Fundering op staal: Versterken, herstellen en toepassingen in de praktijk

Een stabiele fundering is de basis voor elke betrouwbare en duurzame constructie. In de bouw 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 een overzicht gegeven van de technieken, toepassingen en uitvoeringsaspecten van een fundering op staal, met aandacht voor de meest voorkomende vormen zoals plaat-, strook- en poerfundering. Bovendien worden de versterkings- en hersteltechnieken behandeld wanneer problemen zoals verzakkingen of scheuren optreden.

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.

Een vereiste voor toepassing van dit type fundering is een harde of stabiele ondergrond. Vaak is dit zand. Er wordt bij dit type fundering namelijk geen gebruik gemaakt van heipalen. De fundering wordt op de draagkrachtige ondergrond geplaatst, ongeveer 80 cm onder het maaiveld. De nadelen van een fundering op staal zijn gebrek aan draagkracht van de ondergrond, te hoge belasting, puntbelasting, zetting en bodemdaling.

Uitvoering van een fundering op staal

De uitvoering van een fundering op staal vraagt om een gedetailleerde grondverkenning en een zorgvuldige uitvoering op vorstvrije diepte. In Nederland is dit meestal ongeveer 600 mm onder het maaiveld. Door de fundering hier onder te plaatsen, wordt voorkomen dat er onregelmatige zettingen optreden door het bevriezen en smelten van het grondwater.

De funderingsbalken en -platen moeten goed worden versterkt. Dit kan gedaan worden met behulp van gewapend beton en eventueel met versterkende technieken zoals groutinjectie of het plaatsen van een zandkoffer. Deze technieken zorgen ervoor dat de fundering bestand is tegen zettingsverschillen en draagkrachtige belasting.

Toepassingen en voorwaarden

Een fundering op staal is niet geschikt voor iedere ondergrond. Het is meestal alleen mogelijk wanneer de draagkrachtige grond dicht genoeg onder het maaiveld ligt. In Nederland, waar de ondergrond vaak vochtrijk is, is een fundering op staal vaak niet haalbaar. In dergelijke gevallen wordt vaak gekozen voor een fundering op palen, waarbij de belasting van het gebouw via palen wordt overgedragen op een diepere, stabielere grondlaag.

Toch zijn er situaties waarin een fundering op staal wél gebruikt kan worden. Bijvoorbeeld bij lichtere constructies op een harde zand- of kleilaag, of bij nieuwbouw op een vrij droge, stabiele bodem. De keuze hangt af van de belasting van het gebouw, de aard van de grond en de voorkomende klimatologische invloeden, zoals vorst en droogte.

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 een grote, gewapende betonnen plaat die onder het volledige gebouw wordt gelegd en vaak ook als begane grondvloer fungeert. Dit type fundering verdeelt de belasting van het gebouw gelijkmatig over een groot oppervlak. Deze oplossing is relatief makkelijk uitvoerbaar en daarom goedkoop. Het nadeel is dat een dergelijke fundering gevoelig is voor verzakkingen.

Ondiepe plaatfunderingen (niet dieper dan 80 cm onder maaiveld) dienen een vorstrand te hebben. Een vorstrand is een funderingsstrook die aan de vloer wordt vastgestort. Deze strook ligt dieper dan 80 cm om het risico van opvriezen te voorkomen. Bij langdurige en hevige vorst kan de ondergrond namelijk bevriezen en daardoor uitzetten. Het uitzetten kan tot ongewenste krachten op de plaat en het bouwwerk leiden met schade aan het bouwwerk als gevolg. Normaal gesproken zal de grond in Nederland niet verder bevriezen dan 80 cm diep.

2. Strokenfundering

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.

3. Poerenfundering

De blokken die gebruikt worden voor de fundering noemen we poeren. Dit zijn vaak gemetselde poeren op een betonplaat waarover een doorlopende betonbalk gemaakt is. Dit is de drager van de muren. Poerenfunderingen worden vaak gebruikt bij zwaardere constructies waarbij extra drukverdeling nodig is.

