Pavlův web
Základové konstrukce
Když se dnes řekne, že je něco „postaveno na pevných základech“, zpravidla se už nejedná o věc společnou se stavebnictvím. Tato zlidovělá fráze ale přesně vystihuje důležitost základů ve výstavbě. Bez nadsázky se dá říci, že základ je prostě základní.
Základy jsou konstrukce, které spojují objekt s podložím a přenáší zatížení od objektu do zeminy. Navrhují se dnes podle teorie mezních stavů a musí splňovat mezní stav únosnosti (přenese zadané zatížení do zeminy) a mezní stav použitelnosti (sedání a jiné deformace musí být v normě). Základní dělení je na základy plošné a hlubinné.
Základy plošné.
Jsou to základy přenášející zatížení do podloží přes větší základovou plochu. Dělí se na základové pásy, které se používají pod stěny a sloupy o menším rozponu (osová vzdálenost mezi sloupy). Základové pásy jsou ve výstavbě nejvíce rozšířené, vzhledem k tomu, že lidé preferují stěnové systémy. Základový pás je tedy průběžný základ pod celou plochou zdi. Má nejčastěji obdélníkový průřez. Protože se pásy zpravidla neizolují proti zemní vlhkosti, používají se materiály, které jsou vodě-odolné. Patří k nim prostý beton, lomový kámen popř. jejich kombinace. Základové pásy z prostého betonu se provádí bez bednění, přímo do vyhloubené stavební jámy. V případě je-li základ příliš masivní, můžeme přikročit k použití výztuže. Objem základu se zmenší při zachované únosnosti, ale je to za cenu komplikovanější technologie a tedy i vyšší ceny. U železobetonu musíme použít bednění.
Základy objektů navrhujeme do hloubky, aby samotný základ dosáhnul tzv. nezámrzné hloubky. Jedná se o hloubku pod povrchem, o níž víme, že v ní zemina nepromrzne. Nejčastější nezámrzná hloubka u běžných půd je 800mm, ale např. u smrštivých jílů bychom měli zakládat do hloubky 1400mm. Pokud plánujeme postavit podsklepený objekt a sklep se nachází pod nezámrznou hloubkou, postačí hloubka základu 600mm.
Dalším druhem plošných základů jsou základové patky. Navrhují se pod sloupy nebo pod jinými konstrukcemi o malé průřezové ploše. U tohoto druhu konstrukcí by bylo použití pásu příliš neekonomické. Patky se dají v prostoru představit jako obyčejné krychle nebo kvádry. Půdorys patky je čtvercový nebo obdélníkový. Materiál je obdobný jako u zákl. pásů, tedy beton nebo železobeton (ŽB).
Méně časté je použití základových roštů. Rošt tvoří soustava navzájem kolmých základových pasů. Jejich smyslem je lepší rozložení zatížení do podloží, protože zvláště skeletové konstrukce jsou typické bodovým zatížením od sloupů, kterým působí na zeminu. V některých případech je to jev negativní, proto se základové rošty navrhují u skeletových konstrukcí v územích se složitými základovými poměry.
Posledním typem plošného základu jsou základové desky, o nichž lze s trochou nadsázky říci, že jsou obrácenými stropy. Na základové desce stojí celý objekt a zároveň od něj přenáší tíhu. Výška desky se pohybuje v rozmezí 600-1200mm.
Hlubinné základy.
K hlubinným základům přistupujeme v případech zakládání v neúnosných zeminách. Tento druh základu slouží k přenesení zatížení do větší hloubky, kde se nachází únosná vrstva zeminy. Obecně platí, že čím více jdeme do hloubky, tím jsou základy náročnější na provedení a tím i dražší. Nejznámějším druhem hlubinných základů jsou piloty. Pilota je tyčový prvek nejčastěji kruhového průřezu, která se beraní, vrtá nebo postupně betonuje do požadované hloubky. Pilota jako druh základů je po staletí známý. Slavná šikmá věž v Pise je založená na dřevěných pilotách. Její nynější šikmost by ale nebylo vhodné použít jako důkaz o nevhodnosti pilotového systému. Naklonění věže způsobilo písčité podloží a hlavně skutečnost, že naši předci tehdy neměli tolik poznatků o zakládání staveb.
Piloty rozdělujeme podle materiálu na dřevěné (u provizorních staveb), ocelové (vhodné do štěrkopísku) nebo železobetonové (použití v mokrém prostředí). Z hlediska technologie piloty rozlišujeme na vháněné, předražené a vrtané. Vháněné piloty se do země zarážejí beraněním, tedy silovým impulzem zvenčí. Beranění je možné pro piloty všech materiálových druhů.
Dalším typem jsou piloty předražené. Název není nijak spojen s cenou, naopak se jedná o běžný typ pilot. Postup provádění je následující. Nejprve se vyberaní výpažnice s tzv. betonovou botkou. Po dosažení únosné zeminy se následně pilota betonuje a zároveň se vytahuje výpažnice, která musí být ponořená min. 1m do betonové směsi. Jakmile beton nabude na únosnosti, začne pilota splňovat své statické účely. Posledním druhem pilot jsou piloty vrtané, vhodné při zakládání ve stísněných podmínkách. Provádí se pomocí šnekového vrtáku. V případě, že bychom museli použít velké množství pilot blízko u sebe, můžeme je nahradit šachtovým pilířem. Šachtové pilíře jsou válcové nebo hranolová tělesa o průměru větším než 600mm. Provádí se jako vrtané nebo kopané.
Posledním známým druhem hlubinných základů jsou základové studny. Studny jsou válcová nebo hranolová dutá tělesa ze železobetonu. Části skruží se spouští vlastní tíhou až k únosné vrstvě zeminy, kde se posléze zabetonuje. Zbylá část studny se vyplní pískem a studna je poté připravena pro provedení plošných základů.
Správnou volbou druhu základu a jejího provedení můžeme v budoucnu předejít mnoha problémům. Např. v souvislosti se sedáním vzniká na stavbě mnoho poruch, které jsou velmi častou příčinnou k reklamacím a opravám. Naštěstí odborné znalosti jsou dnes na takové úrovni, že se již nemusíme bát, že by se i naše stavba chovala jako slavná šikmá věž v Pise.
