Fundering op staal met poeren: Toepassing, constructie en draagvermogen

Een fundering op staal met poeren is een ondiepe funderingsmethode die vaak wordt toegepast op harde en stabiele zandgrond. Deze methode maakt gebruik van afzonderlijke, gewapende betonblokken of metselwerkconstructies die als fundering dienen onder kolommen of steunpunten van een bouwwerk. De term 'fundering op staal' heeft historisch geen directe betrekking tot het gebruik van staal als materiaal, maar verwijst naar het gebruik van een draagkrachtige grondlaag, zoals zand. In dit artikel bespreken we de toepassing, constructie en technische aspecten van een poerfundering op staal, met aandacht voor de voor- en nadelen, toepassingsgebieden en relevante richtlijnen.

Wat is een poerfundering op staal?

Een poerfundering is een type fundering dat valt onder de categorie fundering op staal. In plaats van een continue strookfundering, zoals bij een strokenfundering, worden bij een poerfundering meerdere afzonderlijke, gewapende betonblokken onder de kolommen of steunpunten van een gebouw geplaatst. Deze blokken, genaamd poeren, dragen de verticale lasten van de kolommen over op de ondergrond. Deze methode is vaak geschikt bij gebouwen met een kolom- en spanstructuur, zoals magazijnen en fabriekshallen, waar sprake is van puntlasten in plaats van lijnlasten. Dit maakt een funderingsstrook overbodig en is een poerfundering voldoende.

De poer bestaat uit een ondersteuningsconstructie van metselwerk of beton, vaak met schuine zijden. Deze constructie kan worden geplaatst als een prefab-blok dat volledig in de grond wordt gestoken, of in situ worden gevormd door cement in een gat te gieten. Traditioneel werden gemetselde poeren gebruikt, maar tegenwoordig zijn betonnen poeren de standaard.

Constructie van een poerfundering op staal

De constructie van een poerfundering op staal vereist een goed begrip van de ondergrond en de belastingen die het gebouw zal uitoefenen. Omdat een poerfundering onder de kolommen of steunpunten geplaatst wordt, moet deze zorgvuldig worden ontworpen om de verticale en eventuele horizontale krachten correct te ondersteunen.

Een typische constructievolgorde van een poerfundering is als volgt:

1. Bodembereiding: De ondergrond moet worden voorbereid door eventuele losse of instabiele lagen te verwijderen. Deze grondlaag moet minimaal 3 tot 8 meter onder het maaiveld liggen en voldoende draagvermogen hebben.
2. Poerontwerp: De poeren worden berekend op basis van de belastingen van het gebouw. De afmetingen en het aantal poeren worden zo gekozen dat ze de krachten kunnen ondersteunen zonder verzakking of scheefstand.
3. Poerconstructie: De poer wordt gemaakt van gewapend beton en heeft vaak schuine zijden om de drukverdeling te verbeteren. Het beton wordt in een gegraven put of direct in het grondoppervlak gegoten.
4. Kolomconstructie: Op de poer wordt een gewapende betonkolom gegoten of geplaatst. Deze kolom dient als verbinding tussen de poer en de bovenliggende constructie. De kolom moet sterk genoeg zijn om de verticale krachten over te brengen.
5. Ondersteuning en stabiliteit: Naast de poer en kolom kan er gebruik worden gemaakt van extra constructies, zoals gewapende betonnen balken, om de belastingen van muren of andere constructies naar de poeren te sturen.

De poerfundering is een robuuste en betrouwbare methode, maar het is belangrijk dat de grond goed wordt beoordeeld en dat de constructie nauwkeurig wordt uitgevoerd. Bij een incorrecte uitvoering kan het gebeuren dat een poer doorzakt, wat kan leiden tot een schuine verzakking van het gebouw.

Toepassingsgebieden van een poerfundering op staal

Poerfunderingen worden vaak toegepast in situaties waar sprake is van puntlasten in plaats van lijnlasten. Dat is bijvoorie bij gebouwen met een kolomconstructie, zoals fabriekshallen, magazijnen, en sporthallen. In dergelijke structuren is het niet nodig om een continue strokenfundering te gebruiken, omdat de belastingen via de kolommen op meerdere punten worden overgedragen.

