Добавить в закладки

Как расчитать сколько бруса надо на дом: арифметика строительства

X

Эта статья посвящена решению практических задач по расчету некоторых параметров будущего коттеджа. Как рассчитать сколько бруса надо на дом? Как вычислить нагрузку на фундамент? Эти вопросы неизбежно возникают в процессе строительства.

Постараемся найти ответы.

Стройка начинается с расчетов и измерений.

Стройка начинается с расчетов и измерений.

Объем и сечение

Как посчитать количество бруса на дом?

Нам придется разделить задачу на несколько составляющих:

Стоит уточнить: пол первого этажа совсем не обязательно должен настилаться по деревянным балкам.
Монолитное плитное основание — дорогостоящее, но заслуживающее внимания решение для нестабильных грунтов.

  • Расчет стропильной системы. Сразу оговорим: ее устройство может сильно различаться в зависимости от формы крыши. Мы рассмотрим один из простейших вариантов.
  • Расчет количества материала для внешних стен.
  • Оценка количества бруса для внутренних перегородок. Заметьте: чаще всего они представляют собой каркасные конструкции; выстроенные из профилированного бруса перегородки внутри дома обязательны лишь в том случае, если балкам нужна дополнительная опора.

В этом порядке мы и двинемся вперед.

Балки

Типичная толщина половых и потолочных балок — 100х150 миллиметров при шаге между ними 0,8 — 1 метр. Балки врезаются в венцы в вертикальном положении: в этом случае обеспечивается их максимальная жесткость по отношению к направленной по вектору гравитации нагрузке.

Балки пола врезаны в первый венец.

Балки пола врезаны в первый венец.

Как рассчитать количество балок и их суммарную длину?

  1. Количество для каждого перекрытия определяется простым делением длины дома на шаг между балками с вычитанием единицы. Так, для дома размером 6х10 метров при шаге между балками в 90 см понадобится 10 / 0,9 — 1 = 10 балок.
  2. При длине балки в 6 метров (что совпадает со стандартной длиной бруса) понадобится 6 х 10 = 60 погонных метров.

Однако пиломатериалы продаются, как правило, в кубометрах. Как посчитать кубы бруса, зная его сечение и длину? Проще простого: перемножить их, предварительно переведя все значения в метры. В нашем случае для материала сечением 100х150 мм объем при длине 60 метров равен 0,1 * 0,15 * 60 = 0,9 м3.

Стропила

Как посчитать брус в кубах, требующийся для изготовления стропильной системы? Как уже сказано, мы рассмотрим простейшее решение: прямую двускатную крышу.

Уклон кровли предположим равным 45 градусам; шаг стропил — 60 сантиметрам; их материал — брус сечением 50х150 миллиметров.

Капитан Очевидность подсказывает: чем чаще стропила, тем меньше может быть их сечение при постоянной нагрузке.
Кстати, о нагрузке: с увеличением уклона кровли максимальная масса снега, которая может скопиться на крыше, снижается, зато увеличивается ее парусность.
Практический вывод: в снежных регионах кровлю лучше делать с большим уклоном, в ветреных — с меньшим.

Сама стропильная система в нашем случае устроена предельно просто: две стропильных ноги сходятся над серединой дома и фиксируются продольным прогоном — брусом того же сечения, связывающим вершины треугольников вдоль продольной оси дома.

На фото - стропила прямой двускатной крыши, не связанные прогоном.

На фото — стропила прямой двускатной крыши, не связанные прогоном.

Итак, как посчитать сколько нужно бруса на дом для монтажа каркаса кровли?

  1. Расположенный по оси дома прогон будет, очевидно, десятиметровым, как и само строение.
  2. При уклоне кровли в 45 градусов расчет длины стропильных ног сводится к расчету длины катетов равнобедренного прямоугольного треугольника при известной гипотенузе (она равна, напомним, поперечнику дома — 6 метрам). Сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы. Решив несложное уравнение, мы получим длину стропильной ноги в 4,24 метра. Значит, на каждый треугольник уйдет 8,5 метров бруса.
  3. Общее количество треугольников, образующих хребет кровли — 10 / 0,6 — 1 = 16 (с округлением в большую сторону до целого значения). Итого общая длина стропил составит 8,5 х 16 = 136 метров. Прибавив прогон, мы получим 146 погонных метров бруса 50х150.
  4. Как расчитать сколько бруса в кубе, нам уже известно. Переведем погонаж в кубометры: 146 х 0,05 х 0,15 = 1,095 м3.

На практике лучше умножить расчетное количество бруса примерно в 1,3 раза. Почему?

