Вес бруса: влияние веса на общие принципы строительства. Нагрузка на брус

что оказывает влияние на его выбор?

Чтобы строительная конструкция получилась прочной и надежной, необходимо внимательно подойти к ее расчетам. Для стропильной системы чаще всего применяется обычный деревянный брус, к выбору которого надо подойти с полной ответственностью, так как от этого зависит безопасность и целостность всего дома. Рассчитать сечение бруса лучше всего при помощи специальных программ, но такая работа вполне выполнима и при использовании ряда формул. Обязательно придется учесть ветровые и снеговые нагрузки в данном регионе, характеристики отделочных материалов и утеплителей.

Разновидности сечения бруса.

Что оказывает влияние на сечение стропил?

Чтобы установить прочную и надежную кровельную систему, сделать правильный выбор, необходимо внимание уделить тому, какой брус применяется для работы. Важно грамотно рассчитать стропильную систему, для которой основное значение имеет сечение. Именно от размера брусьев зависит то, смогут ли стропила выдерживать вес кровли.

При расчете учитываются следующие параметры:

Схема сечения стропил.

1. Общий вес всех используемых кровельных материалов.
2. Вес всей проектируемой внутренней отделки, включая мансарды и чердаки.
3. Все расчетные значения стропильных ног, балок.
4. Погодные воздействия, которые оказываются на кровлю.

Дополнительно учитываются:

• пролеты между отдельными стропилами;
• расчет сечения стропил;
• шаг монтируемых стропильных ног;
• форма стропильной фермы, особенности крепления стропил;
• нагрузки ветровые и снеговые;
• другие данные, которые могут оказывать влияние на расчет.

Чтобы провести расчеты, лучше всего воспользоваться специальными программами или обратиться к специалисту. Конечно, есть ряд формул, которые позволят выполнить вычисления и самостоятельно, но для возведения большой и сложной кровли лучше обращаться к профессионалам.

Требования к брусу

Чтобы система стропил получилась прочной и надежной, необходимо во время выбора бруса обращать внимание и на качество самого материала. Например, уровень влажности не должен быть больше 20%. Брусья должны быть обработаны специальным раствором, который защитит материал от гниения, повреждений насекомыми, открытого пламени.

Надо помнить, что на брус будут оказываться нагрузки. Они могут быть постоянными либо временными:

Таблица расчета нагрузки на брус.

1. Постоянные оказываются обычно собственным весом всей стропильной конструкции, используемой обрешетки, выбранного для облицовки кровельного материала, утеплителя. Такое значение вычисляется для каждого материала отдельно, после чего нагрузки суммируются.
2. Временные нагрузки разделяются на особые редкие, кратковременные, длительные. К числу особых можно отнести землетрясения. К кратковременным относятся ветровые, снеговые, вес людей, которые занимаются ремонтными и прочими работами на кровле. К длительным относятся все прочие типы нагрузок, которые действуют в течение определенного времени.

Снеговая нагрузка и ветровая

При расчете сечения бруса для стропил важно учесть снеговую нагрузку. Для каждого региона такое значение индивидуально. Для уточнения данных надо пользоваться специальными таблицами.

Для расчетов всех планируемых точных снеговых нагрузок пользуются такой формулой:

S=Sg*µ, где

1. Sg — это расчетное точное значение всей массы снега, которая приходится на каждый 1 м² грунтовой горизонтальной поверхности (нельзя путать с покрытием крыши).
2. µ — коэффициент перехода нагрузки на горизонтальную (или с уклоном) поверхность кровли. Этот коэффициент вычисляют с учетом уклона кровли, он может принимать такие значения:

• µ = 1, если скат имеет уклон в 25 градусов;
• µ = 0,7, если уклон ската равен 25-60 градусам.

Если же угол ската превышает 60 градусов, то коэффициент не учитывается, так как на сечение стропил он существенного влияния не оказывает.

Чтобы система стропил была рассчитана правильно, необходимо учитывать ветровые нагpузки, которые оказывают на конструкцию значительное влияние.

Схема снеговой нагрузки на стропила.

