Standaarden en Methoden voor Sterkteberekeningen van Funderingen in de Bouw

Published by Redactie on juli 28, 2025 | Category fundering

Een correcte sterkteberekening van de fundering van een gebouw is van cruciaal belang voor de veiligheid, duurzaamheid en functie van de constructie. De fundering vormt namelijk de basis van elk bouwproject en moet zorgen voor een gelijkmatige belastingverdeling op de ondergrond, terwijl tegelijkertijd voldaan moet worden aan de bouwvoorschriften en veiligheidseisen. In dit artikel bespreken we de essentiële principes, toepassingsgebieden en technieken die horen bij sterkteberekeningen voor funderingen. Daarnaast leggen we uit wat voor informatie nodig is en welke rol een constructeur speelt bij het uitvoeren van deze berekeningen.

Wat is een sterkteberekening van een fundering?

Een sterkteberekening van een fundering heeft als doel aan te tonen of een structuur, zoals een fundering, voldoet aan de vereisten van sterkte, stabiliteit en duurzaamheid. De berekening bepaalt of de fundering onder de aangebrachte belastingen (zoals het gewicht van het gebouw, windkrachten of aardbevingen) veilig zal blijven functioneren zonder te bezwijken, te vervormen of te verliezen in stabiliteit.

Er zijn verschillende vormen van bezwijken die worden meegenomen in een sterkteberekening:

Statische breuk: volledige breuk van een onderdeel van de structuur door een enkele belasting.
Materiaalvermoeiing: het ontstaan van scheuren door herhaalde belastingen.
Knik: een ongecontroleerde doorbuiging door drukkrachten.
Kruip: geleidelijke vervorming onder constante belasting, vooral bij hoge temperaturen.

Een essentieel onderdeel van een sterkteberekening is de bepaling van de toelaatbare materiaalspanning, die lager moet liggen dan de spanning die het materiaal aankan. Daarnaast worden veiligheidsfactoren meegenomen om ruimte te maken voor onzekerheden in de belasting, materialen of omgevingsfactoren.

Toepassingsgebieden van sterkteberekeningen

Een sterkteberekening van een fundering is vereist in diverse situaties. Het is namelijk essentieel om te weten hoe zwaar en sterk een fundering moet zijn, zodat het gebouw op lange termijn veilig blijft. Hieronder vind je een overzicht van de meest voorkomende situaties waarin zo’n berekening nodig is:

Nieuwe woning bouwen: Wanneer een woning wordt gebouwd, moet de fundering berekend worden op basis van de belasting van het gebouw en de bodemomstandigheden.
Verwijderen van een dragende muur: Dit heeft invloed op de belastingverdeling en vereist een nieuwe berekening van de fundering.
Aanbouw of uitbouw: Elke verandering in de vorm of functie van een gebouw kan de fundering beïnvloeden.
Plaatsen van een schuur, berging of tuinhuis: Zelfs kleinere constructies moeten veilig op de grond staan.
Een dakterras of dakopbouw realiseren: Extra belasting op de bovenkant van een gebouw heeft invloed op de fundering.
Plaatsen van een garage: Een garage is vaak zwaarder en breder dan een gewone woning, wat extra berekeningen vereist.

Belang van een correcte berekening

Een fundering die niet correct is berekend, kan leiden tot serieuze problemen, zoals:

Verzakkingen: Wanneer de fundering ongelijk verdeeld is en niet voldoende steun biedt.
Scheuren: De fundering kan door onvoldoende wapening of verkeerd dimensionering bezwijken.
Instabiliteit: In het geval van een fundering op zwakke grond, zoals veen of klei, is een fundering met palen vaak de enige optie.

Bijvoorbeeld: Een fundering op staal is geschikt voor stevige gronden zoals zand, maar bij zwakke grond moet vaak een palenfundering worden gebruikt. De berekening van een fundering op palen is vaak ingewikkelder, omdat rekening moet worden gehouden met de draagkracht van de palen en de belasting uit de bovenliggende constructie.

De rol van een constructeur

Een constructeur is verantwoordelijk voor het uitvoeren van de berekeningen en het leveren van technische tekeningen. Zij analyseren de ondergrond aan de hand van een sonderingsrapport en bepalen het type fundering, de afmetingen en de benodigde wapening.

