In Nederland worden twee funderingswijzen veelal toegepast: een fundering op palen en een fundering op staal. Een fundering op palen is duurder, maar soms de enige of beste optie afhankelijk van de grondsoort. Een fundering op staal kan door een ervaren klusser worden uitgevoerd mits de juiste hulp en een helder stappenplan. Het stappenplan zoals aangegeven onder "Fundering" kan daarbij als leidraad dienen: “Betonnen fundering storten: Zelf een fundering op staal maken”.
Wanneer is een fundering op staal toepasbaar?
Een fundering op staal betekent niet (zoals de naam suggereert) een fundering gestort op stalen platen. De term komt voort uit het idee dat de ondergrond zo ‘hard als staal’ is. Dit duidt op een ondergrond van zand die zo dicht op elkaar is geperst dat deze eigenschappen van beton heeft en daardoor als ‘vaste grond’ wordt beschouwd. Deze vaste grond kan enkele (tientallen) centimeters diep liggen, maar kan ook pas op tientallen meters diepte aanwezig zijn. Boven deze lagen kunnen klei, kalk of mergel liggen. In dergelijke gevallen kan een fundering op palen nodig zijn om verzakkingen en scheuren te voorkomen. Soms ligt de vaste grond pas op grote diepte, waardoor palen de juiste oplossing zijn.
Voor grotere projecten zoals een huis of een kantoorpand is het sterk aan te raden om een grondexpert in te schakelen. Deze voert een bodemonderzoek of sondering uit om de weerstand en samenstelling van de lagen in kaart te brengen. Zo kan worden vastgesteld of een fundering op staal verantwoord is. Een tip: wanneer u een huis bouwt in een nieuwe buurt, informeer bij toekomstige buren naar hun fundering voor indicaties over de juiste keuze voor uw project.
Als uit het onderzoek blijkt dat een fundering op staal toepasbaar is, begint de voorbereiding met de draagkracht van de vaste grond te bepalen. Het kan nodig zijn om de grond tot ongeveer 3 meter af te graven en weer aan te vullen met zand, waarna verdichting (trilplaat) de draagkracht verhoogt. De voet van de fundering moet altijd breder zijn dan de draagmuren, zodat de belasting goed verdeeld wordt. De vuistregel is vaak: aanlegbreedte van de fundering 2 à 3 keer de dikte van de draagmuren, al is het verstandig om dit door een bouwkundige te laten controleren.
Fundering op staal door middel van metselwerk, beton en bestaandt toegepaste methoden
Fundering op staal door middel van metselwerk is een ouderwetse methode en tijdrovend. Veel oudere woningen in Nederland zijn op deze wijze gefundeerd. Het eerste, brede metselwerk wordt meestal gedaan met kalkzandstenen blokken, metselwerk per twee lagen en met ¼ verspringing aan beide zijden ten opzichte van de laag eronder (trapsgewijs metselen). Twee lagen onder het maaiveld worden vervolgens met gevelstenen gemetseld. VBI-funderingsbekistingen zijn ook mogelijk bij palen.
Fundering op staal door middel van beton is de meest gebruikte methode. Nadat de juiste diepte en breedte is afgegraven, wordt bekisting gemaakt en vervolgens bouwfolie gelegd om lekkage van het beton te voorkomen. Afhankelijk van de draagkracht wordt beton met wapeningsnetten (bewapend beton) toegepast; bij twijfel is bewapend beton verstandig. Een doe-het-zelver legt beton via krimpnetten op klosjes zodat deze netten in het beton verdwijnen.
Wat is een fundering op staal precies?
Een fundering op staal heeft niets met het materiaal staal te maken. De term ‘op staal’ is historisch en verwijst naar het zetten van de fundering op de beschikbare ondergrond. Dit begrip wordt tegenwoordig in de constructiewereld gebruikt om aan te geven dat belastingen direct via een plat funderingselement naar de ondergrond worden doorgegeven, zonder fundering op stalen platen. De term is dus eerder geografisch/terminologisch dan materieel.
De verschillen tussen zand- en kleigrond
Zandgrond is korrelig en glijdt gemakkelijk; kleigrond is compacter en kan in klonten worden opgepakt. Een belangrijk verschil is de capaciteit water vast te houden: klei houdt water veel beter vast dan zand. Dit heeft grote implicaties voor funderingen: klei kan zwakker worden bij vochttoetreding en verzakken. Daarom moet een fundering op staal meestal geplaatst worden op een zandlaag die maximaal 3 meter onder het maaiveld ligt; anders kunnen verzakkingen en schade optreden. In gebieden waar de vaste draagkrachtige zandlaag diepte heeft, kan een fundering op staal mogelijk zijn; bij ontbrekende zandlaag verdient een paalfundering vaak de voorkeur.
Als de ondergrond niet aan zand voldoet op de gewenste diepte, kan grondverbetering of grondvervanging nodig zijn. Hierbij kan schoon zand of andere materialen zoals Argexkorrels, polystyreenschuimblokken, schuimbeton of schuimslakken worden toegepast. Belangrijk is de diepte van de te vervangen grondlaag; te diep verwijderen is vaak niet efficiënt en duurder dan een paalfundering.
