Fundering op staal: Ondergrond, ontwerp en uitvoering van oude en nieuwe funderingen
Een fundering vormt het fundament van elk gebouw en bepaalt daarom de stabiliteit, duurzaamheid en veiligheid van de constructie. In de bouw is een fundering op staal een veelvoorkomende methode, vooral in gebieden met een relatief stabiele ondergrond. Deze funderingsmethode maakt gebruik van een draagkrachtige bodemlaag, zoals zand of klei, om de belasting van een gebouw gelijkmatig te verdelen. In dit artikel wordt ingegaan op de principes van fundering op staal, de verschillende vormen van uitvoering, aandachtspunten bij het ontwerp en uitvoering van zowel oude als nieuwe funderingen, en de mogelijkheden voor herstel of versterking wanneer problemen zich voordoen.
Wat is fundering op staal?
Hoewel de term “fundering op staal” vaak verward wordt met een constructie die daadwerkelijk staal als materiaal gebruikt, heeft het in werkelijkheid niets te maken met het metaal. De oorsprong van de term ligt in de oude taal, waarin “staal” staat voor een “stevige en stabiele grondlaag”. In het Oudgermaans betekent “stal” zowel “op staan” als “rusten op”, en in het Oudfrans staat het woord “estal” voor “vaste plaats”. In de praktijk verwijst een fundering op staal dus naar een constructie die rechtstreeks op een harde, draagkrachtige ondergrond rust, meestal zand of klei.
De fundering op staal is een vorm van ondiepe fundering. In tegenstelling tot een paalfundering, waarbij belastingen via palen op een diepere laag worden overgedragen, rust de fundering op staal direct op een bovenliggende, stevige bodemlaag. Dit maakt de methode vaak voordeliger, omdat er geen ingewikkelde technieken of extra materialen nodig zijn.
Belastingverdeling en ondergrond
Bij het ontwerp van een fundering op staal is het van groot belang om de belastingverdeling goed te berekenen. De ondergrond moet in staat zijn om de belasting van het gebouw te dragen zonder dat er ongelijkmatige zettingen optreden. In de Nederlandse norm NEN 6744 is vastgelegd dat een fundering op staal niet dieper mag zijn dan vijf maal de kleinste dwarsafmeting. Dit betekent dat de breedte en hoogte van de funderingsvoet zorgvuldig moeten worden berekend, afhankelijk van de belasting in kN/m en de gronddruk in N/mm².
De breedte van de funderingsvoet hangt af van de breedte van het metselwerk. Wanneer de door de muur uitgeoefende druk groter is dan het draagvermogen van de ondergrond, is een verbrede voet nodig. Deze verbrede voet zorgt niet alleen voor een betere drukverdeling, maar ook voor een vergroting van de stabiliteit van de muren.
Grondonderzoek en sondering
Voordat een fundering op staal kan worden uitgevoerd, is een grondonderzoek verplicht. Dit onderzoek bepaalt of de ondergrond voldoende draagkracht heeft. Een sonderingsonderzoek is hierbij een essentieel onderdeel. Hierbij wordt de ondergrond onderzocht om de structuur en draagkracht van de bodem te bepalen. De bodem moet voldoende sterk zijn om de belasting van het gebouw te dragen.
In de verwerkt funderingspraktijk wordt vaak een zandlaag als draagkrachtige laag gebruikt. Deze laag moet voldoende stevig zijn om de belasting van het gebouw te dragen, en daarom is het belangrijk om tijdens de bouw de bovenliggende lagen te verwijderen totdat deze zandlaag is bereikt.
Grondwaterstand en fundering
Een belangrijke factor bij de uitvoering van een fundering op staal is de stand van het grondwater. Veranderingen in de grondwaterstand kunnen invloed hebben op de stabiliteit van de fundering. Wanneer de grondwaterspiegel tijdelijk verlaagd wordt, kan dit leiden tot zettingen. Dit komt doordat de korrelspanning in de grond toeneemt, wat schade kan veroorzaken aan de fundering en het bouwwerk.
