Solidna, niezawodna podstawa to klucz do trwałości każdego budynku. Do budowy domów dobiera się rodzaje fundamentów odpowiadające wielkości, geometrii i masie domu. Projekt powinien być dostosowany do rodzaju gruntu na terenie, warunków hydrologicznych i klimatycznych.
Funkcje konstrukcji budynku
Fundament to fundament, na którym posadowiona jest główna część budynku - ściany ogrodzeniowe, nośne i wewnętrzne, podpory mostów, wiadukty.
Fundamenty fundamentalne są wyposażone dla struktur kapitałowych, które wykonują następujące zadania:
- Rozłóż ciężar budynku równomiernie na powierzchni terenu. Nie pozwól, aby bardziej masywne części zwisały bardziej niż płuca.
- Utwórz płaską poziomą podstawę dla ścian.
- Zapobiegaj przedostawaniu się wilgoci do piwnicy lub podłogi technicznej.
- Oszczędź trochę ciepła przed wyciekiem do ziemi.
- Zapobiegaj znoszeniu na ciężkich falujących glebach.
- Chroń budynki przed zniszczeniem na obszarach aktywnych sejsmicznie.
Fundamenty kapitałowe układane są pod mosty i wiadukty, konstrukcje reklamowe oraz zbiorniki produktów naftowych, silosy i bunkry.
Wpływ gruntu na wybór podłoża
Ważne cechy terenu:
- skład mechaniczny (geologiczny);
- głębokość zamrażania;
- maksymalny i minimalny poziom wód gruntowych;
- sytuacja sejsmiczna w okolicy.
Wybór rodzaju fundamentu zależy od kombinacji właściwości gruntu.
Skład mechaniczny
Budowniczowie rozróżniają gleby:
- Kamienny. Zawierają minimum wilgoci, są odporne na falowanie i zachowują swoje właściwości przy zmianie warunków klimatycznych. Nadaje się do płytkich fundamentów.
- Piaszczyste są łatwe do rozpracowania. Woda nie zatrzymuje się, co zmniejsza koszty hydroizolacji. Głębokość przemarzania w strefie centralnej kraju nie przekracza 1 metra, co pozwala na zastosowanie większości typów fundamentów.
- Chrząstki zawierają piasek, glinę, ziemię i kruszony kamień. Odporny na falowanie. Nadaje się do każdej głębokości podstawy.
- Gliny o różnych proporcjach gliny i piasku. Wyższa zawartość gliny może przyczynić się do falowania, narzuca zwiększone wymagania dotyczące przygotowania poduszki, hydroizolacji, montażu obszaru niewidomego.
- Glina wymaga starannej uwagi przy przygotowaniu terenu. Nie nadają się do płytkich fundamentów, ponieważ zamarzają na ponad 1,5 metra i zmieniają kształt (pęcznieją).
- Torf jest zawsze przygotowany. W razie potrzeby torf jest usuwany i wprowadzana jest nowa gleba. Domy budowane bez środków wstępnych mogą być „zamieszkiwane” w gruncie.
Można dowiedzieć się, jaki rodzaj gleby znajduje się na terenie, tylko podczas badań geologicznych lub metodami robienia dołów, kopania dołu fundamentowego. Nawet na sąsiednich obszarach skład i właściwości mogą się różnić.
Głębokość zamrażania
Podkłady wykonuje się albo poniżej głębokości zamarzania, albo pogłębia się płytko wraz z przygotowaniem miejsca według technologii.
Wilgotność i wody gruntowe
Jeśli woda unosi się na powierzchnię gruntu, dom buduje się bez piwnicy, na płycie lub płytkim fundamencie.
Wilgoć wnika w materiał fundamentowy i może prowadzić do szybkiego zniszczenia konstrukcji budynku.
Klasyfikacja podstawowa
Konwencjonalnie wszystkie rodzaje podstaw są podzielone na nośne, kombinowane, specjalne.
Nośnik typ postrzega i równomiernie rozkłada ładunek.
Łączny gatunki są wykorzystywane na ciężkim, pływającym podłożu. Podstawa kompensuje ruchy poziome i pionowe warstw ziemi, jest odporna na zjawiska sejsmiczne.
DO specjalny obejmują fundamenty wahliwe i pływające, a także fundamenty, które przenoszą część obciążenia przez ściany boczne i końce. Ten typ obejmuje głębokie podpory, pale skorupowe, filary, studnie spadowe, kesony, konstrukcje kotwiczne i szczelinowe.
Rodzaje konstrukcji
Fundamenty to:
- taśma;
- kolumnowy;
- stos;
- płyta;
- ciągły.
W niektórych przypadkach łączone są różne technologie. Przyczyną mogą być złożone grunty, liczba kondygnacji, warunki sejsmiczne, wymagania wytrzymałościowe.
