Математика при строительстве фундамента

Важность математики в строительстве

Строительная отрасль выделяется как одна из крупнейших и наиболее динамичных отраслей промышленности в которой заняты миллионы людей. Математика в строительстве независимо от конкретной специальности используется для этой деятельности каждый день.

От простейших измерений до сложнейших приспособлений – алгебра, геометрия и тригонометрия необходимы работникам этой отрасли для успешного выполнения своей работы.

В строительной отрасли существует множество рабочих мест начального уровня, которые хорошо оплачиваются и предоставляют возможности для продвижения по службе, но математика там также нужна.
Строительство – это область с истинным потенциалом для восходящей мобильности и достаточного опыта работы на рабочем месте. Строительная индустрия предлагает множество возможностей для рабочих создать свои собственные фирмы и осуществить предпринимательскую мечту.

Математические знания в отрасли

Основные математические знания в современных строительных рабочих местах, как алгебра, геометрия, тригонометрия или статистика, а также физика, необходимы для успеха на работе. До тех пор, пока работники не поймут передовые математические навыки, используемые в строительном секторе, они будут оставаться неспособными удовлетворить потребности этой быстрорастущей отрасли.
Строительная индустрия заполнена людьми со всеми видами опыта и подготовки. Любой человек, интересующийся строительством должен быть способен работать в команде и хорошо разбираться в математике, чтобы добиться успеха в этой области.
Многие люди изучают строительную профессию в рамках строгой программы карьерного и технического образования, начиная со средней школы.
Учебные программы специальных учебных заведений охватывают полный спектр строительных компетенций, начиная от плотницких работ и строительных технологий и заканчивая другими специализациями, включая сварку, планировку площадки и даже гидроразрывные работы. Во всех учебных программах цели деятельности представлены строгими математическими концепциями и приложениями.

• плотницкие работы – масштабный коэффициент, изоклины / линии постоянной высоты, угловые измерения и преобразования, вычисления с десятичными дробями и дробями, преобразование расстояния и направления в широты и отклонения;
• технология построения – преобразование единиц измерения, теорема Пифагора, методы выборки, тригонометрия прямоугольного треугольника, объем цилиндров;
• расположение объекта – углы и геометрические фигуры; степени и квадратные корни; преобразование единиц измерения для длин, площадей и объемов; интерпретация чертежей;
• надзор за проектом – гистограммы, сетевые диаграммы, показатели производительности.

Математика помогает строить фундамент

Сейчас выдается множество разрешений на строительство новых домов — и еще больше завершаются проекты частного жилищного строительства.

Строительство является важнейшей отраслью экономики, и математически грамотные работники в этой отрасли по-прежнему пользуются большим спросом.

Популярное представление о плотнике с рулеткой далеко от истины современного сложного подхода к строительству, который включает в себя гораздо больше, чем простые измерения. Кроме того, миллионы самозанятых или мелких подрядчиков в этой отрасли нужны как надежные руки в строительстве, так и устойчивые головы для бизнеса. От заливки фундамента до управления дорогостоящими проектами в постоянно меняющейся отрасли успех подрядчиков как строителей, так и предпринимателей связан с их способностью применять передовую математику.

Математика в строительстве необходима еще при закладке фундамента строения. Большинство проектов по строительству домов начинается с изменения формы Земли. Расчет уклона грунта запускает длительный процесс определения вырубки и засыпки участков таким образом, чтобы фундамент опирался на ровный грунт. Чтобы минимизировать затраты строители должны разместить фундамент таким образом, чтобы уменьшить количество материала, необходимого для создания ровной поверхности. Математически искусные подрядчики и геодезисты могут даже расположить дом точно так, чтобы любая удаленная почва могла быть “переработана” в качестве заполнения в другом месте.

Все опытные подрядчики знают о важности прямых углов и перепроверки с использованием правил. Однако модные изогнутые стены и извилистые коридоры современного строительства построены на заказных, неправильной формы фундаментных плитах, которые требуют от строителей знакомство с вычислением длин и площадей с использованием передовых математических навыков, которые отходят от традиционного подхода рулетки.

