Calcolatore per colonne in calcestruzzo

Un calcolatore per colonne in calcestruzzo determina il volume di calcestruzzo necessario per gettare una colonna rettangolare e il numero di sacchi di miscela secca da acquistare. Utilizza l’altezza, la larghezza e la profondità della colonna, quindi applica la resa del formato di sacco scelto per calcolare il numero di sacchi.

Le colonne in calcestruzzo sono elementi strutturali verticali. Trasferiscono i carichi dalle travi, dai solai e dalle coperture alla fondazione. Le colonne rettangolari vengono usate come montanti di sostegno, pilastri per terrazze, pali per recinzioni ed elementi strutturali negli edifici. Determinare correttamente la quantità di calcestruzzo prima del getto evita di rimanere senza materiale durante il lavoro o di acquistarne molto più del necessario.

Come calcolare il volume di una colonna in calcestruzzo

Il volume di una colonna rettangolare si ottiene moltiplicando l’altezza per la larghezza e la profondità:

$V = h \times w \times d$

• $V$ = volume della colonna (metri cubi o piedi cubi)
• $h$ = altezza della colonna
• $w$ = larghezza della colonna
• $d$ = profondità della colonna

Questo fornisce il volume teorico di calcestruzzo necessario, senza considerare sprechi o perdite.

Esempio. Una colonna è alta 3 m, larga 0,3 m e profonda 0,3 m.

$V = 3 \times 0.3 \times 0.3 = 0.27 \text{ m}^3$

Come calcolare il numero di sacchi di calcestruzzo

Un sacco di miscela secca per calcestruzzo non produce semplicemente un volume pari al proprio peso diviso per la densità del calcestruzzo indurito, pari a circa 2.400 kg/m³ o 150 lb/ft³. Alla miscela secca viene aggiunta acqua, che contribuisce sia alla massa sia al volume del calcestruzzo finito. I produttori dei sacchi pubblicano invece una resa: il volume di calcestruzzo finito prodotto da un sacco. Il calcolatore divide il volume della colonna per tale resa e arrotonda per eccesso, poiché i sacchi possono essere acquistati solo interi:

$N = \left\lceil \frac{V}{Y} \right\rceil$

• $N$ = numero di sacchi necessari
• $V$ = volume di calcestruzzo necessario
• $Y$ = volume finito prodotto da un sacco

Per i formati dei sacchi in unità imperiali, il calcolatore utilizza le rese stampate sul sacco:

Questi valori corrispondono a circa 133,3 lb (60,5 kg) di miscela secca per ogni piede cubo di calcestruzzo finito, un rapporto valido per tutti e cinque i formati. Un formato di sacco non presente nella tabella viene calcolato usando lo stesso rapporto.

Per i formati di sacco metrici, il calcolatore converte lo stesso rapporto, pari a circa 2.136 kg di miscela secca per ogni metro cubo finito, invece di usare la densità del calcestruzzo indurito, circa 2.400 kg/m³:

Il menu offre sacchi metrici da 25, 40 e 50 kg, e sacchi imperiali da 50, 60 e 80 lb.

Esempio. Utilizzando la colonna di 0,27 m³ sopra con sacchi da 25 kg:

$N = \left\lceil \frac{0.27}{0.0117} \right\rceil = \lceil 23.1 \rceil = 24 \text{ sacchi}$

Si noti che questo è un numero di sacchi inferiore a quello suggerito dalla divisione del volume per la densità del calcestruzzo indurito (0,27 × 2.400 ÷ 25 = 25,9, arrotondato per eccesso a 26). Il metodo basato sulla resa corrisponde a ciò che i sacchi producono effettivamente una volta miscelati.

Considerazioni pratiche

Il volume calcolato non considera gli sprechi. Nella pratica, una parte del calcestruzzo va persa per schizzi, casseforme non uniformi e materiale che rimane nella betoniera. Per i piccoli lavori è comune aggiungere 5–10%, mentre per i getti commerciali più grandi si aggiunge 3–5%. Anche l’armatura in acciaio sposta una piccola quantità di calcestruzzo, in genere 1–3% del volume della colonna, ma questo viene solitamente compensato dalla maggiorazione per gli sprechi.

Le rese effettive dei sacchi variano leggermente tra produttori e prodotti, quindi i valori riportati sul sacco stesso hanno la precedenza su qualsiasi tabella generale.

Domande frequenti

Il numero di sacchi utilizza la densità del calcestruzzo indurito?

No. Utilizza la resa pubblicata dal produttore per ogni sacco, che tiene già conto dell’acqua miscelata con la miscela secca. Dividere il peso del sacco per la densità del calcestruzzo indurito sovrastima il numero di sacchi necessari, perché ignora il volume apportato dall’acqua di miscelazione.

Di quanti sacchi ha bisogno una colonna di 10 piedi se misura 12 pollici per 12 pollici?

Il volume è 10 piedi (3 m) × 1 piede (0,3 m) × 1 piede (0,3 m) = 10 piedi cubi (0,28 m³). Con sacchi da 60 libbre (27 kg), ciascuno con una resa di 0,45 piedi cubi (0,0127 m³):

$N = \left\lceil \frac{10}{0.45} \right\rceil = \lceil 22.2 \rceil = 23 \text{ sacchi}$

Questo calcolatore può essere usato per le travi invece che per le colonne?

Sì. Il volume di una trave rettangolare si determina allo stesso modo: lunghezza moltiplicata per larghezza e profondità della sezione trasversale. Inserire la lunghezza della trave come altezza.

Cosa succede se la colonna non è rettangolare?

La formula sopra si applica solo alle sezioni trasversali rettangolari, comprese quelle quadrate. Il volume di una colonna circolare è $V = \pi r^2 h$, dove $r$ è il raggio. Una colonna a L o a T può essere suddivisa in sezioni rettangolari, calcolate separatamente e poi sommate.

Come si convertono le unità metriche e imperiali?

Un piede è definito esattamente come 0,3048 metri, quindi un metro equivale a circa 3,28084 piedi (1 m). Un metro cubo equivale a circa 35,3147 piedi cubi (1 m³) e un chilogrammo equivale a circa 2,20462 libbre (1 kg). Cambiando il sistema di unità, le dimensioni inserite vengono convertite usando il fattore esatto 0,3048 e viene selezionato un formato di sacco predefinito per quel sistema (25 kg nel sistema metrico, 50 lb nel sistema imperiale).

Qual è la differenza tra calcestruzzo preconfezionato e calcestruzzo in sacchi?

Il calcestruzzo preconfezionato viene consegnato già miscelato mediante autobetoniera e viene normalmente utilizzato per getti superiori a circa un metro cubo. Deve essere messo in opera poco dopo la consegna. Il calcestruzzo in sacchi è una miscela secca acquistata in sacchi e miscelata sul posto; è adatto ai lavori più piccoli o ai luoghi che un’autobetoniera non riesce a raggiungere facilmente.