Fundering op staal: Uitleg, toepassingen en uitvoering in de praktijk

Een stevige fundering is de basis voor elke duurzame en veilige bouwconstructie. In de Nederlandse bouwsector wordt vaak gebruikgemaakt van een zogenaamde fundering op staal. Deze term klinkt verwarrend, aangezien het niets te maken heeft met het gebruik van het metaal staal. In werkelijkheid verwijst het begrip naar een fundering die direct op de beschikbare, draagkrachtige ondergrond rust — meestal zand of harde klei. In dit artikel wordt de fundering op staal uitgebreid toegelicht, inclusief de soorten funderingen die er onder vallen, de technische eisen, de geschiktheid en de voordelen en nadelen van deze methode.

Wat is een fundering op staal?

De term "fundering op staal" stamt niet uit de moderne bouw, maar heeft historische oorsprong in het Oudhollands of Oudgermaans. Het woord "staal" betekent in deze context niet het metaal, maar duidt op een vaste ondergrond of "rusten op een stevige basis". Deze benaming verwijst dus niet naar het gebruik van het bouwmateriaal staal, maar naar de manier waarop de fundering is uitgevoerd: namelijk door direct op een stevige ondergrond te rusten, zonder gebruik van palen of andere diepere ondersteuning.

Een fundering op staal is een van de meest voorkomende funderingstypen in de bouw. Voorwaarde is dat de draagkrachtige grondlaag zich vlak onder het maaiveld bevindt en voldoende is om het gewicht van het gebouw te dragen. De fundering wordt direct op die draagkrachtige grond aangebracht, vaak met een verbrede voet, zonder gebruik te maken van palen of andere diepgaande funderingstechnieken.

De term “op staal” verwijst niet naar het gebruik van het metaal staal, maar komt vermoedelijk van het Oudgermaanse stal en Oudfranse estal. Beide woorden betekenen ‘stand, vaste plaats of staan op, rusten op’, te vergelijken met opstal.

Wanneer de grondlaag niet voldoende sterk is, bestaat de mogelijkheid deze te verbeteren (zgn. grondverbetering). Toegepaste methodes zijn: slechte grondlaag deels afgraven en vervangen met zand; grond helemaal afgraven tot de vaste grondslag en opvullen met een ‘zandkoffer’ tot aan onderkant fundering; diepliggende zandlagen dicht trillen zodat de draagkracht hoger wordt (diepteverdichting).

Soorten funderingen 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:

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.

Deze fundering is vooral geschikt voor lichte constructies met regelmatige belasting. De breedte van de funderingsstrook wordt bepaald door de belasting per oppervlakte-eenheid en het grensvermogen van de ondergrond.

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.

Poerenfundering

Een poerenfundering bestaat uit een verbreed deel van de fundering onder kolommen of puntlasten. Deze vorm wordt toegepast wanneer de belasting niet gelijkmatig is verdeeld of wanneer puntlasten aanwezig zijn. De poer verwerkt de belasting en breidt deze uit over een groter oppervlak, zodat de grond deze kan dragen. Poeren worden vaak gebruikt in combinatie met kolommen of stutten in het bouwwerk.

Technische eisen en uitvoering

Bij funderen op staal worden traditioneel sleuven gegraven tot op circa 80 cm beneden het maaiveld. De aanleg van de fundering is op deze diepte vorstvrij. Bij erg strenge winters komt de vorst niet onder de fundering. In deze sleuven wordt meestal een kantplank gesteld waartussen de wapening komt. Daarna wordt beton gestort en afgewerkt tot bij de bovenkant van de kantplanken. Als het beton voldoende is uitgehard kunnen de funderingsmuren worden opgemetseld tot aan de onderkant van de vloer. Daarop komen de vloeren te liggen, en precies boven de fundering komen de dragende muren van het gebouw te staan.

Een fundering op staal is in gebieden met een ondergrond van zand wel goed mogelijk. De maximale diepte die men de grond in gaat bij deze funderingsmethode hangt af van de opbouw van de grond en de geometrie van het gebouw. Zo zal men bij kelderconstructies dieper kunnen funderen dan bij gebouwen zonder noemenswaardige onderbouw. Eventueel kan men een grondverbetering toepassen.

Een fundering op staal is vaak goedkoper dan een fundering op palen, maar vereist een goede ondergrond. Bij klei en veenachtige gebieden is het vaak niet goed mogelijk om een fundering op staal te realiseren, omdat de zettingen hier te groot zouden worden. In Nederland is deze methode vooral geschikt in het midden, zuiden en oosten van het land, waar zandlagen dicht onder het maaiveld liggen.

Voordelen en nadelen van een fundering op staal

Voordelen

  1. Kostenefficiënt: Een fundering op staal is vaak goedkoper dan andere funderingsmethoden, zoals paalfunderingen. Het is eenvoudiger uit te voeren en vereist minder materialen.

  2. Eenvoudige uitvoering: Aangezien de fundering direct op de stevige grond rust, is de constructie eenvoudiger dan bijvoorbeeld bij een paalfundering. Er hoeft geen gebruik gemaakt te worden van diepe boor- of palfunderingen.

  3. Duurzaam: Omdat minder materialen nodig zijn, heeft een fundering op staal een kleiner ecologisch voetspoor.

  4. Snelle uitvoering: De bouwput kan snel aangelegd worden en de fundering snel gestort, waardoor de bouwperiode verkort kan worden.