Problemen met fundering op staal

Ondanks de eenvoud en de relatief lage kosten van een fundering op staal, zijn er een aantal voorkomende problemen die kunnen ontstaan. Deze problemen kunnen onder andere veroorzaakt worden door verkeerde uitvoering, ongunstige bodemomstandigheden of onvoldoende grondverkenning.

1. Verzakkingen

Verzakkingen of zettingen kunnen optreden wanneer de ondergrond niet voldoende draagkracht heeft om de belasting van het gebouw te dragen. Dit kan leiden tot schade aan muren, vloeren en gevels. In zulke gevallen is het nodig om de fundering te versterken of te herstellen.

2. Scheuren

Scheuren in de fundering of in het bouwwerk kunnen ontstaan door onregelmatige zettingen. Deze scheuren kunnen zowel horizontaal als verticaal lopen en duiden op een instabiliteit in de fundering of de ondergrond.

3. Grondbevriezen

Grondbevriezen kan leiden tot opzwellen van de grond, wat op zijn beurt leidt tot zettingen en schade aan de fundering. Dit is de reden waarom funderingen in Nederland vaak worden uitgevoerd op vorstvrije diepte, meestal tussen 600 en 1000 mm onder het maaiveld.

Versterkings- en hersteltechnieken

Wanneer een fundering op staal in de toekomst problemen geeft, zoals verzakkingen of scheuren, zijn er diverse versterkings- en hersteltechnieken beschikbaar. Deze technieken worden vaak toegepast bij oude woningen of bij gebouwen die zijn geplaatst op een niet optimale ondergrond.

1. Grondstabilisatie

Grondstabilisatie is een techniek waarbij de eigenschappen van de bodem verbeterd worden om de draagkracht te verhogen. Dit kan gedaan worden met behulp van groutinjectie of door de grond te verdichten. Ook is ondergrouten een effectieve methode, waarbij een betonmortel of epoxyhars onder de fundering wordt geïnjecteerd om zwakke punten te versterken.

2. Groutinjectie

Groutinjectie is een veelgebruikte methode om funderingen te versterken. Hierbij wordt een speciaal mengsel van cement, water en additieven onder hoge druk geïnjecteerd in de grond of in de fundering zelf. De grout vult eventuele lege ruimtes en versterkt zo de structuur. Deze methode is vooral geschikt voor funderingen met puntverzakkingen of scheuren.

3. Zandkoffer

Een zandkoffer is een methode waarbij de slechte grondlaag deels of geheel wordt afgegraven en vervangen met zand. Deze methode is effectief bij lichte verzakkingen en kan helpen om de draagkracht van de ondergrond te verbeteren. Het zand wordt meestal in combinatie met een wapening gebruikt om extra stabiliteit te verkrijgen.

4. Diepteverdichting

Bij diepteverdichting worden zandlagen met trillende machines verder verdicht om de draagkracht van de ondergrond te verhogen. Deze methode is geschikt voor relatief vlakke gronden waarin de draagkracht van de bodem nog niet volledig ontwikkeld is. Het is een relatief duur proces, maar het kan effectief zijn bij grotere gebouwen of bij woningen met meerdere verdiepingen.

Funderingsherstel

Bij funderingsherstel wordt eerst een technische inspectie uitgevoerd om de oorzaak van de problemen te achterhalen. Vervolgens 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.

Een belangrijk aspect van funderingsherstel is de minimale overlast. Het is daarom vaak noodzakelijk om de constructie of fundering in stukken te verdelen, zodat de herstelwerkzaamheden in deelgebieden kunnen worden uitgevoerd. Dit zorgt ervoor dat de bewoning of het gebruik van het gebouw zo min mogelijk wordt belemmerd.

Conclusie

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. In de praktijk worden verschillende vormen van fundering op staal toegepast, zoals plaat-, strook- en poerfundering.

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.

Bronnen

  1. Fundering op staal: technieken, toepassingen en uitvoering in de praktijk
  2. Funderingen op staal
  3. Fundering versterken

Related Posts