Fundering op Staal: Uitleg, Toepassing en Belang voor Bouw en Onderhoud

Bij de bouw van een woning of gebouw speelt de fundering een cruciale rol. Zij vormt namelijk de basis waarop het hele constructieproject rust. In Nederland wordt vaak gebruikgemaakt van de zogenaamde fundering op staal. Deze methode is eenvoudig, kostenefficiënt en geschikt voor een grote variëteit aan bouwprojecten, mits de ondergrond het toelaat. In dit artikel leggen we de term "fundering op staal" uit, geven we uitleg over de techniek, en bespreken we de toepassing, voorwaarden en mogelijke problemen die zich kunnen voordoen. De informatie is gebaseerd op betrouwbare bronnen en praktijkgerichte toepassingen die vaak voorkomen in de Nederlandse bouwpraktijk.

Wat is fundering op staal?

Fundering op staal is een funderingsmethode waarbij de muren of dragende constructies van een gebouw rechtstreeks op de draagkrachtige bodem rusten. Deze methode wordt ook wel ondiepe fundering genoemd. Het betreft dus een constructie die niet ver in de grond wordt aangelegd, maar wel veilig en stabiel op een stevige ondergrond staat. De term "fundering op staal" heeft niets te maken met het gebruik van het metaal staal; het is een historische benaming die afkomt van het Oudgermaans "stal" en Oudfrans "estal", wat betekent: "stand", "vaste plaats" of "opstaan". In de context van de fundering betekent dit dus: op een stevige ondergrond.

Het doel van deze funderingsmethode is om een gebouw op een stabiele grondslag te plaatsen, zodat het gewicht van het bouwwerk gelijkmatig over de ondergrond wordt verdeeld. Dit voorkomt ongelijkmatige zettingen, scheefstand of schade aan het bouwwerk. De ondergrond moet daarom voldoende draagkracht bezitten en voorzichtig worden gecontroleerd met behulp van sonderingen of andere grondanalysemethoden. De fundering op staal is meestal goed toepasbaar in gebieden met zandige bodem, omdat zand een relatief hoge draagkracht heeft.

Technische Specificaties

De technische uitvoering van een fundering op staal houdt meestal de volgende stappen in:

  1. Afremping van slechte bovengrond: De bovenste laag van de grond, die niet draagkrachtig genoeg is, wordt verwijderd. Vaak wordt deze laag vervangen door een zandkoffer of verbeterd met groutinjectie of verdichting.
  2. Aanleg van de funderingsvoet: Een verbrede voet wordt aangelegd onder de dragende muren. De breedte en hoogte van deze voet worden berekend op basis van de belasting van het gebouw en de draagkracht van de grond. De formules die daarvoor worden gebruikt zijn:

    • $ F = \text{belasting in kN/m} $
    • $ p_{gr} = \text{gronddruk in N/mm}^2 $
    • $ b = \text{breedte voet} $
    • $ a = \text{breedte metselwerk} $

    Hiermee wordt berekend hoe breed de funderingsvoet moet zijn om de druk van het gebouw op de grond gelijkmatig te verdelen.

  3. Vorstrust: De fundering moet op een diepte aangelegd worden waarop de vorst niet kan doordringen. In Nederland is dit meestal ongeveer 80 cm onder het maaiveld. Dit voorkomt opvriezen van de grond onder de fundering, wat kan leiden tot verplaatsing van het gebouw.

  4. Betonstorting en metselwerk: Nadat de funderingsvoet aangelegd is, wordt gewapend beton gestort. Als het beton is uitgehard, kan het metselwerk begonnen worden, en daarna de constructie van het bouwwerk.

Deze methode is meestal goedkoper dan een fundering op palen, maar vereist wel een goede ondergrond. In gebieden met klei of veen is deze methode vaak niet toepasbaar, omdat de zettingen dan te groot kunnen zijn en leidinggeven tot schade. In zandige gebieden daarentegen is een fundering op staal een veelbelovende optie.