Нельзя недооценивать их, так как это может привести к плачевным последствиям. Чтобы узнать значение средней ветровой нагрузки на систему крыши, надо воспользоваться формулой, зависящей от показаний высоты (есть точные значения) над уровнем грунта:

W=Wo*k, где

• Wо — нормативное значение ветровой нагрузки, которое можно найти в специальных справочниках по региону;
• k — изменение для ветрового давления, которое зависит от высоты. Определяется по табличным данным.

Сама таблица в использовании не очень сложна, необходимо только помнить, что в первом столбце всегда указываются известные постоянные значения для пустынных регионов, лесостепей, степей, тундры, морских побережий, берегов водохранилищ, озер, рек. Во 2-м столбце указываются все известные значения для проведения расчетов, касающихся городских районов, местностей, где препятствия имеют высоты от 10 м. Важно во время расчетов использовать данные по направлению ветра, так как это может оказать сильное влияние на полученный результат.

Правила расчета сечения бруса

Сечение стропильной системы любого планируемого дома зависит от ряда параметров:

• длина одной стропильной ноги;
• шаг, с которым будет монтироваться стропильная система;
• расчетная величина показателей нагрузок, которая характерна для конкретного района строительства.

Для расчетов надо пользоваться специальными таблицами данных, которые содержат уже готовые значения. Например, для стропильной системы дома в Московской области применимы такие значения:

Схема ветровой нагрузки.

• для мауэрлата используются деревянные брусья, сечение которых будет равно 150*150 мм, 150 *100 мм, 100*100 мм;
• для стропильных ног, диагональных ендов применяются деревянные брусья с сечением в 200*100 мм;
• для прогонов подойдут изделия с сечением в 200*100 мм, 150*100 мм, 100*100 мм;
• для затяжки необходим брус, сечение которого составляет 150*50 м;
• для ригелей надо использовать брусья, сечение которых равняется 200*100 мм, 150*100 мм;
• для стоек применяются деревянные брусья с сечением в 150*150 мм, 100*100 мм;
• для карниза, кобылки, подкосов подойдут бруски с параметрами 150*50 мм;
• в качестве будущей лобовой доски и для подшивки используется деревянная доска, сечение ее составляет 22*100 мм.

Пример расчета сечения деревянного бруса

Пример расчета стропил для крыши дома показывает, какой именно материал и в каком количестве необходим, какое сечение должно использоваться. Исходные данные для расчета:

1. Расчетная используемая нагрузка для всей кровли составляет 317 кг/м².
2. Нормативная используемая нагрузка в данном используемом случае составляет 242 кг/м²;
3. Угол скатов равен 30 градусам. В горизонтальной планируемой проекции длина для одного пролета составляет 450 см, при этом L1=300 см, а L2 = 150 см.
4. Шаг всех монтируемых стропил составляет 80 см.

Схема креплений стропил.

Для крепежа ригелей будут использоваться болты, чтобы гвозди не ослабили материал. При этом для древесины второго сорта значение сопротивления составит 0,8 при ослабленном сечении используемого бруса: Rизг=0,8х130=104 кг/м².

Будущая нагрузка системы на каждый погонный метр стропил:

• Qр = 317 * 0,8 = 254 кг/м;
• Qн = 242 *0,8 = 194 кг/м.

Если уклон для крыши будет до 30 градусов, то стропильная система будет считаться изгибаемой. Максимальный момент такого изгибания составляет:

М = -qрх(L13 + L23) / 8х(L1+L2), то есть М = — 254 * (33+1,53) / 8 х (3+1,5) = — 215 кг/м.

Итоговое значение М = -21500 кг/см. Тут используемый знак «-» означает, что изгиб будет действовать в противоположную сторону от всей прикладываемой для работы нагрузки.

Дальше необходимо рассчитать момент сопротивления стропил силе изгиба:

W = 21500/104 = 207см³.

Чтобы сделать стропила, обычно применяют деревянные брусья прямоугольного сечения со значением ширины в 50 мм. Исходя из этого, можно получить высоту для стропил с учетом полученных данных по сопротивлению:

H = √(6х207/5) = 16 см.

