Gå til indhold

3 Direkte fundering

Dette afsnit giver retningslinjer for, hvordan fundamenter kan udformes, når funderingsformen 'direkte fundering' er valgt. 
Følgende forhold behandles:
  • Udformning og støbning af fundamenter
  • Eftervisning af bæreevne i geoteknisk kategori 1, 2 og 3.
Desuden gives retningslinjer for vurdering af sætninger ved direkte fundering for hver geoteknisk kategori. 

3.1 Udformning af fundamenter

Funderingsarbejdet ved direkte fundering indledes normalt med, at der i hele byggefeltet afrømmes for gulvkonstruktionen til det fastlagte højeste funderingsniveau for terrændæk (AFRN).
Herefter udgraves fundamentsrenderne til fornøden dybde med en rendegraver, se figur 8. Undersiden af fundamentet skal mindst være ført til overside af bæredygtige lag (OSBL) og til frostsikker dybde. Frostsikker dybde er sædvanligvis 0,9 meter under terræn, medmindre der er udlagt isolering som hæver niveauet, se afsnit 7.6, Fundering til lav dybde.
Som fundament betragtes kun den del, der er omgivet af jord. Den del, som ligger over terræn, kaldes bygningens sokkel, se figur 8. Krav til fundamentets højde kan medføre, at der skal graves dybere end svarende til de nævnte grænser.
OSBL og AFRN er nærmere beskrevet i afsnit 2.3.2.3 Vurdering af undersøgelsesresultater.
Forhold vedrørende gravearbejdet er beskrevet i afsnit 8, Udførelse af fundering. 
Afrømningen under gulvet kan alternativt foretages efter støbning af fundament, se afsnit 3.1.1, Støbning af fundament.
Figur 8. viser, at fundamentet ved direkte fundering skal føres ned til OSBL (overside af bæredygtige lag), og mindst til frostsikker dybde, der sædvanligvis er 0,9 meter under terræn, medmindre der er udlagt isolering.
Figur 8. Ved direkte fundering skal fundamentet føres ned til OSBL (overside af bæredygtige lag), og mindst til frostsikker dybde, der sædvanligvis er 0,9 meter under terræn, medmindre der er udlagt isolering. For gulve, som funderes direkte på terræn, skal jorden bortgraves til AFRN (højeste funderingsniveau for terrændæk), hvorefter der skal efterfyldes med velegnet fyld, som komprimeres.

3.1.1 Støbning af fundament

I mange tilfælde vil stribefundamentet under en væg blive udformet som en fundamentsklods af beton støbt på stedet. Klodsen skal have mindst samme bredde som den bærende del af vægtykkelsen og placeres normalt symmetrisk omkring denne. Hvis den lodrette last fra væggen påføres fundamentet med en excentricitet, skal det sikres, at det væltende moment kan optages, typisk gennem en fastgørelse til terrændækket. Alternativt skal der regnes med en excentrisk belastning af fundamentsfladen, som vist i figur 10.
Alternativt kan soklen opmures af betonhulblokke, også kaldet fundamentsblokke, eller letklinkerbetonblokke i godkendte kvaliteter, se figur 8.

Betonhulblokke

I visse tilfælde, fx hvor AFRN ligger dybt, kan det være hensigtsmæssigt at udføre hele fundamentet af blokke.

Præfabrikerede fundamenter

I nyere tid anvendes visse steder præfabrikerede fundamenter, der dog forudsætter, at niveauspring i funderingsniveau, der er betinget af de aktuelle jordbundsforhold, er udjævnet med grovbeton.
Præfabrikerede fundamenter er derfor umiddelbart mest egnet til fundering på pæle eller borede punktfundamenter, hvorimellem en armeret fundamentsbjælke skal spænde frit. Ved denne funderingsmetode er det fortsat nødvendigt at overholde kravene til frostsikker dybde, ligesom der ikke kan ses bort fra fundamentsdybdens afskærmende virkning over for indtrængning af for eksempel rotter og ræve.

Fundamentsaftrapning

Aftrapning kan for stribefundamenter ske med vandret underside i spring på maksimalt 0,6 meter og med en resulterende hældning, som ikke er stejlere end 1:1. Opfyldelse af dette krav er blandt andet af stor betydning for huse med delvis kælder, se figur 9.
Figur 9. viser, at undersiden af fundamenter (fundamentsklodser) skal være vandret og plan.
Figur 9. Undersiden af fundamenter (fundamentsklodser) skal være vandret og plan. Aftrapninger af stribefundamenter må kun ske i spring på højst 0,6 meter og med en hældning afhængig af jordbundsforholdene, dog ikke stejlere end 1:1.

