Calculadora de Rodons - Estimar Cost i Quantitat de Reforç de Formigó

Què és una calculadora de barres d’armadura?

Una calculadora de barres d’armadura calcula quantes barres d’acer de reforç necessita una llosa o fonament de formigó, així com la seva longitud total, el pes i el cost del material. Barra d’armadura és la forma abreujada de barra de reforç; és acer encastat al formigó per resistir la tracció. El formigó és resistent quan se’l comprimeix, però feble quan se’l sotmet a tracció, de manera que els constructors hi afegeixen una quadrícula de barres d’acer per evitar que es fissuri i es trenqui sota càrrega.

Introduïu la longitud i l’amplada de la llosa, trieu la mida de les barres i la calculadora retorna el nombre de barres, la longitud total, el pes total i el cost total. Assumeix una quadrícula rectangular simple, amb barres disposades en totes dues direccions a una separació fixa.

Com calcular el nombre de barres d’armadura

Les barres es col·loquen en una quadrícula: un conjunt recorre la longitud i l’altre recorre l’amplada. El càlcul es fa de la mateixa manera en cada direcció.

$n = \left\lfloor \frac{x}{s} \right\rfloor + 1$

on n és el nombre de barres en una direcció, x la dimensió de la llosa transversal a aquesta direcció i s la separació entre barres.

Primer es converteix la dimensió a centímetres. El resultat s’arrodoneix per defecte a un nombre enter de separacions i després s’hi afegeix 1 per a la barra addicional de l’inici de la filera.

Exemple: una amplada de 8 metres amb barres d’armadura #4, amb una separació de 25 cm.

• 8 m = 800 cm
• 800 ÷ 25 = 32 (ja és un nombre enter)
• 32 + 1 = 33 barres

Si la divisió no dona un resultat exacte, la fracció sobrant es descarta, no s’arrodoneix cap amunt. Per a una longitud de 10 metres amb la mateixa separació de 25 cm: 1000 ÷ 25 = 40, de manera que el resultat és 40 + 1 = 41 barres.

$N = a + b$

on N és el nombre total de barres, a les barres que recorren la longitud i b les barres que recorren l’amplada.

Per a una llosa de 10 m × 8 m amb barres d’armadura #4: 41 (que recorren la longitud) + 33 (que recorren l’amplada) = 74 barres. Els dos nombres se sumen, no es multipliquen, perquè cada barra cobreix només una direcció de la quadrícula.

Fórmules de longitud i pes totals

Un cop conegut el nombre de barres, la longitud total es calcula directament:

$T = (L \times b) + (W \times a)$

on T és la longitud total de les barres, L la longitud de la llosa i W l’amplada de la llosa.

Cadascuna de les 33 barres que recorren l’amplada cobreix tota la longitud de 10 m, i cadascuna de les 41 barres que recorren la longitud cobreix tota l’amplada de 8 m:

• 10 m × 33 = 330 m
• 8 m × 41 = 328 m
• Total = 658 m

$M = T \times m$

on M és el pes total i m el pes per metre.

Cada mida de barra té un pes fix per metre. Una barra #4 pesa 0,994 kg per metre, de manera que:

• 658 m × 0,994 kg/m = 654,05 kg

$C = M \times p$

on C és el cost total i p el preu per quilogram.

A 1,50 USD per quilogram, el cost de la llosa de l’exemple és:

• 654,05 kg × 1,50 USD = 981,08 USD

Exemple resolt

Un contractista està abocant una llosa de 10 m × 8 m i preveu utilitzar barres d’armadura #4 a 1,50 USD per quilogram.

Aquests són els mínims teòrics per a una quadrícula rectangular simple. Les comandes reals haurien d’incloure material addicional per als solapaments i les pèrdues, que s’expliquen més avall.

Mides i separació de les barres d’armadura

Cada mida de barra d’armadura té un diàmetre estàndard, un pes per metre i una separació habitual. El nombre del nom de la mida fa referència a vuitens de polzada; una barra #4 té 4/8 de polzada, és a dir, 1/2 de polzada de diàmetre. La designació entre claudàtors és la designació mètrica de barra ASTM A615M, que correspon al diàmetre nominal en mil·límetres arrodonit al nombre enter més proper. No és una mida de barra CSA canadenca. Una barra CSA 10 M té 11,3 mm de diàmetre i pesa 0,785 kg per metre, més que la barra #3 de la taula següent.

La separació indicada és habitual, no un mínim establert per la normativa. Els plànols d’un enginyer estructural sempre tenen prioritat sobre aquests valors predeterminats.

