Konstrukcja fundamentu i ścian fundamentowych

W budownictwie jednorodzinnym, gdzie budynek powoduje stosunkowo niewielkie obciążenie gruntu, najczęściej wykonywane są konstrukcje fundamentu płytowego, stopowego i na ławach. Każdy budynek musi być stabilnie oparty na gruncie, dlatego zaprojektowanie i wykonanie fundamentu wymaga szczególnej dbałości; wszelkie błędy bardzo trudno naprawić, a koszty z tym związane mogą być niebagatelne.

Konstrukcja fundamentu i ścian fundamentowych

Konstrukcja fundamentu a warunki

Sposób wykonania posadowienia budynku określony jest w projekcie domu. Posadowienie powinno być odpowiednie do obciążeń, jakie budynek będzie przekazywać na fundament oraz do nośności gruntu i strefy klimatycznej, w jakiej znajdzie się dom.

W przypadku katalogowych projektów domów przyjmuje się parametry na przeciętnym poziomie: centralna strefa klimatyczna Polski, nośność gruntu powyżej 150 kPa. Jeśli rzeczywiste warunki na działce są inne od przyjętych, sposób fundamentowania należy odpowiednio zmodyfikować.

Rodzaj gruntu

Przeprojektowania fundamentu wymagają zazwyczaj domy stawiane na gruntach nasypowych, torfowiskach i na obszarach szkód górniczych. Problemów mogą przysporzyć też grunty niejednorodne, gdy w obrębie fundamentu występuje znaczne zróżnicowanie ich własności.

Aby dokładnie poznać warunki gruntowo-wodne na działce, warto wykonać badania geologiczne (warto zrobić to nawet przed zakupem działki, aby od razu ocenić rzeczywisty koszt wybudowania na niej domu). Nawet jeśli wokół działki znajdują się domy podobne wielkością do naszego i nie było problemów z ich budową, badania warto wykonać.

Rozpoznanie warunków wodnych polega przede wszystkim na ustaleniu, na jakim poziomie znajduje się zwierciadło wody gruntowej i jakie są jego wahania w ciągu roku. Wykonywanie fundamentów poniżej głębokości, na jakiej znajduje się woda gruntowa, wymaga zabezpieczenia wykopów przed zalaniem oraz wykonania ciężkich izolacji przeciwwodnych i drenażu (w przypadku budowy podpiwniczenia), co znacznie podnosi koszty.

Strefa klimatyczna

Podczas projektowania fundamentu, pod uwagę należy też wziąć strefę klimatyczną, w której zlokalizowana będzie budowa. Od strefy tej zależy bowiem wymagana głębokość posadowienia fundamentu, a waha się ona w granicach 0,8-1,4 m. Nie oznacza to jednak, że tak głęboko należy wkopywać się w stosunku do poziomu działki - praktykowane jest tworzenie wokół domu łagodnej skarpy; głębokość zagłębienia fundamentu liczy się wtedy od jej szczytu. Rozwiązanie takie pozwala uniknąć kosztownego wywożenia ziemi z wykopu i chroni przed ewentualnymi podtopieniami.

Głębokość posadowienia fundamentu może być znacznie mniejsza, jeśli dom budujemy na gruncie niewysadzinowym, czyli takim, który zawiera mniej niż 10% tzw. cząstek spławialnych - o wielkości mniejszej niż 0,02 mm. Analizę próbek gruntu można zlecić laboratorium gleboznawczemu.

Rodzaj i grubość ścian nadziemia

Jeśli podczas budowy domu zdecydujemy się na inne rozwiązania niż proponowane w projekcie, podczas planowania fundamentu należy uwzględnić rzeczywiste obciążenie, jakie będzie przekazywane na fundament, czyli rodzaj i grubość ścian nadziemia.

Ściany nadziemia muszą mieć dostatecznie szerokie oparcie na ścianach fundamentowych i piwnicznych. Ich grubość konstrukcyjna wynosi najczęściej 24-25 cm. Ściany zewnętrzne jednowarstwowe - z materiałów grubości 44-50 cm, lub trójwarstwowe - o podobnej grubości, nie znajdą wystarczającego oparcia na tak wąskim fundamencie. Konieczne więc będzie wykonanie grubszych ścian piwnicznych lub utworzenie konsoli wsporczej w górnej części fundamentu.

Konstrukcja fundamentu

Wybór rodzaju fundamentu jest zazwyczaj wypadkową następujących czynników: wymagania konstrukcyjne, warunki gruntowe, koszty wykonania.