На этом начальном этапе строительства дома подрядчики должны работать с инженерами-строителями, чтобы определить несущую способность фундамента, чтобы предотвратить любые структурные опасности, когда фундамент позже осядет.

При создании фундамента логика и математика в строительстве необходимы чтобы точно определить распределение и объем бетона, необходимого для обеспечения структурной целостности здания.

Поскольку надежные расчеты на этой стадии процесса необходимы для правильной заливки фундамента и успешного возведения конструкции, строители должны уметь читать сложные архитектурные планы, закодированные на языке математики, и полагаться на измерения своих собственных строительных бригад.

Возведение строения

После того, как фундамент был заложен, работа продолжается. Обрамление дома требует понимания каждого аспекта строительства, и подрядчики должны управлять и гарантировать, что каждый расчет точен. Установка лестницы требует точного расчета высоты и длины каждой лестницы, чтобы гарантировать отсутствие ошибок. Двери и окна должны быть подвешены отвесно, ровно и квадратно, иначе они не закроются должным образом. Установка правильного объема изоляции между шпильками и потолком, чтобы сантехники и электрики могли безопасно запускать правильные длины труб и проводки за гипсокартоном, требует целого ряда математических расчетов от всех, кто участвует в строительном проекте.

Даже заключительные этапы завершения строительства дома – укладка плитки на кухне и деревянный пол в гостиной — зависят от знания того, как рассчитать площади неправильной формы, чтобы оставить после себя наименьшее количество лома и сэкономить затраты.

Управление финансами в строительстве

Математика в строительстве необходима для финансового расчета и прогнозирования затрат.
Оценка потенциальных затрат имеет решающее значение для финансового благополучия работ. Подрядчики должны учитывать затраты на аренду рабочей силы, материалов и оборудования, чтобы принимать решения о найме и покупке, которые максимизируют их отдачу от времени и энергии. Подрядчики также должны определить накладные расходы (или дополнительные косвенные затраты на рабочую силу) и определить процент валовой прибыли (или “цену наценки”), чтобы взимать со своих клиентов достаточно, чтобы получить прибыль, которая может быть дополнительно осложнена колебаниями стоимости рабочей силы и материалов и темпами инфляции.

При первом запуске, расширении своего бизнеса или финансировании проекта строители должны понимать динамику процентных ставок и сложных процентов, чтобы получить наилучшую возможную ставку для удовлетворения своих бизнес-потребностей и своевременного погашения кредитов. Наконец, подрядчики должны понимать преобладающие условия на рынке жилья, чтобы оценить, может ли проект принести прибыль, и сопоставить эту прибыль с потенциальными рисками.
Хотя подрядчики полагаются на свои знания математики на каждом этапе строительного процесса, командная работа и коммуникативные навыки играют не менее важную роль в успехе строительных проектов любого размера и типа.

От заливки фундамента до подъема крыши математика в строительстве является неотъемлемой частью дома или другой собственности. Без возможности общаться с целым рядом людей и мотивировать их, этих вычислений недостаточно для преобразования чертежей в физические здания. Чтобы быть успешным предпринимателем малого бизнеса, сегодняшний подрядчик должен быть сведущ как в математике, так и в командном лидерстве.
Брак математики и командной работы очевиден на протяжении всего процесса строительства. Подрядчики должны работать с операторами оборудования, чтобы очистить и выровнять участок, точно рассчитывая, где разместить структуру и сколько земли переместить. Они должны прочитать архитектурные планы, закодированные на языке математики, и поговорить с инженерами-строителями, чтобы убедиться, что фундамент является и будет оставаться структурно здоровым. Они должны руководить строительной бригадой в обрамлении дома и следить за тем, чтобы каждый стык точно подходил, а каждая дверь висела ровно. Они должны работать с поставщиками материалов, чтобы купить нужное количество черепицы и кирпича. Они также должны быть в состоянии рассчитать истинные затраты на рабочую силу относительно кредитов малого бизнеса, необходимых для управления их предприятием.