Toepassing in de Praktijk

Funderingen op staal worden vaak gebruikt bij kleinere bouwwerken zoals woningen, bungalows, bijgebouwen en kleinere commerciële constructies. In de Randstad en het westen van Nederland, waar de ondergrond vaak uit zand bestaat, is deze methode een populaire keuze. In regio’s met slappe ondergrond, zoals het midden, zuiden en oosten van Nederland, waar de draagkrachtige laag dieper ligt, wordt vaak gekozen voor een paalfundering in plaats van een fundering op staal.

Voordelen van Fundering op Staal

De voordelen van deze funderingsmethode zijn:

  • Kostenefficiënt: De fundering op staal vereist minder materialen en minder complexe constructie dan een paalfundering.
  • Eenvoud van uitvoering: Het is een relatief eenvoudige methode die vaak met standaard bouwtechnieken uitgevoerd kan worden.
  • Snelle uitvoering: De tijdsinvestering is meestal lager dan bij andere funderingsmethoden.
  • Geschikt voor lichte constructies: Voor woningen of bungalows is deze methode meestal voldoende en voldoet het aan de veiligheidsnormen.

Nadelen en Risico’s

Hoewel fundering op staal een betrouwbare methode is, zijn er ook enkele nadelen en risico’s:

  • Gevoeligheid voor droogte: In droge perioden kan de grond onder de fundering uitdrogen, wat leidt tot zettingen en eventueel scheurvorming in muren of vloeren.
  • Gevoeligheid voor grondwater: In gebieden waar het grondwater laag ligt, kan de fundering instabiel worden door veranderingen in de grondstructuur.
  • Aanlegvereisten: Het vereist een voorzichtig gecontroleerde ondergrond, waarop de fundering veilig aangelegd kan worden.
  • Beperkte toepasbaarheid: Niet in iedere ondergrond is een fundering op staal toepasbaar. In veen- of kleiachtige gebieden is dit vaak niet mogelijk.

Historische Context

De term "fundering op staal" is historisch ontstaan. In vroegere tijden werd bij het begin van een bouwproject de ondergrond afgegraven tot het funderingsniveau, en vervolgens werd een deskundige geraadpleegd die de "staal" (monster) van de grond beoordeelde en adviseerde of deze geschikt was voor bouw. De term "op staal" verwijst dus naar het feit dat het bouwwerk direct op een stevige ondergrond rust.

In de huidige bouwpraktijk is de term nog steeds gebruikelijk, maar is ook de term "ondiepe fundering" steeds meer in gebruik. Deze term beschrijft het feit dat de fundering niet diep in de grond ligt, maar op een vaste bodemslag. De term "fundering op staal" kan soms verwarrend zijn, omdat het lijkt te suggereren dat er stalen constructies gebruikt worden. In werkelijkheid is het een betonconstructie die op een stevige bodem rust.

Fundering op Staal in de NEN 6744

In de Nederlandse bouwnorm NEN 6744 is bepaald dat een fundering op staal niet dieper mag zijn dan vijf maal de kleinste dwarsafmeting. Dit betekent dat de diepte van de fundering afhankelijk is van de geometrie van het bouwwerk. Zo kan men bij keldergebouwen dieper funderen dan bij gebouwen zonder kelder. Ook is het soms mogelijk om een grondverbetering toe te passen, zoals het verdichten van de grond of het toepassen van groutinjectie.

De NEN 6744 legt ook uit dat de ondergrond van de fundering moet zijn voorzien van een kantplank, waarin de wapening van het beton kan worden aangebracht. Nadat het beton is gestort en is uitgehard, kan het metselwerk begonnen worden. Dit betekent dat de fundering een solide basis vormt voor de muren van het bouwwerk.

Droogte en Fundering op Staal

Een van de belangrijkste risico’s bij funderingen op staal is droogte. Woningen die op zand zijn gefundeerd kunnen bij droge perioden problemen ondervinden, omdat de grond uitdroogt en daardoor verplaatst. Dit kan leiden tot zettingen van de grond onder het bouwwerk, wat op zijn beurt leidt tot scheefstand of scheurvorming in de muren of vloeren. In 2018 was er een langdurige droogteperiode in Nederland, die leidde tot schade aan woningen op staal. Ook in latere jaren dreigt deze situatie, met name in regio’s waar het grondwater lager ligt.

