3.2 Ondergrond

Een steiger rust op de grond of op constructiedelen. Het is duidelijk dat de sterkte en stabiliteit van een steiger in grote mate afhankelijk zijn van de sterkte van de steunpunten. Er is een grote variëteit in ondergrond. Om er een aantal te noemen:

  • zand, klei e.d.
  • bestrating van betonnen platen en van (beton)klinkers
  • een betonnen fundering, vloer of balk
  • liggers van een staalconstructie
  • daken en luifels
  • equipment, zoals bordessen en het inwendige van vaten.

Voordat met het opbouwen van een steiger wordt begonnen dient de opdrachtgever te zorgen voor betrouwbare informatie over de draagkracht van de ondergrond of voor een specifieke berekening.

Dit hoofdstuk gaat grotendeels over een steigeropstelling op de grond, omdat daarin de meeste risico’s schuilen.

3.2.1 Voetplaten en onderstoppingen

Staanders moeten altijd worden voorzien van een voetplaat of een voetspindel (zie figuur 3.2.1), tenzij aangetoond wordt dat de ondergrond draagkrachtig genoeg is. De voetplaat of voetspindel verdelen de staanderdruk over de oppervlakte van de ondergrond. En hieronder is altijd een onderstopping nodig, die de staanderbelasting spreidt naar de ondergrond tenzij wordt aangetoond dat de ondergrond voldoende draagkrachtig is.

 

Figuur 3.2.1 Voetplaten, voetspindels, onderstopping en schuine ondergrond

Voor een schuine ondergrond tot een tot een helling van 1:10 (10 cm op 100 cm) worden wiggen of kantelvoetspindels gebruikt. Bij een grotere schuinte moeten de lokale krachtsoverdracht en de sterkte van de verschillende onderdelen worden berekend en gecontroleerd.

3.2.2 Vuistregels ondergrond

De staanderbelasting moet worden gespreid naar de ondergrond. Hoe dikker de bestrating of betonplaat des te groter is de spreiding.

Bij opstelling op het maaiveld bepaalt de dikte van de onderstopping, samen met de sterkte en stijfheid hiervan en de dikte van bijvoorbeeld de bestrating, de spreiding van de kracht in de onderliggende grond. Zie ook figuur 3.2.2¹.

Figuur 3.2.2¹ Spreiding naar de ondergrond

Onderstaande figuur (3.2.2²) geeft vuistregels voor plaatsing van een steiger op maaiveld, met de kanttekening dat er onder de voetplaten altijd stophout moet worden aangebracht.

Steigerhoogte Ondergrond Dikte Opmerking
0 - 24 m Betonnen vloer op maaiveldniveau, al dan niet voorzien van wapeningsstaal >10 cm Geen probleem
0 - 24 m Stelconplaten (2 m x 2 m) 11 - 14 cm Geen probleem
0 - 24 m Betonklinkers 10 cm Geen probleem
0 - 24 m Houten draglineschotten 10 - 15 cm Geen probleem
>24 m

 

 

Berekening gewenst
0 - 10 m Stalen rijplaten 0,5 - 1 cm Geen probleem
> 10 m Stalen rijplaten 1 - 2 cm Berekening gewenst
0 - 10 m Enkel stophout op ongeroerde grond - Geen probleem
> 10 m Enkel stophout op ongeroerde grond - Berekening gewenst
0 - 10 m Enkel stophout op geroerde grond - Ondergrond verdichten (aantrillen)
> 10 m Op geroerde grond altijd extra drukverdeling toepassen Zie boven Ondergrond verdichten, berekening gewenst
Figuur 3.2.2² Vuistregels voor ondergrond bij plaatsing steiger op maaiveld (tot 24 m hoogte)

Wijkt de ondergrond hiervan af, dan moet er een controleberekening of een proefbelasting worden uitgevoerd.

3.2.3 Toelaatbare gronddrukken

Figuur 3.2.3 geeft een indicatie van de maximaal toelaatbare gronddruk op vaak voorkomende grondsoorten.

Indicatie toelaatbare druk σd op bouwgrond in N/mm2
Grondsoort σd  N/mm2
Ingewaterd zand van grondverbetering naar gelang van de dikte van de zandlaag en de draagkracht van de ondergrond 0,05 - 0,1
Vaste zandbodem, nabij riviermonden en zeearmen 0,15 - 0,3
Vaste zandbodem, op draagkrachtige onderlagen 0,2 - 0,4
Zeer vast zand op grote diepte onder maaiveld 0,3 - 0,6
Leemhoudende gronden 0,08 - 0,16
Kleilaag, op draagkrachtige onderlagen 0,1 - 0,2
Mergel 0,3 - 0,8
Zachte krijtlaag 0,1 - 0,2
Grindlaag, op draagkrachtige onderlagen 0,3 - 0,8
Niet-verweerde rotsgrond 0,5 - 2,5
Figuur 3.2.3 Indicatieve toelaatbare druk op bouwgrond

Wijkt de ondergrond hiervan af, dan moet er een controleberekening of een proefbelasting worden uitgevoerd.