Què no inclou la calculadora

La calculadora assumeix una quadrícula rectangular simple. No afegeix cap marge per als elements següents, que una comanda real ha de tenir en compte:

• Solapaments. Quan dues barres se solapen en una unió, la pràctica habitual exigeix un solapament d’aproximadament 40 vegades el diàmetre de la barra. Per a barres d’armadura #5 (15,9 mm), això equival aproximadament a 64 cm per solapament. Una regla pràctica habitual és afegir entre 10 i 15 per cent a la longitud calculada per cobrir els solapaments i les pèrdues de tall.
• Mínims i màxims de la normativa de construcció. Normes com el Codi Internacional de la Construcció i l’ACI 318 estableixen límits per a la separació i el recobriment de formigó que poden diferir dels valors habituals anteriors. Cal comprovar sempre els requisits locals o els plànols d’un enginyer abans de fer la comanda.
• Formes no rectangulars. Per a una llosa en forma de L o una forma amb corbes, dividiu-la en rectangles, introduïu-ne cadascun a la calculadora i sumeu els resultats.
• Arrodoniment per a la comanda. L’acer es ven en barres senceres, de manera que els recomptes s’arrodoneixen i no poden ser fraccionaris. Molts contractistes afegeixen un 5 per cent addicional per a les barres doblegades i les pèrdues a l’obra.

Més enllà de les barres d’armadura

El cost del material de la calculadora només és una part del pressupost. La instal·lació de barres d’armadura sol costar entre 0,30 USD i 0,60 USD addicionals per quilogram en mà d’obra, segons la mida de les barres, l’accés a l’obra i la complexitat de la disposició. Altres partides inclouen el filferro de lligar, els separadors de plàstic o d’acer que mantenen les barres separades de l’encofrat i les despeses de lliurament, que poden anar de 150 USD a 500 USD segons la distància i la mida de la comanda.

Preguntes més freqüents

Quina precisió té una calculadora de barres d’armadura? Dona una resposta exacta per a una quadrícula rectangular simple. La precisió per a una obra real depèn de fins a quin punt el projecte s’ajusta a aquest supòsit. No inclou formes complexes, zones de reforç variables ni solapaments, de manera que la majoria de contractistes afegeixen entre 10 i 15 per cent al resultat inicial abans de fer la comanda.

Quina mida de barra d’armadura he d’utilitzar per a una llosa de formigó? Depèn del gruix de la llosa, la càrrega prevista i la normativa local. Com a orientació general, les lloses residencials primes, com les dels patis, sovint utilitzen barres #3; les lloses dels fonaments d’habitatges solen utilitzar #4, i els paviments comercials o de magatzems sovint necessiten #5 o #6. Un enginyer estructural o el departament local d’edificació hauria de confirmar el requisit concret.

Per què el nombre total de barres d’armadura suma les dues direccions en lloc de multiplicar-les? Cada barra només cobreix una direcció de la quadrícula. Una barra que recorre la longitud de la llosa no compta també com una barra que recorre l’amplada. Multiplicar els dos recomptes descriuria el nombre de punts d’intersecció de la quadrícula, no el nombre de barres.

Quanta barra d’armadura addicional he de demanar per als solapaments i les pèrdues? Una estimació habitual és entre 10 i 15 per cent per sobre del total calculat, cosa que cobreix els solapaments, les pèrdues de tall i algunes barres malmeses o tallades incorrectament. En una comanda de 1.000 metres, això significa demanar aproximadament entre 1.100 i 1.150 metres.

La malla electrosoldada pot substituir les barres d’armadura? De vegades. La malla electrosoldada és adequada per a lloses sotmeses a càrregues lleugeres i per al control de fissures, com ara voreres o paviments de soterranis. No substitueix les barres d’armadura estructural en lloses o elements portants, i qualsevol substitució l’ha d’aprovar l’enginyer del projecte.

El preu de les barres d’armadura varia segons la regió? Sí. El preu de l’acer depèn de la producció de les acereries, la distància de transport i la demanda local. Val la pena demanar pressupostos a més d’un proveïdor, ja que els preus poden diferir entre 10 i 20 per cent entre proveïdors de la mateixa zona.

Referències

1. American Concrete Institute. Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318).
2. Concrete Reinforcing Steel Institute. Manual of Standard Practice.
3. International Code Council. International Building Code.
4. ASTM International. ASTM A615/A615M: Standard Specification for Deformed and Plain Carbon-Steel Bars for Concrete Reinforcement.