Сечение стропил составляет b = 5 см, а планируемая высота h = 16 см. Сверяясь со стандартами, которые регламентируются ГОСТом, можно выбрать деревянный брус, который максимально соответствует полученным параметрам: 175*50 мм. Такое значение используется для пролета L1 = 3 м. После этого надо рассчитать стропильную ногу на инерционный момент:

J = 5*17,53/12 = 2233 см³.

После этого можно получить значение для прогиба, что также регламентируется нормативами: Fнор = 300/200 = 1,5 см.

Теперь можно рассчитать прогиб для нормативных нагрузок:

F = 5*1,94*3004/384*100 000*2233, то есть получается значение F = 1 см.

При сверке со значениями данных нормативного прогиба видно, что полученное значение в 1 см меньше, чем нормативное в 1,5 см. Это свидетельствует о том, что сечение в 175*50 мм выбрано верно, такой материал можно использовать для сооружения стропильной системы кровли.

Чтобы стропильная используемая система кровли была прочной и надежной, способной выдержать все планируемые нагрузки, следует тщательно подойти к расчетам по сечению бруса, который и будет основным строительным материалом крыши. Для этого применяется ряд формул, во время расчетов необходимо пользоваться специальными справочниками с нормативными показателями. Требуется определить ветровые, снеговые нагрузки и другие важные показатели.

1poderevu.ru

видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности изделий 50х50, 100х100, 150х250, бань из дерева, как крепить бруски из дерева к металлической трубе, сколько весит куб материала естественной влажности, несущая способность, допустимая нагрузка, вес, ГОСТ, цена, фото

Все фото из статьи

Современные высокотехнологичные материалы пока не могут в некоторых областях строительства составить конкуренцию обычному деревянному брусу. Его натуральность легко перевешивает другие его, пусть и не совсем хорошие, характеристики. Нередко его сочетают в конструкции с другими материалами, поэтому в статье вы узнаете,как крепить деревянный брус к металлической трубе. Рассмотрим также его основные характеристики и особенности, а также плюсы и минусы.

На фото – ассортимент клееного бруса

Использование

Любой строительный или декоративный материал цениться возможностью его применения.

В данном случае наш «подопечный» применяется для:

1. Создания перекрытий и несущих конструкций (учитывается вес деревянного бруса).
2. Возведения жилых домов и хозяйских построек различного качества и стоимости.
3. Опор и основных элементов лестничных пролетов.

Различают:

1. Клееный брус – чаще всего служит для строительства домов, отличающихся особой прочностью, однако и цена их довольно высокая.

Возведение дома из клееного профилированного бруса

2. Профилированный – дает возможность осуществлять прочное и надежное соединение элементов между собой. Это позволяет создавать ровные стены, которые не в состоянии продуть никакой ветер, что намного увеличивает теплоизоляционные показатели строения.
3. Полубрус – обычный брусок сечением 50х50,применяется для различных монтажных подготовительных работ, например, для обрешетки снаружи и внутри помещения. Его часто используют как несущую основу для облегченных конструкций, в частности, забора. В тоже время из материала сечением 150х250 мм получаются прочные и долговечные дома.

Какие бывают узлы деревянных конструкций из бруса

Из чего делают брус

Обычно для производства подобного стройматериала используют дерево хвойных пород:

• ель;
• сосну;
• пихту;
• лиственницу;
• кедр.

Применяют в меньших объемах и лиственные породы, например, осину, дуб или березу.

Если вспомнить, в старину деревянные бани из бруса использовали именно такую древесину:

• сруб делали из осины;
• потолок поддерживали дубовые балки, что говорило о богатстве хозяина;
• внутренний интерьер был из березовых дощечек.

Помимо сохранения традиций, сегодня важным является соответствие материала стандартам, к примеру, есть специальный ГОСТ на размеры деревянного бруса 8816-70, а также на его влажность, сортность и внешний вид.

