Как найти объем бревна формула

Расчет кубов бревен

Бревно — это круглый сортимент лесоматериала для использования в круглом виде.

Объем бревен рассчитывается по простой формуле:

V = 3.1415 * d 2 / 4 * l * N, где

N — количество бревен;
V — суммарный объем бревен;
d — диаметр бревен;
l — длина бревен.

Быстро выполнить эту простейшую математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.

На этой странице представлен самый простой онлайн калькулятор расчета кубов бревен. С помощью этого калькулятора вы в один клик сможете рассчитать объем бревен в м3, если известно их количество, длина и диаметр.

Как точно рассчитать кубатуру бревна?

Чтобы возвести дом, баню или другую деревянную постройку своими руками, необходимо знать, как рассчитать кубатуру бревна. Это позволит приобрести ровно столько строительного материала, сколько требуется для выполнения предстоящих работ, благодаря чему вы сможете правильно спланировать свой бюджет и сэкономить определенную сумму денег.

Объем круглого лесоматериала измеряется в кубических метрах. На этапе проектирования будущей постройки нужно учитывать, что диаметр бревен, используемых для возведения внешних стен дома, может быть разным. Его значение зависит от температуры воздуха в регионе в холодное время года. Так, если зимой температура не опускается ниже -22°C, то можно применять кругляки с сечением 150 мм. При сильных же морозах для уютного проживания в доме необходимо выбирать более толстый стройматериал. При этом от сечения бревен будет зависеть и их кубатура.

Рассчитать объем бревна можно двумя способами:

• применить математическую формулу;
• использовать кубатурник.

Формула расчета объема бревен

Алгоритм расчета кубатуры бревен достаточно прост и понятен даже начинающему мастеру. Сначала по имеющемуся проекту вычисляют общее количество лесоматериала. Затем рассчитывается кубатура одного элемента, после чего полученные значения перемножаются между собой.

Если рассматривать бревно с геометрической точки зрения, то оно похоже на цилиндр. Поэтому для вычисления его кубатуры можно воспользоваться формулой расчета объема цилиндра: V = π*r²*l, где: V- объем; π — математическая константа, равная 3,14; r — радиус кругляка; l — длина бревна.

В качестве примера рассмотрим ситуацию, когда необходимо рассчитать кубатуру лесоматериала для возведения бани 6x12x2,4 м. В качестве строительного материала планируется использовать бревна длиной 300 см и диаметром 15 см. Сначала нужно узнать общее количество кругляка. На укладку одного ряда по периметру будущего здания потребуется: 6/3+12/3 = 6 бревен. Для выгона высоты стен следует приготовить: 240/15 = 16 шт. Просуммировав полученные значения, выясним, что для возведения бани необходимо купить: 16*6 = 96 бревен. Объем одного элемента будет равен: 3,14x(0,15/2)²x3 = 0,0529 м³. Для приведенного примера общая кубатура требуемого лесоматериала будет равна: 0,0529*96 = 5,08 м³.

Вышеописанный алгоритм можно применять только тогда, когда строительный материал отвечает следующим требованиям:

• бревна имеют цилиндрическую форму;
• их длина и диаметр являются одинаковыми.

Если же в процессе строительства приходится использовать кругляки, у которых размеры комля и вершины разные (усеченный конус), то стандартная формула вычисления объема цилиндра не даст правдивого результата. В этом случае необходимо применять следующую формулу: V = (π/400000)*l*[a*D²+(1-a)*d²], где d — диаметр вершины; D — диаметр комля; a — коэффициент сужения кругляка. Его величина зависит от длины и сечения комля. Значения коэффициента а представлены в таблице.

Сечение комля, см	Длина кругляка, см
	до 350	от 350 до 450	Более 450
менее 14	0,485
15-24	0,465	0,46	0,455
более 25	0,44	0,43	0,42

Использование кубатурника

Кубатурник лесоматериала строго регламентируется ГОСТом 2708-75 и представляет собой матрицу, в которую вписаны объемы кругляка в зависимости от его геометрических параметров. Данная таблица состоит из строк и столбцов. Первые содержат информацию о сечении изделия, а последние — о его длине.

Таблица очень проста в применении и значительно сокращает время проведения расчетов. Например, нужно рассчитать объем бревна, у которого длина составляет 5 м, а диаметр — 25 см. На пересечении соответствующего столбца и ряда находится число 0,295 м³.

Объем лесоматериала разного диаметра

Если с одинаковыми по размерам бревнами все более или менее понятно, то с разными по сечению кругляками у покупателя могут возникнуть определенные трудности. В этом случае расчитать объем можно несколькими методами:

• посчитать кубатуру каждого элемента, после чего полученные значения просуммировать;
• вычислить объем занимаемого пространства;
• найти средний диаметр бревна и уже по нему проводить дальнейшие расчеты.