De constructeur heeft een aantal essentiële gegevens nodig om een funderingsberekening te maken. Deze zijn:

Een sonderingsrapport dat de bodemomstandigheden beschrijft.
De belastingen die op de fundering worden uitgeoefend (zoals het gewicht van het gebouw).
De gewenste constructie (bijvoorbeeld een woning, schuur of aanbouw).

Zonder deze gegevens kan een berekening niet worden uitgevoerd. Het is daarom aan te raden om een ervaren constructeur in te schakelen, in plaats van zelf te proberen een berekening te maken.

Methoden voor het uitvoeren van een berekening

Er zijn twee hoofdmethoden om een sterkteberekening uit te voeren:

1. Handberekening

Voor eenvoudige constructies kan een sterkteberekening handmatig worden uitgevoerd. Deze methode is gebaseerd op klassieke mechanica en sterkteleer. Met een handberekening wordt de spanning in de bruto doorsnede berekend, eventueel vermenigvuldigd met een spanningsconcentratiefactor om rekening te houden met spanningsconcentraties in uitsparingen of inkervingen in het materiaal.

2. Eindige Elementen Methode (EEM)

Voor complexere constructies wordt gebruikgemaakt van de Eindige Elementen Methode (EEM), ook wel bekend als Finite Element Analysis (FEA). Bij deze methode wordt het constructiedeel opgedeeld in kleine elementen, die met knooppunten zijn verbonden. Het gedrag van elk element is wiskundig eenvoudig te berekenen, en door veel elementen te combineren, is een gedetailleerde berekening van de spanningen en stijfheid mogelijk. Deze methode is essentieel voor het analyseren van ingewikkelde constructies en levert gedetailleerde informatie over de sterkte en stabiliteit van de fundering.

Funderingsberekening en de ondergrond

De ondergrond speelt een grote rol bij het bepalen van het type fundering en de benodigde berekening. Een standaard fundering is bijvoorbeeld niet van toepassing op zwakke gronden zoals veen of klei. In dergelijke gevallen is een palenfundering vaak de enige optie.

Bij een fundering op palen wordt rekening gehouden met:

De draagkracht van de palen.
De afmetingen en wapening van de funderingselementen.
De belastingen uit de bovenliggende constructie.

Een constructeur moet de draagkracht van de palen en de belastingen op elkaar afstemmen, waarbij de wapening in de fundering op verschillende posities kan variëren. Naast de fundering berekenen, moet de constructeur ook een constructietekening leveren, een palenplan en een wapeningstekening. Deze tekeningen dienen als praktische handleiding voor de aannemer en moeten nauwkeurig zijn.

Wanneer een fundering extra ondersteuning nodig heeft

In sommige gevallen is extra ondersteuning nodig, bijvoorbeeld wanneer er lokaal grote belastingen op de fundering komen. In dergelijke gevallen kan het nodig zijn om palen te groeperen onder één funderingselement, wat een poer genoemd wordt. Een poer is vaak hoger en breder dan een normaal funderingselement en kan 2, 3 of 4 palen bevatten, afhankelijk van de belasting. In extreme gevallen kunnen er zelfs 8 of meer palen nodig zijn. Dit komt echter vooral voor in niet-standaard woningbouwprojecten.

Funderingscalculator en eenvoudig toepassen

Voor eenvoudige constructies en kleinere projecten zijn er ook online tools beschikbaar, zoals een funderingscalculator, waarmee je snel kunt bepalen of een fundering geschikt is. Deze tools vragen je om gegevens in te voeren, zoals de belasting, de oppervlakte van de fundering, en het draagvermogen van de grond. Op basis van deze gegevens berekent de tool of de fundering voldoet aan de vereisten. Het is een handig hulpmiddel voor een eerste indruk, maar vervangt geen echte berekening door een constructeur.

Conclusie

Een correcte sterkteberekening van de fundering is onmisbaar voor elk bouwproject. Het zorgt niet alleen voor de veiligheid van het gebouw, maar ook voor de duurzaamheid en functie. Een fundering moet voldoen aan de bouwvoorschrachten en veiligheidsnormen, en dit is alleen mogelijk met een professionele berekening. Er zijn verschillende methoden om een berekening uit te voeren, variërend van eenvoudige handberekeningen tot ingewikkelde computermodellen. Ongeacht de methode, is het belangrijk om rekening te houden met de belasting, de ondergrond en de benodigde wapening. Het is daarom aan te raden om een ervaren constructeur in te schakelen, die de situatie op locatie kan beoordelen en de juiste berekening kan uitvoeren.