Нагрузки, которые должны выдерживать несущие и ограждающие конструкции дома, возникают вследствие природных явлений, под воздействием собственного веса конструкций, а также связаны с эксплуатацией здания. Здание испытывает следующие виды нагрузок и воздействий: давление грунта, грунтовые воды на участке строительства, эксплуатационная нагрузка, вес дома, ветер и снег. На выбор способа закладки и устройства фундамента оказывают влияние глубина промерзания почвы и общая нагрузка, а также применяемые при строительстве дома материалы. Дом, построенный из дерева, допускает большую осадку фундамента, чем дом, построенный, например, из камня.
Фундаменты мелкого заложения. При устройстве фундаментов мелкого заложения основанием служит грунт, расположенный выше линии глубины промерзания. Между основанием и плитой фундамента предусматривают теплоизоляцию. В этом случае так же, как и на просадочных грунтах, в качестве фундамента небольших домов применяют монолитную несущую бетонную плиту, укрепленную балкой, которую укладывают по периметру здания.
Теплоизоляцию основания устраивают с наружной стороны от цоколя. В качестве отделочного покрытия наружной поверхности цоколя можно, например, использовать асбестоцементную или тонкую бетонную плитку. В Финляндии продают специальные готовые блоки с отделанной наружной поверхностью цоколя, которые состоят из бетонной плиты и элементов наружной изоляции из ячеистой пластмассы. Во время формования блоков на заводе пластмассовые элементы служат формой для получения требуемой наружной поверхности.
Фундаменты мелкого заложения с подстилающим слоем, который укладывают по поверхности земли, можно делать в виде ленточного несущего цоколя и отдельной конструкции пола. Тогда плиту фундамента и цоколь можно устроить различными способами: из бетона или из блоков. Бетонную плиту фундамента можно отлить на месте и утеплить с наружной стороны путем включения специального теплоизоляционного материала по контуру здания. Фундаментная плита отливается непосредственно на несущем грунте. При этом могут применяться блоки или плиты из ячеистого бетона или других легких материалов, которые укладывают на поверхности основания, используя выравнивающий раствор.
Ленточные фундаменты. При закладке основания ниже глубины промерзания применяют чаще всего ленточные фундаменты, в этом случае одновременно с фундаментом можно построить подвал под домом (и он обойдется недорого!), так как удаление земли из-под здания и устройство дренажа в основании являются особенно трудоемкими процессами при устройстве подвалов.
Конструкции подвала и ленточного фундамента могут быть выполнены полностью из бетона. Ленточные фундаменты также часто кладут из легких бетонных блоков или плит. Перекрытие над подвалом может быть отлито на месте из ячеистого либо монолитного бетона с применением плит или блоков или состоять из специальных конструкций.
Теплоизоляцию подвала выполняют в виде слоя, расположенного с внутренней стороны фундамента либо включенного в конструкцию фундаментной стены. Изоляция может быть расположена также и с наружной стороны фундамента. Ленточный фундамент должен быть также изолирован от грунтовых вод, чтобы содержащаяся в земле влага не проникла внутрь подвала или подпольного пространства. Для этого на цокольную часть достаточно нанести два-три слоя горячего битума. На детали, находящиеся под землей, укладывают битумную изоляцию или специальную пленку. Могут быть применены специальные пластмассовая или керамическая изоляция.
Столбчатые фундаменты с цокольными балками применяют в том случае, когда поверхность участка является недостаточно ровной или скалистой, а под зданием не делают подвального помещения. Для устройства столбчатых фундаментов выкапывают котлованы или отдельные ямы. Колонны можно выкладывать на месте из кирпича или блоков. Цокольные балки вовсе не нужно изолировать без необходимости. Пространство между полом здания и грунтом можно засыпать или оставить его незаполненным. Конструкция пола первого этажа в таких случаях может выбираться произвольно: можно использовать бетонные блоки, блоки из ячеистого бетона или пенобетона, настил из деревянных балок или монолитную бетонную плиту.
Защита оснований и фундаментов от промерзания
При устройстве фундаментов зданий следует предусматривать меры по защите оснований от промерзания. На глубину промерзания влияют климат (температура, высота снежного покрова), вид грунта и внутренняя температура здания. Непромерзающими видами оснований являются скала, крупный песок и гравий. Ясно, что на промерзающих грунтах фундаменты следует закладывать ниже глубины промерзания почвы.
Принципы защиты
На почву, находящуюся под зданием, оказывают влияние наружный холодный воздух и теплота, проникающая из здания. Изоляция уменьшает воздействие низких температур на основание здания. Она может быть уложена с внешней стороны, с обеих его сторон или в составе конструкции цоколя внутри фундаментной стены. Лучший результат достигается, если теплоизоляция находится с внешней стороны фундамента. Вокруг здания теплоизоляцию обычно располагают в пределах примерно 1 м от фундамента. Ее прокладывают на глубине около 30 см так, чтобы она была с уклоном от стен здания. В качестве изоляции используют различные теплоизоляционные материалы (в том числе содержащие пластмассу) плотностью не менее 20 кг/м3 и по возможности с минимальной (менее 2 %) степенью гигроскопичности (влагопроницаемости). Толщина защиты зависит от материала. Так, плиты из пористой пластмассы имеют толщину 5 - 15 см, а из легкого гравия в 2 - 3 раза больше. Теплоизоляционный материал должен обладать не только хорошими теплоизолирующими свойствами, но и соответствовать нормам прочности. Поэтому при выборе материала нужно учитывать воспринимаемую им нагрузку.
Самое подходящее время для укладки изоляции - после устройства ленточного фундамента, установки фундаментной плиты и укладки дренажного канала. Закончив эти работы, можно сразу же приступать к выравниванию поверхности участка. Проложить тепло изоляцию легче, если еще в период проведения земляных работ в верхней части траншеи оставить необходимое пространство глубиной около 40 см, шириной примерно 120 см. После того, как выполнены дренажное устройство и его защитный слой, траншею вдоль ленточного фундамента или цоколя заполняют гравием до уровня кладки теплоизоляции. Целесообразно предусмотреть два слоя изоляции, на каждый из которых укладывают плиты или листы внахлестку или кромка в кромку, если толщина листов более 5 см. Плиту монтируют с небольшим уклоном от здания, на нее для защиты от влаги укладывают гидроизоляцию в виде полиэтиленовой пленки и т.п. В углах изоляционный слой может быть толще, чем обычно.