Calculator Scări din Beton - Estimator Precis de Volum

Ce este un calculator pentru scări din beton?

Un calculator pentru scări din beton estimează cantitatea de beton necesară pentru o scară dreaptă. Acesta folosește patru măsurători: lățimea scării, înălțimea totală, adâncimea unei trepte și numărul de trepte. O scară din beton turnat nu este un simplu bloc dreptunghiular. Forma sa în trepte înseamnă că volumul depinde atât de suprafețele orizontale ale treptelor (pe care calcă piciorul), cât și de contratreptele verticale (fețele verticale dintre două trepte).

Cum se calculează volumul de beton pentru scări

Formula

Pentru o scară dreaptă construită ca un bloc solid în trepte, volumul de beton este:

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

• w este lățimea, distanța transversală a scării, măsurată dintr-o parte în alta.
• h este înălțimea totală, ascensiunea verticală completă, măsurată drept în sus de la bază până la podestul superior, nu de-a lungul pantei.
• d este adâncimea treptei, adâncimea orizontală a unei singure trepte.
• n este numărul de trepte, adică numărul de ridicări ale piciorului unei persoane la urcarea scării.

0,5 și (Trepte + 1) provin ambele din forma scării, nu din numărarea unei trepte suplimentare. Imaginați rampa ca pe o stivă de blocuri dreptunghiulare, câte unul sub fiecare treaptă. Fiecare bloc are lățimea scării și adâncimea unei trepte. Blocul de jos are înălțimea unei contratrepte, următorul are înălțimea a două contratrepte și așa mai departe, până la ultimul, care ajunge la înălțimea totală. Adunarea blocurilor înseamnă adunarea lui 1 + 2 + ... + Trepte, iar această sumă este egală cu Trepte × (Trepte + 1) ÷ 2. Dezvoltarea expresiei conduce la formula de mai sus. Același total reprezintă jumătate din volumul unui paralelipiped solid cu aceeași lățime și înălțime și cu o adâncime de (Trepte + 1) adâncimi de treaptă.

Exemplu de calcul

Luați ca exemplu o scară cu lățimea de 3 metri, înălțimea totală de 3 metri, adâncimea treptei de 0,3 metri și 10 trepte.

Volum = 0,5 × 3 × 3 × 0,3 × (10 + 1) = 0,5 × 3 × 3 × 0,3 × 11 = 14,85 metri cubi

Aceasta înseamnă aproximativ 524 picioare cubice (14,8 m³) sau 19,4 yarzi cubi (14,8 m³) de beton.

Distanța orizontală acoperită de rampă, numită proiecție orizontală, este egală cu numărul de trepte înmulțit cu adâncimea treptei. În acest exemplu, proiecția orizontală este 10 × 0,3 = 3 metri. Diagrama cu vederea laterală a instrumentului indică această distanță de-a lungul bazei.

Măsurarea fiecărei valori de intrare

• Lățimea se măsoară perpendicular pe direcția de deplasare, drept peste scară.
• Înălțimea totală se măsoară cu o nivelă, drept în sus de la palierul inferior până la palierul superior. Măsurarea de-a lungul pantei oferă o valoare mai mare și incorectă.
• Adâncimea treptei este adâncimea suprafeței orizontale a unei trepte, de obicei de la 25 la 30 centimetri (de la 10 la 12 țoli).
• Câmpul Trepte numără contratreptele, nu treptele. O scară care pare să aibă „10 trepte” are de obicei 10 contratrepte, acesta fiind numărul care trebuie introdus.

Calcularea pierderilor

Formula oferă un volum teoretic, presupunând cofraje construite perfect și o bază perfect nivelată. În realitate, turnarea necesită ceva mai mult material din cauza stratului suport neuniform, a pierderilor prin vărsare și a tasării betonului vibrat pentru eliminarea pungilor de aer. Comandarea unei cantități cu 5 până la 10 procente mai mare decât volumul calculat este o practică obișnuită, astfel încât betonul să nu se termine înainte de finalizarea turnării.