Hierbij moet worden aangetekend dat deze informatie geen inzicht geeft in het zettingsgedrag van de ondergrond. Enkele voorbeelden van zettingsgedrag:

  • Zandgrond zal bij belasting in het algemeen een eenmalige zetting geven van enkele millimeters, waarna de ondergrond stabiel is.
  • Kleihoudende grond zal gedurende de gehele belastingsperiode blijven zetten. De steiger kan daardoor enkele centimeters zakken, waardoor de verankeringen onder spanning komen te staan.

3.2.4 Staanderbelasting

Figuur 3.2.4 geeft een indicatie van de staanderbelasting van verschillende steigersystemen. Er is hierbij uitgegaan van:

  • een steigerbreedte van 1,3 tot 1,4 meter
  • een belasting van 3,00 kN/m² op 1,5 werkvloer
  • exclusief belastingfactoren.
Figuur 3.2.4 Indicatieve staanderbelasting exclusief belastingfactoren voor steigersystemen

3.2.5 Onderstopping van staanders op maaiveld

Onder voetplaten en voetspindels hoort stophout, met een minimale afmeting van 200 x 32 x 500 mm. Is de draagkracht van de grond twijfelachtig of is één stuk stophout niet sterk genoeg, werk dan met dubbel stophout, strak naast elkaar gelegd met daarop dwars stophout (eventueel twee lagen).

Figuur 3.2.5 laat zien dat de wijze van onderstoppen een grote invloed heeft op de optredende gronddruk.

Figuur 3.2.5 Relatie tussen wijze van onderstoppen en optredende gronddruk (exclusief spreiding door bestrating)

Belangrijke aanvullende aspecten.

  • De opdrachtgever dient de gemiddelde draagkracht van de grond (0,2 - 0,4 N/mm²) te controleren, bijvoorbeeld door middel van een sondering, zie paragraaf 3.2.6.
  • Ook geroerde grond moet worden gesondeerd en op sterkte worden gecontroleerd, na eerst te zijn aangetrild.
  • Bij steigers hoger dan 24 m moet van geval tot geval worden beoordeeld of de beoogde onderstopping strookt met de optredende belasting. Als de gronddruk te hoog wordt kan eventueel worden besloten om extra onderstopping aan te brengen, bijvoorbeeld in de vorm van Stelconplaten, draglineschotten, biels of dikke rijplaten.

3.2.6 Sonderingen

De diepte van de vaste zandlaag varieert nogal in Nederland. Op de Utrechtse Heuvelrug bevindt de Pleistocene zandlaag zich vrijwel op maaiveldniveau, terwijl deze in Zuid- en Noord Holland op ongeveer 20 meter diepte (- N.A.P.) ligt. Er zal dus vaak bodemonderzoek nodig zijn.

Een veel gebruikte terreinonderzoeksmethode is sonderen. Er wordt een conus met gestandaardiseerde afmetingen de grond ingedrukt. Hierbij wordt de weerstand van de ondergrond tegen indringing van de conuspunt gemeten. Afhankelijk van de soort sondering kan ook de wrijvingsweerstand langs een deel van de conusmantel worden gemeten.

Zet je de gemeten conusweerstand uit tegen de diepte dan ontstaat een sonderingsgrafiek (zie figuur 3.2.61). Deze vormt de basis voor de berekening van de ondergrond.

Figuur 3.2.6¹ Voorbeeld van een sonderingsgrafiek

Handsondeerapparaat

De samenstelling van de bovenste grondlaag kan per locatie erg verschillen. Onderzoek daarnaar kan ook handmatig worden uitgevoerd. Het hiervoor in de markt zijnde sonderingsapparaat bestaat uit een sondeerconus met stang, druksensoren en een microprocessor die de metingen vastlegt (zie figuur 3.2.62).

Het apparaat wordt met de hand de grond ingedrukt. De diepte wordt bepaald door middel van een stalen referentieplaat waartegen ultrasone signalen worden weerkaatst. De uitgeoefende druk wordt bepaald door middel van sensoren. Dit is een betrouwbare manier om de indringingsweerstand van de toplaag van de grond tot 0,8 m diepte te meten. De meetresultaten kunnen direct op het apparaat worden afgelezen, en ook naar de computer worden overgezet.

