Fundering op staal: principes, krachtenverloop en toepassing in de praktijk
Een betrouwbare fundering is de basis van elk bouwproject. In de bouwsector wordt vaak gebruikgemaakt van de methode fundering op staal, een eenvoudige en kostenefficiënte oplossing die geschikt is voor draagkrachtige ondergronden. Deze funderingsmethode is vooral populair in gebieden met harde zandlagen, zoals het oostelijke deel van Nederland. De term "fundering op staal" verwijst niet naar het gebruik van staal als bouwmateriaal, maar naar een stevige en stabiele grondlaag, zoals zand of klei, die voldoende draagkracht heeft om het gewicht van het gebouw te dragen.
Een van de belangrijkste aandachtspunten bij een fundering op staal is het krachtenverloop, oftewel hoe de belasting van het bouwwerk op de fundering en via de fundering in de ondergrond wordt overgedragen. Dit krachtenverloop speelt een cruciale rol bij het bepalen van de vorm, de afmetingen en de stabiliteit van de fundering. In dit artikel worden de principes van fundering op staal, het krachtenverloop, de toepassingsmogelijkheden en aandachtspunten besproken, met nadruk op de technische aspecten en praktische toepassing.
Wat is fundering op staal?
Fundering op staal is een funderingswijze waarbij de dragende muren of wanden, vaak via een verbrede voet, direct op de draagkrachtige bodem rusten. Deze methode is geschikt wanneer de draagkrachtige laag niet te diep onder het maaiveld ligt. De verbrede voet van de fundering is nodig wanneer de druk die door de muur wordt uitgeoefend groter is dan het draagvermogen van de ondergrond. Deze verbreding zorgt voor een groter contactoppervlak met de grond, waardoor de belasting beter wordt verdeeld en de stabiliteit van de muren wordt vergroot.
De term "fundering op staal" verwijst niet naar het gebruik van staal als bouwmateriaal. De oorsprong van de term ligt in de oude Germaanse en Franse talen, waarin "staal" of "estal" "vaste plaats" of "rusten op" betekent. Dit betekent letterlijk dat de fundering op een stabiele grond, zoals een harde zandlaag, rust.
Hoe werkt een fundering op staal?
Het proces van een fundering op staal omvat meerdere stappen:
- Grondonderzoek: Voordat een fundering op staal wordt toegepast, wordt een grondonderzoek uitgevoerd om te bepalen of de ondergrond voldoende draagkracht heeft. Dit heet een sonderingsonderzoek.
- Uitgraven van de bouwput: De bovenste, minder stabiele grondlagen worden verwijderd totdat de draagkrachtige laag is bereikt.
- Aanbrengen van de funderingsplaat of stroken: Afhankelijk van het ontwerp wordt een funderingsplaat of strokenfundering geplaatst. Deze elementen zorgen voor een gelijkmatige verdeling van de belasting.
- Constructie opbouwen: De fundering wordt afgewerkt en de opbouw van het bouwwerk kan beginnen.
De fundering op staal is een relatief eenvoudige en goedkope methode, maar vereist wel een stevige ondergrond. In gebieden waar de ondergrond niet geschikt is, zoals in het westen van Nederland, waar veel klei- en veengronden voorkomen, wordt vaak een andere funderingsmethode gekozen, zoals fundering op palen.
Krachtenverloop in een fundering op staal
Het krachtenverloop in een fundering op staal speelt een essentiële rol in het bepalen van de vorm en afmetingen van de fundering. Het krachtenverloop beschrijft hoe de belasting van het gebouw wordt overgedragen via de fundering en in de ondergrond wordt verdeeld. Bij een fundering op staal kan het krachtenverloop in drie stappen worden beschreven:
Verticale belasting van het bouwwerk op de fundering: De verticale belasting van het gebouw, zoals muren, vloeren en dak, wordt op de fundering uitgeoefend. Deze belasting moet worden overgedragen naar de ondergrond via de fundering.
Verdeling van de belasting over de fundering: De belasting wordt verdeeld over de fundering. Afhankelijk van het type fundering (plaat, strook of poer) en de afmetingen, wordt de belasting over een groter of kleiner oppervlak verdeeld. Een bredere fundering zorgt voor een groter contactoppervlak met de grond, wat helpt bij het verminderen van de druk op de ondergrond.
Overdracht van de belasting naar de ondergrond: De belasting wordt doorgegeven aan de draagkrachtige laag van de ondergrond. De druk op deze laag moet binnen de dragende capaciteit van de ondergrond blijven om verzakkingen en vervormingen te voorkomen.
Het krachtenverloop moet zorgvuldig worden berekend om te voorkomen dat de fundering te weinig steun biedt of de ondergrond niet voldoende belasting kan dragen. Bij een ongelijkmatige belastingverdeling kan het bouwwerk schijten of vervormen, wat leidt tot schade en eventueel instabiliteit.
Soorten funderingen op staal
De belangrijkste types funderingen op staal zijn:
1. Strookfundering
De strokenfundering is de meest eenvoudige vorm van een fundering op staal en een van de meest toegepaste vormen. De fundering bestaat uit doorlopende stroken gewapend beton onder de dragende muren van het gebouw. De breedte van de stroken is afhankelijk van de bodemgesteldheid en de belasting van het bouwwerk. Voor de grootschalige toepassing van beton in de bouw werden de stroken uitgevoerd in metselwerk.
