Calculator pentru coloane din beton

Un calculator pentru coloane din beton determină volumul de beton necesar pentru turnarea unei coloane dreptunghiulare și numărul de saci de amestec uscat pentru beton care trebuie cumpărați. Acesta folosește înălțimea, lățimea și adâncimea coloanei, apoi aplică randamentul sacului de dimensiunea aleasă pentru a calcula numărul de saci.

Coloanele din beton sunt elemente structurale verticale. Ele transmit încărcările de la grinzi, planșee și acoperișuri către fundație. Constructorii folosesc stâlpi cu secțiune dreptunghiulară pentru stâlpi de susținere, reazeme pentru terase, stâlpi de gard și stâlpi structurali în clădiri. Determinarea corectă a cantității de beton înainte de turnare evită rămânerea fără material în timpul lucrării sau cumpărarea unei cantități mult prea mari.

Cum se calculează volumul unei coloane din beton

Volumul unei coloane dreptunghiulare este înălțimea înmulțită cu lățimea și adâncimea:

$V = h \times w \times d$

• $V$ = volumul coloanei (metri cubi sau picioare cubi)
• $h$ = înălțimea coloanei
• $w$ = lățimea coloanei
• $d$ = adâncimea coloanei

Aceasta oferă volumul teoretic de beton necesar, fără a ține cont de pierderi sau de betonul vărsat.

Exemplu. O coloană are înălțimea de 3 m, lățimea de 0,3 m și adâncimea de 0,3 m.

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

Cum se calculează numărul de saci de beton

Un sac de amestec uscat pentru beton nu produce pur și simplu o cantitate egală cu greutatea sa împărțită la densitatea betonului întărit (aproximativ 2.400 kg/m³ sau 150 lb/picior cub). În amestecul uscat se adaugă apă, iar aceasta contribuie atât la masa, cât și la volumul betonului finit. În schimb, producătorii sacilor publică un randament: volumul de beton finit produs de un sac. Calculatorul împarte volumul coloanei la acest randament și rotunjește în sus, deoarece sacii pot fi cumpărați numai întregi:

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

• $N$ = numărul de saci necesari
• $V$ = volumul de beton necesar
• $Y$ = volumul finit produs de un sac

Pentru dimensiunile imperiale ale sacilor, calculatorul folosește randamentele imprimate pe sac:

Aceste valori corespund unei cantități de aproximativ 133,3 lb (60,5 kg) de amestec uscat pentru fiecare picior cub de beton finit, raport care se menține pentru toate cele cinci dimensiuni. Dimensiunile de sac care nu apar în tabel sunt calculate folosind același raport.

Pentru dimensiunile metrice ale sacilor, calculatorul convertește același raport (aproximativ 2.136 kg de amestec uscat pentru fiecare metru cub finit), în loc să folosească densitatea betonului întărit, de aproximativ 2.400 kg/m³:

Meniul oferă saci de 25, 40 și 50 kg în sistem metric și saci de 50, 60 și 80 lb în sistem imperial.

Exemplu. Folosind coloana de 0,27 m³ de mai sus și saci de 25 kg:

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

Observați că acesta este un număr mai mic de saci decât cel sugerat de împărțirea volumului la densitatea betonului întărit (0,27 × 2.400 ÷ 25 = 25,9, rotunjit în sus la 26). Metoda bazată pe randament corespunde cantității produse efectiv de saci după amestecare.

Considerații practice

Volumul calculat presupune că nu există pierderi. În practică, o parte din beton se pierde prin beton vărsat, cofraje neuniforme și materialul rămas în malaxor. Pentru lucrările mici se adaugă în mod obișnuit 5–10%, iar pentru turnările comerciale mai mari 3–5%. Oțelul beton pentru armare deplasează, de asemenea, o cantitate mică de beton, de obicei 1–3% din volumul coloanei, deși acest aspect este de regulă acoperit de rezerva pentru pierderi.

Randamentele reale ale sacilor variază ușor între producători și produse, astfel că valorile înscrise pe sac au prioritate față de orice tabel general.

Întrebări frecvente

Numărul de saci folosește densitatea betonului întărit?

Nu. Acesta folosește randamentul publicat de producător pentru fiecare sac, care ia deja în calcul apa amestecată în materialul uscat. Împărțirea greutății sacului la densitatea betonului întărit supraestimează numărul de saci necesari, deoarece ignoră volumul adăugat de apa de amestecare.

De câți saci are nevoie o coloană de 10 picioare dacă are 12 inci pe 12 inci?

Volumul este 10 picioare (3 m) × 1 picior (0,3 m) × 1 picior (0,3 m) = 10 picioare cubi (0,28 m³). Cu saci de 60 lb (27 kg), fiecare având un randament de 0,45 picioare cubi (0,0127 m³):

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

Poate fi folosit acest calculator pentru grinzi în loc de coloane?

Da. Volumul unei grinzi dreptunghiulare se determină în același mod: lungimea înmulțită cu lățimea și adâncimea secțiunii transversale. Introduceți lungimea grinzii ca înălțime.

Ce se întâmplă dacă coloana nu este dreptunghiulară?

Formula de mai sus se aplică numai secțiunilor transversale dreptunghiulare, inclusiv celor pătrate. Volumul unei coloane circulare este $V = \pi r^2 h$, unde $r$ este raza. O coloană în formă de L sau de T poate fi împărțită în secțiuni dreptunghiulare, calculate separat și apoi adunate.

Cum se face conversia între unitățile metrice și cele imperiale?

Un picior este definit ca având exact 0,3048 metri, astfel că un metru este egal cu aproximativ 3,28084 picioare (1 m). Un metru cub este egal cu aproximativ 35,3147 picioare cubi, iar un kilogram este egal cu aproximativ 2,20462 lb. Schimbarea sistemului de unități convertește dimensiunile introduse folosind factorul exact 0,3048 și selectează o dimensiune implicită a sacului pentru sistemul respectiv (25 kg în sistem metric, 50 lb în sistem imperial).

Care este diferența dintre betonul preparat în stație și betonul uscat la sac?

Betonul gata preparat este livrat deja amestecat cu autobetoniera și este folosit de obicei pentru turnări mai mari de aproximativ un yard cub. Acesta trebuie pus în operă la scurt timp după livrare. Betonul la sac este un amestec uscat cumpărat în saci și amestecat la fața locului, fiind potrivit pentru lucrări mai mici sau pentru locuri în care autobetoniera nu poate ajunge ușor.