GBWN1 - 9. Kelders - Deel 1.pdf

# Algemene aspecten van kelders Dit deel van de studiehandleiding behandelt de algemene kenmerken, redenen voor de keuze van een kelder, mogelijke nadelen en de verschillende typen kelders op basis van hun vorm, uitvoeringswijze en gebruikte materialen [4](#page=4). ### 1.1 Definitie van een kelder Een kelder wordt gedefinieerd als een constructie die deels of volledig ondergronds is gelegen, gepositioneerd tussen de funderingen en de begane grond [5](#page=5). ### 1.2 Redenen om voor een kelder te kiezen Er zijn diverse praktische redenen om te opteren voor de aanleg van een kelder. Deze omvatten het creëren van opslagruimte, een garage, of het faciliteren van de doorvoer van leidingen. Een kelder biedt bovendien een relatief constant binnenklimaat. In sommige gevallen is een kelder zelfs uit noodzaak vereist om de fundering op draagkrachtige grond te kunnen plaatsen, met name wanneer de bovengelegen grond onvoldoende draagkracht heeft [6](#page=6). > **Tip:** Het vermogen van de grond om belasting te dragen (draagkracht) is een cruciale factor bij het bepalen van de noodzaak en mogelijk de diepte van een kelder [6](#page=6). ### 1.3 Mogelijke nadelen van een kelder Ondanks de voordelen, zijn er ook nadelen verbonden aan het bouwen van een kelder. Ten eerste is het een relatief dure constructie, met kosten die oplopen tot ongeveer 120 euro per kubieke meter voor ter plaatse gestort beton. Een belangrijk aandachtspunt is de waterdichting; deze vormt een uitdaging en kan leiden tot bijkomende kosten. Tot slot is de mogelijke instroom van daglicht beperkt [7](#page=7). ### 1.4 Soorten kelders Kelders kunnen worden gecategoriseerd op basis van hun vorm, uitvoeringswijze en gebruikte materialen [8](#page=8). #### 1.4.1 Soorten kelders volgens de vorm * **Gewone kelder:** Deze is volledig onder het maaiveld gelegen [8](#page=8). * **Souterrain:** Dit type kelder is gedeeltelijk onder het maaiveld gelegen. Een souterrain geniet van natuurlijke lichtinval en kan gebruikt worden voor doeleinden zoals een tekenlokaal [8](#page=8) [9](#page=9). * **Kruipkelder:** Een kruipkelder heeft een nuttige hoogte variërend van 0,6 meter tot 1,5 meter. De constructie van een kruipkelder wordt vaak omwille van constructieve redenen gekozen, zoals het vermijden van grote aanvullingen of voor de doorvoer van leidingen [10](#page=10). #### 1.4.2 Soorten kelders volgens uitvoeringswijze Kelders kunnen zowel ter plaatse uitgevoerd worden (in situ) als prefab, of een combinatie van beide [11](#page=11). * **Combinatie prefab en ter plaatse:** * **Holle bekistingswanden:** Hierbij worden prefab betonnen holle bekistingswanden gebruikt, waarna ter plaatse beton wordt gestort tussen deze wanden. Dit type uitvoering is relevant voor de werforganisatie in BO2 [12](#page=12). * **Bekistingsblokken:** Een andere gecombineerde methode maakt gebruik van bekistingsblokken, waarna ter plaatse beton wordt gestort [13](#page=13). #### 1.4.3 Soorten kelders volgens gebruikte materialen De meest gebruikte materialen voor kelders, met name in nieuwbouw, zijn betonblokken en ter plaatse gestort beton [14](#page=14). ### 1.5 Keuzecriteria voor een kelder Bij het kiezen van een kelder spelen verschillende factoren een rol. Deze omvatten de gewenste vorm, de uitvoeringswijze, het gebruikte materiaal, en de specifieke prestaties waaraan de kelder moet voldoen. Het is essentieel om na te denken over aan welke eisen een kelder moet voldoen [15](#page=15). --- # Eisen aan kelders: stabiliteit en waterdruk Dit gedeelte behandelt de essentiële eisen voor kelders, met een focus op stabiliteit door grond- en waterdruk, inclusief