Kalkulačka výztuže - Odhad nákladů a množství výztuže do betonu

Co je kalkulačka výztuže?

Kalkulačka výztuže slouží k výpočtu počtu ocelových výztužných prutů potřebných pro betonovou desku nebo základ, včetně jejich celkové délky, hmotnosti a ceny materiálu. Výztuž (zkráceně výztužný prut) je ocel uložená v betonu, která odolává tahu. Beton je pevný v tlaku, ale slabý v tahu, proto stavitelé přidávají ocelovou výztužnou síť, aby zabránili jeho popraskání při zatížení.

Zadejte délku a šířku desky, zvolte velikost prutu a kalkulačka vrátí počet prutů, celkovou délku, celkovou hmotnost a celkové náklady. Předpokládá jednoduchou obdélníkovou síť, kde jsou pruty v obou směrech rozmístěny v pevných roztečích.

Jak vypočítat počet prutů výztuže

Pruty jsou uloženy v mříži: jedna sada vede podél délky, druhá podél šířky. Každý směr se vypočítá stejným způsobem.

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

kde n je počet prutů v jednom směru, x rozměr desky napříč tímto směrem a s rozteč prutů.

Rozměr se nejprve převede na centimetry. Výsledek se zaokrouhlí dolů na celé číslo mezer a poté se přičte 1 pro prut navíc na začátku řady.

Příklad: šířka 8 metrů s výztuží #4, která používá rozteč 25 cm.

• 8 m = 800 cm
• 800 ÷ 25 = 32 (již celé číslo)
• 32 + 1 = 33 prutů

Pokud dělení nevyjde beze zbytku, desetinná část se zahodí, nikoli zaokrouhlí nahoru. Pro délku 10 metrů při stejné rozteči 25 cm platí: 1000 ÷ 25 = 40, takže výsledek je 40 + 1 = 41 prutů.

$N = a + b$

kde N je celkový počet prutů, a počet prutů vedených podél délky a b počet prutů vedených podél šířky.

U desky o rozměrech 10 m × 8 m s výztuží #4 platí: 41 (přes délku) + 33 (přes šířku) = 74 prutů. Oba počty se sčítají, nikoli násobí, protože každý prut pokrývá pouze jeden směr mříže.

Vzorce pro celkovou délku a hmotnost

Jakmile je znám počet prutů, celková délka přímo vyplývá z výpočtu:

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

kde T je celková délka prutů, L délka desky a W šířka desky.

Každý z 33 prutů vedených přes šířku probíhá po celé délce 10 m a každý z 41 prutů vedených podél délky probíhá po celé šířce 8 m:

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

$M = T \times m$

kde M je celková hmotnost a m hmotnost na metr.

Každá velikost prutu má stanovenou hmotnost na metr. Prut #4 váží 0,994 kg na metr, takže:

• 658 m × 0,994 kg/m = 654,05 kg

$C = M \times p$

kde C jsou celkové náklady a p cena za kilogram.

Při ceně 1,50 US$ za kilogram stojí uvedená deska:

• 654,05 kg × 1,50 US$ = 981,08 US$

Příklad výpočtu

Dodavatel betonuje desku o rozměrech 10 m × 8 m a plánuje použít výztuž #4 za 1,50 US$ za kilogram.

Toto jsou teoretická minima pro jednoduchou pravoúhlou mříž. Skutečné objednávky by měly zahrnovat materiál navíc na přesahy a odpad, jak je uvedeno níže.

Velikosti výztuže a rozteče

Každá velikost výztuže má standardní průměr, hmotnost na metr a obvyklou rozteč. Číslo v označení velikosti se vztahuje k osminám palce; prut #4 má průměr 4/8 palce, tedy 1/2 palce. Označení v závorkách je metrické označení prutu podle normy ASTM A615M, tedy jmenovitý průměr v milimetrech zaokrouhlený na nejbližší celé číslo. Nejde o kanadskou velikost prutu podle CSA. Prut CSA 10 M má průměr 11,3 mm a váží 0,785 kg na metr, takže je těžší než prut #3 v tabulce níže.

Uvedená rozteč je obvyklá, nikoli minimální hodnota podle norem. Výkresy statika mají vždy přednost před těmito výchozími hodnotami.

