Betona Kāpņu Kalkulators - Precīzs Tilpuma Noteicējs

Kas ir betona kāpņu kalkulators?

Betona kāpņu kalkulators aprēķina, cik daudz betona nepieciešams taisnām kāpnēm. Tas izmanto četrus mērījumus: kāpņu platumu, kopējo augstumu, viena pakāpiena horizontālo dziļumu un pakāpienu skaitu. Lietas betona kāpnes nav vienkāršs taisnstūrveida bloks. To pakāpienveida forma nozīmē, ka tilpums ir atkarīgs gan no horizontālajām pakāpienu virsmām (virsmas, uz kuras novieto pēdu), gan no pakāpienu vertikālajām virsmām (vertikālās virsmas starp diviem pakāpieniem).

Kā aprēķināt betona tilpumu kāpnēm

Formula

Taisnām kāpnēm, kas veidotas kā masīvs pakāpienveida bloks, betona tilpums ir:

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

• w ir platums — attālums pāri kāpnēm, mērot no vienas malas līdz otrai.
• h ir kopējais augstums — viss vertikālais pacēlums, ko mēra taisni uz augšu no pamatnes līdz augšējai kāpņu platformai, nevis gar slīpumu.
• d ir pakāpiena dziļums — viena pakāpiena horizontālais dziļums.
• n ir pakāpienu skaits, tas ir, reižu skaits, kad cilvēka pēda paceļas, kāpjot pa kāpnēm.

0,5 un (pakāpienu skaits + 1) izriet no kāpņu formas, nevis no papildu pakāpiena ieskaitīšanas. Iztēlojieties kāpņu laidu kā taisnstūrveida bloku kaudzi, kur zem katra pakāpiena atrodas viens bloks. Katrs bloks ir tikpat plats kā kāpnes un tikpat dziļš kā viens pakāpiens. Apakšējais bloks ir viena stāvvada augstumā, nākamais — divu stāvvadu augstumā, un tā tālāk līdz pēdējam blokam, kas sasniedz pilno augstumu. Saskaitot blokus, jāsaskaita 1 + 2 + ... + pakāpienu skaits, un šī summa ir vienāda ar pakāpienu skaits × (pakāpienu skaits + 1) ÷ 2. Izvēršot reizinājumu, iegūst iepriekš minēto formulu. Kopējais tilpums ir arī puse no tādas masīvas kastes tilpuma, kurai ir tāds pats platums un augstums un dziļums, kas atbilst (pakāpienu skaits + 1) pakāpienu dziļumiem.

Aprēķina piemērs

Pieņemsim, ka kāpnes ir 3 metrus platas, to kopējais augstums ir 3 metri, pakāpiena dziļums ir 0,3 metri un pakāpienu skaits ir 10.

Tilpums = 0,5 × 3 × 3 × 0,3 × (10 + 1) = 0,5 × 3 × 3 × 0,3 × 11 = 14,85 kubikmetri

Tas ir aptuveni 524 kubikpēdas (14,8 m³) jeb 19,4 kubikjardi (14,8 m³) betona.

Horizontālais attālums, ko pārvar kāpņu laids un ko sauc par horizontālo laidumu, ir pakāpienu skaita un pakāpiena dziļuma reizinājums. Šajā piemērā horizontālais laidums ir 10 × 0,3 = 3 metri. Rīka sānskata diagrammā šis horizontālais laidums ir atzīmēts gar apakšmalu.

Katra ievaddato mērīšana

• Platumu mēra perpendikulāri kustības virzienam, taisni pāri kāpnēm.
• Kopējo augstumu mēra ar līmeņrādi, taisni uz augšu no apakšējās platformas līdz augšējai platformai. Mērot gar slīpumu, iegūst lielāku un nepareizu vērtību.
• Pakāpiena dziļums ir viena pakāpiena horizontālās virsmas dziļums; parasti tas ir no 25 līdz 30 centimetriem (no 10 līdz 12 collām).
• Pakāpienu skaits attiecas uz stāvvadiem, nevis horizontālajiem pakāpieniem. Kāpņu laidam, kas izskatās tā, it kā tam būtu “10 pakāpieni”, parasti ir 10 stāvvadi, un kalkulatorā jāievada tieši šis skaits.

Pieskaitījums zudumiem

Formula dod teorētisko tilpumu, pieņemot, ka veidņi ir izveidoti nevainojami un pamatne ir pilnīgi līmeniska. Īstajā betonēšanā izmanto nedaudz vairāk materiāla nevienmērīgas pamatnes, izšļakstīšanās un nosēšanās dēļ, kas notiek, betonam vibrējot gaisa kabatu izvadīšanai. Parasti pasūta par 5 līdz 10 procentiem vairāk nekā aprēķinātais tilpums, lai betonēšanas laikā materiāls nebeigtos.

