Calculator voor betonnen kolommen

Een calculator voor betonnen kolommen bepaalt het benodigde volume beton voor het storten van een rechthoekige kolom en het aantal zakken droge betonmix dat moet worden aangeschaft. De calculator gebruikt de hoogte, breedte en diepte van de kolom en past vervolgens de opbrengst van het gekozen zakformaat toe om het aantal zakken te berekenen.

Betonnen kolommen zijn verticale constructiedelen. Ze dragen belastingen van balken, vloeren en daken af naar de fundering. Bouwers gebruiken rechthoekige kolommen als steunpalen, dekpijlers, schuttingpalen en constructiekolommen in gebouwen. Door vóór het storten de juiste hoeveelheid beton te berekenen, wordt voorkomen dat het beton halverwege opraakt of dat er veel meer wordt gekocht dan nodig is.

Het volume van een betonnen kolom berekenen

Het volume van een rechthoekige kolom is de hoogte vermenigvuldigd met de breedte en diepte:

$V = h \times w \times d$

• $V$ = volume van de kolom (kubieke meter of kubieke voet)
• $h$ = hoogte van de kolom
• $w$ = breedte van de kolom
• $d$ = diepte van de kolom

Dit geeft het theoretische benodigde betonvolume, zonder rekening te houden met verspilling of morsen.

Voorbeeld. Een kolom is 3 m hoog, 0,3 m breed en 0,3 m diep.

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

Het aantal zakken beton berekenen

Een zak droge betonmix levert niet eenvoudigweg zijn eigen gewicht gedeeld door de dichtheid van uitgehard beton (ongeveer 2.400 kg/m³, of 150 pond per kubieke voet). Aan de droge mix wordt water toegevoegd, en dat water voegt zowel massa als volume toe aan het afgewerkte beton. Fabrikanten van zakken vermelden daarom in plaats daarvan een opbrengst: het volume afgewerkt beton dat één zak produceert. De calculator deelt het kolomvolume door die opbrengst en rondt naar boven af, omdat zakken alleen als hele zakken kunnen worden gekocht:

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

• $N$ = benodigd aantal zakken
• $V$ = benodigd betonvolume
• $Y$ = afgewerkt volume dat één zak oplevert

Voor zakformaten in het imperiale stelsel gebruikt de calculator de opbrengsten die op de zak zijn afgedrukt:

Deze waarden komen neer op ongeveer 133,3 pond (60,5 kg) droge mix per afgewerkte kubieke voet beton, een verhouding die voor alle vijf formaten geldt. Een zakformaat dat niet in de tabel staat, wordt met dezelfde verhouding omgerekend.

Voor metrische zakformaten zet de calculator diezelfde verhouding om (ongeveer 2.136 kg droge mix per afgewerkte kubieke meter), in plaats van de dichtheid van uitgehard beton van ongeveer 2.400 kg/m³ te gebruiken:

Het menu biedt metrische zakken van 25, 40 en 50 kg, en imperiale zakken van 50, 60 en 80 pond.

Voorbeeld. Gebruik de bovenstaande kolom van 0,27 m³ met zakken van 25 kg:

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

Merk op dat dit minder zakken zijn dan het delen van het volume door de dichtheid van uitgehard beton zou aangeven (0,27 × 2.400 ÷ 25 = 25,9, naar boven afgerond op 26). De methode op basis van de opbrengst komt overeen met wat de zakken na het mengen daadwerkelijk produceren.

Praktische aandachtspunten

Het berekende volume gaat uit van geen verspilling. In de praktijk gaat wat beton verloren door morsen, ongelijke bekisting en materiaal dat in de mixer achterblijft. Voor kleine werkzaamheden is het gebruikelijk om 5–10% extra te rekenen, en voor grotere commerciële stortingen 3–5% extra. Wapeningsstaal (wapening) verdringt ook een kleine hoeveelheid beton, doorgaans 1–3% van het kolomvolume, hoewel dit meestal binnen de marge voor verspilling valt.

De werkelijke opbrengst per zak verschilt enigszins tussen fabrikanten en producten. De waarden op de zak zelf hebben daarom voorrang op algemene tabellen.

Veelgestelde vragen

Gebruikt het aantal zakken de dichtheid van uitgehard beton?

Nee. De calculator gebruikt de door de fabrikant opgegeven opbrengst per zak, waarin al rekening is gehouden met het water dat met de droge mix wordt gemengd. Het delen van het zakgewicht door de dichtheid van verhard beton overschat het benodigde aantal zakken, omdat het volume dat door het mengwater wordt toegevoegd buiten beschouwing blijft.

Hoeveel zakken heeft een kolom van 10 voet nodig als deze 12 inch bij 12 inch is?

Het volume is 10 voet (3 m) × 1 voet (0,3 m) × 1 voet (0,3 m) = 10 kubieke voet (0,28 m³). Met zakken van 60 pond (27 kg), die elk 0,45 kubieke voet (0,0127 m³) opleveren:

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

Kan deze calculator ook voor balken in plaats van kolommen worden gebruikt?

Ja. Het volume van een rechthoekige balk wordt op dezelfde manier gevonden: lengte maal de breedte en diepte van de dwarsdoorsnede. Voer de lengte van de balk in als de hoogte.

Wat als de kolom niet rechthoekig is?

De bovenstaande formule geldt alleen voor rechthoekige (waaronder vierkante) dwarsdoorsneden. Het volume van een ronde kolom is $V = \pi r^2 h$, waarbij $r$ de straal is. Een L-vormige of T-vormige kolom kan worden opgesplitst in rechthoekige delen, die afzonderlijk worden berekend en vervolgens bij elkaar worden opgeteld.

Hoe zet ik metrische eenheden om naar imperiale eenheden en omgekeerd?

Eén voet is exact gedefinieerd als 0,3048 meter, dus één meter is ongeveer 3,28084 voet. Eén kubieke meter is ongeveer 35,3147 kubieke voet, en één kilogram is ongeveer 2,20462 pond. Bij het wisselen van eenheidssysteem worden de ingevoerde afmetingen omgerekend met de exacte factor 0,3048 en wordt een standaardzakformaat voor dat systeem geselecteerd (25 kg in het metrische stelsel, 50 pond in het imperiale stelsel).

Wat is het verschil tussen stortklaar beton en beton in zakken?

Stortklaar beton wordt voorgemengd per vrachtwagen geleverd en wordt normaal gesproken gebruikt voor stortingen van meer dan ongeveer één kubieke yard. Het moet kort na levering worden verwerkt. Beton in zakken is droge mix die in zakken wordt gekocht en op locatie wordt gemengd. Dat is geschikt voor kleinere werkzaamheden of locaties die een betonmixer moeilijk kan bereiken.