de berekeningen, effecten op de constructie en de noodzaak van wapening [17](#page=17). ### 2.1 Stabiliteit Stabiliteit is een cruciale eis voor kelders, naast waterdichtheid. De belangrijkste belastingen die de stabiliteit van een kelderconstructie beïnvloeden zijn gronddruk en waterdruk, evenals het eigengewicht van de bovenbouw en mobiele lasten. Deze drukken bepalen de dimensionering van de kelderwanden en de keldervloer [17](#page=17) [19](#page=19). #### 2.1.1 Gronddruk De gronddruk op een kelder is afhankelijk van de diepte onder maaiveld en het gewicht van de bovenliggende grondlagen. Het draagvermogen van de grond speelt hierbij een rol. Een algemene definitie van druk (P) of spanning ($\sigma$) is een kracht (F) per oppervlakte (A). De eenheid hiervan is Pascal (Pa) of Newton per vierkante meter ($N/m^2$). In de praktijk wordt vaak gekilopascal (kPa) gebruikt, waarbij $1 kPa = 1 kN/m^2$ [20](#page=20) [21](#page=21) [22](#page=22). ##### 2.1.1.1 Berekening gronddruk Meer gedetailleerde berekeningen van gronddruk vallen onder grondmechanica [20](#page=20). #### 2.1.2 Waterdruk Waterdruk heeft een significante invloed op zowel de stabiliteit als de waterdichtheid van kelders [23](#page=23). ##### 2.1.2.1 Algemene informatie over water * **Volume (V):** 1 liter water is gelijk aan 1 $dm^3$, wat neerkomt op 0,001 $m^3$ [24](#page=24). * **Massadichtheid ($\rho$):** De massadichtheid van water is ongeveer 1000 $kg/m^3$ [24](#page=24). * **Massa (m):** De massa van een volume water wordt berekend als $\rho \times V$. Voor 1 liter water: $m = 1000 kg/m^3 \times 0,001 m^3 = 1 kg$ [24](#page=24). * **Gewicht (G):** Gewicht is een kracht, berekend als massa maal de valversnelling ($g$). Met $g \approx 10 m/s^2$, is het gewicht van 1 kg water: $G = 1 kg \times 10 m/s^2 = 10 N$ [24](#page=24). ##### 2.1.2.2 Berekening waterdruk De waterdruk (P) op een oppervlak (A) wordt veroorzaakt door het gewicht van het bovenliggende water met hoogte (h). De formule hiervoor is: $$P = \rho \cdot h \cdot g$$ waarbij $\rho$ de massadichtheid van water is, $h$ de waterhoogte en $g$ de valversnelling. Bij gebruik van standaardwaarden is de waterdruk effectief 10 $kN/m^2$ per meter waterhoogte [26](#page=26). ##### 2.1.2.3 Eigenschappen van waterdruk * **Toename met waterhoogte:** Waterdruk neemt lineair toe met de hoogte van het water boven een bepaald punt. Bij 1 meter waterhoogte is de druk 10 $kN/m^2$, bij 2 meter is dit 20 $kN/m^2$, enzovoort [27](#page=27). * **Druk in alle richtingen:** Op een bepaalde diepte is de waterdruk in alle richtingen gelijk [28](#page=28). * **Loosrecht op het oppervlak:** Waterdruk staat altijd loodrecht op het betreffende oppervlak [29](#page=29). #### 2.1.3 Invloed van grond- en waterdruk op de kelderconstructie De combinatie van gronddruk en waterdruk oefent zowel horizontale als verticale krachten uit op de kelderconstructie [30](#page=30) [39](#page=39). ##### 2.1.3.1 Horizontale stabiliteit Horizontale waterdruk aan beide zijden van een kelderwand kan resulteren in gelijke en tegengestelde krachten, wat leidt tot een horizontaal evenwicht. Echter, wanneer het grondwaterpeil (FO) hoger is dan de drainage aan de buitenzijde, kan een onevenwicht ontstaan [31](#page=31). ##### 2.1.3.2 Verticale stabiliteit De verticale component van de waterdruk kan leiden tot opwaartse krachten op de keldervloer. Dit opwaartse effect moet worden opgenomen door het eigengewicht van de kelderconstructie ($G_{kelder}$) en eventuele opgebouwde bovenliggende structuren [32](#page=32) [33](#page=33) [34](#page=34). * **Verticaal evenwicht:** Er is sprake van verticaal evenwicht zolang de opwaartse waterdruk kleiner of gelijk is aan het eigengewicht van de kelderconstructie: $F_{water,vert.