Несущая способность деревянного бруса зависит от толщины материала и его структуры

Как его делают

Столб дерева имеет приблизительно округлую форму, в тоже время сечение бруса мы привыкли видеть в виде квадрата или прямоугольника. Поэтому на специальных круглопильных станках он обрабатывается с четырех сторон до необходимой формы, а после чего высушивается. Это что касается обычного бруса, в тоже время клееный вариант изготавливают несколько иначе, зато в конце получается изделие, которое на 50-70% крепче и лучше первоначального варианта.

Допустимая нагрузка на деревянную балку относительно ширины пролета

Инструкция процесса такая:

1. Производится распиловка бревен на доски.
2. Они сушатся до примерно 12% ±3% влажности в специальных камерах.
3. На следующем этапе их обрабатывают антисептическим средством, а для увеличения эксплуатационного срока и антикоррозийной пропиткой.
4. Проводят калибровку согласно габаритным размерам.
5. Заготовки соединяют своими руками, ориентируя элементы по направлению волокон. Тогда в дальнейшем готовый брус не будет «вести» и «крутить».
6. Используют пресс для надежного склеивания досок, обработав их предварительно специальным клеем для древесины.
7. Заключительный шаг – профилирование, с помощью которого изделию задаются необходимые параметры.

Совет: если требуется, в промышленных условиях можно выгнуть клееный брус, придав ему конкретную форму.

Один из способов крепления бруса к трубе из металла – с помощью болта, гайки и сквозного отверстия

Классификация материала

Доска может быть обрезной и не обрезной, брус, точнее степень его опиловки, измеряется кантами и рельефом поверхности. Ниже рассмотрим подробнее:

Двухкантный	Обрабатываются от бревенчатых закруглений только две противоположные стороны.
Трехкантный	Подвергаются спиливанию три стороны, четвертая остается неизменной.
Четырехкантный	Привычный для нас брус, когда все бревенчатые закругления удалены.

• непрофилированный или обычный – имеет ровные кромки;
• профилированный — противоположные стороны гладкие за счет строгания, шлифования или фрезеровки древесины. Остальные со специальными бороздками (пазами и гребнями).

Совет: используя профилированный брус, вы сможете увеличить площадь контакта между элементами и увеличить прочность конструкции.

Профилированный брус

Габаритный размер и влажность

Ассортимент деревянного бруса широкий, однако, есть ограничение по длине. Обычно это 6 м, но возможны изделия в диапазоне 2-8 м. Отличается только клееный брус, который за счет технологии может быть любым по длине, но, самой максимально эффективной признана 18 м.

Стандартный размер:

• толщина — от 100 до 250 мм с шагом 25 мм;
• ширина -100-275 мм.

Изготавливаются также изделия и нестандартных размеров, к примеру, 400 на 400 мм. Самым же востребованным сечением считается 150х150 мм, как наиболее практичное, в отличие от сечения 100 на 100.

Еще один важный параметр – влажность, которая влияет на дополнительные сложности при усушке материала. Естественная составляет более 20%, сухой брус имеет ее в пределах 10-15%. Стоимость последнего выше, зато и качество его приближается к клееному.

Сколько весит куб бруса деревянного естественной влажности, а также сухой

В первом случае отделку внутри дома можно начинать только спустя год или полтора. Во втором – фактически сразу.

Вывод

Отличный природный материал — брус из древесины до сих пор остается востребованный на строительном рынке. С его помощью можно создавать жилые дома, хозяйственные постройки и небольшие конструкции, которые при правильной обработке могут прослужить много лет.

При выборе материала следует обращать особое внимание на его влажность, чтобы в дальнейшем она не преподнесла сюрпризов. Видео в этой статье даст возможность найти дополнительную информацию по вышеуказанной теме.

rubankom.com

расчет нагрузки деревянного дома (фото и видео)

В строительстве брусового дома вес бруса 100х100 или большего сечения всегда играет определенную роль, причем в нескольких направлениях сразу.

Фото всех сечений бруса

От веса может зависеть:

• Тип фундамента. Сбор нагрузок всего дома должен учитывать и нагрузку, которую дает материал.
• Тип кровли. При большом весе древесины, можно и нужно рационально подходить к кровельному материалу, и выбирать более легкий.
• Внешняя отделка, в данном случае облицовка кирпичом, которая так же даст дополнительную нагрузку на основание дома.

