Ця стаття присвячена практичним задачам з розрахунку параметрів майбутнього котеджу. Як визначити, скільки бруса потрібно на будинок? Як обчислити навантаження на фундамент? Ці питання неминуче виникають під час будівництва.
Спробуємо знайти відповіді.
Переріз і обсяг
Як плавно обчислити кількість бруса для будинку?
Задачу слід поділити на кілька складових:
- Розрахунок кількості підлоги та стельових балок перекриттів з бруса.
Варто уточнити, що підлога першого поверху не обов’язково повинна настилатися по дерев’яних балках. Монолітна плита — більш дороге, але вартісне рішення для нестабільних ґрунтів.
- Розрахунок кроквяної системи. Її конструкція може сильно варіюватися в залежності від форми даху. Розглянемо один з простих варіантів.
- Розрахунок кількості матеріалу для зовнішніх стін.
- Оцінка кількості бруса для внутрішніх перегородок. Зазначимо, що значно частіше використовуються каркасні конструкції; перегородки з профільованого бруса необхідні лише в разі, якщо балках потрібна додаткова опора.
Таким чином, рушимо вперед.
Балка
Звичайна товщина статевих і стельових балок складає 100х150 мм при кроці між ними 0,8 — 1 метр. Балки врізаються в вінці у вертикальному положенні: це забезпечує їх значну жорсткість по відношенню до навантаження.
Як обчислити кількість балок і їх загальну довжину?
- Кількість для кожного перекриття визначається діленням довжини будинку на крок між балками з відніманням одиниці. Так, для будинку розміром 6х10 м при кроці між балками в 90 см потрібно 10 / 0,9 — 1 = 10 балок.
- При довжині балки в 6 метрів (стандартна довжина) знадобиться 6 х 10 = 60 погонних метрів.
- Пиломатеріали в основному продаються в кубометрах. Як порахувати куби бруса, знаючи його переріз і довжину? Просто — перемножте їх, попередньо перевівши всі значення в метри. У нашому випадку, для матеріалу перерізом 100х150 мм, кількість при довжині 60 метрів дорівнює 0,1 * 0,15 * 60 = 0,9 м3.
Крокви
Як визначити, скільки бруса потрібно для кроквяної системи? Ми розглянемо простий випадок: двосхилий дах.
Ухил покрівлі припустимо 45 градусів; крокви — 60 см; матеріал — брус перетином 50х150 мм.
Чим частіше крокви, тим менше їх переріз при постійному навантаженні. У снігових регіонах всіляки покрівлі краще робити з підвищеним ухилом, а вітряним — з меншим.
Кроквяна система в нашому випадку проста: дві ноги крокв сходяться над серединою будинку та фіксуються поздовжнім прогоном.
Отже, як порахувати, скільки бруса потрібно для монтажу каркасу покрівлі?
- Прогін буде десятиметровим, відповідно до розмірів самого будинку.
- При ухилі покрівлі в 45 градусів обчислення довжини кроквяних ніг зводиться до обчислення довжини катетів рівнобедреного прямокутного трикутника. Вирішивши рівняння, ми отримаємо довжину кроквяної ноги 4,24 метра. Отже, на один трикутник потрібно 8,5 метрів бруса.
- Кількість трикутників, які утворюють хребет покрівлі — 10 / 0,6 — 1 = 16 (значення округлюємо до цілого). Загальна довжина крокв складе 8,5 х 16 = 136 метрів. Додавши прогін, отримаємо 146 погонних метрів бруса 50х150.
- Переведемо погонаж в кубометри: 146 х 0,05 х 0,15 = 1,095 м3.
- На практиці варто помножити розрахункову кількість бруса на 1,3. Чому? Бо ми нехтували кількома факторами.
- При довжині кроквяної ноги 4,24 метра залишиться безліч обрізків. Вони можуть використовуватися, але при нарощуванні ділянки крокви зменшать загальну довжину.
- Для захисту стін від опадів дах має звисати. Таким чином, справжня довжина стропильної ноги буде більшою за обчислене значення.
- Деяка кількість матеріалу також піде в обрізки.
Зовнішні стінки
Як обчислити кількість бруса для зовнішніх стін?
Для цього використовують простий метод обчислення. Інструкція зводиться до виконання геометричних задач.
- Розраховуйте площу стін, перегородок і фронтонів як прості фігури.
- Вираховуйте площу всіх отворів та віднімайте її від загального значення.
- Помноживши площу стін на їх товщину, отримуєте обсяг бруса для цієї частини будівництва.
- Паростки в кубах перетворюйте в погонні метри, множачи їх в кубометрах на обсяг матеріалу.