} \leq G_{kelder}$ [35](#page=35). * **Acties bij onevenwicht:** Indien de opwaartse waterdruk groter is dan het eigengewicht ($F_{water,vert.} > G_{kelder}$), is een extra neerwaartse kracht nodig. Dit kan worden bereikt door [36](#page=36): * Bemaling pas te stoppen nadat er voldoende bovenliggende constructies zijn uitgevoerd, zoals muren en de gelijkvloerse vloerplaat [36](#page=36). * De kelder tijdelijk te vullen met water [36](#page=36). > **Tip:** Bij betonnen constructies is het principe van opwaartse waterdruk (opstijging) extra relevant. Als er bemaling aanwezig is tijdens de uitvoering van de kelder, kan na het aanbrengen van de vloerplaat de bemaling gestopt worden, omdat deze vloerplaat dan als 'tegendruk' fungeert voor het grondwater [37](#page=37) [38](#page=38). #### 2.1.4 Sterkte en stijfheid van de kelderconstructie De optredende grond- en waterdrukken veroorzaken krachten die leiden tot buigmomenten in de kelderwanden en -vloer, wat resulteert in trek- en drukspanningen. Metselwerk en beton zijn inherent slecht in het opnemen van trekspanningen, daarom is wapening essentieel [40](#page=40). ##### 2.1.4.1 Noodzaak van wapening Om de sterkte en stijfheid van de kelderconstructie te garanderen, worden de volgende maatregelen genomen: * **Verdikken van wanden en vloeren:** De dikte van de keldercomponenten kan worden vergroot [41](#page=41). * **Voorzien van wapening:** * **Vloerplaat:** Dubbele wapening is aanbevolen, vergelijkbaar met algemene funderingsplaten. Bovenwapening neemt trekspanningen door opwaartse drukken op, terwijl onderwapening trekspanningen door gebouwbelastingen opneemt [41](#page=41). * **Wanden:** Dubbele wapening is ook voor wanden noodzakelijk vanwege wisselende belastingen. Wapening aan de binnenzijde neemt trekspanningen door water- en gronddrukken op. Wapening aan de buitenzijde neemt trekspanningen door gebouwbelastingen op en helpt krimpscheuren te voorkomen [42](#page=42). > **Tip:** De hoeveelheid wapening in de praktijk wordt bepaald door de berekende hoeveelheid voor stabiliteit, maar ook door de vereiste waterdichtheid van de kelderconstructie [43](#page=43). ##### 2.1.4.2 Preventie van knik in lange kelderwanden Lange, slanke kelderwanden in ter plaatse gestort beton zijn gevoelig voor knik, met name naar de binnenzijde van de kelder. Om dit te voorkomen, kunnen de wanden verstevigd worden door [44](#page=44): * Het aanbrengen van dwarswanden [44](#page=44). * Het plaatsen van kolommen tegen de wanden (penanten), waardoor grote open ruimtes verdwijnen. Dit verkleint de effectieve slankheid en de kniklengte van de wanden [44](#page=44) [45](#page=45). --- # Waterdichtheid van kelders en invloedsfactoren Dit onderwerp onderzoekt de manieren waarop water kelders kan binnendringen, met de nadruk op de invloed van het grondwaterpeil, de doorlatendheid van de grond en de helling van het terrein, evenals de noodzaak van dichtheidsklassen. ## 3.1 Definitie en risico's Een kelder is een ondergrondse constructie die inherent gevoelig is voor vocht. Water kan kelders binnendringen via twee hoofdmechanismen [47](#page=47) [48](#page=48): * **Infiltratie door grondwaterdruk:** Grondwater kan tegen de kelderconstructie 'drukken', waardoor het, met name bij hoge waterdrukken, in de constructie kan infiltreren [49](#page=49). * **Doorsijpelend oppervlaktewater:** Zelfs als het grondwaterpeil (F.O.) zich onder de kelder bevindt, kan langdurige regen leiden tot infiltratie van oppervlaktewater. Een slechte gronddoorlatendheid kan hierbij leiden tot plaatselijke waterstagnatie en