Разница в весе и ее влияние

Сразу необходимо уточнить, что нет ни одного универсального показателя того, сколько в одном кубе материала килограммов.

Ведь этот показатель всегда напрямую зависит от нескольких моментов:

• Вид древесины. Есть плотные, тяжелые сорта дерева, есть более лёгкие.
• Сечение, то есть толщина материала.
• Влажность.

К примеру, один из наиболее популярных сортов для строительства брусовых коттеджей – сосна, достаточно сильно различается в весе от того, где она произрастает. Сосна в средней полосе России, и за Уралом, это, можно сказать, совершенное разная древесина. И таких природных нюансов еще будет достаточно много.

Пример сырого пиломатериала

При этом необходимо отдавать себе отчет, что вместе с тем, что есть вес дома из бруса, есть еще и рациональный подход к толщине древесины, то есть толщине стен. От последнего момента зависит не только нагрузка, но и дальнейшие работы по отделки, утеплению, облицовке.

Разность пород

Для начала определим породы древесины, которые наиболее часто используются в качестве материала:

• Ель, кедр, липа, пихта, тополь.
• Сосна, ива, ольха, осина
• Лиственница, береза, ильм, карагач, каштан.
• Дуб, бук, акация, граб, ясень.

При этом разница в килограммах составляет в пределах 200 кг от самой легкой, липы, к примеру, до самого тяжелого дуба, и все это вес 1 куба бруса.

Кроме того, можно еще разделить разницу в весовых показателях в зависимости от состояния древесины, это:

• Сухая. Разница между всеми породами составляет в среднем 100-150 кг.
• Воздушно сухая. Здесь разница может быть на уровне 50-100 кг в 1 кубометре.
• Сырая древесина, разница в 50-100 кг.
• Свежесрубленная древесина. Разница веса в одном кубометре от 0 до 200 кг.

Свежесрубленная древесина, которая скоро станет брусом

Стоит так же пояснить, что означает состояние бруса и терминология:

• Сухая. Этот тип древесины проходит специальную сушку, на заводе-производителе, или же достаточно длительное время хранится в специально оборудованном помещении. К тому же вопрос, сколько весит куб бруса в таком состоянии, получит ответ с наименьшей цифрой.
• Воздушно-сухая. Этот термин обозначает, что влажность бруса уравновешивается с влажностью воздуха. Можно ещё назвать этот тип – естественной сушкой, и этот вариант остается наиболее предпочтительным для древесины.
• Сырая древесина редко используется в строительстве, но при покупке это не имеет значение, а вот перевозить ее сложнее.
• Свежесрубленная и мокрая, это недавно срубленная или длительное время прибывающая в воде древесина. В принципе, к брусу такой тип имеет наименьшее отношение.

Сечение

Теперь стоит поговорить о том, как сечение материала может оказывать влияние на вес м3 клееного бруса, к примеру. Дело в том, что считать материал на постройку дома иногда приходится не только в общей кубатуре, но и поштучно, исходя из того, сколько потребуется штук бруса.

А зная некоторые цифры, можно достаточно просто рассчитать и брус поштучно.

Различное сечение для различных работ

Для того чтобы рассмотреть на практическом примере влияние сечения на весовые показатели, можно взять сосновый брус.

Итак, средний вес одного кубометра свежеспиленного и обработанного в подходящий пиломатериал соснового бруса составляет 860 кг, тогда поштучно картина будет следующей:

• Сечение 200х200 мм – 209,7 кг.
• 200Х150 мм – 156 кг.
• 200х100 мм – 103 кг.
• 150х150 мм – 116 кг.
• 100х100 мм – 52 кг

Важно!Все размеры сечения приведены с учетом того, что длина одного бруса составляет стандартные 6 метров.

Как можно использовать цифры

Под цифрами подразумевается удельный вес деревянного бруса, который и представляет больше всего интерес. В первую очередь, зная, сколько в килограммах выходит кубометр, а еще лучше, одна штука материала, можно вести проектные работы.

