Voorbeeldberekening fundering op staal: Uitleg, toepassing en stappenplan
Bij het bouwen of verbouwen van een woning is het kiezen van de juiste fundering een van de meest fundamentele keuzes. Een van de meest gebruikte funderingsvormen in Nederland is de fundering op staal. Deze funderingswijze wordt toegepast wanneer de bodem voldoende draagkracht heeft en is meestal goedkoper en eenvoudiger uit te voeren dan alternatieven zoals paalfunderingen. In deze artikel geef ik een gedetailleerde uitleg van wat een fundering op staal precies inhoudt, wanneer het toepasbaar is, en hoe de berekening van zo’n fundering verloopt. Daarnaast worden verschillende soorten funderingen op staal besproken, met aandacht voor plaatfunderingen en poerfunderingen.
Wat is een fundering op staal?
Hoewel de term "staal" in de naam staat, heeft een fundering op staal niets met het gebruik van het materiaal staal te maken. De oorsprong van de term ligt in het oude Germaans en Frans, waarin "stal" of "estal" staat voor "rusten op" of "vaste ondergrond". Deze funderingswijze betreft een constructie waarbij muren of wanden, vaak met een verbrede voet, direct op een draagkrachtige bodem rusten. Dit zorgt voor een stabiele basis voor het gebouw.
Uitleg van de constructie
De fundering op staal bestaat meestal uit een betonstrook of een betonplaat die onder de muren of wanden van het gebouw geplaatst wordt. Deze strook of plaat moet breed genoeg zijn om de druk van het bovenliggende bouwwerk op de grond te verdelen. De verbrede voet is nodig wanneer de door het bouwwerk uitgeoefende druk groter is dan het draagvermogen van de ondergrond. De breedte en hoogte van de funderingsvoet worden berekend op basis van de belasting en het draagvermogen van de grond.
Voorwaarden voor toepassing
Niet overal is een fundering op staal toepasbaar. Voor deze funderingswijze is het noodzakelijk dat er een draagkrachtige zandlaag aanwezig is, waarop de fundering kan rusten. In regio’s waar de ondergrond bestaat uit klei of veen — zoals in de Randstad — is dit vaak niet het geval. In dergelijke gevallen is een andere funderingswijze nodig, zoals een fundering op palen.
Voor een fundering op staal is ook belangrijk dat de ondergrond voldoende stabiel is om ongelijkmatige zakkingen te voorkomen. Anders kan schade of zelfs instortingsgevaar ontstaan. Daarom wordt het draagvermogen van de ondergrond bepaald met sonderingen, een techniek waarbij proeven worden gedaan om de drukverdeling in de bodem te bepalen.
Toepassing van fundering op staal in Nederland
In Nederland is een fundering op staal vooral geschikt in het midden, zuiden en oosten van het land. Deze regio's hebben vaak een grond die geschikt is voor deze funderingswijze. Ook langs de kust, op duingrond, is het vaak mogelijk om een fundering op staal te gebruiken. In het westen van Nederland, waar de ondergrond vaak uit slappe klei- en veenlagen bestaat, is een fundering op palen vaak de betere keuze.
Berekening van een fundering op staal
Het berekenen van een fundering op staal is vaak eenvoudiger en goedkoper dan bijvoorbeeld een paalfundering. Toch is het een essentieel proces dat door een ervaren constructeur moet worden uitgevoerd. De berekening houdt rekening met de belasting die het gebouw op de fundering uitoefent en het draagvermogen van de ondergrond.
Belasting en drukverdeling
De belasting die het gebouw op de grond uitoefent wordt meestal uitgedrukt in kN/m (kilonewton per meter). De druk die deze belasting op de ondergrond uitmaakt wordt berekend met de formule:
$$ F = \text{belasting in kN/m} $$ $$ p_{gr} = \text{gronddruk in N/mm²} $$
De breedte van de funderingsvoet (b) kan vervolgens worden berekend aan de hand van deze formules. Dit zorgt ervoor dat de druk op de ondergrond binnen de toelaatbare grenzen blijft. Ook de hoogte van de funderingsvoet speelt een rol in deze berekening.
Technische normen
Volgens de Nederlandse norm NEN 6744 mag een fundering op staal niet dieper zijn dan vijf maal haar kleinste dwarsafmeting. Dit betekent dat de breedte en hoogte van de funderingsvoet in een bepaalde verhouding moeten staan om de stabiliteit van het bouwwerk te garanderen.
Voorbeeldberekening
Stel dat het gebouw een belasting uitoefent van 150 kN/m en de grond een draagvermogen heeft van 0,15 N/mm². De benodigde breedte van de funderingsvoet kan als volgt berekend worden:
$$ b = \frac{F}{p_{gr}} $$
$$ b = \frac{150}{0,15} $$
$$ b = 1000 \text{ mm} $$
Dit betekent dat de funderingsvoet minimaal 1 meter breed moet zijn om de belasting op de grond te verdelen.
Soorten funderingen op staal
Er zijn verschillende vormen van funderingen op staal die kunnen worden gebruikt, afhankelijk van de situatie en de belasting die op de grond wordt uitgeoefend.