Figuur 3.2.6² Handsondeerapparaat

Indicatieve methode

Is een handsondeerapparaat niet voorhanden, dan is er een eenvoudige alternatieve manier voor het onderzoeken van de bovenste laag (tot ongeveer 1 meter onder maaiveld). Dit gaat met een piketpaal van ongeveer 1 meter lang, met een doorsnede van 44 x 22 mm. Verricht hierbij de volgende handelingen:

  • zaag een punt aan de paal onder een hoek van 45° (aan 2 zijden);
  • breng op de paal markeringen aan h.o.h. 0,25 m (met potlood of stift);
  • sla de paal in de grond met een vuistje van 1 kg (slahoogte ongeveer 0,5 m);
  • tel het aantal slagen dat iedere keer nodig is om de paal 0,25 m de grond in te krijgen (dit heet kalenderen en komt uit de heibranche);
  • sla de paal minimaal 0,8 m de grond in zodat er in ieder geval 3 kalenderingen zijn te noteren.

Er is sprake van een voldoend dragende grond indien het gemiddeld aantal slagen per kalendering groter is dan vijf.

3.2.7 Onderstopping van staanders op bordessen en dergelijke

Om te beginnen moet een stalen bordes sterk genoeg zijn om een steiger te dragen.
Industriële bordessen zijn vaak berekend op een gelijkmatig verdeelde belasting van 5 kN//m² en/of een puntbelasting van 5 kN).

Het zal duidelijk zijn dat een bordes, berekend op een gelijkmatig verdeelde belasting van 5 kN/m², geen steiger kan dragen die is berekend op steigerklasse 4 (3 kN/m² op 1,5 vloer tegelijkertijd belast), maar bovendien zijn eigen gewicht op het bordes gaat afdragen.

De opdrachtgever moet aangeven hoe zwaar een bordes mag worden belast. Steigers die op stalen bordessen worden geplaatst behoeven (bij voorkeur dubbel) stophout, dat aan beide uiteinden draagt op de constructie, bijvoorbeeld op de bordesbalken (zie figuur 3.2.71). Afhankelijk van de belasting zal een zwaarder profiel (bijv. HEA-staalprofiel) moeten worden toegepast.

Figuur 3.2.7¹ Onderstopping van draagpunt tot draagpunt van onderliggende constructie

Een steiger draagt via de staanders een puntbelasting af naar de ondergrond. Dit afdragen moet gebeuren via:

  •  het bordes zelf (mits puntlast toelaatbaar, bijv. F < 5kN)
  •  doorstempeling
  •  verdeling naar dragende constructie, met behulp van bijvoorbeeld dubbel stophout of een stalen HEA-profiel.

Daarom is het meestal nodig het bordes te onderstempelen, onder het motto: bij twijfel altijd doorstempelen (zoals figuur 3.2.7³ aangeeft).

Maar let wel, doorstempelen kan ook gevaarlijk zijn. Een installatie, die uit bedrijf gaat, kan leiden tot temperatuurwisseling en daardoor uitzetten of krimpen, waardoor de stempels hun functie verliezen of zelfs kunnen bezwijken door overbelasting.

Figuur 3.2.7³ Bij bordessen en dergelijke doorstempelen

Voor steigers op balkons, vloeren, daken enz. gelden in feite dezelfde hoofdregels. De sterkte en stijfheid van dergelijke constructies moeten altijd door de opdrachtgever van het steigerbouwbedrijf worden gecontroleerd en voldoende bevonden.

Bijzondere aandacht is nodig bij het opstellen van steigers op kanaalplaatvloeren, ribcassettevloeren en andere constructies met een onregelmatige doorsnede of met holle ruimten.

Let op: De draagkracht van de ondergrond dient te allen tijde door de opdrachtgever van het steigerbouwbedrijf te worden aangegeven. In een aantal gevallen is niet de steiger, maar juist de ondergrond maatgevend.

Een initiatief van

VSB Vereniging van Steiger-, Hoogwerk- en Betonbekistingbedrijven
www. www.vsbnetwerk.nl

Bouwend Nederland
www.bouwendnederland.nl

Printversie

Geïnteresseerd in een geprinte versie? Bekijk de informatie en bestel uw geprinte versie via ons online bestelformulier. 

Disclaimer

Bij de samenstelling van deze uitgave is door de Commissie Richtlijn Steigers en de instellingen en bedrijven die daaraan hebben meegewerkt, een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht. Door de Commissie en meewerkende derden wordt echter geen aansprakelijkheid aanvaard indien gegevens uit deze uitgave niet mochten leiden tot het bedoelde resultaat of aanleiding mochten geven tot enigerlei schade.
U bevindt zich hier: Home Inhoud Richtlijn 3. Werkvoorbereiding van project 3.2 Ondergrond