Для получения наиболее точных результатов необходимо пользоваться первым методом, однако он наиболее трудоемкий и может занять достаточно много времени. Однако в этом случае вы можете быть уверены в том, что купите ровно столько строительного материала, сколько нужно для выполнения тех или иных задач.

Второй способ предполагает, что материал занимает определенное по размерам пространство, которое имеет форму параллелепипеда. Им может быть кузов грузового автомобиля, часть склада и т.п. Так как при складывании между бревен образуются пустоты, то реальный объем древесины следует уменьшить приблизительно на 20%.

Алгоритм проведения расчетов выглядит следующим образом:

• вычисляются габариты заполненного кругляками параллелепипеда (длина, ширина и высота);
• имеющиеся величины перемножаются между собой;
• полученное значение умножается на коэффициент пустотелости, то есть на 0,8, что и будет окончательным результатом.

Данный метод является самым простым и быстрым, поэтому к нему прибегают достаточно часто.

Усредненный способ можно использовать в том случае, когда сечение всех бревен практически одинаковое. В этом случае из общего количества лесоматериала выбирается 3-5 элементов. После этого вычисляется диаметр каждого из выбранных кругляков и определяется среднее значение. Далее по формуле или кубатурнику рассчитывается объем для одного элемента, а затем результат умножается на количество требуемых бревен.

Заключение по теме

На сегодняшний день существует несколько способов расчета кубатуры бревен. Все они имеют небольшую погрешность, что необходимо учитывать при покупке лесоматериала. Самым точным методом считается определение объема каждого элемента с дальнейшим перемножением полученных величин, а самым быстрым — расчет кубатуры занимаемого пространства.

Как правильно посчитать объём бревна?

Кубатурой бревна называют объем древесного материала, измеренный в кубических метрах. Эта величина используется в строительстве деревянных срубов для вычисления количества круглого леса. Определять кубатуру важно при продаже дров, где предусматривается оплата за каждый кубический метр дерева. Как посчитать объем круглого цилиндрического пиломатериала правильно?

Знать кубатуру дерева надо при покупке этого стройматериала, так как оплата производится за каждый метр кубический.

Существует несколько способов ориентировочной оценки кубатуры круглого леса или дров. Все наработанные методики используют данные измерения геометрических размеров и математические расчеты. Для замера строительных величин традиционно используется рулетка.

Расчет кубатуры занимаемого пространства

Наиболее простой способ заключается в определении кубического прямоугольного пространства, в котором сложен брус. Таким местом может быть кузов самосвала или сарай. Также можно калькулировать геометрические размеры поленницы, если она сложена в виде аккуратного прямоугольника.

Поскольку пространственная кубатура заполнена деревом не полностью, определяемая величина уменьшается с помощью коэффициента пустот. В строительных вычислениях считается, что коэффициент пустот равен 0,8. То есть 20% пространства занято воздушными пустотами, а 80% – деревом.

Кубический размер определяется следующим образом:

1. Измеряются длина, ширина и высота прямоугольного пространства.
2. Полученные величины перемножаются между собой, получается значение объема.
3. Полученное значение умножается на коэффициент 0,8, учитывающий ориентировочное количество пустот между круглыми бревнами.
4. Полученное значение принимают за искомый объем бревна.

Данный способ применяется для вычисления кубатуры разнородного по размерам кругляка или досок, дров.

Вернуться к оглавлению

Расчет объема отдельных бревен

Рисунок 1. Измерение двух перпендикулярных диаметров в сечении бруса

Если круглый лес характеризуется одинаковой длинной бревен и близким диаметром, то можно посчитать объем выборочно 3-х брусов, свести их к средней расчетной величине и умножить ее на количество бревенчатого материала. В таком случае расчеты выполняются следующим образом:

1. Выбрать 3 любых бруса.
2. Измерить их диаметр и длину. Для удобства вычислений измерения произвести в метрах.
3. Рассчитать кубическое пространство, занимаемое каждым из кругляков по формуле:

где Пи – число, равное 3,14,

R – радиус, равный половине измеренного диаметра,

1. Полученные значения 3-х кубатур круглого леса будут близки между собой. Их необходимо сложить и сумму разделить на 3. Таким образом, получим значение среднего объема одного бревна.
2. Далее умножаем полученную среднюю величину на количество заготовок в машине или хранилище.

Поскольку для строительства используются бревна близкого диаметра и стандартизованной длины, данный метод широко используется для оценки кубатуры строительного леса.