Taśma
Fundament przechodzi w miejscu ścian nośnych i ścianek działowych.
Rozróżnij prefabrykowane i monolityczne konstrukcje żelbetowe.
Głębokie ustawienie pozwala na piwnice i piwnice.
Pod płytką podbudową wykopany jest wykop o głębokości do 80 cm, na dno i wzdłuż bocznych ścian taśmy wylewa się piasek. Poduszki zapobiegają niszczeniu podłoża zimą przed falowaniem gleby.
W domach z piwnicami łączy się monolityczną taśmę i ściany z oddzielnych bloków.
Fundament listwowy nadaje się do budowy budynków o dowolnej wysokości, geometrii, masie.
Kolumnowy
Fundament kolumnowy służy do budynków o małej masie. Podpory wykonane z drewna, betonu, metalu są zakopane do poziomu zamarzania.
Górne główki filarów połączone są rusztem.
W przypadku małych konstrukcji słupki budowane są z cegieł ceramicznych lub bloczków betonowych. Słupy z gruzu i betonu wykonuje się metodą zalewania.
Podstawy kolumnowe nadają się do falowania gruntów i miejsc o wysokiej wodzie gruntowej.
Stos
Fundamenty na palach są instalowane na gruntach dających się zagęszczać i torfowiskach o głębokości powyżej 4–6 m.
Stosy to:
- Wiszący - znajduje się w grubości miękkiej skały, nie dociera do twardych gleb. Obciążenie przenoszone jest na płaszczyzny pionowe. Dolny koniec ma czasami spiralny gwint z szerokimi ostrzami, dzięki czemu podstawa jest bardziej stabilna.
- Stojące pale przebiegają przez całą grubość gleby lekkiej i spoczywają na solidnym fundamencie.
W zależności od technologii instalacji rozróżnia się wbijane lub ubijane.
W pierwszej wersji gotowy stos metalowy, betonowy lub drewniany jest wbijany do młotka za pomocą specjalnych urządzeń lub mechanizmów. W miarę pogłębiania gleba wokół produktu jest zagęszczana, co sprawia, że podłoże jest stabilne.
W przypadku modeli staranowanych w ziemi wykonuje się dół, który jest zatkany zaprawą betonową.
Miejsca zastosowania fundamentu palowego:
- obszary torfowe i gleby osiadające;
- ruchome piaski;
- bagna;
- stoki.
W ostatnim etapie naziemna część pali jest niwelowana i połączona rusztem.
W małych budynkach stosuje się pale śrubowe o długości do 1,5 metra.
Płyta dociskowa
Fundament płytowy to solidna, monolityczna platforma żelbetowa, która jest wyposażona pod całą powierzchnią przyszłego budynku.
Na fundamentach z kamienia i granitu budowa jest niepraktyczna i nieopłacalna.
Otwory technologiczne do komunikacji pozostawia się na etapie wylewania. Przed rozpoczęciem pracy układane są rury wodociągowe i kanalizacyjne.
Ciągły
Fundamenty ciągłe przeznaczone są do wysokich, ciężkich konstrukcji, pomników, filarów mostowych.
Konstrukcja jest wielopoziomowa i zbliżona kształtem do piramidy, łączy w sobie elementy słupowych, taśmowych płyt.
Fundamenty ciągłe są zbędne w nieruchomościach przeznaczonych do budownictwa prywatnego i są rzadko używane.
Materiały fundamentowe
Do budowy wykorzystywane są różnorodne materiały odporne na działanie czynników klimatycznych.
Drewno
Urządzenie fundamentów wykonanych z drewna jest wskazane przy wznoszeniu domów z pręta lub bali cylindrycznych, budynków szkieletowych.
Wskazane jest stosowanie modrzewia, który nie gnije i służy do 50 lat nawet w wilgotnej glebie. Dąb jest rzadziej używany ze względu na jego wysoki koszt, ponadto drewno tego gatunku szybko pęka.
Drzewo nadaje się na fundamenty słupowe (pale) i pasmowe.
Zaletami podstaw drewnianych jest niska cena, szybka budowa. Naprawa polega na wymianie korony. Czasami nie wymienia się całej belki, ale wykonuje się wstawkę (wcięcie) fragmentu zużytej kłody.
Drewno jest odporne na odkształcenia i słabo przepuszcza ciepło.
Wadą jest krótki czas realizacji ze względu na szybkie niszczenie drewna pod wpływem wilgoci - wymagana jest wysokiej jakości impregnacja hydrofobowa i przeciwgrzybicza. Nie używaj drewna w domach podpiwniczonych. Niska nośność nie pozwala na budowę masywnych budynków wielokondygnacyjnych i innych konstrukcji.