  5. Gebruiksvriendelijk: In regio’s waar de zandlagen dicht onder het maaiveld liggen, is een fundering op staal een ideale oplossing voor kleinere woningen, garages en utiliteitsbouw.

Nadelen

  1. Afhankelijk van de ondergrond: De fundering op staal is alleen geschikt in regio’s met een stevige ondergrond. In zachte of onstabiele grondsoorten, zoals veen of zachte klei, is deze methode niet toepasbaar.

  2. Gevoelig voor verzakkingen: Plaatfunderingen zijn bijvoorbeeld gevoelig voor verzakkingen en kunnen leiden tot schade aan het bouwwerk.

  3. Vorstproblemen: Bij zeer koude winters kan de grond bevriezen en uitzetten, wat schade kan veroorzaken. Ondiepe funderingen vereisen daarom een vorstrand.

  4. Grensvermogen: Het draagvermogen van de grond moet voldoen aan de belasting die het gebouw uitoefent. Bij onvoldoende draagvermogen is een grondverbetering nodig.

  5. Beperkt toepasbaar: Niet in elke situatie is een fundering op staal mogelijk. In sommige gevallen is een andere funderingsmethode, zoals een paalfundering of een diepe fundering, beter geschikt.

Toepassingsvoorwaarden

Een fundering op staal is kostenefficiënt, eenvoudiger uit te voeren en duurzamer dan paalfunderingen, maar het is afhankelijk van de ondergrond en kan niet in elke situatie worden toegepast. Voor een correcte uitvoering is het belangrijk om een grondonderzoek te laten uitvoeren en ervaren specialisten in te schakelen.

De toepassing is meestal geschikt in regio’s met een stevige ondergrond, zoals zandlagen die dicht onder het maaiveld liggen. In het midden, zuiden en oosten van Nederland is deze methode het meest gebruikelijk. In regio’s met een zachte of onstabiele ondergrond, zoals veen of zachte klei, is een andere funderingsmethode vaak beter geschikt.

Gebruik in de praktijk

Funderen op staal wordt in Nederland voornamelijk toegepast bij kleinere bouwwerken. Voor grotere of zwaardere constructies is een andere fundering vaak noodzakelijk. De keuze voor een fundering op staal hangt af van de ondergrond, de belasting van het gebouw en de aard van de constructie.

In praktijkvoorbeelden wordt een fundering op staal vaak gekozen voor woningen op vochtige of onstabiele grond. De plaatfundering is dan een goede oplossing. De strokenfundering is vooral geschikt voor lichte constructies met regelmatige belasting.

Technische berekeningen en voorbeelden

Bij funderen op staal wordt vaak gebruikgemaakt van technische berekeningen om te bepalen of de ondergrond voldoende draagvermogen heeft. Deze berekeningen houden rekening met factoren zoals:

  • Belasting (F): De belasting in kN/m.
  • Grondspanning (pgr): De gronddruk in N/mm².
  • Breedte van de voet (b): De breedte van de funderingsvoet.
  • Breedte van het metselwerk (a): De breedte van de dragende muren of kolommen.

Deze parameters worden gebruikt om te bepalen of de funderingsmethode geschikt is voor de gegeven situatie. Bijvoorbeeld bij een plaatfundering wordt de belasting gelijkmatig verdeeld over het volledige oppervlak. Bij een strokenfundering wordt de breedte van de strook bepaald door de belasting per oppervlakte-eenheid en het grensvermogen van de ondergrond.

Conclusie

Een fundering op staal is een essentiële bouwtechniek die vaak wordt gebruikt in regio’s met een stevige ondergrond. De term verwijst niet naar het gebruik van het metaal staal, maar naar een constructie die direct op de beschikbare, draagkrachtige bodem rust. In Nederland is deze methode vooral geschikt in het midden, zuiden en oosten van het land, waar zandlagen dicht onder het maaiveld liggen.

De fundering op staal is kostenefficiënt, eenvoudiger uit te voeren en duurzamer dan paalfunderingen, maar het is afhankelijk van de ondergrond en kan niet in elke situatie worden toegepast. Voor een correcte uitvoering is het belangrijk om een grondonderzoek te laten uitvoeren en ervaren specialisten in te schakelen.

De drie meest voorkomende vormen van een fundering op staal zijn de strokenfundering, de plaatfundering en de poerenfundering. Elke vorm heeft zijn eigen voordelen en nadelen en is geschikt voor verschillende situaties.

Bij funderen op staal worden traditioneel sleuven gegraven tot op circa 80 cm beneden het maaiveld. De aanleg van de fundering is op deze diepte vorstvrij. Bij erg strenge winters komt de vorst niet onder de fundering. In deze sleuven wordt meestal een kantplank gesteld waartussen de wapening komt. Daarna wordt beton gestort en afgewerkt tot bij de bovenkant van de kantplanken. Als het beton voldoende is uitgehard kunnen de funderingsmuren worden opgemetseld tot aan de onderkant van de vloer. Daarop komen de vloeren te liggen, en precies boven de fundering komen de dragende muren van het gebouw te staan.

Bronnen

  1. Fundering op staal: Uitleg van een essentiële bouwtechniek en haar toepassingsvoorwaarden
  2. Fundering op staal: technieken, toepassingen en uitvoering in de praktijk
  3. Bouwdelen – Fundering
  4. Fundering op staal

Related Posts