Потому, что в предыдущих расчетах мы намеренно пренебрегли рядом факторов.

  • При длине стропильной ноги в 4,24 метра у нас останется много обрезков. Да, они могут использоваться; но при наращивании участки стропил будут перекрываться с уменьшением длины.
  • Для защиты стен от осадков крыша выступает за их пределы, образуя свесы. Реальная длина стропильной ноги будет несколько больше рассчитанного нами значения.
  • Какое-то количество материала даже в идеальном случае уйдет в обрезки.

Наружные стены

Как посчитать сколько бруса надо на дом, когда речь идет о наружных стенах?

Уточним: для расчета наружных стен и несущих перегородок из бруса используется один и тот же несложный метод расчета.
В отдельном разделе мы рассмотрим лишь изготовление каркасной перегородки.

Собственно, инструкция и в этом случае сводится к решению ряда несложных геометрических задач.

  1. Представив стены, фронтоны и перегородки в виде простейших геометрических фигур, вычисляем их площадь.
При подсчете придется вспомнить некоторые формулы.

При подсчете придется вспомнить некоторые формулы.

  1. Рассчитываем площадь всех проемов и отнимаем ее от полученного ранее значения.
  2. Умножив площадь стен на их толщину, получаем общий объем бруса, необходимого для этой части строительства.
  3. Как посчитать сколько бруса в кубе — мы уже выяснили. Если при закупках потребуется перевести кубатуру в погонные метры или в количество изделий фиксированной длины, нужно лишь умножить их количество в кубометре на общий объем материала.

Давайте решим небольшую практическую задачу. Как рассчитать брус на баню размером 6х4 метра при высоте стен 2500 миллиметров?

Условимся, что:

  1. Мы строим баню из бруса сечением 200х200 миллиметров.
  2. Крыша — простая односкатная, с минимальным уклоном. Такую очень просто соорудить своими руками без сложных расчетов стропил.
  3. В бане одна поперечная внутренняя перегородка из цельного бруса того же сечения. В данном случае нам нужна не прочность, а максимальная теплоизоляция парилки от более холодного предбанника.
  4. Размер входной двери — 200х90, двери в парилку — 180х80 см, окна в парилке — 40х30 см, двух окон в предбаннике — по 80х120 см.

Приступим к расчетам.

  • Общая протяженность стен и перегородки равна 6 + 6 + 4 + 4 + 4 = 24 метра.
  • Их суммарная площадь без учета проемов равна 24 х 2,5 = 60 м2.
  • Проемы уменьшат эту площадь на (2 х 0,9) + (1,8 х 0,8) + (0,4 х 0,3) + 2 х (0,8 х 1,2) = 1,8 + 1,44 + 0,12 + 1,92 = 5,28 м2. Останется 60 — 5,28 = 54,72 м2.
  • При толщине стен в 20 см объем стен будет примерно равным 11 м3 (54,72 х 0,2). С учетом запаса на обрезку (в общем случае он берется равным 15 процентам) нам стоит закупить не менее 12,5 кубов.
  • В кубе 25 погонных метров бруса данного сечения (1 / (0,2*0,2)). При длине одного изделия в 6 метров 12,5 кубов соответствуют 12,5 х (25 / 6) = 52 штукам.
Компактная одноэтажная баня.

Компактная одноэтажная баня.

Каркасные перегородки

Как расчитать брус для дома, когда речь идет о каркасной перегородке?

Все зависит от ее конструкции. Типичное решение — каркас из бруска сечением 50х50 миллиметров с шагом 40 см при обшивке гипсокартоном и 60 см — для фанерного покрытия. Каркас — вертикальный; снизу и сверху по всей длине перегородки проходит обвязка — продольный брус того же сечения.

Полезно: цена гипсокартона заметно ниже; однако если сложенные из бруса стены покрыты изнутри лишь лаком, он будет смотреться несколько чужеродным.
А вот лакированная фанера прекрасно впишется в общую концепцию деревянного дома.

Недостаток длины бруска в этом случае не представляет никаких проблем: он легко сращивается простым соединением вполдерева.

Давайте рассчитаем расход бруска для сплошной межкомнатной перегородки шириной 5 метров и высотой 2,8.

Материал обшивки — фанера; соответственно, шаг между вертикальными элементами каркаса составит 0,6 метра.

  • Верхний и нижний продольные бруски будут иметь суммарную длину 5 + 5 = 10 метров.
  • Количество вертикальных брусков длиной 2,8 метра равно 5 / 0,6 — 1 = 8 (с округлением до целого в большую сторону). Их общая длина — 2,8 х 8 = 22,4 метра; с учетом продольных брусков нам потребуется 22,4 + 10 = 32,4 погонных метра.
  • Не забудем сделать поправку на обрезку бруса: 32,4 х 1,15 = 37,26 метра.