Norme de construcție pentru scări din beton

Normele locale de construcție stabilesc limite pentru dimensiunile scărilor din motive de siguranță, iar aceste limite diferă în funcție de locație. Regulile obișnuite includ o înălțime maximă a contratreptei de aproximativ 18 până la 20 centimetri (între 7 și 8 țoli), o adâncime minimă a treptei de aproximativ 25 până la 28 centimetri (între 10 și 11 țoli), o lățime minimă a scării și cerința ca toate contratreptele unei rampe să aibă aceeași înălțime. Înălțimile inegale ale contratreptelor provoacă frecvent împiedicări, deoarece pasul unei persoane se adaptează unui ritm după primele trepte. De obicei, este necesară o mână curentă la o rampă cu patru sau mai multe contratrepte. Deoarece aceste dimensiuni intră direct în formula volumului, verificarea cerințelor normelor locale înainte de turnare poate evita reconstruirea unei scări executate la dimensiuni greșite.

Opțiuni de proiectare asociate

Betonul este unul dintre mai multe materiale folosite pentru scări exterioare și interioare. Lemnul este mai ușor și mai rapid de montat, ceea ce contează pentru structuri înălțate precum terasele. Scările metalice se potrivesc proiectelor industriale sau moderne și pot acoperi distanțe mai mari cu mai puțin material. Scările din piatră sau cărămidă costă mai mult ca manoperă, dar rezistă mult timp și nu necesită timp de întărire. Scările din beton prefabricat sunt turnate într-o fabrică și instalate ca elemente finite, eliminând cofrarea și întărirea la fața locului, dar limitând dimensiunile la valori standard.

Scările din beton turnat necesită și armare, de obicei cu bare de oțel, deoarece betonul rezistă bine la compresiune, dar nu și la tensiunea creată atunci când scara se îndoaie sub sarcină. Acest calculator estimează numai volumul de beton; nu calculează cantitățile de armătură sau volumul fundației, care trebuie calculate separat.

Întrebări frecvente

De cât beton are nevoie o scară?

Depinde de lățimea scării, înălțimea totală, adâncimea treptei și numărul de trepte. Folosind formula 0,5 × Lățime × Înălțime × Adâncimea treptei × (Trepte + 1), o scară cu lățimea de 3 metri și înălțimea de 3 metri, cu o adâncime a treptei de 0,3 metri și 10 trepte, necesită aproximativ 14,85 metri cubi de beton.

Calculatorul include fundația sau talpa fundației?

Nu. Acesta calculează numai volumul scării propriu-zise. O talpă sau o fundație separată, dacă este necesară, necesită propriul calcul de volum, care se adaugă la total.

Poate fi folosită această formulă pentru scări curbe sau elicoidale?

Nu. Formula se aplică numai scărilor drepte. Scările curbe și elicoidale au forme mai complexe, care necesită calcule diferite și sunt de obicei proiectate cu ajutorul unui inginer structurist.

Cât beton suplimentar trebuie comandat pentru pierderi?

Cu aproximativ 5 până la 10 procente peste volumul calculat, pentru a acoperi pierderile prin vărsare, stratul suport neuniform și tasarea în timpul vibrării.

Care este diferența dintre contratreaptă și treaptă?

Contratreapta este fața verticală a unei trepte. Treapta este suprafața orizontală pe care calcă piciorul. Valoarea „Trepte” din formulă numără contratreptele.

Funcționează calculatorul atât cu picioare, cât și cu metri?

Da. Acesta oferă unități metrice (metri) și imperiale (picioare). Nu are un câmp separat pentru țoli, astfel încât o măsurătoare în țoli trebuie introdusă ca fracție zecimală dintr-un picior. Schimbarea sistemului de unități convertește valorile introduse deja.

Instrumente asociate

• Calculator pentru volumul betonului — pentru plăci, tălpi de fundație și alte forme din beton turnat
• Calculator pentru vangul scării — pentru proiectarea dimensiunilor contratreptelor și treptelor
• Calculator pentru armătură — pentru cantitățile și costurile oțelului pentru armare
• Estimator pentru costul unei alei din beton — pentru costurile asociate proiectelor din beton

Referințe

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