Gronddruk en fundering op staal: principes, toepassing en bouwtechniek

Published by Redactie on juli 24, 2025 | Category fundering

Inleiding

Een correcte fundering is essentieel voor de stabiliteit en levensduur van elk bouwwerk. In Nederland wordt de fundering op staal vaak gekozen als de ondergrond voldoende draagkracht heeft. De toepassing van deze methode vereist echter een grondige kennis van gronddruk en de berekening van de benodigde funderingsvoet. In dit artikel wordt uitgebreid ingegaan op de principes achter gronddruk bij funderingen op staal, de invloed van de ondergrond, technische uitvoering, en relevante bouwtechnieken. Op basis van de beschikbare informatie uit betrouwbare bronnen worden de essentiële aandachtspunten voor zowel bouwers, woningeigenaren en professionals in kaart gebracht.

Wat is fundering op staal?

Fundering op staal is een klassieke funderingsmethode waarbij dragende muren of wanden, vaak via een verbrede voet, rechtstreeks op de draagkrachtige ondergrond rusten. Deze methode is kostenefficiënt en wordt vooral toegepast in gebieden met een vaste, draagkrachtige ondergrond zoals zand. Het doel is om het gewicht van het bouwwerk gelijkmatig over de ondergrond te verdelen, zodat ongelijke zettingen en schade aan het bouwwerk worden voorkomen.

De term ‘fundering op staal’ heeft niets te maken met het materiaal staal, maar komt van het Oudgermaans woord voor ‘stand’ of ‘rusten op’. In het verleden werd de ondergrond onderzocht met een ‘staal’, oftewel grondmonster, om te bepalen of deze geschikt was voor een bouwproject.

Volgens de Nederlandse norm NEN 6744 mag een fundering op staal niet dieper zijn dan vijf maal zijn kleinste dwarsafmeting. Dit betekent dat de breedte van de funderingsvoet en de hoogte daarvan zorgvuldig moeten worden berekend op basis van de belasting van het gebouw en de gronddruk.

De formules die hierbij 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} $

Deze formules worden gebruikt om de benodigde breedte van de funderingsvoet te berekenen, zodat de druk van het bouwwerk op de grond gelijkmatig wordt verdeeld.

Invloed van de ondergrond op fundering op staal

De keuze voor fundering op staal is sterk afhankelijk van de eigenschappen van de ondergrond. In gebieden met zandige bodem is deze methode meestal goed toepasbaar, omdat zand een relatief hoge draagkracht heeft. Daarentegen is fundering op staal in gebieden met klei of veen niet altijd geschikt, omdat deze ondergrond veel meer zettingen kan veroorzaken.

De draagkracht van de ondergrond wordt bepaald met sonderingen of andere grondanalysemethoden. De funderingsdiepte hangt af van de grondconstructie en de geometrie van het gebouw. Zo is het bij kelderconstructies mogelijk om dieper te funderen dan bij gebouwen zonder onderbouw.

Een voordeel van fundering op staal is dat het vaak goedkoper is dan paalfundering. Daarbij moet echter wel rekening worden gehouden met de kwaliteit van de ondergrond. In zachte of instabiele grond is paalfundering vaak de betere keuze.

Technische uitvoering van fundering op staal

De uitvoering van een fundering op staal begint met het afgraven van slechte bovengrond tot het funderingsniveau. Traditioneel wordt een sleuf gegraven tot ongeveer 80 cm onder het maaiveld, wat voldoende is om vorstschade te voorkomen in de meeste winters. In deze sleuf wordt een kantplank geplaatst, waar de wapening inkomt. Daarna wordt beton gestort en afgewerkt tot de bovenkant van de kantplanken.

Eenmaal het beton is uitgehard, kunnen de funderingsmuren worden opgemetseld tot aan de onderkant van de vloer. Vervolgens liggen de vloeren bovenop de fundering, en de dragende muren van het gebouw rusten precies op de funderingsvoet.

Voor de metselwerken bij fundering op staal worden vaak kalkzandsteenblokken van klinkerkwaliteit gebruikt. Deze zijn goedkoper dan baksteen. Twee lagen onder het maaiveld wordt overgegaan op de gewenste baksteen.

