Voor staal in de betekenis van "hard ijzer" zie staal (constructiestaal, bouwmetaal). Fundering op staal betekent dat een gebouw op de zandlaag staat die draagkrachtig genoeg is om direct op te funderen, vaak ca. 1 tot 2 meter onder het maaiveld. Het woord staal houdt in dit geval grondslag of ondergrond in en heeft niets met staal (ijzer) te maken. De vaste grond is hier de zandlaag of andere laag die zo hard en stabiel is dat er niet geheid hoeft te worden. De fundering komt direct op deze zandlaag, minimaal zo'n 80 cm onder het maaiveld zodat de fundering onder de vorstgrens ligt. Funderen op staal is vaak alleen mogelijk op zandgrond of mergelgrond.
Fundering op staal en de belangrijkste aandachtspunten
De module Geotechniek van KIVI legt de term fundering op staal duidelijk uit: "Funderingen op staal hebben betrekking op constructies die op relatief geringe diepte op de draagkrachtige ondergrond worden gefundeerd, veelal door tussenkomst van een verbrede voet.
Bij fundering op staal spelen de volgende aspecten mee: het weggraven van grond voor een nieuwe fundering op staal kan bij belendingen (buurgebouwen) voor het bezwijken van de fundering zorgen; een nieuwe fundering kan de gronddruk onder belendende percelen veranderen waardoor zettingen kunnen ontstaan; grondwaterstand: door het (tijdelijk) verlagen van de grondwaterspiegel kunnen zettingen optreden; soms is het mogelijk bij een fundering op staal de funderingszetting te stabiliseren door het aanbrengen van een plaatfundering van schuimbeton onder de gehele woning.
Historische herkomst en betekenis
De term "bouwen op staal" is volgens Bouwkundige termen van Haslinghuis en Janse afkomstig uit het Oudgermaanse stal (staan op, rusten op), van het Oudfranse estal (stand, vaste plaats, staan op, rusten op; denk aan de term opstal). In een andere bron lijkt de term afkomstig van de Veluwe, waar op beperkte diepte een harde, vaste grondslag (oerlaag) aanwezig is die "zo hard was als staal".
Bij een fundering op staal rust de constructie direct op draagkrachtige bodem. Dit is alleen mogelijk bij een voldoende stevige ondergrond van zand of klei. Een probleem wat we tegenwoordig veel zien, is dat door inklinking van grond bodems die vroeger voldoende draagkrachtig waren, dat nu niet meer zijn. Hierdoor zakken delen van woningen scheef weg.
Soorten fundering op staal en alternatieven
Een fundering op staal is niet zoals de naam doet vermoeden een fundament gemaakt op een stalen ondergrond; de term komt uit de betekenis "op de beschikbare grond". De beschikbare grond staat hier voor een harde en stabiele zandlaag waarbij hijen niet nodig is. Een fundering kan erg gevoelig zijn voor verzakkingen. Het is daarom belangrijk om te zorgen voor een stevige ondergrond.
Om een stalen fundering te maken kan dat gedaan worden op verschillende manieren met elk hun eigen voor- en nadelen. Een volledig alternatief waarvoor je kunt kiezen is een fundering op palen. Dit is een soort fundering die wordt toegepast wanneer de ondergrond niet geschikt is voor een fundering op staal.
Het grote voordeel van het realiseren van een plaatfundering is dat deze relatief eenvoudig te plaatsen is. Bij deze manier van funderen wordt er namelijk een gewapende betonvloer geplaatst op het zand. Het nadeel hiervan is wel dat de vloer gevoelig is voor doorzakking. Een strook- of strokenfundering bestaat uit lange en strookvormige funderingselementen. Het voordeel hiervan is dat je kunt besparen op materiaal door kleinere platen/stroken te plaatsen. Een poer- of poerenfundering bestaat uit poeren die onder zware kolommen geplaatst worden. Het voordeel hiervan is dat ze het gewicht van kolommen kunnen opvangen; een nadeel is dat ze gevoelig zijn voor vervorming.
De kosten van een fundering op staal lopen sterk uiteen. De prijs hangt af van een verplicht bodemonderzoek, het soort fundering, afvoer van grond en de prijs voor de verschillende materialen. Wil je exact weten wat de kosten zijn voor een fundering op zand? Heeft jouw constructeur een detailtekening en een definitieve berekening gemaakt? Bestel dan alle materialen eenvoudig online. Ook de materialen voor de bekisting van je fundering op staal, zoals de wapening, bestel je eenvoudig in onze webshop.
Funderingstypen en toepassingen
- Strokenfundering: brede, ongewapende of gewapende betonstroken onder dragende muren die volgen de contouren van buitenmuren.
- Plaatfundering: doorlopende gewapende betonplaat onder het gehele gebouw, gewicht verdeeld over ondergrond.
- Vorstrand: verdiepte rand langs plaat- of strokenfundering tot onder de vorstgrens (60â80 cm onder maaiveld) om bevriezing te voorkomen; isolatie kan extra bescherming bieden.
- Paalfunderingen: palen van beton, hout of staal die gewicht via palen naar diepere draagkrachtige lagen brengen; mogelijk geheid, geschroefd of geboord.
Profielen en materialen voor balken
Staalprofielen die vaak voorkomen zijn H-profielen (HEA, HEB, HEM), I-profielen (IPE), en U-profielen (UPE, UPN). Een H-profiel heeft de vorm van de letter H met brede flenzen; een I-profiel is een H-profiel met kortere flenzen. Een U-profiel heeft rechte of schuine flenzen en wordt vaak gebruikt als randbalk.
Voordelen van I-profielen: kortere flenzen maken ze makkelijker te plaatsen en lichter, waardoor ze goedkoper zijn bij dezelfde hoogte. De sterkte van H-profielen is hoger bij vergelijkbare hoogte, waardoor HEA200 ongeveer gelijk kan zijn aan IPE270 met minder hoogteverschil, wat veel redenen geeft om voor H-profielen te kiezen bij grotere overspanningen.
Welke profielform is geschikt hangt af van de overspanning en belasting. Voor fundering op staal en balkconstructies zijn HEB, HEA en IPE veelvoorkomend; UPE en UPN worden vaak als randbalk of speciale toepassingen gebruikt. Daarnaast bestaan buisprofielen (SHS, RHS, CHS) en massieve T- en L-profielen, maar deze worden minder frequent als dragende balken toegepast.
Materiaalkeuze en verwerking
Bij stalen balken is de afmeting en wanddikte cruciaal voor draagvermogen. HEA-balken met dikkere flenzen bieden bij hetzelfde profielhoogte een groter draagvermogen dan IPE-balken. De afwerking en behandeling van staal (onbehandeld, gestraald, verzinkt of gecoat) bepaalt de duurzaamheid, vooral buiten of in vochtige ruimtes. Verf en coating verbeteren hechting na voorbehandeling zoals stralen.
Platten en verbindingen zoals voetplaten, koppplaten en aanlasplaten spelen een cruciale rol voor betrouwbare verbindingen. De juiste keuze en installatie vereisen vaak een sterkteberekening door de constructeur, rekening houdend met wind-, water- en sneeuwbelasting, aard van de fundering en Eurocode-normen.