Добавить в закладки

Сколько бруса 150х150 в кубе: решаем задачи по расчету стройматериалов

X

Сколько в кубе бруса 150х150? Сколько весит дом из этого бруса? Сколько свай понадобится для винтового фундамента дома известной площади?

Сегодняшнюю статью мы посвятим решению несложных математических задач, которые встают перед строителем в процессе возведения частного дома своими руками.

Стройка начинается с закупок. Закупки - с расчетов.

Стройка начинается с закупок. Закупки — с расчетов.

Справочные данные

Вначале — немного полезной информации и справочных данных, которые помогут нам в решении.

Плотность

  • Плотность бруса из лиственницы оценивается в 680 килограмм на кубометр.
  • Плотность сосны примерно равна 530 кг/м3.
  • Ель — 460 кг/м3.
  • Кедр — 440 кг/м3.
  • Пихта — 390 кг/м3.
  • Дуб — 720 кг/м3.
  • Бук — 650 кг/м3.
  • Береза — 640 кг/м3.
  • Липа — 540 кг/м3.
  • Осина — 500 кг/м3.

Стоит уточнить: приведены усредненные значения.
Реальная плотность зависит от влажности древесины, от региона ее произрастания, от минерализации почвы и массы дополнительных факторов.
Разброс для одной породы может достигать 20 процентов.

Теплопроводность

Требования к тепловому сопротивлению стен изложены в СНиП 23-02-2003.

Приведем некоторые значения для разных городов России.

  • Для Петропавловска-Камчатского нормированное теплосопротивление стен должно составлять 3,33 м2*С/Вт.
  • Для Анадыря — 4,89 м2*С/Вт.
  • Верхоянск — 5,6 м2*С/Вт.
  • Красноярск — 3,59 м2*С/Вт.
  • Салехард — 4,46 м2*С/Вт.
  • Мурманск — 3,68 м2*С/Вт.
  • Курск — 2,9 м2*С/Вт.
  • Москва — 3,15 м2*С/Вт.
  • Санкт-Петербург — 3,06 м2*С/Вт.
  • Сочи — 1,83 м2*С/Вт.

Чему равна теплопроводность популярных строительных материалов?

  • Теплопроводность железобетона оценивается в 1,69 Вт/(м*С).

Любопытно: зачастую теплопроводность оценивается в других величинах — Вт/ (м*К).
Пусть это не смущает читателя: практической разницы между шкалой Цельсия и шкалой Кельвина в нашем случае нет.

Как видите, при изменении разницы температур практической разницы нет.

Как видите, при изменении разницы температур практической разницы нет.

  • Теплопроводность красного глиняного кирпича равна 0,56 Вт/(м*С).
  • Пенобетон обладает теплопроводностью 0,09 — 0,28 Вт/(м*С). Точное значение зависит от процента пористости.
  • Для древесины различают теплопроводность поперек и вдоль волокон. Так, для ели поперек волокон она равна 0,09 Вт/(м*С), то вдоль — вдвое больше.
  • Для дуба эти значения равны соответственно 0,12 и 0,23 Вт/(м*С).
  • Теплопроводность минеральной ваты при плотности укладки, равной 100 кг/м3, оценивается в 0,056 Вт/(м*С). При плотности 50 кг/м3 теплопроводность уменьшается до 0,048 Вт/(м*С): лучшим теплоизолятором, как мы помним, служит воздух.
  • Для пенопласта обычно берется значение 0,03 Вт/(м*С). Однако плотный экструдированный пенополистирол (150 кг/м3) обладает теплопроводностью уже в 0,05 Вт/(м*С).

Как, зная характеристики материалов и требования к стене, рассчитать ее минимальную толщину? Инструкция проста: нужно всего лишь умножить расчетное тепловое сопротивление на теплопроводность материала.

Практические задачи

Объем

Сколько в одном кубе бруса 150х150 в погонных метрах?

Или, если чуть усложнить задачу — сколько штук в кубе бруса 150х150х6000?

  • Объем одного погонного метра — 1х0,15х0,15=0,025 м3.
  • Ответ на вопрос, сколько бруса в 1 кубе 150 150, сводится к решению простенькой арифметической задачи деления: количество погонных метров равно 1/0,025=40.
  • Чтобы выяснить, сколько штук в кубе бруса 150 на 150, нужно всего лишь разделить общее количество погонных метров на длину одного бруса. Так, для шестиметровых отрезков мы получим 40/6=6,7; для бруса длиной 3,5 метра — 40/3,5=11,4.

Каким будет общий объем наружных стен дома в два этажа, если его размеры — 8х8 метров при высоте этажа 3 метра?

Материал — все тот же брус 150х150 мм.

Как и другие пиломатериалы, брус обычно продается кубометрами.

Как и другие пиломатериалы, брус обычно продается кубометрами.

  • Общая длина стен равна 8х4=32 метра.
  • Высота наружных стен равна 3х2=6 метров. Площадь — 32*6=192 м2.
  • Как мы помним, толщина бруса равна 15 сантиметров, или 0,15 м. Соответственно, общий объем необходимого для строительства стены бруса равен 192х0,15=28,8 м3.

Обратите внимание: на практике брус закупается с запасом на обрезку не менее 10 процентов.
Кроме того, расчеты обычно несколько сложнее: брус уходит не только на стены, но и на фронтоны, и на несущие балки перекрытий.

