Wat houdt een fundering op staal in?

Op staal gefundeerd is een technische benaming voor alle op toplaag aangebrachte constructies. Het kan daarbij gaan om constructies op zand- of op kleilagen. Afhankelijk van de belasting kan bij laagbouw, zoals woningen voor een fundering op staal worden gekozen. Het kan namelijk een belangrijke kostenbesparende uitvoeringsmethode zijn. Wat houdt een fundering op staal in en waar moet rekening mee worden gehouden?

Fundering op staal

• Belastingafdracht als aanleiding
• Geotechnisch onderzoek
• Combinatie bodemopbouw en belasting bepaalt methode
• Methoden van aanbrengen van fundering op staal
• Hoe diep moet het worden aangebracht?
• Beperkte zetting vereist

Belastingafdracht als aanleiding

Gebouwen bestaan uit betonvloeren, daken en kalkzandsteen wanden. Het totaal aan gewicht wordt daarbij via centraal dragende wanden afgevoerd. Die belasting kan via een betonbalk op palen worden overgedragen of kan rechtstreeks op staal worden aangebracht. De belastingen kunnen groot zijn en dus dient er concreet aan een opvangconstructie worden gedacht. Hoe wordt een fundering op staal bepaald?

Geotechnisch onderzoek

Om inzicht te verkrijgen in de bodemgesteldheid dient een geotechnisch onderzoek te worden uitgevoerd. Er dienen ter plaatse sonderingen te worden gemaakt tot minimaal 15 m diepte. Het geeft goed inzicht in wat voor lagen er in de bodem aanwezig zijn, waarnaast kan worden bepaald op welk niveau belastingen kunnen worden afgedragen. Indien de qc-waarde van de sondering over een toplaag meer dan 5 MPa is bij een dikte van minimaal 1,5 m kan worden overwogen om op staal het gewicht te laten afvloeien.

Combinatie bodemopbouw en belasting bepaalt methode

Voor het ontwerp van een fundering moet eerst worden bepaald wat de draagkracht van de bodem is. Op basis van voorgaande qc-waarden kan middels NEN 6740 tabel 1 “representatieve waarden van grondeigenschappen” de inwendige wrijvingshoek φ’ van de bodemlagen worden bepaald. Het vormt de ingang voor de bepaling van de benodigde betonbreedte bij een bepaalde belastingsgrootte. Middels NEN 6744 kan daarmee de benodigde breedte en zetting van de strook worden bepaald.

Methoden van aanbrengen van fundering op staal

Zit er een draagkrachtige laag aan het oppervlak dan kan een gebouw daarop worden aangebracht. Betreft het een goede draagkrachtige zandlaag dan kan het gebouw op stroken worden aangelegd. Dit houdt in dat een betonlaag met een breedte variërend van 600 mm dik 150 mm tot circa 1500 mm dik 200 mm wordt toegepast, zodat belastingen uit de laagbouw naar de bodem worden afgevoerd. De brede stroken zitten onder vloerdragende wanden en smalle stroken onder voor- en achtergevel. Alleen staande kolommen kunnen daarbij worden opgevangen middels een vierkante poer. Is er echter sprake van een draagkrachtige kleilaag dan kan worden overwogen om een plaat toe te passen. De woning komt dan te staan op een doorgaande betonplaat, zodat belastingen goed worden verdeeld en vervormingsverschillen minimaal blijven. Let wel dat het dan aantrekkelijk kan zijn om de woning compleet uit te voeren met kelder.

Hoe diep moet het worden aangebracht?

Vorst in de winter kan grote invloed uitoefenen op de draagkracht van een bodemopbouw. Is het buiten zoveel graden onder nul dan bevriest eveneens de bovenste zoveel decimeter. Het bevriezen van grond kan inhouden dat het vervormt en mogelijk opdooi gaat plaatsvinden. Bij stevige vorst kan hangend grondwater bevriezen en uitzetten, waardoor de toplaag gaat werken. Gaat het daarna dooien kan de laag instabiel raken, doordat er een te hoge relatieve vochtigheidsgraad heerst. Het is vaak zichtbaar bij wegen die bij dooi gaan vervormen, omdat de fundering is aangetast door ijs. Uiteraard moet de invloed van vorst bij woningen worden voorkomen en dat houdt in dat onderkant fundatie op minimaal 800 mm onder maaiveldniveau moet liggen. De kans dat op dit niveau vorst voorkomt is uitgesloten.

Beperkte zetting vereist

Is er sprake van fundatie op klei dan zullen er zettingen optreden. Die vervormingen moeten uiteraard binnen bepaalde grenzen blijven. Normaal mag de zetting in de gebruikstoestand niet meer bedragen dan 0,3 m (ruime eis), waarnaast de zettingsverschillen niet meer dan 1:300 mogen zijn. Indien er meer zetting van toepassing is dan treedt er scheefstand van het gebouw op, waardoor de woning niet leefbaar wordt geacht. Wordt hieraan voldaan dan is rekentechnisch een verantwoorde fundering gekozen. Let wel dat de meeste zettingen gedurende de bouw optreden en dus achteraf niet merkbaar zijn. Daarnaast wordt ook vaak gekozen voor minder ruime eisen aan de zetting om verhoogde zekerheid aangaande constructieve veiligheid te hebben.

Het is altijd van belang om constructies en fundaties door te laten rekenen door een ingenieursbureau zodat er zekerheid is aangaande het draagvermogen van de bodemopbouw. Bovendien dient aan Bouw- en Woning Toezicht toestemming te worden gevraagd voor het funderen op staal.

Lees verder

• Wat doet Bouw- en Woningtoezicht?
• Gebruik Koppejan om de zetting uit te rekenen
• Fundering: waar staat een gebouw op, hoe is het gefundeerd?
• Betonpalen, hoe worden deze aangelegd of gemaakt?
• De sondering om draagkracht te bepalen