Иногда приходится вспоминать школьные уроки в нашей взрослой жизни. Доходит дело и до геометрии. Такие понятия как «объём», «площадь поверхности» вспоминаются часто во время ремонта либо дачного строительства.
Вспомним, как вычислить кубатуру тех или иных строительных конструкций или материалов, чтобы не переплачивать за лишний материал с одной стороны и не останавливать процесс строительства для доставки недостающего их количества с другой. На самом деле, ничего сложного в вычислении объёма основных геометрических форм нет. Есть свои особенности в вычислении объёма сыпучих материалов, строительных, таких как щебень, галечник, а также колотых дров и дров в брёвнах или чурбаками. Но обо всем по порядку.
Как вычислить кубатуру плоской строительной конструкции?
Формула для вычисления объёма универсальна:
V = H ∙ L ∙ B, м3
где:
H – высота бетонного слоя (толщина), м;
L – длина конструкции, м;
B – ширина, м.
Порядок расчёта объёма параллелепипеда показан на рисунке.
Для начала возьмем простенький пример. Необходимо залить бетонное крыльцо известных размеров, состоящее из двух прямоугольных ступенек. Как вычислить кубатуру бетона, необходимую для изготовления этой конструкции?
Для простоты расчёта конструкцию удобно разделить на две части 1 и 2. Обе они представляют собой не что иное как параллелепипеды с известными размерами. Ширина обеих частей одинакова и составляет 1 м, толщина также равнозначна – по 0,2 м. Длина первой (нижней) ступени составляет 1,2 м, верхней – 0,8 м.
Объём верхней ступени:
V1 = H1 ∙ L1 ∙ B1 = 0,2 ∙ 0,8 ∙ 1,0 = 0,16 м3
Объём нижней ступени:
V2 = H2 ∙ L2 ∙ B2 = 0,2 ∙ 1,2 ∙ 1,0 = 0,24 м3
Объём всей конструкции
V = V1 + V2 = 0,40 м3
Форма некоторых строительных конструкций на первый взгляд кажется очень сложной. Но не стоит отчаиваться, ведь всех их, даже самых сложных форм, можно разбить подобным образом на простейшие геометрические фигуры, найти кубатуру каждой в отдельности и затем суммировать.
Фундаменты
Основные виды фундаментов, используемые в частном строительстве:
- ленточный;
- свайный;
- свайный с ростверком;
- плитный.
Плитный фундамент - это, как понятно из названия, плита – параллелепипед, объём которого был рассчитан выше. В последнее время уверенно набирает популярность, при правильном возведении отличается феноменальной устойчивостью на сложных глинистых почвах и суглинках.
Рассмотрим, как вычислить кубатуру фундамента ленточного. Алгоритм расчёта такой: вначале вычисляется периметр фундамента, который перемножается с шириной и высотой ленты. Пример ленточного фундамента для небольшого строения размерами в плане 5 на 3 м на рисунке.
Периметр фундамента:
Р = 5 ∙ 2 + 3 ∙ 2 = 16 м
Тогда объём конструкции:
V = 16 ∙ 0,4 ∙ 1,5 = 9,6 м3
А как вычислить кубатуру основания, состоящего из цилиндрических заливных свай? Высчитываем объём одной цилиндрической сваи, изображённой на рисунке, длиной 2,1 м и диаметром 0,26 м. Итак, объём цилиндра равен:
V = π ∙ R2 ∙ H,
где:
π – универсальное число равное 3,14;
R – радиус окружности, равен половине диаметра;
H – высота сваи.
В нашем примере:
V = π ∙ R2 ∙ H = 3,14 ∙ (0,26/2)2 ∙ 2,1 = 0,111 м3
Так как фундамент состоит из нескольких свай, то полученное значение объёма одной необходимо умножить на их количество.