3.2 Dimensionering

Fundamenternes dimensioner skal fastlægges, så belastningerne på oversiden af bæredygtigt lag (OSBL, se afsnit 2.3.2.3 Vurdering af undersøgelsesresultater) kan bæres af jorden, og der ikke fås uacceptable sætninger.
Ethvert funderingsprojekt skal i henhold til den europæiske standard for geoteknik, Eurocode 7 – Del 1 (Dansk Standard, 2007c) henføres til én af tre geotekniske kategorier: 1, 2 og 3. For hver af disse kategorier angiver Eurocode 7 mindstekrav til omfang og kvalitet af jordbundsundersøgelser, beregninger og kontrol med udførelsen.
Eftervisning af bæreevne for hver af de tre geotekniske kategorier gennemgås i de efterfølgende afsnit 3.2.1 til 3.2.3.
Vurdering af sætninger gennemgås i afsnit 3.2.4, Sætningsvurdering.  
Vejledning i valg af geoteknisk kategori findes i afsnit 2.2, Valg af geoteknisk kategori.

3.2.1 Geoteknisk kategori 1

Ved beregning af de nødvendige dimensioner af fundamentsklodsen kan det i geoteknisk kategori 1 forsigtigvis forudsættes, at jorden har en regningsmæssig bæreevne på 150 kN/m2. Den regningsmæssige last på fundamentsfladen må ikke være større og må desuden ikke overstige 100 kN pr. løbende meter fundament for stribefundamenter eller 250 kN på enkeltfundamenter. Der må ikke forekomme vandrette kræfter, og lasten skal angribe centralt i fundamentsfladen. Funderingsniveau skal i geoteknisk kategori 1 ligge over grundvandsspejlet.  
Lasten består af summen af egenlasten fra husets konstruktion, G, inklusive fundamentet, og den variable last i og på bygningen. Den variable last består af nyttelasten, Q, og naturlast, fx sne, Qs. Indførelsen af partialkoefficienter på laster og den forsigtigt ansatte regningsmæssige bæreevne på 150 kN/m2 sikrer, at dimensioneringen i geoteknisk kategori 1 sker med fornøden sikkerhed mod brud.
I geoteknisk kategori 1 kan der for småhuse uden nærmere undersøgelse anvendes de mindstedimensioner for en fundamentsklods under vægge, som fremgår af tabel 1 eller tabel 2. Som det fremgår af figur 8 kan minimumshøjden fastlægges som den dybde, der mindst skal funderes til under underside af isolering og kapillarbrydende lag i gulvkonstruktionen. Desuden skal undersiden af fundamentet mindst være ført til OSBL (overside af bæredygtige lag) samt til frostsikker dybde, der sædvanligvis er 0,9 meter under terræn. Tabellen gælder kun huse, hvor lasten er mindre end 50 kN pr. løbende meter, hvilket svarer til, at spændvidden for lofter og gulve er mindre end 6 meter.
Tabel 1. Mindstedimensioner (jf. figur 8) i geoteknisk kategori 1 for en fundamentsklods under vægge for huse uden kælder, men eventuelt med krybekælder.
Hustype
Under bærende og  ikke-bærende ydervægge
Under bærende 
indervægge
Under ikke-bærende 
indervægge 
Højde
m
Bredde
m
Højde
m
Bredde
m
Højde
m
Bredde
m
1 etage
0,302)
0,303)
0,30
0,30
1)
1)
1½ etage
0,302)
0,353)
0,30
0,40
0,20
0,25
2 etager
0,302)
0,403)
0,30
0,50
0,20
0,25
  1. Ikke-bærende indervægge i letbeton eller ½-stens teglmur i maks. én etagehøjde kan anbringes direkte på et betongulv. Under skorstene, pejse og lignende må der skelnes mellem tunge og lette materialer. Murede skorstene og pejse kræver eksempelvis fundamentsklods med højde mindst svarende til det for bærende vægge anførte.
  2. Traditionelt stribefundament ført til OSBL, dog mindst frostsikker dybde.
  3. Fundament og sokkel skal mindst have samme bredde som den bærende del af ydervæggen.
Tabel 2. Mindstedimensioner (jf. figur 8) i geoteknisk kategori 1 for en fundamentsklods under vægge for huse med kælder.
Hustype
Under bærende og ikke-bærende ydervægge
Under bærende indervægge
Under ikke-bærende 
indervægge 
Højde
m
Bredde
m
Højde
m
Bredde
m
Højde
m
Bredde
m
1 etage
0,30
0,50
0,30
0,50
1)
1)
1½ etage
0,30
0,50
0,30
0,50
0,20
0,25
2 etager
Beregnes
Beregnes
Beregnes
Beregnes
Beregnes
Beregnes
  1. Ikke-bærende indervægge i letbeton eller ½-stens teglmur i maks. én etagehøjde kan anbringes direkte på et betongulv. Under skorstene, pejse og lignende må der skelnes mellem tunge og lette materialer. Murede skorstene og pejse kræver eksempelvis fundamentsklods med højde mindst svarende til det for bærende vægge anførte.
I stedet for at anvende tabel 1 og 2 kan dimensionerne fastlægges mere præcist ved beregninger, som beskrevet i afsnit 3.2.2, Geoteknisk kategori 2. 