De methode is ook geschikt voor gebouwen op harde en stabiele zandgrond, zoals vaak het geval is in het oostelijke deel van Nederland. In het westen, waar de grond vaak zachter is (klei, veen, leem), is een poerfundering minder geschikt en wordt vaak een paalfundering gebruikt. In die gevallen is de draagkrachtige laag namelijk dieper onder het maaiveld, en is het nodig om de belastingen via palen over te brengen.

Een poerfundering is ook een geschikte keuze in situaties waar het budget beperkt is. In vergelijking met paalfunderingen is een poerfundering vaak minder duur, omdat minder grondwerken nodig zijn. Daarnaast is het constructietijdspanne korter, wat het project sneller kan laten afwerken.

Voor- en nadelen van een poerfundering op staal

Elke funderingsmethode heeft haar eigen voor- en nadelen. Hieronder geven we een overzicht van de belangrijkste voor- en nadelen van een poerfundering op staal:

Voordelen

• Toepassing op harde zandgrond: Een poerfundering is ideaal op harde, draagkrachtige grond, zoals zand. Dit maakt het een betrouwbare keuze in regio’s met stabiele ondergrond.
• Minder grondwerken: In vergelijking met paalfunderingen is er minder grondwerken nodig bij een poerfundering. Dit bespaart tijd en geld.
• Snellere uitvoering: Omdat er minder grondwerken nodig zijn, kan een poerfundering sneller worden uitgevoerd dan een paalfundering.
• Schijf- of puntlasten: De methode is geschikt voor gebouwen met puntlasten, zoals fabriekshallen en magazijnen, waar sprake is van kolommen in plaats van muren.
• Duurzaamheid: Poerfunderingen zijn robuust en duurzaam, mits goed ontworpen en uitgevoerd. De constructie uit gewapend beton biedt goede stabiliteit en draagvermogen.

Nadelen

• Gevoelig voor verzakkingen: Ondanks de robuustheid van de constructie is een poerfundering gevoelig voor verzakkingen, vooral als de ondergrond niet gelijkmatig is. Een poer kan afzonderlijk doorzakken, wat kan leiden tot een schuine verzakking van het gebouw.
• Geen geschikte oplossing voor zachte grond: Bij zachte grondlagen, zoals klei of veen, is een poerfundering niet geschikt. In dergelijke gevallen is een paalfundering de betere keuze.
• Beperkte toepassing in bebouwde omgeving: In bebouwde omgevingen waar ruimte beperkt is, kan het plaatsen van meerdere poeren lastig zijn. In dergelijke gevallen is een plaatfundering of strokenfundering vaak de betere keuze.
• Grote afhankelijkheid van de ondergrond: De draagvermogen van de ondergrond speelt een grote rol bij een poerfundering. Als de grond niet stabiel genoeg is, kan het funderingssysteem niet goed functioneren.

Het is belangrijk om deze voor- en nadelen in overweging te nemen bij het kiezen van een funderingsmethode. Een poerfundering is een uitstekende keuze in de juiste omstandigheden, maar vereist een zorgvuldige beoordeling van de ondergrond en de belastingen die het gebouw zal uitoefenen.

Vergelijking met andere funderingsmethoden

Het is nuttig om een poerfundering op staal te vergelijken met andere funderingsmethoden, zoals strokenfunderingen, plaatfunderingen en paalfunderingen. Elke methode heeft haar eigen toepassingsgebieden, voordelen en nadelen.

Poerfundering vs. Strokenfundering

Een strokenfundering bestaat uit een continue strook van gewapend beton die onder muren of lijnlasten wordt geplaatst. Deze methode is geschikt voor gebouwen met muren in plaats van kolommen. In tegenstelling tot een poerfundering is een strokenfundering continu en biedt een betere ondersteuning voor lijnlasten.

Deze methode vereist meer grondwerken dan een poerfundering, omdat er een langere strook moet worden aangelegd. Daarnaast is een strokenfundering duurder en tijdrovender uit te voeren dan een poerfundering.