Свайный фундамент с ростверком представляет собой симбиоз двух типов, рассмотренных выше. Ростверк – не что иное как лента, ниже которой располагаются сваи. Необходимо рассчитать кубатуру ростверка (ленты), затем объём свайного фундамента и полученные значения суммировать.
А сколько чего нужно купить?
Однако хозяина волнует не столько вопрос, какой точный объём той или иной строительной конструкции, а сколько и каких материалов необходимо приобрести. Как вычислить кубатуру щебня, песка и цемента, необходимых для заливки формы, если известен её объём? В этом помогут разработанные строителями специальные таблицы.
Состав компонентов для приготовления бетона марки 300 (фундаментного):
Однако на строительной площадке, как правило, не пользуются весами, следующая таблица разработана непосредственно для работы с бетономешалкой:
Пиломатериалы
Такие распространённые пиломатериалы из строевого леса как брус, доска, рейка имеют геометрическую форму параллелепипеда, и объём каждого изделия в отдельности посчитать несложно. Это касается расчёта потребности в материале для возведения парника или каркаса беседки.
Однако сложно представить, во что превратится расчёт необходимого количества доски для пола в коттедже, если рассчитывать местоположение каждой деревяшки и её объём. Но тогда как? Вычислить кубатуру доски можно по простой формуле:
V = S ∙ h ∙ 1,05 / 1000
где:
S – площадь полов отделываемых помещений, м2;
h – выбранная толщина напольной доски, мм;
1,05 – коэффициент прирезки.
Брёвна срубы
Несмотря на бурное развитие строительной отрасли, ежегодное появление новейших материалов, обладающих первоклассными прочностными, теплоизоляционными и др. свойствами, от деревянных срубов и не думают отказываться. Напротив, строительство домов и бань из дерева только набирает популярность. Разберём, как вычислить кубатуру бревна, необходимого для возведения сруба.
Перед расчётом, как правило, известен план периметра здания, а следовательно, и длина брёвен. Для того чтобы подсчитать их количество, необходимо знать количество венцов, которое зависит от высоты стены и диаметра кругляка. В строительстве используется не вся высота бревна, часть «съёдает» паз. Это хорошо видно на схеме.
Далее, зная количество брёвен и их диаметр, расчёт делается аналогично расчёту кубатуры цилиндрических свай.
Дрова
Хотя в самые отдалённые уголки страны потихоньку приходит трубопроводный газ, дровяное отопление, скорее всего, не скоро ещё потеряет актуальность. Дрова чаще всего в последнее время привозят готовыми, то есть попиленными и поколотыми. Но если их привезли в ящике кубической формы метр на метр на метр, это вовсе не означает, что заказчик должен заплатить за кубометр топлива. Расчёт делается за объём дерева, а не воздуха. Рассмотрим, как вычислить кубатуру дров, купленных и доставленных заказчику.
На деле посчитать точно кубатуру дров невозможно, можно лишь примерно оценить, сколько же топлива в кузове, штабеле и т. д. Для этого геометрический объём, в котором находится сложенное или сваленное печное топливо, необходимо умножить на корректирующий коэффициент.
Если дрова плотно уложены в штабель, коэффициент этот равен 0,71-0,85, а вот колотые, набросанные в кузов навалом занимают лишь 0,29-0,35 от всего объёма.
Прицеп дров
Но дрова не возят в правильных контейнерах. Как вычислить кубатуру топлива, доставленного на участок в обычном транспорте. Это, как правило, кузов или прицеп с горкой. Ну что ж, рассчитаем объём этой горки. Представим, что дрова находятся в кузове автомобиля прямоугольной формы, размерами в плане L на B и высотой H. Над бортами кузова возвышается горка высотой h.
Формула для определения чистого объёма дров в кузове будет выглядеть так:
V = k∙L∙B∙(H + h/3), м3
L – длина кузова, м,
B – ширина кузова, м;
H – высота бортов, м;
h – высота «горки», возвышающейся над бортами, м;
k – коэффициент объёма.