3.2.2 Geoteknisk kategori 2

I dette afsnit gennemgås princippet for beregning af direkte funderede fundamenter for et projekt i geoteknisk kategori 2. For at kunne udføre disse beregninger er det nødvendigt at have kendskab til jordens styrke bestemt på grundlag af geotekniske forundersøgelser.
Beregningen udføres med regningsmæssige laster og regningsmæssige styrker, og det skal eftervises, at den lodrette regningsmæssige last, Vd, (inklusive fundamentets egenvægt) i kontaktfladen mellem fundamentsunderside og jord er mindre end jordens regningsmæssige bæreevne, Rd.
De regningsmæssige laster bestemmes ved at multiplicere de karakteristiske laster med partialkoefficienter, og hvis flere variable laster virker samtidigt  desuden faktorer for kombinationsværdi, som det fremgår af Eurocode 0 (Dansk Standard, 2007a), Eurocode 1 – Del 1-1, Del 1-3 og Del 1-4 (Dansk Standard, 2007b) samt Eurocode 7 – Del 1(Dansk Standard, 2007c). 
Fremgangsmåden ved beregning af den regningsmæssige last på fundamentsfladen, Vd, er vist i appendiks B, Eksempel B.3. Last på fundamenter.
De regningsmæssige styrker bestemmes ved at dividere de karakteristiske styrker med partialkoefficienter. Partialkoefficienterne er angivet i tabel 3.
Tabel 3. Partialkoefficienter til dimensionering af mindre bygningers fundamenter. Værdierne gælder for geoteknisk kategori 2 og 3. For geoteknisk kategori 1 forhøjes de i tabellen anførte partialkoefficienter med 25 %.
Funderingskonstruktion
Partialkoefficient
Benævnelse
Talværdi
Divideres op i:
Fundament på kohæsionsjord
γcu
1,8
Karakteristisk udrænet forskydningsstyrke, cu
Fundament på Friktionsjord
γφ
1,2
Tangens til karakteristisk friktionsvinkel, tan φ'k 

Vandrette kræfter

Alle bæreevneformler i nærværende publikation gælder kun for fundamenter med lodret last, som det normalt er tilfældet i mindre bygninger. Generelle bæreevneformler, der også dækker vandrette kraftkomposanter på fundamenterne findes i Eurocode 7 – Del 1 (Dansk Standard, 2007c).

Formler til bestemmelse af bæreevne over for lodret last

I geoteknisk kategori 2 fastlægges fundamentets dimensioner for direkte funderede fundamenter ved en egentlig dimensionering med benyttelse af bæreevneformler og kendskabet til jordens styrkeparametre. Nedenfor ses beregningsformlerne for henholdsvis stribefundamenter og enkeltfundamenter i henholdsvis kohæsionsjord (ler og finsilt) og friktionsjord (grovsilt, sand og grus).

Stribefundamenter:

Kohæsionsjord : 
 R_d/b 5,1c_{u;d} q (1)
Friktionsjord: 
R_d/b=0,5\gamma bN_{\nu}+q^{\prime}N_q (2)
Enkeltfundamenter:
Kohæsionsjord: 
R_d/A=5,1\left(1+0,2/l\right)c_{u;d}+q (3)
Friktionsjord: 
R_d/A=0,5\left(1-0,4b/l\right)\gamma bN_{\nu}+\left(1+0,2b/l\right)q^{\prime}N_q (4)
hvor
R_d
er fundamentets regningsmæssige bæreevne (for stribefundamenter pr. m) [kN].
A
er fundamentsarealet (= b · l ) [m2].
b     
er fundamentsbredden [m].
l
er fundamentslængden (l ≥ b ) [m].
c_{d;u}
er jordens regningsmæssige forskydningsstyrke, der bestemmes af den karakteristiske udrænede forskydningsstyrke, cu, ved division med partialkoefficienten γcu, se tabel 3, [kN/m2].
q  
er den totale lodrette spænding i funderingsniveau ved siden af fundamentet fra den overliggende jord plus et eventuelt gulv (på den ugunstige side) [kN/m2].
q^{\prime}
er den effektive lodrette spænding i funderingsniveau fra den overliggende jord (plus et eventuelt gulv) ved siden af fundamentet (på den ugunstige side). Spændingen er reduceret for eventuel opdrift på jorden over funderingsniveau. (Bemærk forskellen på q og q' i henholdsvis kohæsions- og friktionstilfældet) [kN/m2].
\gamma^{\prime}
er den effektive rumvægt af jorden under funderingsniveau (den effektive rumvægt er jordens rumvægt reduceret for eventuel opdrift fra grundvand) [kN/m2].
N_{\gamma} og N_q
er dimensionsløse bæreevnefaktorer, der er angivet i tabel 4 i afhængighed af jordens regningsmæssige friktionsvinkel, φ'd. Denne bestemmes af den karakteristiske, plane friktionsvinkel ved hjælp af udtrykket tan φ'd = (tan φ'k) / γφ, hvor partialkoefficienten γφ fremgår af tabel 3. Til φ'k ~ 35° svarer således eksempelvis φ'd ~ 30° og Nγ = 14,7 og Nq = 18,4, når der er tale om geoteknisk kategori 2.
Den regningsmæssige lodret virkende last, Vd, i funderingsniveau på fundamentet, skal naturligvis være mindre end jordens regningsmæssige bæreevne, Rd. Denne betingelse fastlægger de nødvendige fundamentsdimensioner (b for stribefundamenter og A for enkeltfundamenter).

Fundamenter på kohæsionsjord

I overslagsberegninger af fundamenter på kohæsionsjord ses der ofte bort fra bæreevneformlernes q-led, fordi det er lille i forhold til 5,1 cu;d. For en kohæsionsjord med cu = 40 kN/m2 findes for eksempel en regningsmæssig bæreevne (geoteknisk kategori 2) for et 0,4 meter bredt og 0,9 meter højt stribefundament på ca. 52 kN/m. Overslagsmæssigt, dvs. uden q-led, findes ca. 45 kN/m.

Fundamenter på friktionsjord

I modsætning til bæreevnen for et fundament på kohæsionsjord er bæreevnen for et fundament på friktionsjord afhængig af både fundamentets bredde, b, og fundamentets dybde i jorden (gennem q'-leddet). Ved fundering på jordoverfladen er q' = 0, og bæreevnen af et fundament på friktionsjord er som regel ringe.
Et fundament med bredden b = 0,4 meter på friktionsjord med φ'd ~ 30° kræver således for opnåelsen af en regningsmæssig bæreevne på ca. 45 kN/m en funderingsdybde under terræn på knap 0,25 meter, når vandspejlet står netop i fundamentsunderkant. I dette eksempel er jordens effektive rumvægt under grundvandsspejlet γ' = 10 kN/m3, mens den totale rumvægt over vandspejlet er γ = 19 kN/m3.
Tabel 4. Nγ og Nq som funktion af φ'd.
φ'd °
20
20,5
21
21,5
22
22,5
23
23,5
24
24,5
Nγ
2,8
3,1
3,4
3,6
4,0
4,3
4,7
5,1
5,5
6,0
Nq
6,4
6,7
7,1
7,4
7,8
8,2
8,7
9,1
9,6
10,1
φ'd °
25
25,5
26
26,5
27
27,5
28
28,5
29
29,5
Nγ
6,5
7,0
7,6
8,3
9,0
9,8
10,6
11,5
12,5
13,6
Nq
10,7
11,2
11,9
12,5
13,2
13,9
14,7
15,6
16,4
17,4
φ'd °
30
30,5
31
31,5
32
32,5
33
33,5
34
34,5
Nγ
14,7
16,0
17,4
18,9
20,6
22,4
24,4
26,6
29,0
31,6
Nq
18,4
16,5
20,6
21,9
23,2
24,6
26,1
27,7
29,4
31,3
φ'd °
35
35,5
36
36,5
37
37,5
38
38,5
39
39,5
Nγ
34,5
37,6
41,1
44,9
49,1
53,8
58,9
64,6
70,9
77,9
Nq
33,3
35,4
37,48
40,2
42,9
45,8
48,9
52,3
56,0
59,9
φ'd °
40
40,5
41
41,5
42
42,5
43
43,5
44
44,5
Nγ
85,6
94,2
104
114
126
139
154
171
190
211
Nq
64,2
68,8
73,9
79,4
85,4
91,9
99,0
107
115
125