Daarom is het van belang om de fundering zo te ontwerpen dat deze kan omgaan met eventuele veranderingen in de grondwaterstand. In sommige gevallen kan het aanbrengen van een plaatfundering van schuimbeton onder het gehele bouwwerk helpen om de funderingszetting te stabiliseren. Deze methode is vooral geschikt voor woningen die op lastige grond staan.
Constructieberekening en omgevingsvergunning
Bij het ontwerp van een fundering op staal is een constructieberekening verplicht. Deze berekening zorgt ervoor dat alle elementen in de fundering correct zijn doorgekalkt en dat het ontwerp aan de voorschriften voldoet. Een goed uitgevoerde constructieberekening helpt bij het optimaliseren van het ontwerp en kan zo tot kostenbesparing leiden.
Daarnaast is het vaak nodig om een omgevingsvergunning aan te vragen. Deze vergunning is nodig wanneer de fundering in de buurt van een bestaand bouwwerk geplaatst wordt of wanneer de fundering van invloed kan zijn op de omgeving. Dit is met name van toepassing wanneer een nieuwe fundering geplaatst wordt in de buurt van een belendend bouwwerk.
Aandachtspunten bij de uitvoering van een fundering op staal
Bij het uitvoeren van een nieuwe fundering op staal moeten er meerdere aandachtspunten in overweging worden genomen. Eén van de belangrijkste aspecten is het rekenen met eventuele belendende funderingen. Het weggraven van grond om plaats te maken voor een nieuwe fundering kan ervoor zorgen dat de belendende fundering bezwijkt. Daarnaast kan de gronddruk onder de nieuwe fundering de belasting onder de belendende fundering verhogen, wat leidt tot ongelijkmatige zettingen en eventueel schade.
Het is daarom belangrijk om vooraf te controleren of er in de omgeving bestaande funderingen zijn die gevoelig zijn voor veranderingen in grondwaterstand of drukverdeling. In sommige gevallen kan het nodig zijn om tijdelijke ondersteuning te verlenen aan de belendende funderingen, of om de nieuwe fundering zorgvuldig uit te voeren, zodat de invloed op de omgeving minimaal blijft.
Oude funderingen: Problemen en herstel
Oude funderingen op staal kunnen na verloop van tijd problemen vertonen. Dit kan het gevolg zijn van veranderde grondwaterstanden, zettingen in de ondergrond, of slijtage van de fundering zelf. Wanneer problemen zich voordoen, is het vaak mogelijk om de fundering te herstellen of te versterken, in plaats van volledig te vervangen.
Er zijn verschillende methoden voor het herstellen of versterken van funderingen op staal. De keuze van methode hangt af van de mate van schade, de ondergrond en de gewenste resultaten. De belangrijkste herstelmethoden zijn:
Trillingsvrije versterkingspalen
Een innovatieve methode voor het versterken van funderingen op staal is het gebruik van trillingsvrije versterkingspalen. Deze palen worden in de ondergrond aangebracht en drukken de fundering terug naar de oorspronkelijke positie. Dit gebeurt zonder significante trillingen of verstoringen, wat de werkwijze voordelig maakt voor bewoners en buren.
Deze palen zijn meestal van staal of beton en worden met behulp van hydraulische druk of perssystemen in de ondergrond geplaatst. Ze worden vervolgens verbonden met de bestaande fundering, waardoor deze extra steun krijgt. De methode is bekend om zijn hoge effectiviteit en relatief korte uitvoeringstijd.
Tafelmethode
De tafelmethode is een klassieke methode voor funderingsherstel. Hierbij wordt een betonnen vloer ingekast in de bestaande fundering en vervolgens op nieuwe palen gezet. De nieuwe palen worden meestal diep in de grond aangebracht, waar de draagkracht groter is. Deze methode is vooral geschikt voor situaties waarbij de fundering volledig of grotendeels is verloren gegaan.
