Как правильно рассчитать, сколько весит бревно, и почему важно правильно определить показатель?

Масса деревянного бревна важная характеристика, которую нужно учитывать при строительстве любой бревенчатой постройки.

Она зависит от породы лесоматериала, его размеров: длины и диаметра, а также показателя влажности. К примеру, 1 м3 древесины хвойных пород при влажности в 12% весит 500 кг, а уже при 25%  540 кг.

Поскольку все застройщики стремятся купить лес естественной сушки с показателем влажности 12%, то при покупке более «тяжелого леса» одной породы и размеров, чем установлено нормативами, можно вовремя выявить факт реализации некачественного сырого лесоматериала.

Этот показатель важен не только при покупке, но и при проектировании дома, поскольку он напрямую влияет на выбор конструкции фундамента.

 Что означает понятие?

На самом деле лесоматериал имеет две категории веса:

• Удельный. Это вес единицы объема строительного бревна правильных размеров, без коры, без внешних дефектов, трещин и пустот.

  Удельный вес имеет размерность кг/м3 и для разных пород деревьев находится в диапазоне от 0.6 до 1.6 кг/м3.

• Объемный. Находят по внешним размерам сложенных нескольких элементов в штабель размером 1 м3.

  Поскольку бревна нельзя уложить плотно без пустот, то объемный показатель одного и того же лесоматериала, как правило, меньше удельного. В основном на практике домового строения применяется объемный вес.

Зная вес, можно высчитать нагрузку на фундамент и определить стоимость перевозки лесоматериалов. Для того чтобы упростить расчеты, применяют специальные таблицы Кубатурник по ГОСТ 2708, изданного 1975 году. В таблице по диаметру изделия и его фактической длине получают объем 1 штуки. Далее умножают этот объем на необходимое количество бревен и получают объем в м3.

К товарным характеристикам сруба относится влажность в % и объем в м3.

Вес его зависит также от породы дерева:

• 1 м3 березы имеет вес 1 т;
• 1 м3 осины имеет вес 1.1 т;
• 1 м3 сосны имеет вес 0.880 т;
• 1 м3 ели имеет вес 0.810 т.

Зависимость веса от влажности можно продемонстрировать на примере сосны. 1 м3 свежесрубленной сосны весит 0.750 т, но:

• при проценте влажности 70% вес будет 0.700 т;
• 25% 540 т;
• 15% 0.510 т;
• 0%  0.470 т.

Свежесрубленная древесина имеет влажность от 60 до 85%, после естественной сушки при сухой погоде в течение нескольких месяцев она снижается до 12-15%. Содержание влаги в дереве проверяют специальным прибором влагометром.

Вес бревен должен устанавливаться по ГОСТ. Так изделия длинной свыше 2 м должны рассчитываться поштучно, сначала в плотной мере устанавливается объем в м3, а затем с учетом плотности определяется вес. На самом деле определение объёма бревна в плотной мере довольно трудоемкий метод, предполагающий выполнять индивидуально замеры сечения и длины каждой единицы. Складочная мера это более простой метод учета бревен в штабеле, что в значительной мере упрощает операцию их обмера, поскольку они замеряется поштучно. После обмера выполняют пересчет из складочного метра в плотный м3 по коэффициенту заполнения штабеля.

Таблица объема и веса одного бревна разных пород в зависимости от его диаметра:

Важность показателя при строительстве стен

Работа по проектированию жилого дома из бревен базируется на показателе веса лесоматериалов. Это дает возможность просчитать нагрузки, которые создают стены на фундамент. В процессе проектирования основания здания учитывается общее давление объекта, воздействующее на грунт.

Сравнив его с тем, какую несущую способностью имеет грунт по результатам фактических исследований, устанавливают тип и размеры и глубину заземления фундамента. Знание веса одной штуки позволяет рассчитать вес всей партии.

Это крайне необходимо чтобы можно было правильно рассчитать и выбрать транспортное средство нужных габаритов и грузоподъемности, а также организовать разгрузочно-погрузочные работы, арендовав для этих целей погрузочную технику соответствующей грузоподъемности.

Не многие застройщики знают, что знание веса позволяет установить его качество и соответствие:

• стандартам;
• сорту;
• стоимости.

Для этого замеряют общий вес погруженного на машину лесоматериала, определяют фактический вес одного изделия и сравнивают по таблицам со стандартным весом для данного типоразмера бревен.

Если вес окажется тяжелее стандартного показателя, значит изделия имеют повышенную влажность, а это непременно отразится на результатах строительства дома и общих затратах на реализацию проекта.

Требования при разных типах фундамента

Прочный фундамент является основой бревенчатого дома. Несмотря на то, что вес стеновых конструкций у такого лесоматериала является легче чем у каменных, он должен быть прочным, поэтому его расчет выполняется в ходе проектирования.

Предварительно проводят геологические и гидрологические изыскания. Так как выбор типа зависит не только от весовой нагрузки бревенчатых конструкций, но и от:

• характеристик грунта;
• глубины его промерзания;
• уровня подпочвенных вод;
• размера финансирования.

Последнее обстоятельство позволяет выбрать дешевый свайный, средний ленточный или дорогой плитный фундамент.

Влияние веса сосновых бревен естественной влажности на размер фундамента можно проследить на примере расчета дома 6х6 м на песчаном грунте.

