Fundering op staal met ter plaatse gestorte betonplaat: bouwtekeningen, toepassing en uitvoering

Bij de bouw van woningen en lichtere gebouwen speelt de keuze van de fundering een cruciale rol in de stabiliteit, duurzaamheid en kostenefficiëntie van het project. Eén van de meest gebruikte funderingsmethoden is de zogenaamde fundering op staal, waarbij het gewicht van het gebouw wordt verdeeld over een ter plaatse gestorte betonplaat. Deze methode is vooral geschikt voor gebieden met stabiele bodem en minder zware bouwwerken. In dit artikel wordt een diepgaand overzicht gegeven van de bouwtechniek, de toepassing in de praktijk en de aandachtspunten bij uitvoering. De informatie is gebaseerd op de meest actuele en betrouwbare bronnen uit de bouwsector.

Wat is fundering op staal?

Definitie en toepassing

Een fundering op staal is een funderingsmethode waarbij het gebouw rust op een gewapende betonnen plaat die direct op de ondergrond is geplaatst. Deze plaat fungeert zowel als fundering als als onderdeel van de begane grondvloer. Deze methode wordt vaak gebruikt bij lichtere bouwwerken, zoals woningen, schuren en kleine commerciële panden. In tegenstelling tot paalfunderingen, die gebruik maken van diep geplaatste palen, is de fundering op staal een ondiepe funderingsvorm. De term "op staal" verwijst hier niet naar het gebruik van stalen materialen, maar naar de manier waarop de belasting van het gebouw gelijkmatig over de ondergrond wordt verdeeld.

Bouwtekeningen en fundering op staal

De bouwtekeningen van een gebouw zijn vaak de eerste en meest betrouwbare bron om te achterhalen welke funderingsmethode is toegepast. Als er geen palen worden vermeld en er sprake is van een betonnen plaat, is het waarschijnlijk dat het gaat om een fundering op staal. Deze methode is eenvoudig uit te voeren en daarom vaak een kostenefficiënte keuze in de praktijk. Echter, het is minder geschikt voor instabiele of slappe grond, waarbij een diepere fundering zoals een paalfundering noodzakelijk kan zijn.

Uitvoering van een plaatfundering

Wat is een plaatfundering?

Een plaatfundering is een vorm van fundering op staal waarbij een horizontale plaat uit gewapend beton als dragend structuurelement fungeert voor de gehele verdere bovenbouw. Deze plaat rust op draagkrachtig zand op geringe diepte en wordt vaak ook wel een funderingsplaat of vloerplaat genoemd. De methode is vooral geschikt voor minder zware gebouwen, waarbij de belasting gelijkmatig over het hele gebouw is verdeeld.

Voordelen van een plaatfundering

De plaatfundering biedt verschillende voordelen ten opzichte van andere funderingsmethoden, zoals de strokenfundering:

• Verzakkingen kunnen worden opgevangen: Omdat het een grote plaat betreft, is de kans dat het gebouw gelijkmatig zakt groter. Lokale verzakkingen kunnen door de plaat worden opgevangen.
• Eenvoudigere uitvoering: Een enkele plaat is makkelijker te leggen dan meerdere stroken met afzonderlijke bekisting.
• Flexibiliteit in de bouw: Als de locatie van de muren nog niet volledig duidelijk is, biedt de plaatfundering een uitkomst. Bij een strokenfundering moet immers onder elke muur een betonstrook komen.

Nadelen van een plaatfundering

Tegelijkertijd zijn er ook nadelen die een rol spelen bij de keuze voor deze methode:

• Meer beton en isolatiemateriaal: In vergelijking met strokenfunderingen is een plaatfundering duurder, omdat meer beton nodig is. Ook is er meer isolatiemateriaal nodig om de thermische en akoestische isolatie te garanderen.
• Gevoeligheid voor verzakkingen: Ondanks de voordelen, is een plaatfundering gevoeliger voor verzakkingen dan een strokenfundering. Dit maakt het belangrijk dat de ondergrond stabiliteit en gelijkmatige draagkracht heeft.

