Калькулятор арматуры - Расчет стоимости и количества армирования бетона

Что такое калькулятор арматуры?

Калькулятор арматуры рассчитывает, сколько стальных арматурных стержней требуется для бетонной плиты или фундамента, а также их общую длину, массу и стоимость материала. Арматура — сокращённое название арматурного стержня — представляет собой сталь, заделанную в бетон для восприятия растягивающих усилий. Бетон прочен при сжатии, но слаб при растяжении, поэтому строители добавляют сетку из стальных стержней, чтобы под нагрузкой бетон не растрескивался.

Введите длину и ширину плиты, выберите размер стержня — и калькулятор выдаст количество стержней, общую длину, общую массу и общую стоимость. Он предполагает простую прямоугольную сетку со стержнями, уложенными в обоих направлениях с фиксированным шагом.

Как рассчитать количество арматурных стержней

Стержни размещают в виде сетки: один комплект проходит вдоль длины, другой — вдоль ширины. Расчёт для каждого направления выполняется одинаково.

$n = \left\lfloor \frac{x}{s} \right\rfloor + 1$

где n — число стержней в одном направлении, x — размер плиты поперёк этого направления, а s — расстояние между стержнями.

Сначала размер переводят в сантиметры. Результат округляют вниз до целого числа промежутков, затем для добавочного стержня в начале ряда прибавляют 1.

Пример: ширина 8 метров с арматурой #4, уложенной с шагом 25 см.

• 8 м = 800 см
• 800 ÷ 25 = 32 (уже целое число)
• 32 + 1 = 33 стержня

Если деление не даёт целого результата, дробную часть отбрасывают, а не округляют вверх. Для длины 10 метров при том же шаге 25 см: 1000 ÷ 25 = 40, поэтому результат равен 40 + 1 = 41 стержню.

$N = a + b$

где N — общее число стержней, a — число стержней, идущих вдоль длины, а b — число стержней, идущих вдоль ширины.

Для плиты размером 10 м × 8 м с арматурой #4: 41 (по длине) + 33 (по ширине) = 74 стержня. Два количества складывают, а не перемножают, поскольку каждый стержень покрывает только одно направление сетки.

Формулы общей длины и массы

После определения количества стержней общую длину рассчитывают непосредственно:

$T = (L \times b) + (W \times a)$

где T — общая длина стержней, L — длина плиты, а W — ширина плиты.

Каждый из 33 стержней, проходящих по ширине, имеет полную длину 10 м, а каждый из 41 стержней, проходящих по длине, имеет полную ширину 8 м:

• 10 м × 33 = 330 м
• 8 м × 41 = 328 м
• Итого = 658 м

$M = T \times m$

где M — общая масса, а m — масса на метр.

Для каждого размера стержня установлена определённая масса одного метра. Масса стержня #4 составляет 0,994 кг на метр, поэтому:

• 658 м × 0,994 кг/m = 654,05 кг

$C = M \times p$

где C — общая стоимость, а p — цена за килограмм.

При цене 1,50 $ за килограмм плита из примера будет стоить:

• 654,05 кг × 1,50 $ = 981,08 $

Пример расчёта

Подрядчик заливает плиту размером 10 м × 8 м и планирует использовать арматуру #4 по цене 1,50 $ за килограмм.

Это теоретический минимум для простой прямоугольной сетки. В реальный заказ следует включить дополнительный материал на нахлёсты и отходы, о которых говорится ниже.

Размеры и шаг арматуры

Для каждого размера арматуры установлены стандартный диаметр, масса одного метра и типичный шаг. Число в обозначении размера означает доли дюйма, кратные одной восьмой; стержень #4 имеет поперечный размер 4/8 дюйма (13 мм), то есть 1/2 дюйма (13 мм). Обозначение в скобках — это метрическое обозначение арматуры по ASTM A615M, то есть номинальный диаметр в миллиметрах, округлённый до ближайшего целого числа. Это не размер арматуры по канадскому стандарту CSA. Стержень CSA 10 M имеет поперечный размер 11,3 мм и массу 0,785 кг на метр, что больше, чем у стержня #3 в таблице ниже.

Указанный шаг является типичным, а не минимальным по нормативам. Рабочие чертежи инженера-конструктора всегда имеют приоритет над приведёнными значениями по умолчанию.