Нагрузка на фундамент

Расчет фундамента начинается с приблизительной оценки нагрузки. Именно масса здания определяет требования и к прочности самого фундамента, и к глубине его закладки; для винтовых свай необходимо оценить их ориентировочное количество.

Как посчитать, сколько весит дом? Детальная оценка массы всех конструкций, имущества, жильцов, снега на крыше и прочих факторов довольно проблематична. Однако давно подмечено, что у мало-мальски сбалансированной конструкции общая масса примерно вдвое больше массы наружных несущих стен.

Таким образом, для оценки нагрузки на фундамент нам нужно всего лишь рассчитать массу стен при известной плотности материала и умножить ее на два.

Давайте в качестве примера рассчитаем массу одноэтажного дома площадью 100 м2 квадратной формы в плане. Высота этажа — те же три метра, что и в прошлом примере; материал — кедровый брус сечением 150х150 миллиметров.

Кедр выбран нами за его устойчивость к гниению; при этом цена кубометра примерно вдвое меньше, чем у лишь ненамного более стойкой лиственницы.

Стены из профилированного кедрового бруса.

Стены из профилированного кедрового бруса.

  1. При площади дома квадратной формы в 100 м2 длина каждой его стены, если пренебречь ее толщиной, будет равна 10 метрам.
  2. Суммарная длина стен равна 10+10+10+10=40 метров.
  3. Площадь трехметровых стен равна 40х3=120 м2.

Обратите внимание, нам нужен приблизительный, оценочный расчет.
Мы намеренно пренебрегаем площадью фронтонов двускатной крыши, которые увеличат нагрузку на фундамент, и площадью проемов (дверных и оконных), которые ее уменьшат.

  1. Объем материала стены равен 120х0,15=18 кубометров.
  2. При плотности древесины кедра в 440 кг/м3 общая масса наружных стен может быть оценена в 18х440=7920 кг.
  3. Общая масса дома будет равна примерно 16 тоннам.

Несущая способность наиболее популярных винтовых свай сечением 108/300 (труба/лопасти) зависит от типа грунта и обычно составляет 2-4 тонны на штуку. В нашем случае потребуется не более 8 свай.

На практике, впрочем, на их количество влияет не только несущая способность, но и планировка дома: сваи устанавливаются на всех углах и под перекрестьями внутренних перегородок. Кроме того, при длине стены в 10 метров ей обязательно понадобится, по крайней мере, две дополнительные подпорки в середине.

Утепление

Как рассчитать необходимую толщину стены и выяснить, нужно ли ей дополнительной утепление?

Если справочные данные доступны, все сводится к несложной математической задаче. Она не намного сложнее, чем расчет того, сколько в кубе бруса 150 на 150 на 6 метров.

Формула упоминалась выше: толщина стены в метрах равна произведению нормированного теплового сопротивления на теплопроводность материала. Давайте выполним в качестве примера несложный расчет минимальной толщины стены для Анадыря.

Материалом станет сосновый брус.

На фото - зима в Анадыре. В январе температура опускается до -45 градусов.

На фото — зима в Анадыре. В январе температура опускается до -45 градусов.

  • Целевое тепловое сопротивление равно 4,89 м2*С/Вт.
  • В поскольку направление теплообмена с улицей будет перпендикулярно волокнам древесины, мы можем исходить из теплопроводности сосны в 0,09 Вт/(м*С).
  • Минимальная толщина стены из бруса для Анадыря равна 4,89х0,09=0,4401 метра.

Но в нашем распоряжении только брус размером 150х150! Что делать? Класть его в три ряда? В этом случае стоимость строительства станет запредельной, да и надежная перевязка слоев стены будет проблематичной…

Выход прост: стена из одиночного бруса утепляется снаружи. На нее набивается обрешетка, в которую укладывается минеральная вата или любой другой паропроницаемый утеплитель. Затем теплоизоляция закрывается ветрозащитной мембраной и зашивается деревянной вагонкой, виниловым сайдингом, профлистом или любым другим материалом на усмотрение строителя.

Какой должна быть толщина утепления? Давайте рассчитаем.

При толщина 0,15 метра брус даст тепловое сопротивление в 0,15/0,09=1,67 м2*С/Вт. Утеплитель должен обеспечить 4,89-1,67=3,22 м2*С/Вт.

Если в качестве теплоизоляционного материала мы используем минеральную вату с плотностью 50 кг/м3 (теплопроводность 0,048 Вт/м*С) , ее минимальная толщина составит 3,22х0,048=0,154 метра.

С учетом дополнительной защиты, которую обеспечит облицовка, можно с легким сердцем рекомендовать 150-миллиметровые маты утеплителя для бруса. Если хочется перестраховаться — допустимо использовать два слоя по 100 мм с перехлестом швов.

Наружное утепление стен из бруса. Минеральная вата защищается от продувания ветробарьером.

Наружное утепление стен из бруса. Минеральная вата защищается от продувания ветробарьером.

Вывод

Как видите, при доступности справочных данных расчеты не слишком сложны. А видео в этой статье дополнит наше повествование наглядной информацией. Успехов в строительстве!

загрузка...
Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Автор: Виктор
Опубликовано: 02.05.2014





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