lokale waterdrukken die de kelder kunnen binnendringen [50](#page=50). ## 3.2 Invloedsfactoren op waterinfiltratie De mate van waterinvloed op een kelder wordt bepaald door een combinatie van factoren [51](#page=51): * **Positie van het grondwaterpeil (F.O.):** Dit peil kan sterk variëren gedurende het jaar [51](#page=51). * **Waterdoorlatendheid (permeabiliteit) van de grond:** De mate waarin de grond water kan doorlaten, beïnvloedt de afvoer en mogelijke stagnatie van water [51](#page=51). * **Helling van het terrein:** De helling kan bepalen of water zich richting of weg van het gebouw verplaatst [51](#page=51). * **Functie van de kelder:** De gevoeligheid voor vocht van de binnenafwerking kan de vereiste waterdichtheid beïnvloeden [62](#page=62). Deze factoren leiden tot verschillende mogelijke situaties met betrekking tot de waterkerende maatregelen [51](#page=51). ## 3.3 Situaties voor kelders boven het grondwaterpeil Indien de kelder zich volledig boven het grondwaterpeil bevindt, zijn er verschillende scenario's afhankelijk van de gronddoorlatendheid en de terreinhelling [52-56](#page=52-56): ### 3.3.1 Grond met goede permeabiliteit, kelder boven F.O. * Het hele jaar boven het F.O. [52](#page=52). * Geringe problemen met waterdrukken door grondwater [52](#page=52). * Beperkte waterstagnatie [52](#page=52). ### 3.3.2 Grond met slechte permeabiliteit, kelder boven F.O. * Het hele jaar boven het F.O. [53](#page=53). * Geen significante problemen met waterdrukken door grondwater [53](#page=53). * Waterstagnatie kan leiden tot tijdelijke en plaatselijke waterdrukken [53](#page=53). ### 3.3.3 Grond met goede permeabiliteit én hellend terrein, kelder boven F.O. * Het hele jaar boven het F.O. [54](#page=54). * Geen problemen met waterdrukken door grondwater [54](#page=54). * Bij hevige regen kan water richting het gebouw vloeien en ondergronds ophopen, waarna het in de kelderinfiltratiezone infiltreert [54](#page=54). ### 3.3.4 Grond met slechte permeabiliteit én hellend terrein, kelder boven F.O. * Oorspronkelijk kan er sprake zijn van geen waterstagnatie, maar de bouwput verstoort de waterhuishouding van de grond [56](#page=56). * Bij regen ontstaat er nu wel waterstagnatie door de moeilijk doorlatende grondlaag [56](#page=56). * Als de bouwput tot in een moeilijk doorlaatbare laag is uitgegraven, was bemaling noodzakelijk tijdens de uitvoering [56](#page=56). * De resultaten van grondonderzoek kunnen een vertekend beeld geven [56](#page=56). > **Voorbeeld:** Een situatie waarbij na het stilleggen van de bemaling na uitvoering van kelderwanden, gevolgd door veel regendagen en instortend talud in ondoordringbare grondlaag, kan leiden tot waterinfiltratie [57](#page=57). ## 3.4 Situaties met het grondwaterpeil Er zijn verschillende scenario's afhankelijk van de positie van de kelder ten opzichte van het grondwaterpeil: ### 3.4.1 Deel kelder tijdelijk onder F.O. * Dit doet zich voor tijdens de winter en het voorjaar [58](#page=58). * Tijdelijke waterdrukken zijn aanwezig, ongeacht waterstagnatie [58](#page=58). ### 3.4.2 Volledige of deel kelder permanent onder F.O. * Permanente waterdrukken zijn aanwezig [59](#page=59). * De uitvoering vereist veel aandacht [59](#page=59). * Dit is het geval ongeacht waterstagnatie [59](#page=59). ## 3.5 Bepaling van de benodigde waterdichtheid De mate van waterdichtheid die voor een kelder vereist is, hangt af van diverse factoren [60-62](#page=60-62): * **Functie van de kelder:** De beoogde functie (bv. opslagruimte, woonruimte) bepaalt de gevoeligheid voor vocht van de binnenafwerking [60](#page=60) [62](#page=62). * **Dichtheidsklassen:** Voor betonconstructies worden