Co kalkulačka nezahrnuje

Kalkulačka předpokládá jednoduchou pravoúhlou mříž. Nezohledňuje následující skutečnosti, s nimiž musí skutečná objednávka počítat:

• Přesahy výztuže. V místě spoje, kde se dva pruty překrývají, se podle běžné praxe požaduje přesah přibližně 40násobku průměru prutu. U výztuže #5 (15,9 mm) to znamená přibližně 64 cm na jeden spoj. Běžným orientačním pravidlem je přidat k vypočtené délce 10 až 15 procent kvůli přesahům a odpadu při řezání.
• Minimální a maximální požadavky stavebních předpisů. Předpisy, jako je International Building Code a ACI 318, stanovují limity roztečí a krytí betonem, které se mohou lišit od výše uvedených obvyklých hodnot. Před objednáním vždy ověřte místní požadavky nebo výkresy statika.
• Nepravoúhlé tvary. Desku ve tvaru písmene L nebo zakřivený tvar rozdělte na obdélníky, každý zadejte do kalkulačky a výsledky sečtěte.
• Zaokrouhlení pro objednávku. Ocel se prodává v celých prutech, takže počty se zaokrouhlují a nemohou být zlomkové. Mnozí dodavatelé přidávají dalších 5 procent na ohýbané pruty a ztráty na stavbě.

Náklady nad rámec samotné výztuže

Cena materiálu z kalkulačky tvoří jen část rozpočtu. Instalace výztuže obvykle stojí dalších 0,30 US$ až 0,60 US$ za kilogram práce, v závislosti na velikosti prutů, přístupu na staveniště a složitosti uspořádání. Další položky zahrnují vázací drát, plastové nebo ocelové distanční podložky, které udržují pruty nad bedněním, a poplatky za dopravu, jež mohou podle vzdálenosti a velikosti objednávky činit 150 US$ až 500 US$.

Často kladené otázky

Jak přesná je kalkulačka výztuže? Pro jednoduchou pravoúhlou mříž poskytuje přesný výsledek. Přesnost pro skutečnou zakázku závisí na tom, jak dobře projekt odpovídá tomuto předpokladu. Složité tvary, oblasti s různou mírou vyztužení a stykování prutů s přesahem nejsou zohledněny, proto většina dodavatelů před objednáním přidává k základnímu výsledku 10 až 15 procent.

Jakou velikost výztuže mám použít pro betonovou desku? Záleží na tloušťce desky, očekávaném zatížení a místních předpisech. Obecně se u tenkých obytných desek, například teras, často používá prut #3, u základových desek rodinných domů obvykle #4 a u komerčních nebo skladových podlah často #5 nebo #6. Konkrétní požadavek by měl potvrdit statik nebo místní stavební úřad.

Proč se celkový počet výztužných prutů v obou směrech sčítá, místo aby se násobil? Každý prut pokrývá pouze jeden směr mříže. Prut vedený podél délky desky se zároveň nepočítá jako prut vedený podél šířky. Násobení obou počtů by vyjadřovalo počet průsečíků v mříži, nikoli počet prutů.

Kolik výztuže navíc mám objednat na přesahy a odpad? Běžný odhad je 10 až 15 procent nad vypočtený celkový objem, což pokryje přesahy, odpad při řezání a několik poškozených nebo špatně uříznutých prutů. U objednávky 1 000 metrů to znamená objednat přibližně 1 100 až 1 150 metrů.

Může svařovaná síť nahradit výztuž? Někdy. Svařovaná drátěná síť se hodí pro lehce zatížené desky a omezení trhlin, například u chodníků nebo podlah suterénů. Nenahrazuje konstrukční výztuž v nosných deskách nebo prvcích a každou náhradu musí schválit statik projektu.

Liší se cena výztuže podle regionu? Ano. Cena oceli závisí na produkci hutí, přepravní vzdálenosti a místní poptávce. Vyplatí se získat nabídky od více dodavatelů, protože ceny se mezi dodavateli ve stejné oblasti mohou lišit o 10 až 20 procent.

Reference

1. American Concrete Institute. Požadavky stavebních předpisů pro konstrukční beton (ACI 318).
2. Concrete Reinforcing Steel Institute. Příručka standardní praxe.
3. International Code Council. International Building Code.
4. ASTM International. ASTM A615/A615M: Standardní specifikace pro žebrované a hladké pruty z uhlíkové oceli pro betonářskou výztuž.