Nieuwe funderingen: Uitvoering en toepassingen
Bij het aanleggen van een nieuwe fundering op staal is het belangrijk om rekening te houden met het ontwerp en de uitvoering. In de meeste gevallen wordt een funderingsplaat of strokenfundering gebruikt. Een funderingsplaat is een doorgaande gewapendbetonplaat die de belasting van het gebouw gelijkmatig over de ondergrond verdeelt. Dit type fundering is vooral geschikt voor zwaardere constructies of wanneer de ondergrond minder stabiel is.
Een strokenfundering daarentegen bestaat uit stroken van beton of gewapend beton die onder de muren worden geplaatst. Deze methode is goedkoper dan een plaatfundering en is daarom vaak de voorkeur in minder zware constructies of wanneer de ondergrond voldoende draagkracht heeft.
In sommige gevallen kan het ook nodig zijn om een combinatie van funderingsmethoden te gebruiken. Bijvoorbeeld, bij een woning die op lastige grond staat, kan men kiezen voor een plaatfundering gecombineerd met versterkingspalen. Dit zorgt voor extra stabiliteit en voorkomt zettingen.
Invloed van de omgeving
Het aanleggen van een nieuwe fundering op staal kan ook invloed hebben op de omgeving. Bijvoorbeeld, wanneer een nieuwe fundering wordt geplaatst in de buurt van een bestaand bouwwerk, kan dit leiden tot extra druk op de ondergrond van het belendende bouwwerk. Dit kan ongelijkmatige zettingen veroorzaken en eventueel schade.
Daarom is het verstandig om vooraf te controleren of er in de omgeving bestaande funderingen zijn die gevoelig zijn voor veranderingen in grondwaterstand of drukverdeling. In sommige gevallen kan het nodig zijn om tijdelijke ondersteuning te verlenen aan de belendende funderingen, of om de nieuwe fundering zorgvuldig uit te voeren, zodat de invloed op de omgeving minimaal blijft.
Samenvatting
Een fundering op staal is een veelvoorkomende methode in de bouw, vooral in gebieden met een stabiele ondergrond. De term verwijst naar een fundering die rechtstreeks op een harde, draagkrachtige bodem rust, meestal zand of klei. Het is van groot belang om de belastingverdeling goed te berekenen en een grondonderzoek uit te voeren om te bepalen of de ondergrond geschikt is voor een fundering op staal.
Bij het aanleggen van een nieuwe fundering op staal moet rekening worden gehouden met de invloed op bestaande funderingen in de omgeving. Daarnaast is het belangrijk om de grondwaterstand in overweging te nemen, omdat veranderingen in de waterspiegel kunnen leiden tot zettingen en schade aan de fundering.
Voor oude funderingen op staal zijn er verschillende herstelmethoden beschikbaar, zoals trillingsvrije versterkingspalen en de tafelmethode. Deze methoden zijn vaak effectiever en kostenefficiënter dan het volledig vervangen van de fundering.
Zowel bij het aanleggen van een nieuwe fundering als bij het herstellen van een oude fundering is het van groot belang om een constructieberekening uit te voeren en eventueel een omgevingsvergunning aan te vragen. Dit zorgt ervoor dat het ontwerp aan de voorschriften voldoet en dat de fundering veilig en stabiel is.
Bronnen
Related Posts
-
Hoe lang duurt het storten van een fundering en wat zijn de aandachtspunten bij het terugstorten van grond?
-
Tijdens funderingsprojecten met heien: Processen, duur en aandachtspunten
-
Theoretische fundering in bouw- en renovatieprojecten: begrippen, functies en toepassingen
-
Terrasoverkappingen zonder fundering: wanneer en hoe is het mogelijk?
-
Terrasoverkapping fundering: keuzes en aanbevelingen voor Prinsenland en omgeving
-
Terras ophogen bij fundering van de woning: technieken, kosten en praktische tips
-
Terras bouwen op stalen fundering: voordelen, toepassing en bouwmethoden
-
Tempex Fundering: Toepassing, Voordelen en Alternatieven in de Bouwsector