Bij de strokenfundering is het krachtenverloop belangrijk om de belasting goed over de strook te verdelen. De breedte van de strook moet voldoende zijn om de druk op de ondergrond binnen de draagkracht te houden.
2. Plaatfundering
Een plaatfundering bestaat uit een grote, gewapende betonnen plaat die onder het volledige gebouw wordt gelegd en vaak ook als begane grondvloer fungeert. Deze oplossing is relatief makkelijk uitvoerbaar en daarom goedkoop. Het nadeel is dat een dergelijke fundering gevoelig is voor verzakkingen.
Het krachtenverloop in een plaatfundering is belangrijk om te voorkomen dat een gedeelte van de plaat verzakt terwijl het andere gedeelte op zijn plek blijft. Dit kan leiden tot een schijten van het bouwwerk. Daarom is het essentieel dat de plaat voldoende breed is en goed verbonden is met de ondergrond.
Een vorstrand is vaak nodig voor ondiepe plaatfunderingen (niet dieper dan 80 cm onder maaiveld). Deze strook ligt dieper dan 80 cm om het risico van opvriezen te voorkomen. In Nederland bevriest de grond normaal gesproken niet dieper dan 80 cm.
3. Poerfundering
Een poerfundering is een vierkante plaat met beperkte dwarsafmetingen. Deze wordt vaak onder zware kolommen geplaatst. Omdat de belasting onder die zware kolommen vrij hoog kan zijn, is de diktemaat van de poer vaak groot. De poer zorgt voor een groter contactoppervlak met de ondergrond, waardoor de belasting beter kan worden verdeeld.
Het krachtenverloop in een poerfundering is belangrijk om te voorkomen dat de poer te veel druk op één punt uitoefent. De afmetingen van de poer moeten zorgvuldig worden berekend om de belasting gelijkmatig over de ondergrond te verdelen.
Aandachtspunten bij het toepassen van een fundering op staal
Bij het toepassen van een fundering op staal zijn er verschillende aandachtspunten:
- Grondonderzoek: Het is essentieel om een grondonderzoek uit te voeren om te bepalen of de ondergrond voldoende draagkracht heeft. Een sonderingsonderzoek is hierbij vaak nodig.
- Berekening van de fundering: De fundering moet correct worden berekend om te zorgen voor een gelijkmatige belastingverdeling en om verzakkingen te voorkomen.
- Vorstbestendigheid: Bij ondiepe funderingen is het belangrijk om een vorstrand aan te brengen om opvriezen te voorkomen.
- Toepassing in verschillende regio’s: Een fundering op staal is niet overal geschikt. In regio’s met weinig draagkrachtige ondergrond, zoals in de Randstad, moet vaak een andere funderingsmethode worden gekozen.
Toepassing in de praktijk
In het oostelijke deel van Nederland is een fundering op staal vaak de meest geschikte en goedkope oplossing, gezien de harde zandlagen in die regio. In het westen van het land, waar veel klei- en veengronden voorkomen, is een fundering op staal vaak niet geschikt. In dergelijke gevallen wordt vaak een fundering op palen gekozen.
Een fundering op staal is een relatief eenvoudige methode, maar vereist wel zorgvuldige berekeningen en uitvoering. Het krachtenverloop moet worden overwogen om te voorkomen dat de fundering te weinig steun biedt of de ondergrond niet voldoende belasting kan dragen.
Conclusie
Fundering op staal is een eenvoudige en kostenefficiënte methode die vaak wordt toegepast in regio’s met draagkrachtige ondergronden, zoals harde zandlagen. De term verwijst niet naar het gebruik van staal als bouwmateriaal, maar naar een stabiele en stevige grondlaag. Het krachtenverloop speelt een cruciale rol in het bepalen van de vorm en afmetingen van de fundering. Door de belasting van het bouwwerk gelijkmatig over de fundering te verdelen, wordt de stabiliteit van het gebouw vergroot en wordt het risico op verzakkingen en vervormingen verkleind.
Bij het toepassen van een fundering op staal zijn er verschillende aandachtspunten, zoals grondonderzoek, berekening van de fundering, vorstbestendigheid en toepassing in verschillende regio’s. In regio’s met weinig draagkrachtige ondergronden is een andere funderingsmethode, zoals fundering op palen, vaak geschikter.
Bronnen
Related Posts
-
Fundering en hoog grondwaterpeil: Uitdagingen, oplossingen en praktische stappen
-
De juiste fundering voor een tuinhuis: typen, voordelen en aanlegtechnieken
-
Funderingsherstel met tafelconstructie: Een betrouwbare oplossing voor instabiliteit en verzakking
-
Fundering stutten voor rioolbuis: Technieken en praktische uitvoering
-
Strokenfundering op Vaste Grond: Techniek, Toepassing en Keuzes
-
Strokenfundering op vaste grond: Toepassing, Kenmerken en Beoordeling
-
Fundering bij strobouw: Uitleg, toepassing en aanleg
-
Funderingsproblematiek en Aanpak in de Stad Rotterdam: Inzichten voor Eigenaren en Bouwdeskundigen