De droogte maakt de fundering op staal kwetsbaarder dan een paalfundering, omdat bij paalfunderingen het gewicht van het gebouw dieper in de grond wordt overgedragen. Bij funderingen op staal is de fundering dichter bij het maaiveld en dus meer gevoelig voor veranderingen in de bovenste grondlagen.

Fundering op Staal versus Paalfundering

Hoewel de fundering op staal een betrouwbare methode is, zijn er ook situaties waarin deze methode niet toepasbaar is. In dergelijke gevallen wordt vaak gekozen voor een paalfundering. Een paalfundering bestaat uit palen die diep in de grond worden geheid, geboord of geschroefd. Deze palen dragen het gewicht van het bouwwerk over naar sterkere grondlagen dieper in de aarde.

Deze methode is vooral relevant in regio’s met een slappe ondergrond, zoals het midden, zuiden en oosten van Nederland. In Amsterdam bijvoorbeeld zijn veel historische gebouwen gefundeerd op houten palen. Het Paleis op de Dam bijvoorbeeld is in 1665 gefundeerd op 13.659 houten palen. Ook het Centraal Station in Amsterdam is op houten palen gefundeerd.

Draagkracht van Paalfundering

De draagkracht van een funderingspaal ontstaat uit twee verschijnselen:

  1. Puntweerstand aan de voet van de paal: Deze wordt bepaald door de gemiddelde drukspanning van de grond, over een gebied van 8× de paalmaat boven de paalpunt en 4× onder de punt, te vermenigvuldigen met het oppervlak van de paalvoet.
  2. Wrijvingskracht langs de paal: Deze ontstaat door de wrijving tussen de paal en de omringende grond.

Paalfunderingen zijn dus geschikt voor zware constructies en in gebieden waar de draagkrachtige laag dieper ligt. Ze zijn echter duurder en complexer in uitvoering dan funderingen op staal.

Toekomst en Innovaties

Hoewel fundering op staal een bewezen methode is, zijn er ook innovatieve oplossingen ontwikkeld om de stabiliteit van funderingen te verbeteren. In droge regio’s wordt bijvoorbeeld steeds vaker gebruikgemaakt van grondverbeteringstechnieken zoals verdichting, groutinjectie of het aanbrengen van een zandkoffer. Deze technieken helpen om de draagkracht van de grond te vergroten en de stabiliteit van de fundering te verhogen.

Bovendien zijn er ook nieuwe materialen en technieken in ontwikkeling die het mogelijk maken om funderingen op staal in een breder spectrum van ondergronden toe te passen. Hierbij wordt bijvoorbeeld rekening gehouden met de toekomstige klimaatveranderingen en de veranderingen in het grondwaterpeil.

Conclusie

Fundering op staal is een veelgebruikte methode in de Nederlandse bouwpraktijk. Het is een eenvoudige, kostenefficiënte en betrouwbare methode voor het funderen van lichte en middelzware constructies. De methode is echter afhankelijk van de draagkracht van de ondergrond en is daarom niet in iedere regio toepasbaar. In zandige gebieden is de fundering op staal een uitstekende keuze, terwijl in klei- of veengronden vaak een paalfundering wordt gebruikt.

Wanneer het om droogte of andere klimaatveranderingen gaat, is het belangrijk om rekening te houden met de gevoeligheid van funderingen op staal. Het is daarom aan te raden om bij het bouwen of renoveren een grondanalyse uit te voeren en eventueel grondverbetering toe te passen. Dit zorgt voor een betere stabiliteit van het bouwwerk en voorkomt mogelijke schade in de toekomst.

Bronnen

  1. Nieuwe Fundering - Fundering op staal
  2. Joost de Vree - Fundering
  3. Fundermaps - Funderingsproblematiek
  4. Nieuwe Fundering - Fundering op palen
  5. Bouwen Installatie Hub - Droogte en fundering
  6. De Margaretha - Draagkracht en fundering

Related Posts