Тот факт, что сегодняшние работодатели и сотрудники нуждаются как в математике, так и в навыках командной работы, не должен удивлять. Исследования показывают, что для того, чтобы быть успешным на рабочем месте работники строительной отрасли должны уметь общаться, сотрудничать и применять математику.

Наиболее успешные подрядчики могут говорить на языке предпринимателей со своим банком, общаться с другими владельцами малого бизнеса для приобретения товаров и услуг, а также общаться со своими субподрядчиками и сотрудниками на рабочем месте.

Без основных навыков командной работы и глубокого понимания математики в строительстве нельзя быть конкурентоспособными в растущей строительной отрасли.

Источник

Онлайн калькулятор расчета размеров, арматуры и количества бетона монолитного ленточного фундамента

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор монолитного ленточного фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа фундамента, обязательно обратитесь к специалистам.

Л енточный фундамент представляет собой монолитную замкнутую железобетонную полосу, проходящую под каждой несущей стеной строения, распределяя тем самым нагрузку по всей длине ленты. Предотвращает проседание и изменение формы постройки вследствие действия сил выпучивания почвы. Основные нагрузки сконцентрированы на углах. Является самым популярным видом среди других фундаментов при строительстве частных домов, так как имеет лучшее соотношение стоимости и необходимых характеристик.

С уществует несколько видов ленточных фундаментов, такие как монолитный и сборный, мелкозаглубленный и глубокозаглубленный. Выбор зависит от характеристик почвы, предполагаемой нагрузки и других параметров, которые необходимо рассматривать в каждом случае индивидуально. Подходит практически для всех типов построек и может применяться при устройстве цокольных этажей и подвалов.

П роектирование фундамента необходимо осуществлять особенно тщательно, так как в случает его деформации, это отразится на всей постройке, а исправление ошибок является очень сложной и дорогостоящей процедурой.

Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта.

Источник

Практическое применение математики в строительстве дома

Творческая работа на тему «Практическое применение математики в строительстве дома» для участия в городском открытом конкрсе творческих работ обучающихся в области математики им. Л.Н. Зинченко.

Скачать:

Вложение	Размер
stroitelstvo_doma.doc	232 КБ

Предварительный просмотр:

Городской открытый конкурс творческих работ обучающихся в области математики им. Л.Н.Зинченко

Творческая работа на тему: «Практическое применение математики в строительстве дома»

Выполнил: Галиаскаров Альберт,

ученик 7 класса

МОБУ СОШ № 18 класса МОБУ СОШ №18

г. Белорецк, 2017 г.

Из года в год, начиная с первого класса, мы изучаем в школе предмет – математика. Учителя твердят, что это один из основных предметов. Экзамен по математике обязательный для получения аттестата. Но, наверное, нет учителя, которого ученики не спрашивали, зачем им нужна математика, пригодятся ли полученные знания в жизни.

Казалось бы, что после школы математика нигде не пригодится. Увы! Тут приходится использовать математику ещё чаще. Например:

— Сколько денег нужно заработать, чтобы купить квартиру?

— Каким должен быть объём вашего дома и сколько для этого нужно приобрести кирпича?

Я заметил, что с каждым днём в нашем городе увеличивается число новых домов. Люди строят дома по новым проектам. Мой папа построил дом своими руками. Как говорится, каждый мужчина должен построить дом, вырастить сына, посадить дерево. Я тоже хочу сам построить свой дом. Я решил посчитать расход материалов и средств для моего дома. Тут на помощь приходит математика.

Что общего между математикой и домом? Я думаю, что это прямоугольный параллелепипед, так как это математический термин и дом, строительные материалы, как брус, доски, имеют форму прямоугольного параллелепипеда.

Актуальность моей темы заключается в том, что математика помогает находить нужные решения при расчётах, развивает мышление и логику. Данная тема актуальна, потому что знание областей применения математики в последствие дает ученику стимул к учению: ученик будет заинтересован в изучении математики .