Bij het bepalen van de breedte van de funderingsvoet wordt vaak gebruikgemaakt van een vuistregel: de aanlegbreedte is 2 tot 3 maal de dikte van het opgaande muurwerk. Deze vuistregel is echter geen wetenschappelijk onderbouwde rekenmethode en kan bij grotere belastingen of lage draagkracht van de ondergrond tot foutieve resultaten leiden.

Grondverbetering en innovaties

Hoewel fundering op staal een bewezen methode is, zijn er in de loop der jaren 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. Deze ontwikkelingen houden rekening met de toekomstige klimaatveranderingen en veranderingen in het grondwaterpeil.

Een voorbeeld van een innovatieve techniek is het gebruik van piepschuimelementen in de fundering. Deze elementen zorgen voor een lagere belasting op de ondergrond en kunnen helpen om de stabiliteit van de fundering te vergroten. Ook compenserende funderingen worden steeds vaker toegepast om de zettingen van het bouwwerk te beperken.

Fundering op staal versus paalfundering

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

De draagkracht van een funderingspaal ontstaat uit twee verschijnselen:

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.
Wrijvingskracht langs de paal: Deze ontstaat door de wrijving tussen de paal en de omringende grond.

Paalfunderingen zijn 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.

In regio’s met een slappe ondergrond, zoals het midden, zuiden en oosten van Nederland, wordt paalfundering vaak verkozen boven fundering op staal. In Amsterdam bijvoorbeeld zijn veel historische gebouwen gefundeerd op houten palen. Het Paleis op de Dam is in 1665 bijvoorbeeld gefundeerd op 13.659 houten palen. Ook het Centraal Station in Amsterdam is op houten palen gefundeerd.

Grondwaterpeil en vorstvrijheid

Een belangrijk aspect bij de aanleg van een fundering op staal is de vorstvrijheid. De fundering moet op een diepte worden aangelegd waar het vorst niet bereikt. In Nederland is dat meestal ongeveer 80 cm onder het maaiveld. In erg strenge winters kan het vorstpeil wel dieper komen, maar dit is uitzonderlijk.

Daarnaast is het grondwaterpeil ook een belangrijke factor. Een te hoge grondwaterstand kan leiden tot opvriezen van de fundering of een verminderde draagkracht van de ondergrond. Daarom wordt bij de uitvoering van een fundering op staal vaak een zandkoffer of groutinjectie toegepast om de ondergrond te verbeteren.

Toekomst van fundering op staal

Fundering op staal blijft een betrouwbare keuze voor vele woningen en kleinere projecten in Nederland. Het is een kostenefficiënte methode die goed toepasbaar is in gebieden met een stabiele ondergrond. Moderne technieken zoals grondverbetering en het gebruik van piepschuimelementen maken de methode nog efficiënter en duurbaarder.

Toch zijn er ook uitdagingen. 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 gevoeliger voor veranderingen in de bovenste grondlagen.

Om deze kwetsbaarheid te beperken, wordt er steeds vaker geopteerd voor innovatieve funderingstechnieken en grondverbetering. Deze ontwikkelingen helpen om de stabiliteit van funderingen te verhogen en de levensduur van bouwwerken te verlengen.

Conclusie

Fundering op staal is een veelgebruikte en kostenefficiënte funderingsmethode in de bouwsector, vooral geschikt voor kleine gebouwen en wanneer de ondergrond draagkrachtig is. De methode vereist een goede voorbereiding en berekening van de benodigde afmetingen, waarbij rekening wordt gehouden met de belasting van het gebouw en de eigenschappen van de ondergrond. Moderne technieken zoals het gebruik van piepschuimelementen en compenserende funderingen maken de methode nog efficiënter en duurbaarder.

Voor zachte of instabiele grond blijft paalfundering vaak de betere optie. Fundering op staal blijft echter een betrouwbare keuze voor vele woningen en kleinere projecten in Nederland. Voor zowel woningeigenaren als professionals is het belangrijk om de gronddruk en de ondergrond goed te begrijpen en te analyseren, zodat de juiste keuze voor de funderingsmethode kan worden gemaakt.