Fundament na ławach

Większość domów opiera się na ławach fundamentowych - betonowym poszerzeniu ścian nośnych, dzięki któremu obciążenie od ścian rozkłada się na większą powierzchnię. Przekrój ław powinien być takiej wielkości, by spełniony był następujący warunek: stosunek tzw. odsadzki (odległości między ścianą fundamentową a krawędzią ławy) do wysokości ławy musi być mniejszy niż 5 : 6.

Jeśli jednak nośność gruntu jest słaba (ławy powinny być wtedy szersze i wyższe), to ze względów oszczędnościowych najczęściej wykonuje się ławy żelbetowe ze zbrojeniem poprzecznym (powszechnie wykonywane zbrojenie wzdłużne nie wystarczy).

Deskowanie i zbrojenie przygotowane do wylania ławy fundamentowej
Deskowanie i zbrojenie przygotowane do wylania ławy fundamentowej.

Szerokość ław fundamentowych w obrębie jednego budynku może być różna - ławy pod wewnętrzne ściany nośne są z reguły szersze (przenoszą obciążenie opartych na nich stropów i często dachów). Pamiętajmy, że ławy wykonuje się także pod kominy murowane i słupy.

Szczególnym rodzajem ław są tzw. ławy schodkowe, konieczne w przypadku domów przylegających do innego budynku lub częściowo podpiwniczonych (częściowego podpiwniczenia raczej należy unikać - komplikuje ono fundamentowanie i uniemożliwia zapewnienie niezawodnej ochrony przed zawilgoceniem piwnicy; koszt pełnego podpiwniczenia nie będzie znacząco wyższy, a dodatkowo zyskamy powierzchnię).

Ławy schodkowe wykonujemy jako zbrojone wzdłużnie na całej długości. Wysokość stopni nie powinna być większa niż 30 cm, a ich długość powinna wynosić co najmniej 1 m.

W sprzyjających warunkach (lekka konstrukcja domu, grunt o wysokiej nośności), wykonywanie ław może nie być konieczne i wystarczającym oparciem będzie fundament wylany bezpośrednio w gruncie, o szerokości odpowiadającej grubości ścian nadziemia (z reguły ok. 25 cm).

Fundament płytowy

Fundament płytowy występuje w dwóch wariantach - jako ocieplony na powierzchni gruntu lub jako zagłębiony. Pod względem konstrukcyjnym obie te formy są podobne - indywidualnie zaprojektowana płyta żelbetowa rozkłada obciążenia na dużą powierzchnię.

Fundament płytowy
Fundament płytowy

Fundament zagłębiony wykonuje się głównie w przypadku małej nośności gruntu - nie trzeba wtedy wykonywać szerokich ław żelbetowych. Przy małej powierzchni posadowienia budynku i niewielkim odstępie miedzy ścianami nośnymi łatwiej wykonać jedną płytę żelbetową pod całym domem niż żelbetowe ławy pod każdą ze ścian. Rozwiązanie to jest szczególnie korzystne w domu podpiwniczonym - płyta fundamentowa stanowi jednocześnie podłogę piwnicy.

Na gruntach niestabilnych i o bardzo słabej nośności dobrym rozwiązaniem jest fundament ocieplony. Dzięki warstwie izolacji cieplnej i stabilizująco-drenażowej nie wymaga zagłębienia poniżej poziomu przemarzania gruntu. Ponadto przy takim rozwiązaniu przez ściany nośne ciepło nie ucieka do gruntu. Koszt budowy fundamentu ocieplonego jest jednak kilkakrotnie wyższy w porównaniu do kosztu fundamentowania na ławach.

Fundament na słupach

Fundament ten nazywany jest również oszczędnościowym, na palach lub na stopach fundamentowych. Wykonywany jest z reguły pod lekkie budynki, np. szkieletowe, lub gdy warstwa nośna gruntu znajduje się na dużej głębokości.

Fundament na słupach
Fundament na słupach

Fundament taki składa się ze słupów żelbetowych wylanych w gruncie, na wierzchu których nadlewana jest żelbetowa ława będąca oparciem dla ścian nośnych budynku. Rozstaw słupów wynosi najczęściej 2-3 m, a ich przekrój, zbrojenie i głębokość posadowienia dobiera się w zależności od obciążeń, jakie fundament ma przenosić, i od nośności gruntu.

Ten sposób fundamentowania umożliwia wykonanie skutecznej izolacji termicznej od strony gruntu - punktowe oparcie belek na słupach daje możliwość ułożenia ocieplenia wokół belek.