Grondonderzoek en draagkrachtberekening
Een nauwkeurige funderingsberekening vereist kennis van belasting, grondsoort en veiligheidsmarges. Een burgerwoning kan vaak met grove richtlijnen en tabellen zelf benaderd worden, maar voor grotere projecten is een constructeur vereist. Een constructieberekening en bouwtekening zijn verplicht voor aanvraag van een omgevingsvergunning en om de fundering volgens normen (NEN 6740/6743/6744) te toetsen. De draagkracht van de bodem wordt bepaald via sonderingen (CPT) of door aannames op basis van de regionale bodemkaart wanneer sondering ontbreekt.
Belangrijke krachten die op de fundering inwerken zijn: eigen gewicht, gebruikslast (personen en inrichting: circa 150 kg/m²), sneeuwlast, windlast, en de draagkracht van de bodem. Er bestaan tabellen met draagkracht per bodemtype (vaste zandgrond, matig vaste zandgrond, lichte klei, zware klei, veen). Voor een tuinhuisje kan een voorbeeld worden toegepast: totale belasting berekenen en delen door de draagkracht van de bodem om het benodigde funderingsoppervlak te bepalen. Voor kleine bijgebouwen kan dit vaak zelf gedaan worden; voor grotere projecten is een constructieberekening nodig.
Drie hoofdtypen funderingen op staal
- Plaatfunderingen: grote, zwaar gewapende betonvloeren met geringe dikte of dikke keldervloeren met opname van grondwaterdrukken. De verdeling van krachten op de betonnen vloer en de mogelijkheid van verende werking van de ondergrond zijn bepalend.
- Strookfunderingen: lange strookvormige funderingselementen onder dragende muren en gevels. Belasting wordt als lijnlast of als puntlast bij doorsnede beschouwd; de 2D-achtige verdeling van belasting in de ondergrond speelt een rol.
- Poerfunderingen: vierkante platen met beperkte dwarsafmetingen onder zware kolommen. Geleverd met dikkere platen en grotere dwarsdoorsnede en gevoelig voor excentrische belasting en ongelijke vervormingen.
Elk van deze typen vereist een constructieberekening en een goede afstemming tussen constructeur en geotechnisch adviseur. Voor complexe geometrieën kunnen stroken met variërende breedtes en integratie van poerfunderingen extra aandacht vereisen.
Gronddekking en ondergrondse schematisering
Gronddekking (diepte van aanlegniveau ten opzichte van directe grondslag) beïnvloedt de draagkracht en de kans op vriezen. Een vorstvrije aanlegdiepte van circa 0,6 tot 0,8 meter wordt in Nederland vaak aangehouden. Voor berekening is het belangrijk de ondergrond in lagen te schematiseren (A1100, A1200, A1300) en de eigenschappen per laag te bepalen: drooggewicht, vochtige gewicht, φ'-hoek van wrijving, en cu (ongedraineerde schuifsterkte). Een gunstige grondverbetering kan de draagkracht verhogen als de verbetering lang genoeg en wijd genoeg wordt toegepast (minimaal 1,5 b' en 4 b' waarborgen).
Effectieve funderingsbreedte en interactie constructie-ondergrond
Bij de berekening van draagvermogen en zetting moet rekening worden gehouden met de effectieve breedte (of lengte) van stroken en platen. Excentrische belasting vereist een aangepaste benadering; in veel gevallen is de stijfheid van de bovenbouw en van de ondergrond van invloed op de verdeling van druk en zetting, vooral bij grote funderingsoppervlakken. Een verstandige aanpak is om de interactie tussen vloer en ondergrond modelleren, bij voorkeur met eindige-elementen zoals PLAXIS, in plaats van uitsluitend te werken met eendraadsbedekkingsconstanten.
Hoe kom ik erachter of een fundering op staal goed geplaatst is?
Bij aankoop van een woning met een fundering op staal is het belangrijk: een constructieberekening controleren, controleren of een grondonderzoek is uitgevoerd door een onafhankelijke partij, en nagaan of de berekeningen en tekeningen up-to-date zijn. Als alles aanwezig is en verloopt volgens normen, is de kans groot dat de fundering goed geplaatst is. Voor een aanbouw geldt vaak dat de hele constructie samen moet worden berekend en goedgekeurd door één constructeur.
Belangrijke conclusies en toekomstgerichte vragen
Een fundering op staal is toepasbaar wanneer er zandlaag op korte diepte aanwezig is en de draagkracht voldoende is. Als vochttoetreding de kleilaag verzwakt, kan een fundering op staal ongeschikt zijn en zijn palen een beter alternatief. Grondverbetering kan kleine gebieden beter dragen, maar is afhankelijk van diepte en breedte. Een constructieberekening biedt duidelijke voordelen: veiligheid, lagere materiaalkosten door optimalisatie en betere verzekeringsdekking doordat de constructeur verantwoordelijkheid kan dragen voor de berekening.
Mocht u vragen hebben over uw fundering, neem dan contact op; er kan advies worden gegeven of gerichte berekeningen uitgevoerd.
wat is een fundering op staal?
In dit artikel zijn de belangrijkste regels en overwegingen voor funderingen op staal samengevat, met verwijzingen naar de relevante normen (NEN 674x-serie) en praktische richtlijnen voor draagkrachtberekeningen en grondonderzoek.
tags: #grondspanning #fundering #op #staal