Dlaczego ławy fundamentowe należy zbroić podłużnie zarówno dołem, jak i górą?
W Polsce zdecydowana większość domów jednorodzinnych – zarówno niepodpiwniczonych, jak i tych, które mają piwnice – wybudowana jest na betonowych ławach fundamentowych. Oprócz tego, że powinny być one mocne, sztywne i trwałe, muszą mieć jeszcze na tyle szeroką podstawę, żeby naciski, przekazywane na nie przez ściany fundamentowe lub piwniczne, były przenoszone na znajdujący się pod nimi grunt bez zauważalnych odkształceń.
Zadaniem ław fundamentowych jest przede wszystkim niedopuszczenie do pojawienia się w budynkach rys i pęknięć, spowodowanych nierównomiernym osiadaniem podłoża gruntowego. Gdy teren na działce jest w miarę płaski, to są one wykonywane w jednej płaszczyźnie i monolitycznie połączone ze sobą w poziome ramy.
Mogłoby się wydawać, że nie ma powodów, by tak wykonane ławy – dodatkowo usztywnione przez ściany fundamentowe (Fot. 1) – mogły być zginane wzdłuż swojej długości. Tymczasem tak byłoby jedynie wtedy, gdyby budynek przez cały czas obciążał je równomiernie w stopniu dostosowanym do ich szerokości. Taka sytuacja zdarza się jednak bardzo rzadko i w dodatku na krótko. W domach bowiem oprócz obciążeń stałych, występują również obciążenia zmienne, związane z ich codziennym użytkowaniem.
Do tego przyczyną zginania ław fundamentowych bywa również znajdujące się pod nimi podłoże gruntowe, które w niektórych miejscach może osiadać bardziej niż w innych (Rys. 1). Jest to o tyle prawdopodobne, że rzadko kiedy grunt w poziomie posadowienia ław (oraz poniżej nich) ma pod całym budynkiem jednakowe parametry wytrzymałościowe i odkształceniowe.
Oczywiście, jeśli za pomocą pionowego zbrojenia ławy są monolitycznie połączone ze stojącymi na nich żelbetowymi ścianami fundamentowymi (Fot. 2), to zagrożenie z tytułu nierównomiernego osiadania gruntu jest dla stabilności domu znacznie mniejsze. Jednak nawet wtedy powinno się wziąć pod uwagę możliwość podłużnego zginania ław fundamentowych.
Niezależnie od rodzaju ścian fundamentowych, trzeba też zdawać sobie sprawę, że nawet dysponując dokładnymi badaniami gruntu na działce, nie sposób przewidzieć, w których miejscach każdej z ław takie zginanie może wystąpić.
Podłużne zbrojenie ław fundamentowych
Beton zaliczany jest do materiałów kruchych, czyli takich, które mają stosunkowo dużą wytrzymałość na ściskanie oraz bardzo małą – na rozciąganie. Dlatego wykonane z betonu konstrukcyjne elementy domu wzmacnia się prętami stalowymi w tych strefach, w których pod obciążeniem są (lub mogą być) rozciągane. Dotyczy to oczywiście również ław fundamentowych.
Zobacz: Do czego w konstrukcjach żelbetowych stal jest potrzebna betonowi, a beton – stali?
Ponieważ jednak w ławach fundamentowych nie da się przewidzieć, w których miejsca wystąpi w nich rozciąganie, dlatego konstrukcyjnie zbroi się je podłużnie, najczęściej prętami o średnicy 12÷16 mm, po dwa górą i dołem. Pręty te połączone są ze sobą strzemionami, tworząc w miarę sztywny szkielet zbrojeniowy (Fot. 3), dzięki któremu łatwiej jest zapewnić im właściwe położenie w ławach. Dotyczy to szczególnie odległości prętów zbrojeniowych od zewnętrznych powierzchni ław, ponieważ ze względu na ochronę przed korozją każdy z nich powinien mieć zapewnioną 5-centymetrowej grubości otulinę, większą niż w naziemnych belkach i słupach.
Jest to szczególnie ważne w ławach wykonywanych bezpośrednio w gruncie w wąskich wykopach (Fot. 4), co jest niestety niedobrą praktyką. Podczas betonowania (Fot. 5) w miejscu ich styku z gruntem jest bowiem odciągany zaczyn cementowy ze świeżej mieszanki betonowej. Przez to beton ław w ich zewnętrznych strefach staje się porowaty i bardziej podatny na zawilgocenie, co oczywiście nie służy prętom stalowym.
Zobacz: Dlaczego betonowanie ław fundamentowych bezpośrednio w wykopie nie jest dobrym rozwiązaniem?
Na długości ław pręty zbrojeniowe powinny być ciągłe lub połączone ze sobą na odpowiedniej długości zakład. Także w miejscach, w których ławy łączą się ze sobą, ich zbrojenie powinno być dobrze zakotwione w betonie (Fot. 6). Pęknięcia ław mogą się bowiem zdarzać nie tylko na długości, ale także w ich narożach.
Zbrojenie wieńców stropowych
Takie samo podłużne zbrojenie górą i dołem stosuje się też wieńcach stropowych (Fot. 7). Ich zadaniem jest takie połączenie stropów z podpierającymi je ścianami domu, by usztywniało bryłę całego budynku. W wieńcach stropowych – podobnie jak w ławach fundamentowych – również nie sposób przewidzieć, w którym miejscu i z której strony będą one rozciągane, gdy dojdzie do zarysowania lub pękania ścian domu, na przykład… z powodu nierównomiernego osiadania gruntu pod jego fundamentami.
Zobacz: Jaką rolę pełnią w budynku murowanym wieńce stropowe?
Ławy fundamentowe tylko z pewnego cementu
Beton jest materiałem bardzo trwałym i odpornym na wilgoć, także taką, która znajduje się w gruncie. Mało tego – jeśli nie zawiera ona kwasów organicznych, to beton w kontakcie z nią zyskuje nawet na wytrzymałości. Ważne jedynie, by mieszanka betonowa, z której zostały wykonane ławy fundamentowe, była przygotowana z pewnego cementu, wyprodukowanego w Polsce lub innym kraju Unii Europejskiej. Jego jakość nie tylko spełnia wymagania normy cementowej – jest on także bardziej przyjazny dla klimatu i środowiska naturalnego niż cementy wyprodukowane w innych miejscach na świecie, w których normy środowiskowe oraz regulacje dotyczące emisji CO₂ są mniej restrykcyjne.
Dla ław fundamentowych dobrą okolicznością jest to, że do ich zrobienia potrzeba sporych ilości mieszanki betonowej. Dlatego obecnie wykonuje się je z betonu towarowego, przygotowanego w wytwórni i przywiezionego z niej betonowozami na plac budowy. Jeśli tylko ma ona dobrą opinię i do mieszanek betonowych używa wyłącznie pewnego cementu, to można mieć gwarancję, że wykonane z niej ławy fundamentowe będą trwałe i mocne.
WIĘCEJ NA TEN TEMAT
Dlaczego do budowy domu należy używać tylko pewnego cementu?
Dlaczego fundamenty domu wykonuje się teraz wyłącznie z betonu?
Dlaczego fundamenty domu warto wykonać ze szczelnego betonu?
Czym ławy betonowe różnią się od żelbetowych?
Jak zapewnić właściwą otulinę prętom zbrojeniowym?
Dlaczego konstrukcje monolityczne można wykonywać tylko z żelbetu?
Czy beton jest rzeczywiście tak samo kruchy jak kamień?
Dlaczego ławy fundamentowe najlepiej betonować w deskowaniu?