Combien de bois 150x150 dans un cube: résoudre le problème

Combien de cubes de bois représente 150x150? Combien pèse une maison dans ce bar? Combien de pieux avez-vous besoin pour une fondation à vis d'une maison de zone connue?

Nous consacrerons l'article d'aujourd'hui à la résolution de problèmes mathématiques simples auxquels le constructeur est confronté dans le processus de construction d'une maison individuelle.

Données de référence

Au début - quelques informations utiles et des données de référence qui nous aideront dans la décision.

La densité

• La densité бруса из лиственницы оценивается в 680 килограмм на кубометр.
• La densité сосны примерно равна 530 кг/м3.
• El - 460 kg / m3.
• Cèdre - 440 kg / m3.
• Sapin - 390 kg / m3.
• Chêne - 720 kg / m3.
• Hêtre - 650 kg / m3.
• Bouleau - 640 kg / m3.
• Lipase - 540 kg / m3.
• Tremble - 500 kg / m3.

Il faut clarifier: les valeurs moyennes sont données. La densité réelle dépend de la teneur en humidité du bois, de sa région de croissance, de la salinité du sol et de la masse de facteurs supplémentaires. La dispersion pour une race peut atteindre 20%.

Conductivité thermique

Les exigences relatives à la résistance thermique des murs sont définies dans le SNiP 23-02-2003.

Nous donnons des valeurs pour différentes villes de la Russie.

• Pour Petropavlovsk-Kamchatsky, la résistance thermique nominale des murs devrait être de 3,33 m2 * C / W.
• Pour Anadyr - 4,89 m2 * C / W.
• Verkhoïansk - 5,6 m2 * C / W.
• Krasnoyarsk - 3,59 m2 * C / W.
• Salekhard - 4,46 m2 * C / W.
• Mourmansk - 3,68 m2 * C / W.
• Koursk - 2,9 m2 * C / W.
• Moscou - 3,15 m2 * C / W.
• Saint-Pétersbourg - 3,06 m2 * C / W.
• Sotchi - 1,83 m2 * C / W.

Quelle est la conductivité thermique des matériaux de construction populaires?

• La conductivité thermique du béton armé est estimée à 1,69 W / (m * s).

Curieusement: la conductivité thermique est souvent estimée en d'autres termes - W / (m * K). Ne confondons pas le lecteur: il n'y a pas de différence pratique entre l'échelle Celsius et l'échelle Kelvin dans notre cas.

• Conductivité thermique красного глиняного кирпича равна 0,56 Вт/(м*С).
• Le béton cellulaire a une conductivité thermique de 0,09 à 0,28 W / (m * s). La valeur exacte dépend du pourcentage de porosité.
• Pour le bois, la conduction thermique est distinguée à travers les fibres. Ainsi, pour l'épicéa traversant la fibre, il est de 0,09 W / (m * C), puis il est deux fois plus grand.
• Pour le chêne, ces valeurs sont respectivement de 0,12 et 0,23 W / (m * C).
• La conductivité thermique de la laine minérale à une densité de tassement de 100 kg / m3 est estimée à 0,056 W / (m * s). À une densité de 50 kg / m3, la conductivité thermique diminue à 0,048 W / (m * C): le meilleur isolant thermique, rappelons-le, est l'air.
• Pour les mousses, une valeur de 0,03 W / (m * C) est généralement prise. Cependant, la mousse de polystyrène extrudé dense (150 kg / m3) a une conductivité thermique aussi basse que 0,05 W / (m * s).

Comment, connaissant les caractéristiques des matériaux et les exigences du mur, calculez-vous son épaisseur minimale? L'instruction est simple: il vous suffit de multiplier la résistance thermique calculée par la conductivité thermique du matériau.

Tâches pratiques

Volume

Combien de cubes dans un journal sont 150x150 en mètres courants?

Ou, si vous compliquez légèrement la tâche - combien de pièces se trouvent dans un cube de barre de 150x150x6000?

• Volume одного погонного метра - 1х0,15х0,15=0,025 м3.
• La réponse à la question de savoir combien de bois dans 1 cube correspond à 150 150 revient à résoudre un simple problème de division arithmétique: le nombre de mètres est 1 / 0,025 = 40.
• Pour savoir combien de pièces d'un cube correspondent à 150 par 150, il suffit de diviser le nombre total de mètres par la longueur d'une poutre. Donc, pour les segments de six mètres, nous obtenons 40/6 = 6,7; pour un bois de 3,5 mètres de long - 40 / 3,5 = 11,4.

Quel sera le volume total des murs extérieurs de la maison sur deux étages si sa taille est de 8 x 8 mètres avec une hauteur de plancher de 3 mètres?

Matériel - tout le même bois 150x150 mm.

• La longueur totale des murs est de 8x4 = 32 mètres.
• La hauteur des murs extérieurs est 3x2 = 6 mètres. Surface - 32 * 6 = 192 m2.
• Comme nous nous en souvenons, l’épaisseur du bois est de 15 centimètres, soit 0,15 m. En conséquence, le volume total nécessaire à la construction de la paroi du bois est de 192 x 0,15 = 28,8 m3.

Remarque: dans la pratique, le bois est acheté avec une marge d'au moins 10%. De plus, les calculs sont généralement un peu plus compliqués: la poutre va non seulement sur les murs, mais également sur les pignons et sur les poutres de support des planchers.

