Rodzaje fundamentów bezpośrednich, który wybrać

Jak sama nazwa wskazuje fundamenty bezpośrednie to takie, które bezpośrednio przenoszą obciążenia na podłoże gruntowe swoją podstawą. Aby można było je zastosować, grunty znajdujące się przy powierzchni terenu muszą być gruntami nośnymi. Jeżeli chcesz wiedzieć więcej na temat tego jakie są rodzaje fundamentów bezpośrednich i w jakich sytuacjach się je wykorzystuje, dowiesz się w poniższym tekście.

Na jakie rodzaje możemy podzielić fundamenty bezpośrednie

Wśród fundamentów bezpośrednich wykorzystywanych przy budowie domów mieszkalnych lub innych obiektów budowlanych, najczęściej spotykane rodzaje to: ławy, płyty lub stopy fundamentowe. Rzadziej mamy do czynienia z bardziej specjalistycznymi rodzajami fundamentów tj. fundamenty masywne, wykorzystywane jako podpory mostowe lub fundamenty skrzyniowe.

Fundamenty bezpośrednie możemy również podzielić na kilka kategorii. W zależności od tego na jakiej głębokości będą się znajdować, wyróżniamy fundamenty głębokie oraz płytkie. Umowną granicę stanowi tutaj głębokość 5 m. Ponadto, sztywność fundamentów, to kolejna cecha odróżniająca ich poszczególne rodzaje. Parametr ten należy uwzględnić w obliczeniach.

Przeważnie do fundamentów sztywnych zaliczamy ławy lub stopy fundamentowe, znajdujące się pod ścianami budynków. Natomiast, przykładem fundamentów sprężystych są płyty fundamentowe i fundamenty skrzyniowe. Fundamenty sztywne przekazując obciążenia od budynku na podłoże, odkształcają się w bardzo niewielkim stopniu. W praktyce dla uproszczenia, uznaje się, że nie ulegają odkształceniom w ogóle.

Fundamenty sprężyste mogą się odkształcać pod wpływem obciążenia od budynku, niewielkich różnic w osiadaniu budynku oraz tworzących się sił wewnętrznych. Tego rodzaju fundamenty wymagają nieco innych obliczeń, które uwzględniają ich sprężystość oraz sprężystość podłoża na którym będą się znajdować.

Najpopularniejsze rodzaje fundamentów bezpośrednich

Większość domów jednorodzinnych lub kilku kondygnacyjnych budynków mieszkalnych buduje się na ławach fundamentowych lub na płycie fundamentowej. Stopy fundamentowe, są częściej spotykane w przypadku budynków przemysłowych, których konstrukcja determinuje ten rodzaj fundamentów. 

Ławy fundamentowe

Są to przede wszystkim fundamenty stosowane pod ścianami lub rzędami słupów. Ten drugi rodzaj zastosowania ma miejsce ze względów ekonomicznych, kiedy bardziej się opłaca wykonać ławę niż rząd stup fundamentowych. W dawnym budownictwie ławy wykonywano z kamieni lub cegieł, jednak dzięki rozwojowi technologii tego rodzaju sposoby wykonywania fundamentów zostały zaniechane.

Dzisiaj do wykonania ław fundamentowych używa się betonu klasy C12 lub C15. Ławy mogą posiadać zbrojenie bądź nie. Jeżeli obciążenia przenoszone przez budynek za pośrednictwem ław nie są zbyt duże, to ławy nie muszą posiadać zbrojenia i mogą być węższe. W sytuacji kiedy ławy muszą być szersze to stosuje się zbrojenie, aby zapobiec ich pękaniu.

Pamiętajmy, że głębokość wykopu pod ławy nie może być mniejsza niż głębokość granicy strefy przemarzania gruntu, jaka występuje na danym obszarze. W przeciwnym razie, narażamy się na powstawanie wysadzin mrozowych podczas zimy, które mogą prowadzić do uszkodzenia budynku. To samo dotyczy stup fundamentowych opisanych poniżej.

Teoretycznie w piaskach, wysadziny mrozowe nie powinny powstawać ze względu na brak dostatecznie małych przestrzeni porowych, którymi woda mogła by być podciągana kapilarnie. Jednak w praktyce piaski na terenie Polski są często w mniejszym lub większym stopniu zaglinione, nikt nie robi badań sprawdzających wysadzinowość danego gruntu.

Dlatego profilaktycznie uwzględnia się głębokość strefy przemarzania gruntu przy wykonywaniu ław czy stóp fundamentowych. Kolejnym aspektem związanym z posadowieniem domu na ławach jest poziom wód gruntowych.

W związku z tym, że ławy muszą być na głębokości, którą determinuję granica strefy przemarzania gruntu, czasami to koliduje z płytko występującymi wodami gruntowymi. Sprawa to, że albo trzeba będzie obniżyć poziom wód gruntowych przed rozpoczęciem fundamentowania, albo zdecydować się na inny fundament np. płytę fundamentową.

Płyta fundamentowa

W sytuacji kiedy mamy trudniejsze warunki gruntowe np. grunty o różnych parametrach wytrzymałościowych lub wysoki poziom zwierciadła wód gruntowych, to tego typu fundament może być dobrym rozwiązaniem. Płyta fundamentowa została stworzona do tego, aby być alternatywą dla ław fundamentowych, gdy warunki gruntowo-wodne uniemożliwiają budowę na ławach.