1. Plaatfunderingen
Een plaatfundering bestaat uit een grote, zwaargewapende betonvloer die direct onder het gehele bouwwerk wordt geplaatst. Deze funderingswijze is handig wanneer het bouwwerk overal gelijkmatig belasting uitoefent. Het voordeel is dat deze fundering relatief eenvoudig uit te voeren is. Echter, er is een risico op ongelijkmatige zakking, wat kan leiden tot schade aan het gebouw.
2. Poerfunderingen
Een poer is een vierkante of rechthoekige betonconstructie die onder zware kolommen wordt geplaatst. Deze funderingswijze wordt vaak gebruikt wanneer de belasting onder een kolom vrij hoog is. De dikte van de poer is dan groter om de belasting voldoende te ondersteunen.
3. Strookfunderingen
Een strookfundering is een betonstrook die onder de muren van het gebouw ligt. Deze funderingswijze is de meest gebruikte vorm van een fundering op staal. De breedte van de strook wordt berekend op basis van de belasting die de muren uitoefenen en het draagvermogen van de ondergrond.
Toepassing in verbouwingen en nieuwbouw
Een fundering op staal kan zowel in nieuwbouw als in verbouwingen worden toegepast. In nieuwbouw wordt deze funderingswijze vaak gebruikt wanneer de ondergrond voldoende draagkracht heeft. In verbouwingen is het belangrijk om de bestaande fundering te onderzoeken en te bepalen of het mogelijk is om een fundering op staal aan te leggen.
Voorbeelden van situaties waarin een funderingsberekening nodig is, zijn: - Het bouwen van een nieuwe woning - Het verwijderen van een dragende muur - Het plaatsen van een aanbouw of uitbouw - Het bouwen van een garage of schuur - Het plaatsen van een dakterras of dakopbouw
In deze gevallen is het noodzakelijk dat een constructeur een funderingsberekening uitvoert. Dit zorgt ervoor dat het bouwwerk voldoet aan de normen en veilig is.
Stappenplan voor het uitvoeren van een funderingsberekening
Het uitvoeren van een funderingsberekening is een essentieel onderdeel van het bouwproces. Hieronder volgt een overzicht van de stappen die meestal worden genomen.
1. Onderzoek van de ondergrond
De eerste stap is een onderzoek naar de ondergrond. Dit gebeurt meestal met sonderingen, waarbij proeven worden gedaan om het draagvermogen van de bodem te bepalen. Op basis van deze gegevens kan worden bepaald of een fundering op staal of een andere funderingswijze nodig is.
2. Bepalen van de belasting
De belasting die het gebouw op de fundering uitoefent moet worden berekend. Dit houdt rekening met de gewichten van muren, vloeren, daken en eventuele extra constructies. De belasting wordt meestal uitgedrukt in kN/m.
3. Bepalen van de afmetingen van de funderingsvoet
Op basis van de belasting en het draagvermogen van de ondergrond wordt de breedte en hoogte van de funderingsvoet berekend. Deze afmetingen zorgen ervoor dat de druk op de grond binnen de toelaatbare grenzen blijft.
4. Ontwerp en tekeningen
Naast de berekening moet ook een constructieontwerp worden gemaakt. Dit omvat het maken van een funderingsplan, een palenplan (indien van toepassing), en een wapeningstekening van de fundering. Voor woningen worden deze drie tekeningen meestal los gemaakt, terwijl bij verbouwingen of kleine klussen deze tekeningen soms worden gecombineerd.
5. Constructieberekening en vergunning
De constructieberekening is een essentieel onderdeel van de bouwvergunning. Deze berekening zorgt ervoor dat het bouwwerk voldoet aan de normen en veilig is. Bij ConstructieShop.nl wordt bijvoorbeeld een constructieberekening binnen 48 uur gemaakt, waardoor het bouwproces sneller kan verlopen.
Conclusie
Een fundering op staal is een veelvoorkomende en meestal eenvoudig uit te voeren funderingswijze. Het is echter essentieel dat deze funderingswijze enkel wordt toegepast wanneer de ondergrond voldoende draagkracht heeft. De berekening van een fundering op staal houdt rekening met de belasting die het gebouw uitoefent en het draagvermogen van de ondergrond. Door een zorgvuldige berekening en het maken van de juiste tekeningen kan een veilige en duurzame fundering worden gerealiseerd.
Wanneer de ondergrond niet geschikt is, zoals in de Randstad, is een andere funderingswijze — zoals een fundering op palen — vaak de betere keuze. Het is daarom belangrijk om een constructeur te raadplegen bij het bouwen of verbouwen van een woning, om te bepalen welke funderingswijze het meest geschikt is voor de situatie.
Bronnen
Related Posts
-
Vroegere bestrating als fundering: Historische oplossingen voor huidige bouwprojecten
-
Vrijdragende vloeren op funderingen: Constructieve oplossingen, technische details en duurzame uitvoering
-
Voorzien van voldoende diepte: De rol van vorstvrije aanlegdiepte bij funderingen
-
Voorziening van funderingen tegen vorst: de juiste diepte en toepassing in de praktijk
-
Vorstvrije fundering: begrippen, toepassingen en praktische uitvoering
-
Vorstvrij aangelegde fundering: Belang, Toepassing en Technische Aanleg
-
Vorstrand op fundering storten: Uitleg, voorbereiding en toepassing
-
Fundering met Vorstrand: Bouwtechniek voor Stabiliteit en Vorstbestendigheid bij Lichte Bouwwerken