Например, для летней дачи с толщиной дерева для несущих стен 200 мм вес лесоматериалов дома составит:

• стены из сосны Д200: 6х4х3х0.2х810= 11664 кг;
• кровля: 2.6 м3 х 620 кг/м3=1612 кг;
• пол и перекрытия: 4.3 3 х 620 кг/м3= 2666 кг;
• эксплуатационная нагрузка для кровли: 36 м2х105.0 кг/м2=3780.0 кг;
• перекрытия 36 м2х210.0 кг/м2=7560.0 кг;
• суммарная нагрузка 27282 кг.

Нагрузку от снега для кровли 50 м3, по таблице определяют для 3-й зоны, которая соответствует Московской области, она равна 180 кг/м3, тогда:

1. 50 м3 х 180 =9000 кг.
2. Нагрузка от ветра для 36 м3 с высотой дома 5 м: (15.0х5 +40) х36=4176 кг.
3. Сумма: 27282 кг+9000 кг+4176 кг =40458 кг.
4. С учетом коэффициента запаса на погрешности в расчете 1.2 определяют вес 48550 кг. При песчаной почве имеющую несущую способность 2 кг/см3 предпочтительный тип фундамента ленточный, его размер подошвы для данных стен:  48550 2 =24275 см3.
5. Длина всех стенок, включая одну внутреннюю несущую 6х4+6=30 м, 3000 см.
6. В таком случае наименьшая ширина такого основания: 24550/3000=8,18 см.
7. Поскольку ширина несущих стен 20.0 см, ширину фундамента следует брать не менее 30 см, а глубина будет зависеть уровня промерзания. Такого размера фундамента будет достаточно чтобы с трехкратным запасом выдержать вес 200 мм бревен -11664 кг.
8. Если выбрать толщину бревен соответственно 30 см, то аналогично вес стен будет Д300: 6х4х3х0.3х810= 17496 кг.
9. Общий вес конструкций дома:17496+1612+2666+3780+7560= 33094 кг.
10. Сумма с атмосферными нагрузками:33094 кг+9000 кг+4176 кг =46270 кг.
11. С учетом запаса 1.2 нагрузка на фундамент составляет 55524 кг.
12. Площадь подошвы основания для данных стен: 55524 2 =27762 см3.
13. Длина всех стенок, включая одну внутреннюю несущую: 6х4+6=30 м=3000 см.
14. Наименьшая ширина такого основания: 27762/3000=8,25 см, поскольку ширина несущих стен 30 см, ширину фундамента ширину основания следует брать не менее 40 см, а глубина будет зависеть уровня промерзания.

Такого размера фундамента будет достаточно, чтобы выдержать с четырехкратным запасом вес 300 мм бревен 17496 кг.

Как рассчитать сколько весит 1 шт и м3?

Для застройщиков такого дома важно самостоятельно уметь определять вес каждого бревна. Поскольку стандартные изделия должны иметь правильную цилиндрическую форму, определяют вес по его объему умноженному на плотность породы базовой древесины.

Можно также воспользоваться специальным кубатурником, найдя в таблице нужные размеры изделия по длине и диаметру. Алгоритм определения веса расчетным методом на примере стандартного изделия диаметром 280 мм и длинной 6 м:

1. Зная диаметр определяют его площадь 3.14xRxRxН, где 3.14 число Пи; R- радиус, 0,28/2=0.14 м; Н- длина, м: 3,14 х0.28х0.28х6= 0,396 м3.
2. При высоте одноэтажного дома 3 м и высоте бревна 0,28 м, на одну сторону потребуется: 3:0,28=10,7 шт.
3. Для четырех стен и одной внутренней несущей потребуется: 10,7х5=53.5 шт.
4. Добавляем запас на процент усадки: 53.5х1.07=57.24, выбираем 58 бревен.
5. Объем всех бревен: 58х0,386=22.388 м3.
6. Удельный вес сосны 810 кг/м3.
7. Общий вес несущих стен: 22.388 м3х810=18134 кг

Последствия ошибочного определения

При строительстве бревенчатых домов иногда застройщики допускают ошибки из-за незнания веса лесоматериала, используемого для возведения сруба. Они приводят к негативным результатам при реализации проекта дома от снижения его прочности и долговечности до создания опасных условия проживания людей.

Основные последствия при неправильном установлении веса бревен:

1. Неверный расчет нагрузки, выбор конструкции и размеров фундамента. Например, при выборе винтового свайного фундамента, в результате ошибки неправильно будет выбран диаметр свай, их количество, схема расположения и глубина залегания. В результате провисают полы и сокращается срок эксплуатации здания.
2. Неправильно будет выбран брус для обвязки свай.
3. Неправильно будет выбрана глубина залегания фундамента.
4. Неправильно может быть подобрана техника для транспортировки груза и погрузочно-разгрузочных операций.
5. Удорожание строительства на транспортные расходы.
6. Покупка бревен низкого качества.

Заключение

Таким образом застройщик, который принял решение о строительстве дома из бревен должен хорошо разбираться не только в их видах, производственном качестве, но и уметь правильно определять вес. Стандартом допускается определение веса по размерам бревна и плотности базового дерева при естественной усушке.

Эти показатели должны быть указаны в сертификате качества на лесоматериал. Общий вес приобретаемой партии определяется как произведение веса одного элемента на общее количество.

Если фактический вес партии, полученный при взвешивании груженной машины на весовом комплексе, окажется выше, чем расчетный, то в этом случае бревна не соответствуют качеству и имеют повышенную влажность, либо изготовлены из другой породы. Заказчик должен ответственно подойти к определению весового показателя бревен, поскольку он влияет на выбор фундамента и надежность дома в целом.