Būvnormatīvi betona kāpnēm

Vietējie būvnormatīvi drošības dēļ nosaka kāpņu izmēru ierobežojumus, un šie ierobežojumi dažādās vietās atšķiras. Bieži noteikumi paredz maksimālo stāvvada augstumu aptuveni no 18 līdz 20 centimetriem (no 7 līdz 8 collām), minimālo pakāpiena dziļumu aptuveni no 25 līdz 28 centimetriem (no 10 līdz 11 collām), minimālo kāpņu platumu un prasību, lai visiem pakāpieniem vienā laidā būtu vienāds augstums. Nevienāds pakāpienu augstums bieži izraisa paklupšanu, jo pēc pirmajiem soļiem cilvēka solis pielāgojas ritmam. Margas parasti ir obligātas, ja kāpņu laidā ir četri vai vairāk pakāpienu. Tā kā šie izmēri tiek tieši izmantoti tilpuma formulā, vietējo būvnormatīvu pārbaude pirms betonēšanas var novērst nepieciešamību pārbūvēt nepareiza izmēra kāpnes.

Saistīti konstrukcijas risinājumi

Betons ir viens no vairākiem materiāliem, ko izmanto ārējām un iekšējām kāpnēm. Koks ir vieglāks un ātrāk uzstādāms, kas ir svarīgi paaugstinātām konstrukcijām, piemēram, terasēm. Metāla kāpnes ir piemērotas industriālam vai mūsdienīgam dizainam, un ar mazāku materiāla daudzumu tās var pārvarēt lielākus attālumus. Akmens vai ķieģeļu kāpņu izbūve prasa vairāk darba, taču tās kalpo ilgi un tām nav nepieciešams sacietēšanas laiks. Saliekamās betona kāpnes izgatavo rūpnīcā un uzstāda kā gatavus elementus; tas novērš veidņu izgatavošanu un betona cietēšanu būvlaukumā, bet izmēri ir ierobežoti līdz standarta izmēriem.

Lietām betona kāpnēm nepieciešams arī stiegrojums, parasti tērauda armatūra, jo betons labi iztur spiedi, bet ne stiepi, kas rodas, kāpnēm slodzes ietekmē liecoties. Šis kalkulators aprēķina tikai betona tilpumu; tas neaprēķina armatūras daudzumu vai pamatu tilpumu, kas jāaprēķina atsevišķi.

Biežāk uzdotie jautājumi

Cik daudz betona nepieciešams kāpnēm?

Tas ir atkarīgs no kāpņu platuma, kopējā augstuma, pakāpiena dziļuma un pakāpienu skaita. Izmantojot formulu 0,5 × platums × augstums × pakāpiena dziļums × (pakāpienu skaits + 1), kāpnēm, kuru platums ir 3 metri un augstums 3 metri, ar 0,3 metri pakāpiena dziļumu un 10 pakāpieniem, nepieciešami aptuveni 14,85 kubikmetri betona.

Vai kalkulators ietver pamatus vai pamatu pēdu?

Nē. Tas aprēķina tikai pašu kāpņu tilpumu. Atsevišķai pamatu pēdai vai pamatiem, ja tie ir nepieciešami, jāaprēķina savs tilpums un tas jāpieskaita kopējam tilpumam.

Vai šo formulu var izmantot izliektām vai spirālveida kāpnēm?

Nē. Formula attiecas tikai uz taisnām kāpnēm. Izliektām un spirālveida kāpnēm ir sarežģītāka forma, tāpēc nepieciešami citi aprēķini; tās parasti projektē ar būvinženiera palīdzību.

Cik daudz papildu betona jāpasūta zudumiem?

Aptuveni par 5 līdz 10 procentiem vairāk nekā aprēķinātais tilpums, lai segtu izšļakstīšanos, nevienmērīgu pamatni un nosēšanos vibrēšanas laikā.

Kāda ir atšķirība starp pakāpiena vertikālo daļu un pakāpiena horizontālo daļu?

Pakāpiena stāvvads ir pakāpiena vertikālā virsma. Pakāpiena horizontālā virsma ir virsma, uz kuras novieto pēdu. Formulas ievade “pakāpienu skaits” ir pakāpienu vertikālo daļu skaits.

Vai kalkulators darbojas gan pēdās, gan metros?

Jā. Tas piedāvā metrisko sistēmu (metrus) un imperiālo mērvienību sistēmu (pēdas). Atsevišķa lauka collām nav, tāpēc collās izteikts mērījums jāievada kā pēdas decimāldaļa. Pārslēdzot mērvienību sistēmu, jau ievadītās vērtības tiek konvertētas.

Saistītie rīki

• Betona tilpuma kalkulators — plātnēm, pamatu pēdām un citām lietām betona konstrukcijām
• Kāpņu sānu sijas kalkulators — pakāpienu pacēluma un dziļuma izmēru projektēšanai
• Armatūras kalkulators — armatūras tērauda daudzuma un izmaksu aprēķināšanai
• Betona piebraucamā ceļa izmaksu aprēķinātājs — saistīto betona projektu izmaksām

Atsauces

1. International Code Council. "International Building Code (IBC)." https://www.iccsafe.org
2. American Concrete Institute. "ACI 318: Building Code Requirements for Structural Concrete." https://www.concrete.org
3. Portland Cement Association. "Design and Control of Concrete Mixtures." https://www.cement.org