dichtheidsklassen gehanteerd, conform NBN EN 1992-3. De ontwerper bepaalt de benodigde dichtheidsklasse [1](#page=1) [60](#page=60). De combinatie van de waterinvloedsfactoren (positie F.O., permeabiliteit, terreinhelling, functie kelder) bepaalt de keuze van het beschermingssysteem tegen waterinfiltratie [62](#page=62). > **Tip:** De dichtheidsklassen worden bepaald op basis van de vereiste waterdichtheid in relatie tot de functie van de kelder en de omgevingsfactoren, zoals het grondwaterpeil en de gronddoorlatendheid [60](#page=60) [61](#page=61). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Kelder | Een constructie die deels of volledig ondergronds is gelegen, zich bevindend tussen de funderingen en het gelijkvloers van een gebouw. | | Souterrain | Een type kelder dat gedeeltelijk onder het maaiveld ligt en natuurlijke lichtinval mogelijk maakt. | | Kruipkelder | Een kelder met een beperkte nuttige hoogte, typisch tussen 0,6 m en 1,5 m, vaak gebruikt voor constructieve redenen zoals het vermijden van grote aanvullingen of voor de doorvoer van leidingen. | | Ter plaatse uitgevoerd (in situ) | Een bouwtechniek waarbij de constructie, zoals betonnen elementen, ter plekke van de bouwplaats wordt gevormd en uitgehard. | | Prefab | Elementen die vooraf in een fabriek worden vervaardigd en vervolgens naar de bouwplaats worden getransporteerd om gemonteerd te worden. | | Holle bekistingswanden | Prefab betonnen elementen die als bekisting dienen voor het ter plaatse storten van beton tussen de wanden, wat resulteert in een complete kelderwand. | | Bekistingsblokken | Modulaire blokken die worden gebruikt als tijdelijke bekisting voor het storten van beton, waardoor de gewenste vorm van de kelderwand wordt verkregen. | | Gronddruk | De druk die de omringende grond uitoefent op een ondergrondse constructie, afhankelijk van de diepte en het gewicht van de grondlagen. | | Waterdruk | De druk die water uitoefent op een constructie, die toeneemt met de waterhoogte en loodrecht op elk vlak staat. De formule is $P = \rho \cdot h \cdot g$, waarbij $\rho$ de massadichtheid van water is, $h$ de waterhoogte en $g$ de valversnelling. | | Freatisch Oppervlak (FO) | Het niveau van het grondwater, ook wel de grondwaterspiegel genoemd. | | Stabiliteit | Het vermogen van een constructie om belastingen te weerstaan zonder te bezwijken of te vervormen. Voor kelders omvat dit de weerstand tegen grond- en waterdruk, evenals de belastingen van de bovenbouw. | | Waterdichtheid | Het vermogen van een constructie om de doordringing van water te voorkomen. Dit is cruciaal voor ondergrondse structuren zoals kelders. | | Permeabiliteit (waterdoorlatendheid) | De eigenschap van een materiaal, zoals grond, om vloeistoffen of gassen door te laten. Een hoge permeabiliteit betekent dat water gemakkelijk kan doorstromen. | | Dichtheidsklassen (beton) | Classificatiesystemen (zoals NBN EN 1992-3(1)) die de mate van waterdichtheid van betonnen constructies specificeren, afhankelijk van de functie van de kelder en de verwachte waterdruk. | | Knik (van een wand) | Een constructieve instabiliteit waarbij een slanke constructie onder drukbelasting bezwijkt door laterale buiging, in plaats van door directe compressie. | | Wapening | De toevoeging van stalen staven of netten in beton om de treksterkte te verhogen, aangezien beton zelf zwak is in het opnemen van trekspanningen. | | Massadichtheid ($\rho$) | De massa per volume-eenheid van een stof, uitgedrukt in kg/m³. Voor water is dit ongeveer 1000 kg/m³. | | Valversnelling ($g$) | De versnelling waarmee objecten vallen onder invloed van de zwaartekracht, ongeveer 9,81 m/s² of ≈ 10 m/s². |