Zadania i podział fundamentów

Zadaniem fundamentu jest przekazanie na grunt ciężaru budynku i wszystkich obciążeń oddziałujących na budynek (ciężar ludzi, sprzętów, obciążenia śniegiem i wiatrem itd ) Z tego względu – poza opinią geotechniczną – przed przystąpieniem do projektowania fundamentów konieczna jest znajomość obciążenia działającego za pośrednictwem fundamentu na grunt.

Rozpoczęcie wykonywania fundamentów prawie zawsze wymaga usunięcia wierzchniej warstwy gruntu, zwanego ziemią roślinną lub humusem (warstwa humusu ma zazwyczaj grubość kilkudziesięciu centymetrów). Fundament powinien być stawiany na nienaruszonym gruncie rodzimym, którego nośność wynosi co najmniej 0,05 Mpa, około 5 cm poniżej strefy przemarzania.

Rozwiązania projektowe fundamentów i przyziemia powinny zabezpieczać budynek w sposób absolutnie niezawodny. Wszelkie późniejsze poprawki są bardzo pracochłonne i kosztowne.

Podział fundamentów ze względu na głębokość posadowienia:

•    Płytkie – Głębokość posadowienia do 4 m. Posadowienie bezpośrednio na warstwie nośnej gruntu, która znajduje się na takiej głębokości, że można do niej dojść otwartym wykopem, bez konieczności kosztownego umacniania ścian wykopu.

•    Głębokie – Głębokość posadowienia poniżej 4 m. Wymaga umocnienia ścian wykopu i zazwyczaj sztucznego obniżenia na czas budowy poziomu wody gruntowej poprzez zainstalowanie systemu pomp.

Podział fundamentów ze względu na kształt:

•    Fundamenty ławowe ciągłe – Stosowane pod ścianami i rzędami słupów ustawionych w niewielkiej odległości od siebie.

•    Fundamenty rusztowe – Pod modularną siatką słupów (np. garaże podziemne).

•    Stopy fundamentowe – Pod słupami konstrukcyjnymi.

•    Fundamenty płytowe i skrzyniowe – Rozkładają obciążenia na całą powierzchnię zabudowy; stosowane w dużych budynkach oraz gdy podłoże stanowią grunty o małej nośności; jest to dobre rozwiązanie także przy niejednorodnych warunkach gruntowych.

Rozwiązania stosowane najczęściej w ciężkich warunkach gruntowych (głęboko położony grunt nośny, wysoki poziom wody gruntowej itp.):

•    Posadowienie na płycie żelbetowej lub na fundamencie skrzyniowym – Oparcie budynku na płycie może być alternatywą dla wymiany gruntu lub stosowania fundamentu typu głębokiego.

•    Posadowienie pośrednie na palach lub studniach – Fundament sięga do warstwy nośnej tylko niektórymi elementami swojej konstrukcji.

Fundamenty mogą być wykonane z różnych materiałów. Z zastosowanym materiałem wiąże się kształt i proporcje ław fundamentowych.

•    Fundamenty z cegieł, kamienia, drewna, ławy piaskowe itp, – Są to rozwiązania nie zalecane i stosowane bardzo rzadko.

•    Fundamenty betonowe – Beton jest materiałem najczęściej stosowanym do robót fundamentowych. Fundamenty z betonu cechuje prostota wykonania, mniejsze wysokości ław niż w przypadku cegły i możliwość prowadzenia robót poniżej poziomu wody gruntowej. Do wykonania ław betonowych używa się betonu klasy B-10 lub B-15. W ławach betonowych stosuje się tylko zbrojenie podłużne z prętów 012 mm, ze strzemionami 0 6 mm co 30 cm. Naprężenia w betonie rozchodzą się pod kątem zbliżonym do 45°, wysokość ławy betonowej może być równa szerokości jednostronnej odsadzki fundamentu.

•    Fundamenty żelbetowe – Ławy żelbetowe stosuje się pod budowlami o dużym obciążeniu i przy naprężeniach dopuszczalnych na grunt poniżej 0,15 MPa. Zastosowanie zbrojenia poprzecznego umożliwią wykonanie ław o znacznie mniejszej wysokości niż wymagałaby tego ława betonowa w tych samych warunkach.