Ściany fundamentowe i piwniczne

Wykonujemy je jako murowane lub monolityczne wylewane w deskowaniu (najwygodniej z użyciem szalunków wielokrotnego użycia - systemowych, które można wypożyczyć). Grubość ścian fundamentowych zależy od grubości ścian nadziemia. Jeśli będą dwuwarstwowe z ociepleniem i tynkiem, to wystarczą 25 cm ściany fundamentowe, a w przypadku jednowarstwowych o grubości 36-50 cm - dopuszcza się wykonanie ścian fundamentowych o szerokości wynoszącej 2/3 grubości ściany zewnętrznej. Może to wymagać poszerzenia ścian fundamentowych do 38 cm.

Najbardziej kłopotliwe i kosztowne jest zapewnienie oparcia dla elewacji w murze trójwarstwowym. Najprościej jest w tym przypadku odpowiednio dostosować grubość ściany fundamentowej, ale będzie to opłacalne przy niewielkiej głębokości posadowienia ław. Przy większym zagłębieniu warto rozważyć utworzenie na poziomie gruntu żelbetowej konsoli wsporczej, na której oprze się warstwa elewacyjna. Problem ten można rozwiązać też poprzez postawienie trójwarstwowych ścian fundamentowych.

Należy zwrócić uwagę na to, by środek ściany domu pokrywał się z wzdłużną osią ławy fundamentowej. Jeśli ściana jest warstwowa, to osiowe ustawienie dotyczy warstwy nośnej muru.

Fundament domu niepodpiwniczonego
Fundament domu niepodpiwniczonego

W domach podpiwniczonych konieczne może być wykonanie wzmocnienia ścian fundamentowych i piwnicznych w postaci żelbetowych słupów lub zbrojenia układanego w spoinach poziomych. Wzmocnienie zabezpieczy przed odkształceniem ściany w wyniku bocznego naporu gruntu od zewnątrz.

Ocieplenie ścian fundamentowych

Efektywność ocieplenia ścian fundamentowych poniżej poziomu gruntu zależy w dużym stopniu od wysokości wyniesienia podłogi ponad teren - jeśli jest wyniesiona 50-60 cm, dostateczną ochronę przed ucieczką ciepła zapewnia z reguły izolacja termiczna cokołu domu. Wystarczy, by ocieplenie ścian piwnicy sięgało na głębokość ok. 1 m, licząc od poziomu terenu (jeśli jednak w piwnicy planujemy urządzić pomieszczenia ogrzewane, to oczywiście ocieplamy ściany na całej wysokości).

Warto też zastąpić 2-3 górne warstwy ścian fundamentowych materiałem o lepszych własnościach ciepłochronnych - bloczkami keramzytowymi, pustakami betonowymi z wkładką styropianową, a nawet zwykłymi pustakami betonowymi.

Izolacja przeciwwilgociowa

Warunkiem skutecznej izolacji fundamentu jest jej ciągłość i szczelność na całej powierzchni. W domach podpiwniczonych trzeba zapewnić ochronę przed wnikaniem wilgoci do podziemnej części ścian. Sposób izolacji zależy od warunków gruntowych.

Na etapie fundamentowania konieczne jest ułożenie izolacji poziomej na ławach fundamentowych, z dwóch warstw papy na lepiku, oraz na ścianach piwnicznych - powyżej poziomu gruntu. Typowa izolacja przeciwwodna ścian to ułożenie papy na zagruntowanym podłożu, a jeśli warunki tego wymagają, wykonujemy drenaż opaskowy.

Fundament domu podpiwniczonego
Fundament domu podpiwniczonego.

Nie ma jednak sensu układanie izolacji przeciwwodnej w podziemnych częściach budynku niepodpiwniczonego. W domach bez piwnicy hydroizolacja układana jest jedynie poziomo na ścianach fundamentowych zewnętrznych i wewnętrznych, powyżej poziomu gruntu. Rolę hydroizolacji odgrywają wtedy dwie warstwy papy podkładowej na osnowie z włókna szklanego lub poliestru, sklejone lepikiem na zimno.

Natomiast w celu zmniejszenia nasiąkliwości i ochrony przed korozyjnym działaniem związków chemicznych zawartych w wilgotnym gruncie ściany fundamentowe obustronnie impregnuje się emulsją asfaltowo-kauczukową (izolacja pionowa). Przed jej nałożeniem powierzchnię ściany trzeba wyrównać, wypełniając spoiny i wykruszenia.

opr.: Cezary Jankowski
zdjęcie wprowadzające: Lafarge

Komentarze

FILMY OSTATNIO DODANE
Copyright © AVT 2020 Sklep AVT