Skała
Fundamenty kamienne stosowane w budownictwie wykonane są z następujących materiałów:
- gruz - wapień, tuf wapienny, granit, dolomit;
- cegły ceramiczne;
- bloczki betonowe.
Gruz naturalny dzieli się na kilka rodzajów: poszarpany (nierówne krawędzie), brukowiec (zaokrąglony), usypany z dwoma równoległymi krawędziami oraz płaski bruk.
Technologia polega na ułożeniu poszczególnych elementów fundamentowych z wypełnieniem spoin zaprawą cementowo-piaskową.
Podstawy taśmowe i kolumnowe zbudowane są z kamienia.
Plusy fundamentów kamiennych:
- zwiększona wytrzymałość i nośność;
- przyjazność dla środowiska;
- długa żywotność;
- odporność na ekstremalne temperatury i wysoką wilgotność.
Wadami zastosowania materiału są pracochłonność konstrukcji i duży nakład pracy ręcznej, złożone żmudne dopasowanie poszczególnych kamieni do konfiguracji fundamentu, nieprzydatność do budynków wielokondygnacyjnych.
Fundamenty prefabrykowane wykonane są z FBS (bloki budowlane). Wykonane są z betonu lub keramzytu.
Wzmocniony beton
Beton wzmocniony zbrojeniem stalowym i kompozytowym nazywany jest żelbetem.
Zbrojenie kompozytowe nie jest przeznaczone do produkcji fundamentów.
Kompozycja zawiera piasek, cement, kruszony kamień i dodatki poprawiające właściwości fizyczne i mechaniczne. Dodatki te obejmują plastyfikatory i preparaty do pracy w niskich temperaturach.
W przypadku małych budynków dozwolone jest stosowanie betonu z gliny ekspandowanej. Ważne jest, aby chronić część fundamentu znajdującą się w ziemi przed wilgocią. Osiąga się to poprzez wyposażenie obszaru niewidomego i uszczelnienie ścian zewnętrznych.
Beton służy do budowy podstaw taśmowych, słupowych, płytowych, wbijanych.
Zalety betonu:
- możliwości produkcyjne;
- siła, zdolność do wytrzymania każdego obciążenia;
- możliwość nadania bazie dowolnego kształtu geometrycznego;
- dostępność do sprzedaży gotowej do użycia kompozycji dowolnych marek;
- odporność na wszelkie warunki klimatyczne;
- odporność na wilgoć;
- prostota wykończenia (jeśli to konieczne).
Wady żelbetu to konieczność wytrzymania okresu przed przyrostem siły, pracochłonność i trudności w utrzymaniu proporcji podczas samodzielnej produkcji.
Pianobeton
W domach prywatnych i budynkach użyteczności publicznej stosuje się nowy materiał o ulepszonych właściwościach konsumenckich - beton komórkowy. Maksymalna wysokość budynku nie powinna przekraczać trzech kondygnacji.
Pianobeton nie jest używany do wylewania monolitycznych podłoży. Prefabrykowane fundamenty budowane są z gotowych bloków.
Beton komórkowy dzieli się na kilka klas gęstości. Ciężar właściwy waha się od 300 do 1200 kg/m3.
Bloki suszy się naturalnie lub w autoklawie. W przypadku baz wybierane są produkty wykonane drugą metodą.
Do budowy fundamentu nadaje się wyłącznie pianobeton konstrukcyjny o gęstości D1000 – D1200.
Zalety materiałowe:
- niska przewodność cieplna;
- wytrzymałość mechaniczna przy prawidłowym doborze gęstości;
- precyzyjna geometria;
- łatwa obróbka i cięcie w domu;
- trwałość, odporność na rozprzestrzenianie się grzybów i gnicie.
Wady dotyczą właściwości materiału:
- komórkowa, porowata struktura ułatwia wnikanie wilgoci w głąb bloku;
- wielokrotne cykle zwilżania-suszenia szybko niszczą materiał;
- niemożność wznoszenia budynków wielokondygnacyjnych;
- potrzeba wysokiej jakości hydroizolacji.
Główną dystrybucję bloczków z betonu komórkowego uzyskano podczas budowy domów z pianobetonu. Jest to wygodne przy zamawianiu i dostarczaniu materiałów budowlanych produkowanych w tym samym przedsiębiorstwie.
Lepiej powierzyć obliczenia fundamentu specjalistom, jeśli budynek ma niestandardowe rozwiązania architektoniczne. Koncentrując się na parametrach gleby, cechach hydrologicznych terenu, masie budynku, możesz sam wykonać fundament. Przestrzeganie zasad aranżacji zapewni integralność budynku przez cały okres eksploatacji.