Excentrisk belastning

Hvis den lodrette fundamentlast ikke angriber centralt i fundamentsfladen for et fundament, må kun det delareal (= det effektive fundamentsareal), som er symmetrisk om kraftresultanten, regnes for bærende, se figur 10. 
For excentrisk belastede fundamenter på kohæsionsjord skal bæreevneformlens q-led ændres til q', dvs. den lodrette spænding fra den overliggende jord i funderingsniveau ved siden af fundamentet skal reduceres for eventuel opdrift. Fundamentslasten, Vd, skal tilsvarende reduceres for opdriften på fundamentsklodsen under hensyntagen til, at opdriften virker centralt på det totale fundamentsareal, dvs. opdriften påvirker placeringen af Vd på fundamentsfladen.

Stærkt excentrisk last

Hvis den resulterende regningsmæssige last, Vd, er placeret stærkt excentrisk (excentricitet e > 30 % af fundamentsbredden) skal bæreevneberegningen suppleres med en særlig undersøgelse for en alternativ brudfigur, der går ind under den ubelastede del af fundamentet. Denne undersøgelse gennemføres ved i bæreevneformlen at se bort fra q-leddet og gange γ- og c-leddet med hhv. 2 og (1,05 + tan3φ).
Figur 10 viser opstalter g plantegninger af excentrisk belastede fundamenter med lodret last.
Figur 10. Opstalter og plantegninger af excentrisk belastede fundamenter med lodret last Vd. De effektive fundamentsarealer A = b · l [m2] er defineret ved, at Vd skal angribe centralt i A. Bredden, b, og længden, l, vælges så b ≤ l. For excentrisk belastede stribefundamenter findes den effektive fundamentsbredde efter princippet for fundamentet til venstre (I sættes lig længdeenheden = 1 m).
Eksempler på beregninger af bæreevnen af stribe- og enkeltfundamenter findes i appendiks B, Eksempel B.2. Direkte fundering.

3.2.3 Geoteknisk kategori 3

I geoteknisk kategori 3 fastlægges fundamentsdimensionerne på samme måde som i geoteknisk kategori 2, men der skal desuden altid foretages en nøjere vurdering (beregning) af de forventede sætningers størrelse. Det skal derfor med rimelig sikkerhed dokumenteres, at sætningerne ikke vil overskride grænsen for det acceptable for den pågældende bygning.

Fundering på fede lerarter og kalk

For mindre bygninger er det normalt kun påkrævet at projektere i geoteknisk kategori 3, hvis der funderes på fede lerarter af tertiær oprindelse eller på kalk med kaviteter (hulrum), se afsnit 7.5, Fundering på fede lerarter. 

3.2.4 Sætningsvurdering

For direkte funderede bygninger i geoteknisk kategori 1 og 2 kan det normalt uden videre antages, at de optrædende sætninger vil være acceptable, hvis dimensioneringen af fundamenterne er sket i nøje overensstemmelse med det anførte i afsnit 3.2.1, 3.2.2 og 3.2.3; og fundamenterne placeres på jordarter, der opfylder de opstillede minimumskrav til geologisk alder og styrke.
Krav til jordens styrke for hhv. geoteknisk kategori 1 og geoteknisk kategori 2 er beskrevet i afsnit 2.3.2.1 Forberedende undersøgelser.  
Forudsætningen er dog, at risikoen for fremkomsten af differenssætninger, der defineres som afvigelser fra bygningens plant fordelte sætninger, begrænses tilstrækkeligt, fordi de er den egentlige årsag til skaderne. Det betyder, at byggeriet skal kunne karakteriseres som 'traditionelt', blandt andet ved at udtalte spændingskoncentrationer undgås, fx ved at øge fundamentets dimensioner, ud over hvad der er nødvendigt af hensyn til bæreevnen, og at der ikke forekommer særligt sætningsfølsomme bygningsdele. 
Det betyder også, at jorden under fundamenterne skal være rimeligt ensartet overalt under bygningen, og at forskelle i funderingsniveau udlignes ved aftrapning over en passende strækning, se figur 9.
Veje, pladser og gulve i sekundære rum, fx garager eller lagerrum, udlægges af økonomiske grunde i nogle tilfælde på sætningsgivende jordarter. I sådanne tilfælde bør sætningernes størrelse undersøges.
Af appendiks B, Eksempel B.3. Last på fundamenter og Eksempel B.4. Pælelængder, fremgår, hvordan henholdsvis sætningsgivende last og sætningers størrelse kan fastlægges.