Калькулятор веса древесины

О расчете веса древесины

Калькулятор веса древесины определяет объём и массу брёвен, досок и бруса с учётом размеров, породы дерева, плотности материала и количества элементов. Расчёт применяется для оценки массы пиломатериалов, планирования перевозки, хранения и определения общего веса партии древесины. Если объём уже известен, массу можно рассчитать непосредственно по плотности материала.

Ориентиры и рекомендации

Расчёт объёма древесины

Доски и брус. Объём одного элемента определяется произведением длины, ширины и толщины. Длина задаётся в метрах, ширина и толщина - в миллиметрах. Для получения объёма в м³ размеры поперечного сечения переводятся в метры делением на 1000.

V1 = (b / 1000) × (h / 1000) × L

Здесь V₁ - объём одного элемента в м³, b - ширина в мм, h - толщина в мм, L - длина в м. Предполагается прямоугольное поперечное сечение с постоянными размерами по всей длине.

Бревно по среднему диаметру. Если известен диаметр в средней части бревна, объём рассчитывается по формуле цилиндра. Диаметр переводится из сантиметров в метры.

V1 = π × deff2 × L / 4

Здесь d_eff - расчётный диаметр в метрах, L - длина бревна в метрах, π ≈ 3,14159. При таком способе расчёта предполагается, что площадь поперечного сечения постоянна по всей длине бревна.

Бревно по двум торцевым диаметрам. Если диаметры на концах различаются, бревно рассматривается как усечённый круговой конус. Формула учитывает постепенное линейное изменение диаметра между торцами.

V1 = π × L × (d12 + d1 × d2 + d22) / 12

Здесь d₁ и d₂ - расчётные диаметры торцов в метрах. Этот способ учитывает сбежистость бревна и отличается от расчёта цилиндра по среднему арифметическому двух диаметров.

Поправка на кору. Если диаметры измерены поверх коры, её толщину можно вычесть перед определением объёма древесины без коры. Толщина коры учитывается с обеих сторон диаметра.

deff = (d - 2 × t) / 100

Здесь d - измеренный диаметр в см, t - толщина коры с одной стороны в см. Например, при диаметре 30 см и толщине коры 1 см расчётный диаметр составляет 28 см. При использовании двух торцевых диаметров поправка применяется к каждому из них. Без вычитания коры используются исходные измеренные диаметры.

Плотность и расчёт массы

Плотность древесины. Для выбранной породы используется справочное значение в кг/м³. Например, для сосны принято 510 кг/м³, ели - 450 кг/м³, дуба - 700 кг/м³. Эти значения являются усреднёнными ориентирами для воздушно-сухой древесины с влажностью около 12%, а не постоянными характеристиками каждой породы.

Влияние влажности. При увеличении содержания влаги масса древесины обычно возрастает. Для свежесрубленной или более влажной древесины следует использовать плотность, соответствующую её фактическому состоянию. Автоматический коэффициент пересчёта по влажности не применяется, поскольку изменение плотности зависит от породы, исходного состояния и содержания влаги.

Масса одного элемента. Рассчитанный геометрический объём умножается на выбранную плотность древесины.

m1 = V1 × ρ

Здесь m₁ - масса одного элемента в кг, V₁ - объём в м³, ρ - плотность в кг/м³. Если известен общий объём древесины, та же формула применяется непосредственно к этому объёму.

Объём и масса партии. Для одинаковых элементов объём и масса одной единицы умножаются на их количество N.

Vtotal = V1 × N

mtotal = m1 × N

Количество N принимается целым положительным числом. Все элементы партии предполагаются одинаковыми по размерам и плотности. Промежуточные вычисления выполняются без округления, округляются только отображаемые результаты.

Масса одного погонного метра. Для досок и бруса дополнительно определяется масса участка длиной 1 м. Она зависит только от размеров поперечного сечения и плотности материала.

mм = (b × h × ρ) / 1000000

Здесь m_м - масса одного погонного метра в кг/м, b и h - размеры сечения в мм, ρ - плотность в кг/м³. Например, сосновый брус сечением 100 × 150 мм при плотности 510 кг/м³ имеет расчётную массу 7,65 кг/м.

Европейские стандарты и точность исходных данных

При оценке свойств строительной древесины используются европейские стандарты EN 338 «Конструкционная древесина. Классы прочности» и EN 384 «Конструкционная древесина. Определение характеристических значений механических свойств и плотности». В EN 338 для классов прочности предусмотрены средние и характеристические значения плотности. Справочные значения калькулятора представляют собой ориентировочные плотности по породам и не приравниваются к характеристическим значениям определённого класса прочности.

Европейский стандарт EN 13183-1 «Влажность пиломатериалов. Часть 1: Определение методом высушивания» описывает определение влажности по разнице массы образца до и после высушивания. Влажность выражается в процентах относительно массы абсолютно сухой древесины. Это важно при использовании справочных плотностей и сравнении массы сухих и влажных пиломатериалов.

Точность результата. Расчёт основан на заданной плотности и идеализированной геометрии элементов. На фактическую массу влияют неоднородность древесины, влажность, отклонения размеров и форма бревна. Для повышения точности рекомендуется использовать измеренные размеры и плотность, соответствующую реальному состоянию материала.

FAQs

Сколько весит 1 кубометр сосны, ели или дуба?

При принятых справочных плотностях 1 м³ сосны весит около 510 кг, ели - 450 кг, дуба - 700 кг. Это ориентировочные значения для древесины с влажностью около 12%. Фактическая масса кубометра может заметно отличаться в зависимости от влажности и индивидуальной плотности материала.

Почему одинаковый объём древесины может иметь разный вес?

Вес древесины определяется не только объёмом, но и плотностью, которая различается между породами и отдельными образцами. Кроме того, влажная древесина содержит дополнительную массу воды. Поэтому при одинаковом объёме свежесрубленное и высушенное дерево могут существенно различаться по массе.

Насколько важна разница диаметров на концах бревна?

Чем сильнее бревно сужается от одного торца к другому, тем заметнее различие между расчётом по среднему диаметру и формулой усечённого конуса. Например, для бревна длиной 4 м с торцевыми диаметрами 20 и 40 см объём по формуле усечённого конуса составляет около 0,2932 м³, а по среднему диаметру 30 см - около 0,2827 м³. Разница составляет примерно 3,7%.

Как учитывать кору при определении массы бревна?

Если требуется масса древесины без коры, её толщину вычитают из измеренных диаметров с обеих сторон. Например, при толщине коры 1,5 см измеренный диаметр уменьшается на 3 см. Если измерения уже выполнены без коры, дополнительная поправка не требуется.

Как рассчитать общий вес партии досок или бруса?

Сначала определяется объём одного элемента по его длине, ширине и толщине, затем объём умножается на плотность древесины. Полученная масса умножается на количество одинаковых элементов. Например, пять сосновых досок размером 50 × 200 мм и длиной 4 м при плотности 510 кг/м³ имеют общий объём 0,2 м³ и расчётную массу 102 кг.