Розглянемо практичну задачу. Як обчислити брус для лазні розміром 6х4 метри при висоті стін 2500 міліметрів?
Умовимося, що:
- Ми будуємо лазню з бруса перерізом 200х200 міліметрів.
- Дах — односхилий, з мінімальним ухилом.
- У лазні одна внутрішня перегородка з цільного бруса того ж перетину.
- Розміри вхідних дверей — 200х90 см, двері в парилку — 180х80 см, вікно в парильні — 40х30 см, двох вікон у передбаннику — по 80х120 см.
Приступимо до розрахунків:
- Загальна довжина перегородки і стін дорівнює 6 + 6 + 4 + 4 = 20 метрів.
- Сумарна площа без отворів — 20 х 2,5 = 50 м2.
- Прорізи зменшать площу 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. Залишилось 50 — 5,28 = 44,72 м2.
- При товщині стін 20 см кількість бруса буде приблизно 8,944 м3 (44,72 х 0,2). З урахуванням запасу на обрізку (15%) потрібно закупити не менше 10,3 кубів.
- У кубі 25 погонних метрів бруса даного перерізу (1 / (0,2 * 0,2)). При довжині одного виробу в 6 метрів, 10,3 кубів відповідають 10,3 х (25 / 6) ≈ 43 штук.
Каркасні перегородки
Як розрахувати брус для каркасної перегородки?
Все залежить від конструкції. Традиційним рішенням є каркас з бруска 50х50 мм з кроком 40 см при обшивці гіпсокартоном, та 60 см — для фанерного покриття. Каркас складається з вертикальних елементів, знизу і зверху проходить обв’язка.
Цікаво: ціна гіпсокартону зазвичай нижча, але якщо стінки з бруса покриті лише лаком, вони можуть виглядати не дуже естетично. Лакована фанера гарно впишеться в концепцію дерев’яного будинку.
Недолік короткої довжини бруса в даному випадку не є проблемою: його можна легко зрощувати.
Розрахуємо витрати бруса для суцільної перегородки шириною 5 метрів і висотою 2,8 метра, з матеріалом обшивки фанера:
- Верхній і нижній бруси матимуть сумарну довжину 5 + 5 = 10 метрів.
- Кількість вертикальних брусків: 5 / 0,6 — 1 = 8 (округлено до цілого). Їх загальна довжина — 2,8 х 8 = 22,4 метра; разом з поздовжніми брусками нам потрібно 22,4 + 10 = 32,4 погонних метра.
- Не забудемо врахувати обрізку: 32,4 х 1,15 = 37,26 метра.
Як порахувати кубометр бруса:
- У кубі при перетині 50х50 мм 1 / (0,05 х 0,05) = 400 погонних метрів.
- 37,26 погонних метрів складуть 37,26 х 0,05 х 0,05 = 0,09315 м3.
Маса
Задачі з розрахунком куба бруса ми вже навчилися вирішувати, але не забули про дуже важливу частину — розрахунок навантаження на фундамент.
Навіщо це потрібно
Це необхідно для розрахунку самого фундаменту брусового будинку.
Легкі будинки з бруса зазвичай зводяться на легких фундаментах — гвинтових, стовпчастих чи стрічкових, і при будівництві потрібно врахувати кілька типових задач:
- Обчислення площі фундаменту при відомій масі будинку та несучій здатності ґрунту.
- Обчислення кількості гвинтових паль при відомій масі будинку та несучій здатності однієї палі.
Довідкові значення
Як оцінити масу будинку? Важливо розуміти, що обчислити його вагу непросто.
Цю задачу спростить спостереження: якщо конструкція будівлі збалансована, то навантаження на фундамент приблизно вдвічі перевищує сумарну масу стін.
Кількість стін ми вже навчилися обчислювати. Тепер потрібні значення щільності деревини популярних порід.
Щоб не утомлювати читача пошуками, наведемо їх:
- Сибірська ялиця — 390 кг/м3.
- Кедр — 420 кг/м3.
- Ялина — 450 кг/м3.
- Сосна — 520 кг/м3.
- Кипарис — 600 кг/м3.
- Береза — 650 кг/м3.
- Вишня, модрина — 660 кг/м3.
- Бук — 680 кг/м3.
- Дуб — 690 кг/м3.
- Ясен — 750 кг/м3.
Найдоступніші породи — сосна та ялина. Кедр є золотою серединою між ціною та довговічністю. Дубовий брус дуже стійкий до негативних факторів навколишнього середовища, але його вартість може бути досить високою.
Висновок
Як видно, розрахунки не є особливо складними. Сподіваємося, що ця стаття стала корисною для вас у ваших будівельних проектах!