Другими словами, это и есть основной момент в сборе нагрузок, который жизненно необходим для разработки основ фундамента для брусового дома.

Как можно «играть» этими значениями: можно привести несколько примеров:

• Первый венец коробки дома может быть составлен из бруса большого сечения.
• Последующие венцы, из бруса меньшего сечения.
• Межкомнатные перегородки еще из меньшего сечения, а это снова снижение общей нагрузки.

Нагрузка

Теперь стоит рассмотреть момент сбора нагрузок более подробно, а для того, чтобы понять и посчитать, сколько весит дом из бруса. Для этого потребуется пример дома, а чтобы легче было считать, можно взять дом 10х10.

Теперь по порядку:

• Периметр дома – 40 погонных метров.
• Первый венец 200х200м, потребуется 7 штук. Учитывая, что штука это 210 кг, то первый венец будет весить – 7*210=1470 кг.
• Далее можно использовать брус сечение 200х150. А расчет произвести на основании кубатуры стен.

Пример брусового дома, под который необходимо посчитать нагрузки

Берется периметр, 40 метров, высота стены из бруса, 2,8 метра, и толщина материала – 200 мм. Высчитывается объем, 40*2,8*0,2=22,4 куба.

Теперь нужно вычесть отсюда окна и дверь. Чтобы не считать долго, просто вычитается 20%, и того это 22,4-4,5 куба=17,9 кубометров.

Учитывая, что один куб весит 860 кг, получается, что без первого венца, на коробку дома 10х10 потребуется 860*17,9=15,394 кг.

Таким образом, коробка первого этажа весит 15,4+1,5=16,9 тонн. Цифры округленные.

Коробка дома, или первый этаж

Теперь после такого точного подсчета по коробке, можно делать определенные выводы. Инструкция по расчету мощности фундамента потребует сбор нагрузок, и здесь может потребоваться подсчёт поштучно даже всего бруса.

Это не сложно сделать, на примере все того же дома 10Х10, принцип следующий:

• Периметр равен 40 метрам.
• Один венец, к примеру, сечением 200х200, это 7 штук.
• Высота стен, 3 метра.
• Соответственно, потребуется 15 венцов, 15*0,2м = 3 м.
• Далее в 15 венцах располагается 15*7=105 штук бруса.

По такому же принципу можно рассчитать необходимое количество бруса для внутренних перегородок. Правда, здесь не идет речь о периметре, но учитываются погонные метры и высота перегородок, плюс сечение материала.

Затем рассчитывается второй этаж, или мансарда.

Крыша

Брус используется и в возведении кровли. Здесь, конечно, идет несколько другое сечение, однако цена кровли в любом случае складывается точно так же, как вес, по кубатуре!

Рассчитать здесь все не представляется сложным, на примере можно показать кровлю дома 8Х6:

• Длина стропила 5 метров.
• Шаг 60 см.
• Крыша двускатная простая.

Необходимо 14 стропил с каждой стороны дома, или 28 штук. Далее просто выбирается сечение стропила, и на его основании производится вычисление и кубатуры, и веса и стоимости, в конечном итоге.

Двускатная крыша

Вывод

Практически все работы по подсчету можно сделать своими руками, по крайней мере, арифметические изыскания, которые не потребуют ни специального образования, ни сложных систем подсчета.

Однако все этим манипуляции, помогают самостоятельно понять, сколько всего потребуется для нормального строительства, и попробовать привести смету расходов в порядок, или начать размышлять рациональными категориями. А видео в этой статье подготовило наглядный обзор темы.

Добавить в избранное Версия для печати

1brus.ru

---

• 
  Навес для кур
• 
  Электропроводка в доме из бревна
• 
  Как штукатурить минвату
• 
  Утепление дымохода керамзитом
• 
  Устройство монолитной лестницы
• 
  Монтаж плитки кафельной
• 
  Плита гвс
• 
  Гост деревянные лестницы приставные деревянные
• 
  Текстура цоколь
• 
  Как своими руками построить в доме печь
• 
  Как облагородить дверной проем после установки металлической двери