Если форма бруса слегка придавлена, его срез в сечении будет не круглым, а слегка овальным. Как тогда определить значение диаметра? Для этого измеряют размер 2-х перпендикулярных диаметров в сечении бруса: самого большого и самого маленького. Далее измеренные величины суммируют и делят на 2. Полученное значение будет средним диаметром, используемым в расчетах (рис. 1).

Вернуться к оглавлению

Расчет объема по таблицам

Расчет объема круглого леса с использованием таблиц заключается в измерениях диаметра и получении данных из готовых строительных таблиц.

Такие справочники содержат структурированную информацию, указывающую расход пиломатериала заданного диаметра на строительство 1 м² стены. Подобные таблицы являются результатом строительных расчетов и наработанной практики определения расхода пиломатериала. Поэтому они позволяют довольно точно оценить кубатуру строительного леса. Комплект таблиц, сведенных в единый стандартизированный документ, называется ГОСТом.

Чаще всего таблицы рассчитаны для оцилиндрованного бревна, у которого снят верхний слой и кора, поверхность выровнена до правильного цилиндра.

При желании можно использовать данные таблиц для определения количества необрезного дерева, делая поправку на возможные неточности. Ошибки полученных результатов будут связаны с изменением диаметра сечения кругляка на протяжении его длины.

Самостоятельный расчет количества круглого леса позволяет удостовериться в правильности определения цены продавцом. Экономически целесообразно проверить бригаду подрядчиков, проведя собственные ориентировочные расчеты расхода строительных бревен на возведение стен дома.

Формула расчета кубатуры круглого леса: особенности и пример

Методы измерения объема или кубатуры круглого леса определены в ГОСТ Р 52117-2003.

Рисунок 4. Схема уменьшения диаметра бревна.

По приведенным в документе формулам можно выполнить данный расчет леса без снятия коры, а затем рассчитать объем коры и получить кубатуру твердого круглого леса.

Однако некоторые формулы для расчета кубатуры требуют уточнений. Используемые ниже обозначения соответствуют обозначениям указанного ГОСТа.

О круглых лесоматериалах

Рисунок 1. Кривизна и способы ее измерения: а, б – простая кривизна; в – сложная кривизна; г – измерение кривизны в комлевых сортиментах; д – кривизна в сортиментах, изготовленных из комлевой части деревьев порослевого происхождения; е – измерение кривизны в чураках.

Лес лиственных и хвойных пород с учетом качества древесины делят на сорта, а в зависимости от толщины – на три группы: мелкие (от 6 до 13 см), средние (от 14 до 24 см) и крупные (26 см и более). Такие породы, как дуб, бук, ясень, клен, граб, могут иметь длину от 1 до 6 м, остальные лиственные породы – от 2 до 6 м.

Для измерения диаметра применяют следующие инструменты:

• рулетка со шкалой 0-2 м;
• линейка со шкалой 0-500 мм;
• скоба лесная 0-50 см;
• измерительная вилка лесная 0-75 см.

Длину измеряют с помощью металлической рулетки со шкалой 0-10 м. При ее определении для прямых бревен измеряют минимальное расстояние между торцами с учетом возможного наклона срезов. Измерение длины дерева с кривизной имеет свои особенности. Его выполняют с целью определения, к какому сорту отнести лесоматериал.

На рис. 2 показано, как учитывать подпилы (а) или подкосы (б). Длину измеряют с точностью до десятых долей метра.

На рис. 3 показаны возможные варианты измерения: простая кривизна (позиция а, б) и сложная (позиция в). Кривизну определяют в процентах путем деления величины прогиба, измененного в сантиметрах на его длину, измеряемую в метрах.

Рисунок 2. Измерение длины бревна с подпилом или со скосом пролила.

Так, кривизна в позиции а составляет 3:1,3=2,3%, а в позиции б – 13:4,5=2,9%. При сложных изгибах (рис. 1, в) определяют его максимальное значение. На позиции г показано, что комлевую часть необходимо удалять. Однако комель не удаляют, если его диаметр не превышает более чем в 1,2 раза диаметр, расположенный на расстоянии 1 м от него.

На рис. 1, д показано измерение кривизны в комлевых сортиментах, а в позиции е – в чураках. Здесь необходимо отметить, что, разделяя бревно с изгибом на части, можно перевести его в более высокий класс. Так, бревно длиной 5 м со стрелой прогиба 3,6% соответствует 4 сорту. Если же его разделить пополам, то прогиб уменьшится в 2 раза, что позволит, например, ясеневые кряжи считать авиационным материалом.

Постепенное уменьшение диаметра бревна называют сбегом. Его измеряют в процентах на длине 1 пог.м. На рис. 4 показан сбег, не превышающий 2%. Действительно, максимальный сбег, S, в процентах в верхней части бревна равен:

Измерение объема бревен

Рисунок 3. Замер бревна. В том случае, если бревно имеет правильную форму, то замеряют его по диагонали от коры и до коры.

