Немного общих слов
Под фундаментом и баней не должно оставаться никакой органики: торфа, перегноя и тому подобных вещей.
Глубина промерзания должна находится выше залегания фундамента. Никаких «у соседа меньше» или «посоветовали заменить песчаной подушкой». Не экономим. Или экономим, но уж никак не на фундаменте и на кровле. Тут все должно быть максимально добротно.
Площадь опирания должна соответствовать несущей способности грунта. Фундамент должен в любом случае доходить до устойчивых материковых слоев.
В строительстве применяется такой термин – коэффициент надежности. Грубо говоря, это запас конструкции по прочности. Такая вот официальная мера «на всякий случай». То есть полученную нагрузку от дома надо умножить на увеличивающий коэффициент – на всякий случай. И уже считаем площадь опорной части фундамента по полученной цифре. Многие пособия рекомендуют применять коэффициент 1,2. Но тут есть нюансик. 1,2 – это когда расчет подкреплен геодезическими исследованиями, что бывает крайне редко при сооружении бань, как и во всем малоэтажном частном строительстве. Поэтому коэффициент следует увеличить до 1,4. Считаем массу конструкций (хотя бы в первом приближении), плюсуем к ней снеговую нагрузку, добавляем вес мебели и людей. Полученную величину умножаем на 1,4. Это и будет та масса, на которую следует ориентироваться.
Для простоты можно сосчитать объем стен: периметр на толщину и высоту. Деревянные будут весить примерно 800 кг кубический метр. Толщину берем по самому большому диаметру бревна.
То есть у нас есть сруб 5×5 метров и высотой 2,5 метров. Толщина стен пусть будет 20 сантиметров – 0,2 метра. Получаем периметр длиной 20 метров (4 стены по пять). Ищем объем:
20 × 0,2 × 2,5 = 10 кубометров.
Что примерно 8 тонн веса. Их умножаем на коэффициент 1,4. Итого стены у нас нагружают основание на целых 11,2 тонны. К этому следует приплюсовать массу самого фундамента, перекрытий, крыши и другой нагрузки.
Масса кирпичных стен зависит от типа кирпича. Щелевой легче, полнотелый – тяжелее. Примерно от 1,5 кг некоторые щелевые и до 4,5 кг, если в ход идет одинарный кирпич. В кубе кладки его 420 штук. Соответственно, масса кирпичной стены от 630 до 1900 кг кубический метр.
Столько же примерно весят и каменные или бетонные стены – 1800 или 1900 кг, в зависимости от вида камня.
Эту цифру можно принимать во внимание, если фундамент из бутового камня. Предположим, у нас для нашей условной бани применен ленточный фундамент. Заглублена на 1,5 метров и имеет цоколь 50 сантиметров. Толщина ленты 30 сантиметров. Ищем объем. 2 метра на периметр в 20 метров и на толщину ленты.
40 × 0,3 = 12 кубов.
Умножаем на 1,4. Получаем 16,8 кубометров. Плотность бетона зависит от марки – от 500 до 2500 кг на метр в кубе. Обычно в малоэтажном строительстве эта цифра где-то 1800–2200 кг/м3. Возьмем для простоты 2000. Получается, что сама лента фундамента наберет массы на целых 33,6 тонны. К ним плюсуем 11,2 тонны стен. Итог: 34,8 тонн.
Нагрузку от людей и мебели принято считать 150 кг на квадратный метр площади. То есть если наша баня 5 × 5 метров, то это 3750 кг дополнительной нагрузки на фундамент. Округлим до 3,8 тонны. Снова на 1,4. Получаем грубо 5,3 тонны. Плюсуем. Цифру 40,1 тонну держим в уме.
Вес перекрытий считается, как и стены. Если деревянные, то толщину перекрытия на площадь. И объем перемножаем на 800 кг. Каждый вид кровли имеет свой вес, порой немалый. Смотрим по справочникам и к весу кровельных конструкций добавляем снеговую нагрузку – она зависит от региона и колеблется по России от 50 до 250 кг на метр площади. Стоит уточнить по региону. Но наиболее распространенная – 120 кг.
Итак. Толщина перекрытий с утеплителем, например, 10 см. Их два – пол и потолок. Значит, 20 сантиметров. Площадь бани 25 метров. Получается объем перекрытий 0,2 × 25 = 5. Вновь на 1,4. Полученные 7 на 800 кг. Этот вес 5,6 тонн снова к массе дома. Выходит 45,6 тонн.
Так же считаем крышу и снег на ней. Если ее площадь 40 метров, вес конструкции 1600 килограммов, то дополнительно нужно учесть снеговую нагрузку – 0,15 т × 40 = 6 тонн. И эти 6 тонн снова на коэффициент 1,4. Выходит 8,4 тонны на пике нагрузки. Их к общей массе баньки. Итог – 54 тонны.
В этом примере я коэффициент применял к каждой искомой величине. Можно поступить проще – сначала найти массу строения, а потом уже и применить волшебное число 1,4. Итог будет один – тут уже правила арифметики.
Пусть это обилие расчетов не пугает – на самом деле тут все просто.
Дальше грунт и его несущую способность. Сколько веса в килограммах может выдержать квадратный сантиметр грунта? Ниже приводятся наиболее часто встречающиеся вариации. Сомневаемся – всегда принимаем меньшее значение.
План этой бани
Обратите внимание на наличие двух отделений. В большем простонародном всего два помещения – раздевалка и моечная, совмещенная с парилкой. А в более компактном дворянском отделении уже имеется предбанник, раздевалка, помывочная и отдельная парилка.
В деревянной бане дышится лучше всего. И ничто не заменит на 100 % простых деревянных стен из бревен, сплоченных традиционным способом.
Но не стоит думать, что дерево является единственно возможным вариантом. Греки и римляне неплохо управлялись с камнем. Финны, при всем богатстве своей страны деревом, часто прибегали к дешевой каркасной технологии еще в XIX столетии. А по железным дорогам Российской империи в XIX и начале XX столетия массово ставились типовые кирпичные конструкции. Дело, по большому счету, не в материале. Дело в правильном использовании сильных и слабых сторон той или иной технологии.