W praktyce, wiele osób decyduje się na płytę fundamentową, nawet jeżeli warunki gruntowe pozwalają na użycie ław fundamentowych. Głównie wynika to z tego, że płyta fundamentowa stanowi nowy rodzaj technologii fundamentowania, która ma wady, ale także atrakcyjne zalety w porównaniu do tradycyjnych ław.

W przeciwieństwie do innych rodzajów fundamentów bezpośrednich tj. ławy czy stopy, płyta fundamentowa nie musi znajdować się na głębokości większej niż granica strefy przemarzania gruntu. W przypadku tego rodzaju fundamentu ochronę przed wysadzinami mrozowymi stanowi tak zwana opaska przeciwwysadzinowa bedąca stałym elementem płyty.

Dzięki temu, jeżeli nie decydujemy się na niższą kondygnację w postaci piwnicy, to płyta fundamentowa z reguły znajduje się na głębokości ok. 0,3 m p.p.t.. Co za tym idzie stanowi bardzo praktyczne rozwiązanie w sytuacji kiedy mamy płytko występujące zwierciadło wód gruntowych.

Ponadto, ze względu na płytki poziom posadowienia płyty fundamentowej, w większości przypadków, woda gruntowa nie będzie miała kontaktu z samą płytą, jedynie woda opadowa. Dzięki temu możliwość zawilgocenia ścian budynku zostaje zmniejszona do minimum.

Ponadto cały czas niewiele firm specjalizuje się w wykonywaniu płyt fundamentowych. Oczywiście wpływa to na cenę tego typu usługi, która jest wyższa niż wykonawstwo ław fundamentowych.

Stopy fundamentowe

Są przeznaczone do przenoszenia na grunt obciążeń osiowych z elementów konstrukcyjnych budynku występujących pojedynczo, takich jak słupy czy kolumny. Czasami zdarzają się sytuacje kiedy słupy znajdują się na tyle blisko siebie, że tworzymy tzw. stopy grupowe, połączone ze sobą.

Obciążenia od stóp fundamentowych są najczęściej przenoszone bezpośrednio na grunt, rzadziej na ławy fundamentowe. Stopy fundamentowe nie sprawdzają się w sytuacji kiedy mamy duże osiadania różnicowe. W takim wypadku lepiej zastosować fundamenty w postaci ław lub płyty fundamentowej, aby zapobiec wytworzeniu się zbyt dużych naprężeń wewnątrz konstrukcji budynku.

Fundamenty w postaci stóp najczęściej wykonuje się z betonu lub żelbetu, bezpośrednio na budowie. Niekiedy tego rodzaju fundament jest prefabrykowany i już gotowy przetransportowywany na plac budowy. Prefabrykowane stopy żelbetowe, posiadają większą wytrzymałość niż stopy wykonywane na budowie. Takie prefabrykaty mogą być wykonywane tylko częściowo np. same podstawy, jak i całe stopy.

Gotowe stopy, które zostaną przetransportowane na plac budowy znacznie przyspieszają proces budowy, skracając czas związany z wykonywaniem fundamentów. Tego rodzaju fundamenty są stosowane głównie w budownictwie przemysłowym, świetnie się sprawdzają przy budowie hal technologicznych czy magazynów.

Kiedyś stopy były wykonywane z cegły lub kamienia, podobnie jak ławy fundamentowe, dzisiaj jest to raczej rzadkość. Stopy fundamentowe żelbetowe mogą być z powodzeniem stosowane przy dużych siłach osiowych, mogą przenosić obciążenia od słupów lub filarów osiowo lub mimośrodowo. W przypadku obciążenia mimośrodowego podstawa słupa ma kształt prostokątny, nieco wydłużony w płaszczyźnie oddziaływania obciążenia.

Obciążenia osiowe działające na fundament nie determinują konieczności wydłużania jego podstawy, dlatego pozostaje ona kwadratowa. Stopy podobnie jak ławy fundamentowe mogą posiada zbrojenie lub nie. Jeżeli nie zdecydujemy się na zbrojenie to należy pamiętać że stopa powinna posiadać odpowiednio większą grubość aby nie popękała.

Badania geotechniczne

Aby móc dobrać odpowiednie fundamenty pod projektowany budynek, konieczne jest wykonanie badań geotechnicznych. Dzięki temu będziemy wiedzieć jakiego rodzaju grunty znajdują się w miejscu gdzie ma powstać dany budynek, jakie mają parametry mechaniczne oraz na jakim poziomie jest zwierciadło wód gruntowych.

Tego typu informacje są niezbędne dla osoby projektującej fundamenty, aby mogła dobrać ich odpowiedni rodzaj, a także wymiary jakie powinny posiadać. W przeciwnym razie, jeżeli fundamenty zostały by źle dobrane lub zaprojektowane bez uwzględniania warunków gruntowo wodnych, mogło by to skutkować nadmiernym lub nierównomiernym osiadaniem budynku.

Naprężenia, które by się wytworzyły wewnątrz konstrukcji budynku mogły by doprowadzić do jego uszkodzenia, widocznego w postaci pękających ścian czy odspajających się posadzek. Dlatego niezmiernie ważne jest poprawne zbadanie gruntów na działce w miejscu gdzie ma powstać budynek.