Диаметр измеряют с точностью до миллиметра. Если сечение, перпендикулярное к оси бревна, где D<20 см, имеет видимую на глаз овальность, то необходимо делать два измерения, выполняя их перпендикулярно друг другу, и по ним определять среднее значение.Одно измерение допускается делать, если субъективно видно, что его сечение имеет правильную окружность. У бревен, где D>20 см, определяют только один, меньший диаметр.

Вариант правильного определения показан на рис. 5.

Объем бревна вычисляют по трем параметрам: верхнему (d), нижнему (D) и среднему (d_с). D и d определяют либо на торце, либо на расстоянии, не превышающем 15 см от него. Результат округляют до целого по общим правилам, то есть дробную часть меньше 0,5 отбрасывают. Если она равна 0,5 и больше, то к целой части прибавляют единицу.

Средний диаметр определяют между двумя метками, которые наносят таким способом:

1. Измеряют рулеткой длину и результат округляют до целого числа.
2. Полученное значение делят на 2.
3. Откладывают результат округления от верхнего и нижнего торца, делая соответствующие метки.
4. Расстояние между метками делят пополам и в этом месте измеряют диаметр d_с.

Какие-либо пороки древесины, которые могут сказаться на точности вычислений, необходимо исключать. Для этого можно изменить направление замеров либо измерить 2 раза рядом с дефектом и результат усреднить.

Рисунок 5. Определение диаметра верхнего торца.

Объем бревна по среднему диаметру определяют, считая его круглым прямым цилиндром с диаметром основания, равным d_с.

Если сбег бревна менее 1 см/м, то можно воспользоваться формулой:

Примечание. Значение диаметров в формулах (1) и (2) необходимо выразить в метрах. Если оставить в сантиметрах, то полученный результат необходимо разделить на 10000.

Самым точным является секционный метод измерения объема бревна. Диаметр секции измеряют, не снимая коры, по двум взаимно перпендикулярным направлениям и усредняют. Длина отрезка не должна превышать 0,2 м. Объем каждого участка определяют по формуле (1) и находят общую сумму. Можно воспользоваться формулой (2). Однако этот метод весьма трудоемкий и займет много времени.

Дополнительные методы нахождения кубатуры

Рисунок 6. Складочный объем штабеля бревен: 1 – боковая сторона штабеля; 2 – торцевая сторона штабеля.

По скорости измерения подходящим является способ определения по диаметру d и среднему сбегу. В этом варианте средний диаметр определяют опосредованно, через сбег S:

где D и d измеряют в сантиметрах и без снятия коры, а L – в метрах.

Определяют средний диаметр:

и далее можно воспользоваться формулой (1).

Теперь необходимо учесть объем, который занимает кора. В месте, где измеряют диаметр, аккуратно снимают кору. Так делают при нахождении окружности посредине бревна. На торцах толщину коры учитывают по четко видимой границе между древесиной и корой.

Если показатель в средней части измерен с корой, то в этом месте ее толщину определяют путем вычитания удвоенной толщины коры, которую вычисляют по торцевым срезам. Вначале находят величины торцов вместе с корой, а затем без коры, как указано выше. Разность между этими измерениями даст удвоенную толщину коры на торцах, которую усредняют. Полученный результат вычитают из d_с, измеренного без снятия коры.

Рисунок 7. Схема штабеля и деления его общей ширины на отдельные секции.

Еще один метод учета толщины коры основан на использовании поправочного коэффициента. Это самый трудоемкий метод. Он основан на измерении диаметра в середине бревна. Вначале определяют d_с с корой, а затем без нее. Измеряют с точностью до миллиметра и каждый результат возводят в квадрат. Чтобы получить статистически достоверный поправочный коэффициент, выборка должна содержать не менее 500 бревен.

Выборку необходимо комплектовать так, чтобы в ней были соблюдены соответствующие пропорции фактических размеров хлыстов в общей партии. Отбор должен быть случайным.

Просуммировав d_с 2 всех экземпляров, делим сумму без коры на сумму квадратов диаметров с корой. Теперь результат измерений объема бревен с корой необходимо умножить на полученный коэффициент.

Геометрическим методом определяют кубатуру отдельного штабеля. Пример такого штабеля показан на рис. 6. На рис. 7 видно, как в реальных условиях может выглядеть штабель и деление его общей ширины на отдельные секции. Ширина одной секции не должна превышать 3 м. Высоту штабеля Н определяют путем усреднения секций. Далее определяют объем по формуле:

Точные расчеты помогут определить кубатуру леса, требуемую для запланированного строительства.