Betoninių laiptų skaičiuoklė - Tikslus Tūrio Nustatymas

Kas yra betoninių laiptų skaičiuoklė?

Betoninių laiptų skaičiuoklė apskaičiuoja, kiek betono reikia tiesiems laiptams. Ji naudoja keturis matmenis: laiptų plotį, bendrą jų aukštį, vienos pakopos gylį ir pakopų skaičių. Išlieti betoniniai laiptai nėra paprastas stačiakampis blokas. Dėl pakopinės formos tūris priklauso ir nuo horizontaliųjų pakopų (dalių, ant kurių statoma pėda), ir nuo vertikaliųjų pakilimų (vertikalių paviršių tarp dviejų pakopų).

Kaip apskaičiuoti betoninių laiptų tūrį

Formulė

Tiesiems laiptams, suformuotiems kaip vientisas pakopinis blokas, betono tūris apskaičiuojamas taip:

$V = 0.5 \times w \times h \times d \times (n + 1)$

• w – plotis, atstumas skersai laiptų, matuojamas nuo vieno šono iki kito.
• h – bendras aukštis, visas vertikalus pakilimas, matuojamas tiesiai nuo pagrindo iki viršutinės aikštelės, o ne išilgai nuolydžio.
• d – pakopos gylis, horizontalus vienos pakopos gylis.
• n – pakopų skaičius, t. y. kiek kartų žmogaus pėda pakyla kylant laiptais.

Dydžiai 0,5 ir (pakopos + 1) priklauso nuo laiptų formos, o ne nuo papildomos pakopos skaičiavimo. Įsivaizduokite laiptų maršą kaip po kiekviena pakopa esančių stačiakampių blokų krūvą. Kiekvienas blokas yra tokio pat pločio kaip laiptai ir vienos pakopos gylio. Apatinio bloko aukštis lygus vienam pakilimui, kito – dviem pakilimams, ir taip toliau iki paskutinio, kuris pasiekia visą aukštį. Sudėjus blokus gauname 1 + 2 + ... + pakopos, o ši suma lygi pakopos × (pakopos + 1) ÷ 2. Atlikus daugybą gaunama pirmiau pateikta formulė. Tas pats bendras tūris sudaro pusę vientisos dėžės tūrio; jos plotis ir aukštis tokie patys, o gylis lygus (pakopos + 1) pakopos gyliams.

Skaičiavimo pavyzdys

Tarkime, kad laiptai yra 3 metrų pločio, 3 metrų bendro aukščio, jų pakopos gylis yra 0,3 metro, o pakopų yra 10.

Tūris = 0,5 × 3 × 3 × 0,3 × (10 + 1) = 0,5 × 3 × 3 × 0,3 × 11 = 14,85 kubinio metro

Tai yra maždaug 524 kubinės pėdos (14,8 m³) arba 19,4 kubinio jardo (14,8 m³) betono.

Horizontalus atstumas, kurį apima laiptų maršas, vadinamas laiptų eiga; jis lygus pakopų skaičiaus ir pakopos gylio sandaugai. Šiame pavyzdyje eiga yra 10 × 0,3 = 3 metrai. Įrankio šoninio vaizdo diagramoje ši eiga pažymėta apačioje.

Kiekvieno įvesties dydžio matavimas

• Plotis matuojamas statmenai judėjimo krypčiai, tiesiai skersai laiptų.
• Bendras aukštis matuojamas gulsčiuku, tiesiai nuo apatinės iki viršutinės aikštelės. Matuojant išilgai nuolydžio gaunama didesnė, neteisinga reikšmė.
• Pakopos gylis – vienos pakopos horizontalaus paviršiaus gylis; paprastai jis yra nuo 25 iki 30 centimetrų (nuo 10 iki 12 colių).
• „Pakopos“ reiškia pakilimus, o ne horizontalius pakopų paviršius. Laiptai, kuriuose matyti „10 pakopų“, paprastai turi 10 pakilimų; būtent šį skaičių reikia įvesti.

Atsargos dėl medžiagų nuostolių

Formulė pateikia teorinį tūrį, darant prielaidą, kad klojiniai įrengti nepriekaištingai, o pagrindas yra visiškai lygus. Realiai betono sunaudojama šiek tiek daugiau dėl nelygaus pagrindo, išsiliejimo ir nusėdimo, kai betonas vibruojamas oro kišenėms pašalinti. Įprasta užsakyti nuo 5 iki 10 procentų daugiau nei apskaičiuotas tūris, kad betono nepritrūktų liejimo viduryje.

