Строительство
Строительство
Практические формулы для строительной геометрии, объемов, уклонов и материалов.
29 формул
Таблица формул
| Формула | Запись | Тема | Для чего нужна |
|---|---|---|---|
| Площадь прямоугольного помещения | $S=L\cdot W$ | Геометрия строительства | Площадь прямоугольного помещения равна длине, умноженной на ширину. Эта формула нужна для пола, потолка, черновой оценки отделки и сравнения помещений. |
| Площадь пола с запасом материала | $S_{mat}=S\cdot(1+k)$ | Геометрия строительства | Площадь материала с запасом равна расчетной площади поверхности, умноженной на коэффициент запаса. Так учитывают подрезку, бой, рисунок и отходы. |
| Объем прямоугольного помещения | $V=L\cdot W\cdot H$ | Геометрия строительства | Объем прямоугольного помещения равен длине, умноженной на ширину и высоту. Формула нужна для воздуха, отопления, вентиляции и черновой оценки пространства. |
| Площадь стен прямоугольного помещения | $S_{walls}=2(L+W)\cdot H-S_{openings}$ | Геометрия строительства | Площадь стен прямоугольного помещения равна периметру, умноженному на высоту, минус площадь дверей, окон и других проемов. |
| Уклон в процентах | $i=\frac{h}{L}\cdot100\%$ | Геометрия строительства | Уклон в процентах равен подъему или перепаду высоты, деленному на горизонтальное расстояние, умноженному на 100%. Так проверяют уклон без перевода в градусы. |
| Угол уклона через тангенс | $\alpha=\arctan\left(\frac{h}{L}\right)$ | Геометрия строительства | Угол уклона в градусах находят через арктангенс отношения подъема к горизонтальному расстоянию. Это переводит rise/run в привычный угол. |
| Длина стропила по подъему и пролету | $l=\sqrt{a^2+h^2}$ | Геометрия строительства | Длину стропила в простой схеме находят по теореме Пифагора: горизонтальный вынос и подъем образуют катеты, а стропило является гипотенузой. |
| Площадь скатной кровли по горизонтальной проекции | $S_{slope}=\frac{S_{plan}}{\cos\alpha}$ | Геометрия строительства | Площадь наклонного ската больше его горизонтальной проекции. Если известен угол уклона, площадь ската равна площади проекции, деленной на cos α. |
| Объем бетона ленточного фундамента | $V=P\cdot b\cdot h$ | Геометрия строительства | Объем бетона для простой ленточной схемы равен суммарной длине ленты, умноженной на ее ширину и высоту. Это геометрическая база для заказа смеси. |
| Расчет лестницы по высоте этажа | $n=\left\lceil\frac{H}{h_{target}}\right\rceil,\quad h=\frac{H}{n}$ | Геометрия строительства | Количество подъемов лестницы можно оценить через высоту этажа и целевую высоту подступенка: число подъемов округляют вверх, а фактическую высоту получают делением. |
| Равномерная нагрузка на балку | $q=\frac{F}{L}$ | Нагрузки и конструкции | Равномерная линейная нагрузка показывает, какая сила приходится на один метр балки или пролета. Ее получают делением полной нагрузки участка на длину, по которой эта нагрузка распределена. |
| Сосредоточенная нагрузка от массы | $P=m g$ | Нагрузки и конструкции | Сосредоточенная нагрузка от массы равна весу объекта: массу умножают на ускорение свободного падения. В расчетной схеме такую силу прикладывают в одной точке или на малом участке по сравнению с пролетом. |
| Суммарная нагрузка на балку | $F_{\Sigma}=qL+\sum_{i=1}^{n}P_i$ | Нагрузки и конструкции | Суммарная вертикальная нагрузка на балку равна силе от равномерной нагрузки плюс сумма всех сосредоточенных сил. Это первый баланс перед расчетом реакций опор. |
| Реакции опор простой балки | $R_A+R_B=\sum F,\qquad R_B=\frac{\sum M_A}{L},\qquad R_A=\sum F-R_B$ | Нагрузки и конструкции | Для простой балки на двух опорах реакции находят из равновесия: сумма реакций равна сумме вертикальных нагрузок, а одна реакция определяется из суммы моментов относительно другой опоры. |
| Изгибающий момент простой балки | $\begin{aligned}M_{max}&=\frac{qL^2}{8}\quad \text{для равномерной нагрузки по пролету},\\ M_{max}&=\frac{PL}{4}\quad \text{для силы в середине пролета}.\end{aligned}$ | Нагрузки и конструкции | Максимальный изгибающий момент простой балки в двух базовых схемах равен qL2/8 для равномерной нагрузки и PL/4 для сосредоточенной силы в середине пролета. Эти формулы дают быстрый ориентир для изгиба. |