Charge sur la fondation

Le calcul de la fondation commence par une estimation approximative de la charge. C'est la masse du bâtiment qui détermine les exigences de la résistance de la fondation elle-même et de la profondeur de sa pose. pour les pieux vissés, il est nécessaire d'estimer leur quantité approximative.

Comment calculer combien pèse la maison? Une évaluation détaillée de la masse de toutes les structures, propriétés, résidents, neige sur le toit et autres facteurs est assez problématique. Cependant, on a longtemps remarqué qu’une conception plus ou moins équilibrée avait une masse totale d’environ deux fois celle des murs porteurs extérieurs.

Ainsi, pour estimer la charge sur les fondations, il suffit de calculer la masse des murs à une densité connue du matériau et de la multiplier par deux.

À titre d’exemple, calculons la masse d’une maison à un étage d’une surface de 100 m2. La hauteur du sol est la même que trois mètres comme dans l'exemple précédent; matériau - section du bois de cèdre 150x150 millimètres.

Le cèdre est choisi par nous pour sa résistance à la décomposition; dans le même temps, le prix d'un mètre cube est environ la moitié de celui d'un mélèze légèrement plus résistant.

1. Avec une maison carrée de 100 m2, la longueur de chaque mur, si son épaisseur est négligée, sera de 10 mètres.
2. La longueur totale des murs est de 10 + 10 + 10 + 10 = 40 mètres.
3. La superficie des murs de trois mètres est 40x3 = 120 m2.

Faites attention, nous avons besoin d'un calcul approximatif estimé. Nous négligeons délibérément la zone des pignons du toit à pignon, ce qui augmentera la charge sur la fondation, et la zone des ouvertures (porte et fenêtre), qui la réduira.

1. Volume материала стены равен 120х0,15=18 кубометров.
2. Avec une densité de bois de cèdre de 440 kg / m3, la masse totale des murs extérieurs peut être estimée à 18 x 440 = 7920 kg.
3. Le poids total de la maison sera d'environ 16 tonnes.

La capacité de charge des pieux vissés les plus populaires (108/300 sections) (tuyau / lame) dépend du type de sol et est généralement de 2-4 tonnes par pièce. Dans notre cas, pas plus de 8 piles seront nécessaires.

En pratique, toutefois, leur nombre est influencé non seulement par la capacité de charge, mais également par la configuration de la maison: des pieux sont installés à tous les angles et sous les passages des partitions internes. En outre, avec une longueur de mur de 10 mètres, elle aura certainement besoin d'au moins deux supports supplémentaires au milieu.

Réchauffement

Comment calculer l'épaisseur requise du mur et savoir s'il a besoin d'une isolation supplémentaire?

Si des données de référence sont disponibles, tout se résume à une tâche mathématique simple. Il n’est pas beaucoup plus difficile que de calculer combien de cubes de bois sont divisés en mètres par 150.

La formule mentionnée ci-dessus: l'épaisseur de la paroi en mètres est égale au produit de la résistance thermique nominale et de la conductivité thermique du matériau. Faisons à titre d'exemple un simple calcul de l'épaisseur de paroi minimale pour Anadyr.

Le matériau sera du bois de pin.

• La résistance thermique cible est de 4,89 m2 * C / W.
• Etant donné que la direction de l'échange thermique avec la rue sera perpendiculaire aux fibres du bois, nous pouvons procéder de la conductivité thermique du pin à 0,09 W / (m * s).
• L’épaisseur de paroi minimale du bois d’Anadyr est de 4,89 x 0,09 = 0,4401 mètre.

Но в нашем распоряжении только брус размером 150х150! Что делать? Класть его в три ряда? В этом случае стоимость строительства станет запредельной, да и надежная перевязка слоев стены будет проблематичной…

La sortie est simple: le mur d'un seul bar est chauffé à l'extérieur. La caisse est remplie de laine minérale ou de tout autre isolant perméable à la vapeur. Ensuite, l'isolant est fermé par une membrane coupe-vent et est cousu avec une doublure en bois, un revêtement en vinyle, une feuille professionnelle ou tout autre matériau, à la discrétion du constructeur.

Quelle devrait être l'épaisseur de l'isolation? Calculons.

Avec une épaisseur de 0,15 mètre, le faisceau donnera une résistance thermique de 0,15 / 0,09 = 1,67 m2 * C / W. L’isolation doit fournir 4,89 à 1,67 = 3,22 m2 * C / W.

Si nous utilisons de la laine minérale d'une densité de 50 kg / m3 (conductivité thermique de 0,048 W / m * C) comme matériau isolant thermique, son épaisseur minimale sera de 3,22 x 0,048 = 0,154 mètre.

Compte tenu de la protection supplémentaire que le revêtement apportera, il est possible avec un cœur léger de recommander des tapis isolants de 150 mm pour le bois. Si vous voulez être en sécurité, vous pouvez utiliser deux couches de 100 mm avec des coutures qui se chevauchent.

Conclusion

Comme vous pouvez le constater, avec la disponibilité des données de référence, les calculs ne sont pas trop compliqués. Et la vidéo de cet article complétera notre récit par des informations visuelles. Succès dans la construction!