Как посчитать кубометр бруса, мы по-прежнему помним:

  • В кубе при сечении 50х50 мм 1 / (0,05 х 0,05) = 400 погонных метров.
  • 37,26 погонных метров составят 37,26 х 0,05 х 0,05 = 0,09315 м3.
При большой высоте перегородки стойки могут связываться горизонтальными ригелями.

При большой высоте перегородки стойки могут связываться горизонтальными ригелями.

Масса

Разнообразные задачи относительно того, как посчитать куб бруса, мы решать научились. Однако от нашего внимания ускользнула не менее важная проблема — расчет нагрузки на фундамент. Поспешим исправить это недоразумение.

Зачем это нужно

Разумеется, для расчета самого фундамента для брусового дома.

Поскольку сравнительно легкие дома из бруса обычно строятся на легких фундаментах — винтовых, столбчатых и ленточных, при строительстве приходится решать пару типовых задач:

  • Рассчитывать площадь фундамента при известных массе дома и несущей способности грунта.
  • Рассчитывать количество винтовых свай при известных массе дома и несущей способности одной сваи.

Справочные значения

Как оценить массу дома? Взвесить его нелегко, не так ли?

Задачу нам упростит давно сделанное наблюдение: если конструкция строения мало-мальски сбалансирована (то есть, к примеру, железобетонные перекрытия не лежат на стенах из сип-панелей), максимальная нагрузка на фундамент примерно вдвое превышает суммарную массу стен.

Объем стен мы вычислять научились. Понятно, что для расчета массы нам недостает сущего пустяка: справочных значений плотности древесины популярных пород.

Чтобы не утруждать читателя поиском справочников, приведем их.

Обратите внимание: приводится плотность древесины при влажности не более 18%.
Так называемый брус естественной влажности может быть куда более сырым и, соответственно, обладать куда большей плотностью.

Прибор для измерения влажности древесины.

Прибор для измерения влажности древесины.

  • Сибирская пихта — 390 кг/м3.
  • Кедр — 420 кг/м3.
  • Ель — 450 кг/м3.
  • Сосна — 520 кг/м3.
  • Кипарис — 600 кг/м3.
  • Береза — 650 кг/м3.
  • Вишня, лиственница — 660 кг/м3.
  • Бук — 680 кг/м3.
  • Дуб — 690 кг/м3.
  • Ясень — 750 кг/м3.

Наиболее популярны дешевые ель и сосна; золотая середина между долговечностью и дешевизной — кедр. Дубовый брус крайне устойчив к неблагоприятным факторам внешней среды; однако сруб из него обойдется в годовой бюджет небольшого африканского государства.

Калькулятор

Простой калькулятор выглядит так:

Длина стен
м
Ширина стен
м
Высота стен
м
Сечение бруса
Длина бруса

Пример расчета

Как посчитать брус на дом, мы рассмотрели выше. Давайте в качестве расчетной задачи выясним, сколько винтовых свай с несущей способностью 1500 килограммов потребуется для двухэтажного дома размером 10х10 метров.

Высота этажа — 3 метра, материал стен — дубовый брус сечением 150х150 мм.

  • Площадь стен двухэтажного дома равна (10 х 4) х 6 = 240 м2. Проемами и фронтонами мы пренебрежем: во-первых, уменьшение площади за счет проемов отчасти компенсирует ее увеличение фронтонами, а во-вторых — погрешности все равно будут слишком большими.
  • Объем бруса в стенах равен 240 х 0,15 = 36 кубометров.
  • Масса внешних стен при плотности 690 кг/м3 равна 690 х 36 = 24840 кг.
  • Суммарную массу всего строения, таким образом, можно грубо оценить в 50000 кг.
  • Минимальное количество свай будет равным 50000 / 1500 = 34. На практике лучше увеличить их количество на 30%: таким образом, мы перестрахуемся от перегрузки кровли снежной зимой, от локальных просадок грунта и других неучтенных факторов.
Масса скапливающегося на крыше снега может исчисляться тоннами.

Масса скапливающегося на крыше снега может исчисляться тоннами.

Вывод

Как видите, расчеты не представляют особой сложности. В видео в этой статье содержится полезная информация по данной теме, смотрите. Успехов в строительстве!

загрузка...
Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Автор: Виктор
Опубликовано: 08.05.2014





Остались вопросы? Задайте их в нашей группе вконтакте



Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту





Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток