Kalkulator armaturnih palic - Ocena stroškov in količine ojačitve betona

Kaj je kalkulator armaturnih palic?

Kalkulator armaturnih palic izračuna, koliko jeklenih armaturnih palic potrebuje betonska plošča ali temelj, skupaj z njihovo skupno dolžino, maso in stroškom materiala. Armatura (okrajšava za armaturno palico) je jeklo, vgrajeno v beton za prevzem nateznih sil. Beton je močan pri stiskanju, vendar šibek pri raztezanju, zato gradbeniki dodajo mrežo jeklenih palic, da preprečijo njegovo razpokanje pod obremenitvijo.

Vnesite dolžino in širino plošče, izberite velikost palice in kalkulator vrne število palic, skupno dolžino, skupno maso in skupni strošek. Predpostavlja preprosto pravokotno mrežo s palicami v obeh smereh in stalnim razmikom.

Kako izračunati število armaturnih palic

Palice so razporejene v mreži: en niz poteka vzdolž dolžine, drugi vzdolž širine. Vsaka smer se izračuna na enak način.

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

pri čemer je n število palic v eni smeri, x dimenzija plošče prečno na to smer, s pa razmik med palicami.

Mero najprej pretvorimo v centimetre. Rezultat zaokrožimo navzdol na celo število razmikov, nato dodamo 1 za dodatno palico na začetku vrste.

Primer: pri širini 8 metrov z armaturo #4 je razmik 25 cm.

• 8 m = 800 cm
• 800 ÷ 25 = 32 (že celo število)
• 32 + 1 = 33 palic

Če deljenje ne da celega rezultata, ulomek zavržemo in ga ne zaokrožimo navzgor. Pri dolžini 10 metrov in enakem razmiku 25 cm velja: 1000 ÷ 25 = 40, zato je rezultat 40 + 1 = 41 palic.

$N = a + b$

pri čemer je N skupno število palic, a število palic, ki potekajo po dolžini, b pa število palic, ki potekajo po širini.

Pri plošči velikosti 10 m × 8 m z armaturo #4 velja: 41 (ki potekajo vzdolž dolžine) + 33 (ki potekajo vzdolž širine) = 74 palic. Števili seštejemo, ne množimo, ker vsaka palica pokriva samo eno smer mreže.

Formuli za skupno dolžino in maso

Ko poznamo število palic, skupno dolžino določimo neposredno:

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

pri čemer je T skupna dolžina palic, L dolžina plošče, W pa širina plošče.

Vsaka od 33 palic, razpetih vzdolž širine, poteka po celotni 10 m dolžini, vsaka od 41 palic, razpetih vzdolž dolžine, pa po celotni 8 m širini:

• 10 m × 33 = 330 m
• 8 m × 41 = 328 m
• Skupaj = 658 m

$M = T \times m$

pri čemer je M skupna masa, m pa masa na meter.

Vsaka velikost palice ima določeno maso na meter. Palica #4 ima maso 0,994 kg na meter, zato:

• 658 m × 0,994 kg/m = 654,05 kg

$C = M \times p$

pri čemer je C skupni strošek, p pa cena na kilogram.

Pri ceni 1,50 $ na kilogram stane primerna plošča:

• 654,05 kg × 1,50 $ = 981,08 $

Rešen primer

Izvajalec betonira ploščo velikosti 10 m × 8 m in namerava uporabiti armaturo #4 po ceni 1,50 $ na kilogram.

To so teoretični minimumi za preprosto pravokotno mrežo. Pri dejanskem naročilu je treba dodati material za stike s preklopom in odpad, kot je opisano spodaj.

Velikosti in razmiki armaturnih palic

Vsaka velikost armaturne palice ima standardni premer, maso na meter in običajen razmik. Številka v oznaki velikosti pomeni osmine palca; palica #4 je premera 4/8 palca (13 mm) oziroma 1/2 palca (13 mm). Oznaka v oklepajih je metrična oznaka palice ASTM A615M, ki pomeni nazivni premer v milimetrih, zaokrožen na najbližje celo število. Ne gre za velikost palice po kanadskem standardu CSA. Palica CSA 10 M ima premer 11,3 mm in maso 0,785 kg na meter, zato je težja od palice #3 v spodnji preglednici.

Prikazani razmiki so običajni, ne pa minimalni po predpisih. Načrti gradbenega inženirja imajo vedno prednost pred temi privzetimi vrednostmi.

Česa kalkulator ne vključuje

Kalkulator predpostavlja preprosto pravokotno mrežo. Ne upošteva naslednjih postavk, ki jih je treba vključiti v dejansko naročilo:

• Stiki s preklopom. Kjer se dve palici na spoju prekrivata, običajna praksa zahteva preklop približno 40-kratnika premera palice. Pri armaturi #5 (15,9 mm) je to približno 64 cm na spoj. Pogosto pravilo je, da se izračunani dolžini doda od 10 do 15 odstotkov za preklopne stike in odpad pri rezanju.
• Minimalne in maksimalne vrednosti po gradbenih predpisih. Predpisi, kot sta Mednarodni gradbeni predpis in ACI 318, določajo omejitve glede razmikov in zaščitnega sloja betona, ki se lahko razlikujejo od zgornjih običajnih vrednosti. Pred naročilom vedno preverite lokalne zahteve ali načrte inženirja.
• Nepravokotne oblike. Ploščo v obliki črke L ali obliko z zaobljenimi deli razdelite na pravokotnike, vsakega izračunajte s kalkulatorjem in rezultate seštejte.
• Zaokroževanje pri naročanju. Jeklo se prodaja v celih palicah, zato se število zaokrožuje na cela števila, ne na ulomke. Številni izvajalci dodajo še 5 odstotkov za ukrivljene palice in izgube na gradbišču.

Poleg same armaturne palice

Strošek materiala iz kalkulatorja je le del proračuna. Vgradnja armature običajno stane še od 0,30 $ do 0,60 $ na kilogram dela, odvisno od velikosti palic, dostopa do gradbišča in zahtevnosti razporeditve. Druge postavke vključujejo vezno žico, plastične ali jeklene distančnike, ki zagotavljajo odmik palic od opaža, ter stroške dostave, ki lahko znašajo od 150 $ do 500 $, odvisno od razdalje in velikosti naročila.

Pogosta vprašanja

Kako natančen je kalkulator armaturnih palic? Za preprosto pravokotno mrežo poda natančen rezultat. Natančnost pri dejanskem projektu je odvisna od tega, kako dobro projekt ustreza tej predpostavki. Zapletene oblike, območja z različno armaturo in stiki s preklopom niso vključeni, zato večina izvajalcev pred naročilom surovemu rezultatu doda od 10 do 15 odstotkov.

Katero velikost armature naj uporabim za betonsko ploščo? Odvisna je od debeline plošče, pričakovane obremenitve in lokalnih predpisov. Na splošno se pri tankih stanovanjskih ploščah, kot so terase, pogosto uporablja palica #3, pri temeljnih ploščah hiš običajno #4, pri poslovnih ali skladiščnih tlakih pa je pogosto potrebna #5 ali #6. Dejanske zahteve mora potrditi gradbeni inženir ali lokalni gradbeni organ.

Zakaj se skupno število armaturnih palic določi s seštevanjem obeh smeri namesto z množenjem? Vsaka palica pokriva samo eno smer mreže. Palica, ki poteka vzdolž plošče, se ne šteje tudi kot palica, ki poteka po širini. Z množenjem obeh števil bi dobili število presečišč v mreži, ne pa števila palic.

Koliko dodatne armature naj naročim za stike s preklopom in odpad? Pogosta ocena je od 10 do 15 odstotkov nad izračunano skupno količino; to pokrije stike s preklopom, odpad pri rezanju ter nekaj poškodovanih ali napačno odrezanih palic. Pri naročilu 1.000 metrov to pomeni približno 1.100 do 1.150 metrov.

Ali lahko varjena armaturna mreža nadomesti armaturne palice? Včasih. Varjena armaturna mreža je primerna za manj obremenjene plošče in omejevanje razpok, na primer pri pločnikih ali kletnih tleh. Ni nadomestilo za konstrukcijsko armaturo v nosilnih ploščah ali elementih, vsako zamenjavo pa mora odobriti projektni inženir.

Ali se cena armature razlikuje glede na regijo? Da. Cena jekla je odvisna od proizvodnje v jeklarni, razdalje prevoza in lokalnega povpraševanja. Vredno je pridobiti ponudbe več dobaviteljev, saj se cene med dobavitelji na istem območju lahko razlikujejo za 10 do 20 odstotkov.

Viri

1. American Concrete Institute. Zahteve gradbenega predpisa za konstrukcijski beton (ACI 318).
2. Concrete Reinforcing Steel Institute. Priročnik standardne prakse.
3. International Code Council. Mednarodni gradbeni predpis.
4. ASTM International. ASTM A615/A615M: Standardna specifikacija za rebraste in gladke palice iz ogljikovega jekla za armiranje betona.