4.6 Veel voorkomende gebreken in defecte paalfunderingen
4.6 Veel voorkomende gebreken in defecte paalfunderingen
Overschrijding spanningen in metselwerk rond paalkoppen
De belasting uit het metselwerk zal zich direct boven de paalkop sterk concentreren, daar hier de lastinleiding in de paal of kesp plaatsvindt. Het is voor funderings-metselwerk uit de periode 1900 - 1950 niet vanzelfsprekend dat de aanwezige drukspanningen door het metselwerk en het langshout kunnen worden opgenomen, zie bijlage B6 en verder.
De belasting uit het metselwerk zal zich direct boven de paalkop sterk concentreren, daar hier de lastinleiding in de paal of kesp plaatsvindt. Het is voor funderings-metselwerk uit de periode 1900 - 1950 niet vanzelfsprekend dat de aanwezige drukspanningen door het metselwerk en het langshout kunnen worden opgenomen, zie bijlage B6 en verder.
Bezwijken drukboog
Enkele centimeters boven de paalkop zal de belasting zich al kunnen verdelen over een grotere doorsnede, waardoor de sterkte van de drukboog niet snel maatgevend kan worden. De drukspanning wordt immers ook nog in twee richtingen verdeeld. Bij hogere belastingen zal in het algemeen ook anderhalfsteens metselwerk (d = 330 mm) aanwezig zijn. Geconcludeerd wordt dat overschrijden van de druksterkte van boog niet heel snel aan de orde zal zijn, zie bijlage B7.
Enkele centimeters boven de paalkop zal de belasting zich al kunnen verdelen over een grotere doorsnede, waardoor de sterkte van de drukboog niet snel maatgevend kan worden. De drukspanning wordt immers ook nog in twee richtingen verdeeld. Bij hogere belastingen zal in het algemeen ook anderhalfsteens metselwerk (d = 330 mm) aanwezig zijn. Geconcludeerd wordt dat overschrijden van de druksterkte van boog niet heel snel aan de orde zal zijn, zie bijlage B7.
Bezwijken metselwerk van de bouwmuur
Scheuren die van pand naar pand doorlopen in de tussenliggende bouwmuur (zoals bijvoorbeeld zichtbaar in figuur 4-5) zijn meestal het gevolg van ongelijkmatige zettingen in de fundering onder deze bouwmuur. Hierdoor kunnen aanzienlijke trek- en/of schuifspanningen in het metselwerk ontstaan op plaatsen waar deze bij een goed functioneren van de fundering niet optreden. De vorm van de scheur zegt iets over de oorzaak ervan. Een ervaren constructeur kan uit de vorm en plaats van de scheuren, in combinatie met gegevens van lintvoeg- en vloerwaterpassingen en eventueel beschikbaar meerjarige meetgegevens, vaak vrij goed herleiden welke gebreken de fundering vertoont, zelfs voorafgaand aan het eigenlijke funderingsonderzoek.
Scheuren die van pand naar pand doorlopen in de tussenliggende bouwmuur (zoals bijvoorbeeld zichtbaar in figuur 4-5) zijn meestal het gevolg van ongelijkmatige zettingen in de fundering onder deze bouwmuur. Hierdoor kunnen aanzienlijke trek- en/of schuifspanningen in het metselwerk ontstaan op plaatsen waar deze bij een goed functioneren van de fundering niet optreden. De vorm van de scheur zegt iets over de oorzaak ervan. Een ervaren constructeur kan uit de vorm en plaats van de scheuren, in combinatie met gegevens van lintvoeg- en vloerwaterpassingen en eventueel beschikbaar meerjarige meetgegevens, vaak vrij goed herleiden welke gebreken de fundering vertoont, zelfs voorafgaand aan het eigenlijke funderingsonderzoek.
Vaak is constructief herstel van het metselwerk niet strikt nodig omdat de nieuwe fundering minder afhankelijk is van de schijfwerking van het metselwerk dan de oude. Scheurherstel na afloop van het funderingsherstel kan daarom veelal beperkt blijven tot het dicht maken (stukadoren) van scheuren (binnen), herstel van voegwerk en/of inboeten van stenen. Indien nodig kan wel worden gekozen voor het aanbrengen en vastgrouten van verankeringstaven over de scheur, zodat ook de constructieve samenhang van het metselwerk weer wordt hersteld. In bijlage B8 wordt verder ingegaan op scheurvorming en de constructieve berekening van gescheurd metselwerk.
Bezwijken metselwerk door wegvallen palen
Indien zeer plaatselijk schade aan het metselwerk optreedt kan dit het gevolg zijn van zeer plaatselijke gebreken aan de fundering, zoals het wegvallen van een paal, zie figuur 4-7. Het plaatselijk wegvallen van palen door aantasting van het paalhout, breuk van kespen of geotechnisch bezwijken zal leiden tot herverdeling van de spanningen in het bovenliggende metselwerk, waardoor aangrenzende palen de belasting overnemen. Hoewel er meestal meer aan de hand is, kan soms worden volstaan met plaatselijke reparatie van één paalkop of het bijplaatsen van één paal.
Indien zeer plaatselijk schade aan het metselwerk optreedt kan dit het gevolg zijn van zeer plaatselijke gebreken aan de fundering, zoals het wegvallen van een paal, zie figuur 4-7. Het plaatselijk wegvallen van palen door aantasting van het paalhout, breuk van kespen of geotechnisch bezwijken zal leiden tot herverdeling van de spanningen in het bovenliggende metselwerk, waardoor aangrenzende palen de belasting overnemen. Hoewel er meestal meer aan de hand is, kan soms worden volstaan met plaatselijke reparatie van één paalkop of het bijplaatsen van één paal.
[ link ]
Figuur 4-7 Zeer plaatselijke scheurvorming direct boven fundering.
Het is opvallend dat metselwerk in veel gevallen in staat is belastingen over behoorlijke afstanden te herverdelen, zonder dat bovengronds grote schade zichtbaar wordt. Doordat de palen die de belasting overnemen worden overbelast, zullen deze ook wat zakken, waardoor een steeds groter deel van het pand meedoet in het opvangen van het gewicht. De mate waarin deze herverdeling kan optreden, hangt af van de sterkte van het metselwerk en ook van de daarin aanwezige openingen voor ramen en deuren, die feitelijk een verzwakking vormen. Ook hiervoor geldt dat een rekenkundige benadering vaak lastig is, en beperkt blijft tot enkele globale benaderingen die de constructeur helpen om de ernst van een situatie in te schatten en passende maatregelen te treffen. Voorzichtigheid is geboden, met name in de bouwfase van het funderingsherstel, omdat dan nog extra gaten worden gemaakt in het metselwerk (zie 4.7), en trillingen kunnen worden veroorzaakt door grondwerk en het aanbrengen van nieuwe palen.