Aandachtspunten bij uitvoering

Bij het aanleggen van een plaatfundering zijn er een aantal cruciale aandachtspunten:

1. Grondwaterstand bepalen

De grondwaterstand speelt een grote rol in de uitvoering van een plaatfundering. Om de waterstand te bepalen, wordt een geperforeerde peilbuis gebruikt. Het freatisch vlak moet meer dan 0,50 meter onder het laagste uit te graven niveau liggen. Als dit niet het geval is, kan dit leiden tot problemen met opvriezen en wateraanwezigheid onder de funderingsplaat.

2. Gelijkmatige belasting

Een belangrijk uitgangspunt bij een plaatfundering is dat de plaat gelijkmatig belast moet worden. Anders loopt het risico dat het gebouw scheefzakt of dat de plaat vervormt en scheurt. Dit is te voorkomen door een goede planning van de belastingverdeling en een zorgvuldige uitvoering van de bouwtekeningen.

3. Gelijke draagkracht van de bodem

De bodem moet overal even stevig zijn. Anders kan het gebouw verschuiven of scheefzakken, wat leidt tot schade. Dit maakt het belangrijk dat vooraf een grondverzachtingstest wordt uitgevoerd en eventuele zwakke punten worden verbeterd of uitgebaggert.

Vergelijking met andere funderingsmethoden

Strokenfundering

De strokenfundering is een van de meest eenvoudige vormen van fundering op staal. Deze 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. In vroegere tijden werden deze stroken vaak uitgevoerd in metselwerk, maar tegenwoordig worden ze meestal uitgevoerd in beton.

Voordelen van de strokenfundering:

• Goed geschikt voor gebouwen met duidelijke muurstructuur
• Goede belastingverdeling onder dragende muren
• Minder gevoelig voor verzakkingen dan een plaatfundering

Nadelen:

• Moeilijker uit te voeren als de muurstructuur nog niet volledig duidelijk is
• Meer werk met bekisting en opslag van materialen

Poerenfundering

Een poerenfundering bestaat uit meerdere afzonderlijke gewapende betonblokken of metselwerkblokken die onder kolommen of steunpunten van het gebouw worden geplaatst. Deze funderingsblokken dragen de verticale lasten van de kolommen over op de ondergrond. Deze methode is vaak gebruikt bij gebouwen met een kolom- en spanstructuur, zoals magazijnen en fabriekshallen.

Voordelen van de poerenfundering:

• Ideaal voor gebouwen met puntlasten
• Flexibel en goed geschikt voor grote ruimtes
• Minder materiaal nodig dan een plaatfundering

Nadelen:

• Minder geschikt voor gebouwen met lijnlasten
• Moet goed worden uitgevoerd om scheefzakkingen te voorkomen

Fundering op staal en vorstvrije aanleg

Vorstrand

Bij ondiepe plaatfunderingen (die niet dieper dan 80 cm onder maaiveld liggen), is het belangrijk om een vorstrand aan te leggen. Deze vorstrand is een funderingsstrook die aan de vloer wordt vastgestort en dieper ligt dan 80 cm. De reden hiervoor is dat de grond in Nederland in extreem koude omstandigheden kan vriezen en uitzetten. Dit kan leiden tot ongewenste krachten op de plaat en schade aan het gebouw.

Vorstvrije diepte

In Nederland is de vorstvrije diepte meestal rond de 80 cm. Dit betekent dat de funderingsplaat bij langdurige en hevige vorst niet in gevaar komt. Deze aanleg is belangrijk bij gebouwen zonder kelder. Als er geen kelder is, moet de funderingsplaat minstens 80 cm onder het maaiveld liggen om opvriezen te voorkomen.

Compenserende fundering

Bij een compenserende fundering wordt een deel van de grond verwijderd en vervangen door lichtgewicht materiaal, zoals polystyreen, argex-korrels of perliet-korrels. Het gewicht van het gebouw wordt daardoor gedeeltelijk gecompenseerd door het verwijderde grondvolume. Deze methode kan interessant zijn bij gebieden met zwakke grond, waarbij een traditionele fundering niet voldoende is. In combinatie met een thermovloer kan dit ook bijdragen aan energiebesparing en verbetering van de thermische isolatie.

Uitvoering van compenserende fundering

De compenserende fundering werkt als volgt:

• Een deel van de grond wordt verwijderd.
• Dit gedeelte wordt vervangen door lichtgewicht materiaal.
• Het gebouw wordt op deze gecompenseerde grond geplaatst.
• Het gewicht van het gebouw wordt gedeeltelijk opgevangen door het verwijderde grondvolume.