Poerfundering vs. Plaatfundering

Een plaatfundering bestaat uit een massieve plaat van gewapend beton die als een enkel geheel onder het gehele gebouw ligt. Deze methode is geschikt voor zachte grondlagen en biedt goede stabiliteit. In vergelijking met een poerfundering is een plaatfundering robuuster en beter bestand tegen verzakkingen.

Een plaatfundering is echter duurder en vereist meer grondwerken. Daarnaast is het minder geschikt voor gebouwen met kolommen en puntlasten, waar een poerfundering een betere keuze is.

Poerfundering vs. Paalfundering

Een paalfundering wordt gebruikt wanneer de draagkrachtige grondlaag dieper onder het maaiveld ligt. In dergelijke gevallen wordt het gewicht van het gebouw via palen overgedragen op de diepere laag. In Nederland, waar de bovenste grondlagen vaak zacht zijn (klei, veen, leem), zijn paalfunderingen vaak nodig.

In vergelijking met een poerfundering is een paalfundering duurder en vereist meer tijd en grondwerken. De constructie is robuuster en beter bestand tegen verzakkingen, maar is minder geschikt voor gebouwen op harde zandgrond.

Technische aandachtspunten bij een poerfundering op staal

Bij het ontwerpen en uitvoeren van een poerfundering zijn er een aantal technische aandachtspunten die belangrijk zijn. Deze aandachtspunten omvatten onder andere de kwaliteit van de ondergrond, de berekening van de belastingen, de afmetingen van de poeren en de kwaliteit van de materialen.

Kwaliteit van de ondergrond

De kwaliteit van de ondergrond is een van de belangrijkste factoren bij een poerfundering. De ondergrond moet voldoende draagvermogen hebben om de belastingen van het gebouw te ondersteunen. In de meeste gevallen moet de draagkrachtige laag minimaal 3 tot 8 meter onder het maaiveld liggen. Bij zachte grondlagen is een poerfundering niet geschikt en is een paalfundering de betere keuze.

Belastingberekening

Het ontwerpen van een poerfundering vereist een nauwkeurige berekening van de belastingen. De afmetingen en het aantal poeren moeten zodanig worden gekozen dat ze de verticale en eventuele horizontale krachten kunnen ondersteunen. De berekening moet rekening houden met zowel statische belastingen (het gewicht van het gebouw) als dynamische belastingen (bijvoorbeeld wind- of seismische krachten).

Afmetingen van de poeren

De afmetingen van de poeren zijn afhankelijk van de belastingen en de kwaliteit van de ondergrond. In de meeste gevallen moet de poer voldoende breed en hoog zijn om de krachten goed te kunnen verwerken. De poer moet ook voldoende diep worden geplaatst om de krachten goed te kunnen ondersteunen.

Kwaliteit van de materialen

De kwaliteit van de materialen is een belangrijk aandachtspunt bij een poerfundering. De poer en de kolom moeten gemaakt zijn van hoogwaardig gewapend beton om voldoende draagvermogen en duurzaamheid te garanderen. De wapening moet ook van goede kwaliteit zijn en correct worden geplaatst om de krachten goed te kunnen verwerken.

Conclusie

Een poerfundering op staal is een robuuste en betrouwbare methode die vaak wordt toegepast op harde en stabiele zandgrond. Deze methode maakt gebruik van afzonderlijke, gewapende betonblokken die als fundering dienen onder kolommen of steunpunten van een gebouw. De methode is geschikt voor gebouwen met puntlasten, zoals fabriekshallen en magazijnen, en is vaak minder duur en sneller uit te voeren dan een paalfundering.

Bij de keuze van een poerfundering is het belangrijk om rekening te houden met de kwaliteit van de ondergrond, de berekening van de belastingen, de afmetingen van de poeren en de kwaliteit van de materialen. Een correct ontworpen en uitgevoerde poerfundering kan een betrouwbare en duurzame oplossing bieden voor een breed spectrum van bouwprojecten.

Bronnen

1. Wat is een poerfundering?
2. Bouwdelen: Fundering
3. Fundering
4. Fundering op staal – historische oorsprong en moderne misvattingen
5. Fundering op staal: krachtig zandbed
6. Welke soorten funderingstypes zijn er?