Betoninių laiptų statybos reglamentai

Vietos statybos reglamentai saugos sumetimais nustato laiptų matmenų ribas, kurios skirtingose vietovėse skiriasi. Įprasti reikalavimai: didžiausias pakilimo aukštis – maždaug nuo 18 iki 20 centimetrų (nuo 7 iki 8 colių), mažiausias pakopos gylis – maždaug nuo 25 iki 28 centimetrų (nuo 10 iki 11 colių), mažiausias laiptų plotis ir reikalavimas, kad visi vieno maršo pakilimai būtų vienodo aukščio. Nevienodas pakilimų aukštis dažnai sukelia suklupimą, nes po pirmųjų kelių žingsnių žmogaus žingsnis prisitaiko prie ritmo. Jei laiptų marše yra keturi ar daugiau pakilimų, paprastai privalomi turėklai. Kadangi šie matmenys tiesiogiai naudojami tūrio formulėje, prieš liejant betoną patikrinus vietos reglamentų reikalavimus galima išvengti būtinybės iš naujo statyti netinkamo dydžio laiptus.

Kiti su projektavimu susiję pasirinkimai

Betonas yra viena iš kelių išorės ir vidaus laiptams naudojamų medžiagų. Mediena yra lengvesnė ir ją galima greičiau sumontuoti, o tai svarbu aukštoms konstrukcijoms, pavyzdžiui, terasoms. Metaliniai laiptai tinka pramoniniam ar šiuolaikiniam dizainui; iš jų galima suformuoti ilgesnius tarpatramius sunaudojant mažiau medžiagos. Akmens ar plytų laiptai reikalauja daugiau darbo sąnaudų, tačiau ilgai tarnauja ir jų nereikia kietinti. Surenkamieji betoniniai laiptai išliejami gamykloje ir montuojami kaip baigti elementai, todėl nereikia vietoje įrengti klojinių ir kietinti betono, tačiau jų dydžiai ribojami standartiniais matmenimis.

Išlietus betoninius laiptus taip pat reikia armuoti, paprastai plienine armatūra, nes betonas gerai atlaiko gniuždymą, bet neįtempimus, atsirandančius laiptams lenkiantis dėl apkrovos. Ši skaičiuoklė apskaičiuoja tik betono tūrį; ji neapskaičiuoja armatūros kiekio ar pamato tūrio. Abu šie dydžiai turi būti apskaičiuojami atskirai.

Dažnai užduodami klausimai

Kiek betono reikia laiptams?

Tai priklauso nuo laiptų pločio, bendro aukščio, pakopos gylio ir pakopų skaičiaus. Naudojant formulę 0,5 × plotis × aukštis × pakopos gylis × (pakopos + 1), 3 metrų pločio ir 3 metrų aukščio laiptams, kurių pakopos gylis yra 0,3 metro, o pakopų yra 10, reikia maždaug 14,85 kubinio metro betono.

Ar skaičiuoklė apima pamatą arba pamato padą?

Ne. Ji apskaičiuoja tik pačių laiptų tūrį. Atskirai įrengiamo pamato ar pamatinio pado, jei jo reikia, tūris turi būti apskaičiuojamas atskirai ir pridėtas prie bendro tūrio.

Ar šią formulę galima naudoti lenktiems arba sraigtiniams laiptams?

Ne. Formulė taikoma tik tiesiems laiptams. Lenktų ir sraigtinių laiptų forma yra sudėtingesnė, todėl jiems reikia kitokių skaičiavimų; paprastai juos projektuoti padeda konstrukcijų inžinierius.

Kiek papildomo betono reikėtų užsakyti dėl nuostolių?

Maždaug nuo 5 iki 10 procentų daugiau nei apskaičiuotas tūris, kad būtų kompensuotas išsiliejimas, nelygus pagrindas ir nusėdimas vibruojant.

Kuo skiriasi pakilimas ir pakopa?

Pakilimas yra vertikalus laiptų pakopos paviršius. Pakopa yra horizontalus paviršius, ant kurio statoma pėda. Formulės įvesties dydis „pakopos“ nurodo pakilimų skaičių.

Ar skaičiuoklė veikia ir su pėdomis, ir su metrais?

Taip. Joje galima pasirinkti metrinę sistemą (metrus) arba imperinę sistemą (pėdas). Atskiro laukelio coliams nėra, todėl coliais išreikštą matmenį reikia įvesti kaip dešimtainę pėdos dalį. Pakeitus matavimo vienetų sistemą, jau įvestos reikšmės konvertuojamos.

Susiję įrankiai

• Betono tūrio skaičiuoklė — plokštėms, pamatiniams padams ir kitoms išlieto betono formoms
• Laiptų laikančiosios sijos skaičiuoklė — pakilimų ir pakopų matmenims projektuoti
• Armatūros skaičiuoklė — armatūrinio plieno kiekiui ir kainai apskaičiuoti
• Betoninės įvažos kainos skaičiuoklė — susijusioms betonavimo darbų išlaidoms apskaičiuoti

Šaltiniai

1. Tarptautinė kodeksų taryba. "International Building Code (IBC)." https://www.iccsafe.org
2. Amerikos betono institutas. "ACI 318: Building Code Requirements for Structural Concrete." https://www.concrete.org
3. Portlando cemento asociacija. "Design and Control of Concrete Mixtures." https://www.cement.org