Deze methode is minder belastend voor de ondergrond en kan daarom een goede keuze zijn bij weinig draagkrachtige grond.

Fundering op staal versus paalfundering

Wanneer is een paalfundering nodig?

Als de draagkrachtige grondlaag dieper onder het maaiveld ligt, is een paalfundering nodig. Deze fundering bestaat uit betonnen of stalen palen die het gewicht van het bouwwerk naar de diepe draagkrachtige laag brengen. In Nederland, met zijn veen- en kleigrond, zijn paalfunderingen vaak noodzakelijk, vooral in het westelijke deel van het land.

Toepassing paalfundering in Nederland

In het westen van Nederland bestaan de bovenste grondlagen vaak uit klei, veen en leem, die te slap zijn om het gewicht van bouwwerken te dragen. De stabiele zandlagen liggen daar vaak dieper onder de ondergrond, wat maakt dat paalfunderingen vaak de enige haalbare oplossing zijn. De palen worden meestal geschorfd, geheid of geboord en zijn gemaakt van beton of staal. In vroegere tijden werden ook houten funderingspalen gebruikt, vooral bij oudere gebouwen.

Keuze tussen fundering op staal en paalfundering

De keuze tussen een fundering op staal en een paalfundering hangt af van meerdere factoren:

• Bodemgesteldheid
• Belasting van het gebouw
• Locatie en diepte van de draagkrachtige laag
• Kosten en uitvoerbaarheid

Fundering op staal is vaak kostenefficiënt en eenvoudig uit te voeren, maar niet geschikt voor instabiele grond. Paalfundering is duurder en ingewikkelder, maar nodig bij diepere draagkrachtige lagen.

Bouwtekeningen en fundering op staal

Rol van bouwtekeningen bij fundering op staal

Bouwtekeningen zijn een essentieel onderdeel bij de keuze en uitvoering van een fundering op staal. In deze tekeningen wordt vaak aangegeven of het gaat om een plaatfundering, strokenfundering of poerenfundering. Als er geen palen worden vermeld en het gebouw rust op een bentonplaat, is het waarschijnlijk dat het gaat om een fundering op staal.

Informatie uit bouwtekeningen

De bouwtekeningen geven informatie over:

• De vorm en grootte van de funderingsplaat
• De locatie van de dragende muren of kolommen
• De diepte van de funderingsplaat
• De aanwezigheid van een vorstrand of kelder
• De mogelijkheid van compenserende fundering

In sommige gevallen zijn ook isolatielagen of thermovloeren aangegeven. Deze informatie is essentieel voor de correcte uitvoering van de fundering en voor de planning van de bouw.

Conclusie

Een fundering op staal met een ter plaatse gestorte betonplaat is een veelgebruikte en kostenefficiënte methode bij de bouw van lichtere gebouwen. Deze funderingsvorm is ideaal voor gebieden met stabilere bodem en biedt voordelen zoals eenvoudige uitvoering en gelijke belastingverdeling. Echter, het is niet geschikt voor instabiele of slap grond, waarbij een paalfundering de betere keuze is.

Bij de uitvoering van een plaatfundering zijn verschillende aandachtspunten belangrijk, zoals bepaling van de grondwaterstand, gelijkmatige belasting en vorstvrije aanleg. Ook de keuze voor een compenserende fundering kan een alternatieve oplossing zijn bij zwakke grond.

De keuze tussen fundering op staal en paalfundering hangt af van de bodemgesteldheid, belasting van het gebouw en locatie. Bouwtekeningen spelen een cruciale rol in het bepalen van welke funderingsmethode het beste past bij het project.

In de praktijk is het belangrijk om de juiste keuze te maken en de fundering goed uit te voeren, om de stabiliteit, duurzaamheid en waarde van het gebouw te garanderen. Zowel voor vastgoedontwikkelaars, bouwprofessionals en DIY-ers is een goed begrip van de funderingsmethoden een essentieel onderdeel van elk bouwproject.

Bronnen

1. Fundering op staal bij Fortus
2. Plaatfundering bij Joost de Vree
3. Bouwdelen: Fundering
4. Fundering en funderingstechnieken