Calculadora de colunas de concreto: volume e quantidade de sacos

Uma calculadora de colunas de concreto determina o volume de concreto necessário para executar uma coluna retangular e a quantidade de sacos de mistura seca que deve ser comprada. Ela usa a altura, a largura e a profundidade da coluna e, em seguida, aplica o rendimento do tamanho de saco escolhido para calcular a quantidade de sacos.

Colunas de concreto são elementos estruturais verticais. Elas transferem as cargas de vigas, pisos e telhados para a fundação. Colunas retangulares são usadas em pilares de suporte, fundações de decks, postes de cercas e colunas estruturais de edifícios. Determinar corretamente a quantidade de concreto antes da concretagem evita que o material acabe durante o serviço ou que seja comprado muito mais do que o necessário.

Como calcular o volume de concreto de uma coluna

O volume de uma coluna retangular é obtido multiplicando a altura pela largura e pela profundidade:

$V = h \times w \times d$

• $V$ = volume da coluna (metros cúbicos ou pés cúbicos)
• $h$ = altura da coluna
• $w$ = largura da coluna
• $d$ = profundidade da coluna

Esse cálculo fornece o volume teórico de concreto necessário, sem considerar perdas ou derramamentos.

Exemplo. Uma coluna tem 3 m de altura, 0,3 m de largura e 0,3 m de profundidade.

$V = 3 \times 0,3 \times 0,3 = 0,27 \text{ m}^3$

Como calcular a quantidade de sacos de concreto

Um saco de mistura seca de concreto não produz simplesmente um volume equivalente ao seu peso dividido pela densidade do concreto curado (cerca de 2.400 kg/m³ ou 150 lb/ft³). Adiciona-se água à mistura seca, e essa água aumenta tanto a massa quanto o volume do concreto pronto. Por isso, os fabricantes informam um rendimento: o volume de concreto pronto produzido por um saco. A calculadora divide o volume da coluna por esse rendimento e arredonda o resultado para cima, pois os sacos só podem ser comprados inteiros:

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

• $N$ = quantidade de sacos necessária
• $V$ = volume de concreto necessário
• $Y$ = volume de concreto pronto produzido por um saco

Para os tamanhos de saco do sistema imperial, a calculadora usa os rendimentos impressos na embalagem:

Esses valores correspondem a cerca de 133,3 lb de mistura seca por pé cúbico de concreto pronto. Essa proporção se mantém nos cinco tamanhos. Um tamanho de saco que não aparece na tabela é calculado usando a mesma proporção.

Para os tamanhos de saco do sistema métrico, a calculadora converte essa mesma proporção (cerca de 2.136 kg de mistura seca por metro cúbico de concreto pronto), em vez de usar a densidade de aproximadamente 2.400 kg/m³ do concreto curado:

No sistema métrico, o menu oferece sacos de 25, 40 e 50 kg. No sistema imperial, oferece sacos de 50, 60 e 80 lb.

Exemplo. Usando a coluna de 0,27 m³ apresentada acima com sacos de 25 kg:

$N = \left\lceil \frac{0,27}{0,0117} \right\rceil = \lceil 23,1 \rceil = 24 \text{ sacos}$

Essa quantidade é menor do que a obtida ao dividir o volume pela densidade do concreto curado (0,27 × 2.400 ÷ 25 = 25,9, arredondado para 26). O método baseado no rendimento corresponde ao volume que os sacos realmente produzem depois de misturados.

Considerações práticas

O volume calculado não inclui perdas. Na prática, parte do concreto pode ser perdida por derramamento, formas irregulares e material que permanece na betoneira. Para serviços pequenos, é comum acrescentar de 5% a 10%. Em concretagens comerciais maiores, acrescenta-se de 3% a 5%. O aço de armadura também desloca uma pequena quantidade de concreto, normalmente de 1% a 3% do volume da coluna, embora essa diferença geralmente seja coberta pela margem de perda.

Os rendimentos reais dos sacos variam um pouco entre fabricantes e produtos. Por isso, os valores impressos na própria embalagem têm prioridade sobre qualquer tabela geral.

Perguntas frequentes

A quantidade de sacos usa a densidade do concreto curado?

Não. Ela usa o rendimento por saco informado pelo fabricante, que já considera a água misturada ao produto seco. Dividir o peso do saco pela densidade do concreto endurecido superestima a quantidade necessária, pois ignora o volume acrescentado pela água de mistura.

De quantos sacos uma coluna de 10 pés precisa se tiver 12 polegadas por 12 polegadas?

O volume é 10 ft × 1 ft × 1 ft = 10 ft³. Com sacos de 60 lb, cada um com rendimento de 0,45 ft³:

$N = \left\lceil \frac{10}{0,45} \right\rceil = \lceil 22,2 \rceil = 23 \text{ sacos}$

Esta calculadora pode ser usada para vigas em vez de colunas?

Sim. O volume de uma viga retangular é calculado da mesma maneira: comprimento multiplicado pela largura da seção transversal e pela profundidade. A altura deve ser substituída pelo comprimento da viga.

E se a coluna não for retangular?

A fórmula acima se aplica somente a seções transversais retangulares, incluindo as quadradas. O volume de uma coluna circular é $V = \pi r^2 h$, em que $r$ é o raio. Uma coluna em formato de L ou T pode ser dividida em seções retangulares, calculadas separadamente e somadas.

Como converter entre unidades métricas e imperiais?

Um pé é definido como exatamente 0,3048 metro, portanto um metro equivale a aproximadamente 3,28084 pés. Um metro cúbico equivale a aproximadamente 35,3147 pés cúbicos, e um quilograma equivale a aproximadamente 2,20462 libras. A troca do sistema de unidades converte as dimensões informadas usando o fator exato de 0,3048 e seleciona um tamanho padrão de saco para o sistema escolhido: 25 kg no sistema métrico e 50 lb no imperial.

Qual é a diferença entre concreto usinado e concreto ensacado?

O concreto usinado é entregue já misturado por caminhão e normalmente é usado em concretagens maiores que aproximadamente uma jarda cúbica. Ele deve ser aplicado logo após a entrega. O concreto ensacado é uma mistura seca comprada em sacos e misturada no local, sendo adequado para serviços menores ou locais de difícil acesso para um caminhão-betoneira.