Что не учитывает калькулятор

Калькулятор предполагает простую прямоугольную сетку. Он не учитывает следующие факторы, которые необходимо предусмотреть в реальном заказе:

• Соединения внахлёст. В местах перекрытия двух стержней стандартная практика предусматривает нахлёст примерно 40 диаметров стержня. Для арматуры #5 (15,9 мм) это примерно 64 см на одно соединение. Обычно к рассчитанной длине добавляют от 10 до 15 процентов на нахлёсты и отходы при резке.
• Минимальные и максимальные требования строительных норм. Такие нормы, как Международные строительные нормы и ACI 318, устанавливают ограничения на шаг арматуры и защитный слой бетона, которые могут отличаться от приведённых выше типичных значений. Перед заказом всегда проверяйте местные требования или рабочие чертежи конструктора.
• Непрямоугольные формы. Плиту Г-образной формы или форму с криволинейными участками следует разделить на прямоугольники, рассчитать каждый из них в калькуляторе и сложить результаты.
• Округление при заказе. Сталь продаётся целыми стержнями, поэтому количество округляют, а не указывают дробным. Многие подрядчики дополнительно добавляют 5 процентов на гнутые стержни и потери на площадке.

Помимо самой арматуры

Стоимость материала, рассчитанная калькулятором, составляет только часть бюджета. Установка арматуры обычно стоит ещё от 0,30 $ до 0,60 $ за килограмм работы, в зависимости от размера стержней, доступа на площадку и сложности раскладки. К другим статьям расходов относятся вязальная проволока, пластиковые или стальные фиксаторы, удерживающие стержни на расстоянии от опалубки, а также доставка, которая может стоить от 150 $ до 500 $ в зависимости от расстояния и размера заказа.

Часто задаваемые вопросы

Насколько точен калькулятор арматуры? Для простой прямоугольной сетки он даёт точный результат. Точность для реального объекта зависит от того, насколько проект соответствует этому допущению. Сложные формы, зоны с различным армированием и нахлёсточные соединения не учитываются, поэтому перед заказом большинство подрядчиков добавляет к исходному результату от 10 до 15 процентов.

Арматуру какого размера следует использовать для бетонной плиты? Это зависит от толщины плиты, ожидаемой нагрузки и местных норм. В качестве общего ориентира: для тонких жилых плит, например на террасах, часто используют стержни #3, для плит фундаментов домов обычно — #4, а для коммерческих или складских полов часто требуются #5 или #6. Фактические требования должен подтвердить конструктор или местный орган строительного надзора.

Почему общее количество стержней складывает два направления, а не перемножает их? Каждый стержень покрывает только одно направление сетки. Стержень, проходящий по длине плиты, не считается одновременно стержнем, проходящим по ширине. Произведение двух количеств описывало бы число точек пересечения в сетке, а не число стержней.

Сколько дополнительной арматуры следует заказать на нахлёсты и отходы? Обычно к рассчитанному итогу добавляют от 10 до 15 процентов. Это покрывает нахлёсточные соединения, отходы при резке, а также несколько повреждённых или неправильно отрезанных стержней. Для заказа объёмом 1 000 метров это означает примерно 1 100–1 150 метров.

Может ли сварная проволочная сетка заменить стержневую арматуру? Иногда. Сварная сетка подходит для плит, не рассчитанных на большие нагрузки, и для ограничения трещинообразования, например в тротуарах или полах подвалов. Она не заменяет конструкционную арматуру в несущих плитах или элементах, и такую замену должен одобрить конструктор проекта.

Зависит ли цена арматуры от региона? Да. Цена стали зависит от объёма производства на металлургических предприятиях, расстояния перевозки и местного спроса. Стоит получить предложения более чем от одного поставщика, поскольку цены у поставщиков в одном и том же районе могут различаться на 10–20 процентов.

Источники

1. Американский институт бетона. Требования строительных норм к конструкционному бетону (ACI 318).
2. Институт арматурной стали для бетона. Руководство по стандартной практике.
3. Международный совет по нормам. Международные строительные нормы.
4. ASTM International. ASTM A615/A615M: стандартная спецификация на рифлёные и гладкие стержни из углеродистой стали для армирования бетона.