middel van funderingsherstel.
Technische inspectie
Bij funderingsherstel wordt eerst een technische inspectie uitgevoerd om de oorzaak van de problemen te achterhalen. Hierbij wordt onderzocht of de fundering nog voldoet aan de eisen van stabiliteit, draagvermogen en wendbaarheid. De inspectie kan uit verschillende stappen bestaan, waaronder:
- Bodemsonderzoek: Door middel van sonderingen wordt gecontroleerd of de ondergrond nog voldoende draagkracht heeft.
- Visuele inspectie: De zichtbare delen van de fundering, zoals de funderingsmuren, worden onderzocht op scheuren, zettingen of andere aanduidingen van instabiliteit.
- Meetapparatuur: Sensoren of meetinstrumenten kunnen worden gebruikt om eventuele bewegingen of zettingen te registreren.
Versterkings- en stabilisatietechnieken
Na de inspectie worden maatwerkmethoden toegepast om de fundering weer stabiel en veilig te maken. Deze methoden kunnen variëren per situatie en zijn vaak combinaties van versterkings- en stabilisatietechnieken. Enkele voorbeelden zijn:
- Groutinjectie: Hierbij wordt een mengsel van cement en water in de fundering of in de grond onder de fundering geïnjecteerd om de stabiliteit te vergroten.
- Injectiepalen: Buispalen of injectiepalen worden in de grond gedreven of geboord en vervolgens versterkt met injectiematerialen. Deze palen zorgen voor extra steun aan de fundering.
- Verdichting van grond: In sommige gevallen kan de ondergrond verder worden verdicht, bijvoorbeeld met behulp van vibratie of waterinjectie.
- Zandkoffer: Als de bovengrond niet draagkrachtig genoeg is, kan er een zandkoffer aangebracht worden. Dit is een laag zand die de fundering ondersteunt en de druk gelijkmatig over de grond verdeelt.
De keuze voor de juiste hersteltechniek hangt af van de oorzaak van het probleem, de mate van schade en de toegankelijkheid van de fundering. In sommige gevallen is het nodig om gedeeltelijk of volledig in de grond te werken, wat extra kosten en tijdsinvesteringen met zich meebrengt.
Trillingsarme en trillingsvrije funderingsmethoden
Bij funderingsherstel of nieuwbouw in lastige of beperkte ruimtes wordt vaak gebruikgemaakt van trillingsarme of trillingsvrije funderingsmethoden. Dit is vooral van belang in bebouwde omgevingen waarbij er gevoelige constructies in de buurt staan of waarbij de werkdruk van reguliere heibedrijven beperkt is door de grootte van hun materieel.
Een voorbeeld van een bedrijf dat zich specialiseert in dergelijke funderingsmethoden is Euro Funderingen. Dit bedrijf richt zich op trillingsarme en trillingsvrije stalen buispaalfunderingen, die ideaal zijn voor nieuwbouw en funderingsherstel in lastige situaties. Deze methode is bijzonder geschikt voor projecten in dichtbebouwde stadsgebieden of bij renovatieprojecten waarbij trillingen van funderingswerken schade kunnen veroorzaken aan buurgevels of andere constructies.
Deze technieken vereisen vaak een hoge mate van precisie en worden meestal uitgevoerd met behulp van speciaal ontworpen machines en materialen. De voordelen zijn duidelijk: minder storend voor de omgeving, minder risico op schade aan buurconstructies, en vaak een snellere uitvoering.
Kwaliteit en duurzaamheid van fundering op staal
Gewapend beton is in de meeste gevallen een geschikt materiaal voor funderingen op staal. Het voldoet aan de eisen van sterkte, stabiliteit en bestandheid tegen omgevingsinvloeden. Toch zijn er ook nadelen en beperkingen die in overweging genomen moeten worden:
- Materiaalkosten: De kosten voor gewapend beton en het benodigde armeringsmateriaal kunnen relatief hoog zijn, vooral bij plaatfunderingen of bij grotere constructies.
- Duurzaamheid: Beton is een relatief energie-intensief materiaal. In de bouwsector wordt daarom steeds vaker gekeken naar alternatieve materialen of duurzamere uitvoeringsmethoden.
- Technische uitvoering: Een goede uitvoering is essentieel voor de stabiliteit en de levensduur van de fundering. Dit betreft niet alleen het juiste mengsel en storten van beton, maar ook de juiste armering, de voldoende vochtige omstandigheden tijdens de uitharding, en de voorziening van eventuele isolatie of andere afwerkingen.
Samenvatting
Een fundering op staal is een veelgebruikte funderingstechniek in de bouw, vooral bij kleinere en lichtere constructies. De uitdrukking verwijst niet naar het gebruik van staal, maar naar een fundering die rust op een stabiele bovengrondlaag. De keuze voor deze fundering hangt af van de ondergrond, de belasting van het gebouw en de aard van de constructie.
De uitvoering van een fundering op staal vraagt om een gedetailleerde grondverkenning en een zorgvuldige uitvoering op vorstvrije diepte. Daarnaast zijn er diverse versterkings- en hersteltechnieken beschikbaar wanneer er sprake is van problemen zoals verzakkingen of scheuren. Deze technieken zorgen ervoor dat de fundering weer stabiel en veilig is.
In de praktijk worden verschillende vormen van fundering op staal toegepast, zoals plaat-, strook- en poerfundering. Deze vormen worden gekozen op basis van de belastingverdeling, de stabiliteit van de ondergrond, en de eisen van de constructie. De toepassingsmogelijkheden van fundering op staal zijn vooral goed in zandige of stevige ondergronden, terwijl in veen- of kleiachtige gebieden andere funderingsmethoden vaak beter aangewezen zijn.
Bij funderingsherstel is het essentieel om eerst een technische inspectie uit te voeren om de oorzaak van de problemen te achterhalen. Vervolgens kunnen maatwerkmethoden worden toegepast om de fundering weer stabiel en veilig te maken. Deze methoden kunnen variëren per situatie en zijn vaak combinaties van versterkings- en stabilisatietechnieken.
De toekomst van fundering op staal hangt af van de ontwikkelingen in materiaaltechnologie, duurzaamheid en uitvoeringsmethoden. Terwijl gewapend beton nog steeds de standaard is, zijn er ook opkomende alternatieve materialen en technieken die kunnen leiden tot efficiëntere, duurzamere en minder storende funderingsoplossingen.
Bronnen
Related Posts
-
Fundering en circulaire bouw van het ROC Friese Poort Uniformberoepen gebouw
-
Fundering op rivierklei: risico’s, oplossingen en technische voorbeelden
-
Funderingsproblemen in de Rivierenbuurt: Risico’s, oplossingen en verantwoord kopen
-
Funderingsrisicogebieden in Nederland: Oorzaken, Locaties en Herkenning van Funderingsproblemen
-
Funderingsrisico's in Nederland: Kaarten, oorzaken en herkenning voor woningeigenaren
-
Funderingen in Revit modellen: kwaliteit, grenzen en praktische toepassing
-
Bodeminjectie als oplossing voor funderings- en vloerproblemen
-
Funderingsherstel in Nuenen: Expertoplossingen voor Stabiliteit en Veiligheid