Возникает проблемный вопрос: для чего при планировании строительства дома может пригодиться знание математики? Объектом исследования является дом, который я хочу построить.

Предмет исследования: расчёт количества и стоимости строительных материалов.

Цель работы: показать, как математика может помочь при строительстве дома.

Задачи: познакомиться с информационными источниками, рассмотреть практическое применение математических знаний, сделать расчёты необходимого количества и стоимости строительного материала для строительства дома.

Гипотеза: я думаю, что знания по математике помогут сделать расчёт необходимого материала, вычислить стоимость.

Методы и приёмы: анализ литературы и ресурсов сети интернет, беседы, практическая работа, сравнения.

1. Из истории измерения площадей

Жизненные потребности заставили человека измерять уже в древности расстояния, а также площадь. Человек хотел знать измерения своего земельного участка, жилища и т. д. Из вышеуказанной потребности возникла наука «геометрия» («гео» – земля, «метрио» – мерить). «Измерялись площади земельных участков, емкость сосудов и амбаров, объем вынутой при земельных работах земли. Мы знаем из сохранившихся клинописных записей вавилонян, что единицы измерения площади и объема, были при своем возникновении связаны с материальными потребностями общества. Оказывается, иероглиф понятия «площадь» тождественен с иероглифом «количество зерна» (нужного для посева на ней); иероглиф понятия «объем» – с иероглифом «куча земли» (вынутой при производстве оросительных работ). Русская мера объема «ведро» также указывает на конкретный практический характер происхождения пространственных мер». (Кольман Э. История математики в древности. М., 1961)

Зарождение геометрических знаний, связанных с измерением площадей, теряется в глубине тысячелетий. Имеются вполне достоверные сведения о значительном развитии измерений в Египте более чем за две тысячи лет до нашей эры. Узкая плодородная полоса земли между пустыней и рекой Нилом ежегодно подвергалась затоплению, и каждый раз разлив смывал границы участков, принадлежавших отдельным лицам. После спада воды требовалось с возможно большей точностью восстановить эти границы, ибо каждый из участков ценился весьма высоко. Это заставило египтян заниматься вопросами измерения, то есть землемерием. В строительстве очень важно было знать площадь участка, отведенного под застройку. Для этого древние египтяне использовали особый треугольник, у которого были фиксированные длины сторон. Занимались измерениями особые специалисты, их называли «натягивателями веревки» – гарпетонаптами. Они брали длинную веревку, делили ее узелками (расстояние между ними равно одному локтю фараона) на двенадцать частей, а концы ее связывали. В направлении север-юг строители устанавливали два колышка на расстоянии четырех частей, отмеченных на веревке. Затем при помощи третьего колышка натягивали ее так, чтобы образовался треугольник, у которого одна сторона имела три части, другая четыре, а третья – пять. Получался прямоугольный треугольник, площадь которого принимали за эталон, если пользовались одной и той же веревкой. Но египетские строители не осознавали, что их метод нуждался в каком-либо обосновании.

Египтяне правильно вычисляли площади некоторых прямолинейных фигур, таких, как прямоугольник, квадрат, треугольник и трапеция. Около 4 000 лет назад египтяне определяли площадь прямоугольника, теми же приемами, как и мы. То есть, чтобы определить площадь прямоугольника, умножали длину на ширину. Площадь многоугольника находили разбиением его на прямоугольники. Египтяне использовали и иные приемы, которые позволяли быстрее измерять площадь земельного участка путем только обхода его по границам, но результат измерения получался с некоторой погрешностью. Еще 4 — 5 тыс. лет назад вавилоняне вычисляли площади земельных участков, имеющих форму прямоугольника в квадратных единицах, как произведение – называли его «а-ша» что означало «площадь. Единицей измерения площади издревле использовали квадрат.

У вавилонян не было таких геометрических понятий как точка, прямая, линия, плоскость, параллельность. Измерение производилось при помощи веревки. Геометрические познания вавилонян превышали египетские.

Источник