| Поперечная сила в балке | $V(x)=R_A-qx-\sum P_i\quad \text{для нагрузок слева от сечения}$ | Нагрузки и конструкции | Поперечная сила в сечении балки равна алгебраической сумме вертикальных сил по одну сторону от сечения. Для простой схемы слева это реакция опоры минус распределенная нагрузка и точечные силы, расположенные левее сечения. |
| Напряжение от осевой силы | $\sigma=\frac{N}{A}$ | Нагрузки и конструкции | Нормальное напряжение от осевой силы равно силе, деленной на площадь поперечного сечения. Формула показывает среднее растягивающее или сжимающее напряжение в элементе при центральном приложении силы. |
| Запас по нагрузке | $k=\frac{R_d}{E_d}$ | Нагрузки и конструкции | Запас по нагрузке показывает отношение расчетной несущей способности к расчетному воздействию. Если k больше 1, способность превышает воздействие в выбранной проверке, но нормативный вывод зависит от модели и коэффициентов. |
| Удельная нагрузка на площадь | $p=\frac{F}{S}$ | Нагрузки и конструкции | Удельная нагрузка на площадь равна полной силе, деленной на площадь ее распределения. В строительных расчетах так получают нагрузку в кН/м2 для перекрытий, площадок, настилов и опорных пятен. |
| Расход бетона с запасом | $V_{zak}=V\left(1+\frac{p}{100}\right)$ | Расход материалов | Закупочный объем бетона равен расчетному геометрическому объему, умноженному на коэффициент запаса. Формула помогает отделить чистый объем конструкции от добавки на потери, неровности основания и технологический недолив. |
| Кирпич по площади стены | $N=\frac{S_{net}}{(l+j_v)(h+j_h)}\left(1+\frac{p}{100}\right)$ | Расход материалов | Количество кирпичей по площади стены можно оценить через чистую площадь кладки и модульную площадь одного кирпича с учетом швов. Запас добавляют после вычитания проемов, чтобы не завышать расчет. |
| Блоки по площади стены | $N=\frac{S_{net}}{(L+j_v)(H+j_h)}\left(1+\frac{p}{100}\right)$ | Расход материалов | Количество стеновых блоков оценивают по чистой площади стены и модульной площади одного блока с учетом клеевого или растворного шва. Формула подходит для предварительного расчета газобетона, пеноблоков и похожих крупноформатных материалов. |
| Плитка с подрезкой по площади | $N=\left\lceil\frac{S}{a\,b}\left(1+\frac{p}{100}\right)\right\rceil$ | Расход материалов | Количество плиток считают по площади облицовки и площади одной плитки, а процент запаса учитывает подрезку, рисунок, бой и будущую замену. Итог округляют вверх до целых плиток или упаковок. |
| Краска по площади и укрывистости | $Q=\frac{S\,n}{C}\left(1+\frac{p}{100}\right)$ | Расход материалов | Объем краски находят по площади окраски, числу слоев и укрывистости: чем больше квадратных метров покрывает один литр, тем меньше расход. Запас добавляют отдельно на впитывание, потери и подкраску. |
| Штукатурка по толщине слоя | $M=S\,t\,\rho\left(1+\frac{p}{100}\right)$ | Расход материалов | Масса штукатурки по толщине слоя равна площади, умноженной на среднюю толщину и плотность материала. Формула показывает физический смысл расхода: слой штукатурки является тонким объемом на поверхности. |
| Сухая смесь по расходу на квадратный метр | $B=\left\lceil\frac{S\,r\left(1+\frac{p}{100}\right)}{m_b}\right\rceil$ | Расход материалов | Количество мешков сухой смеси считают по площади, паспортному расходу на квадратный метр и массе одного мешка. Формула сразу переводит килограммы материала в целые упаковки. |
| Утеплитель по площади | $N=\left\lceil\frac{S_{net}}{S_{pack}}\left(1+\frac{p}{100}\right)\right\rceil$ | Расход материалов | Количество упаковок утеплителя считают по чистой площади утепления, площади материала в одной упаковке и запасу на подрезку. Для оценки объема дополнительно используют толщину слоя. |
| Запас материала в процентах | $Q_{buy}=Q_{net}\left(1+\frac{p}{100}\right)$ | Расход материалов | Материал с процентным запасом получают умножением чистого количества на коэффициент 1 + p/100. Такая запись подходит для бетона, плитки, краски, блоков, сухих смесей и других строительных материалов. |
| Построение матрицы квадратичной формы из полинома | $q(x,y,z)=a x^2+2bxy+2cxz+d y^2+2eyz+f z^2=\begin{bmatrix}x&y&z\end{bmatrix}\begin{bmatrix}a&b&c\\ b&d&e\\ c&e&f\end{bmatrix}\begin{bmatrix}x\\y\\z\end{bmatrix}.$ | Матрицы, определители | Любую квадратичную форму двух- и трёхпеременных можно записать через матрицу, где коэффициенты при смешанных членах делятся пополам и переносятся в симметричные ячейки. |