Armeringsberäknare - Uppskatta kostnad och kvantitet för betongarmering

Vad är en armeringskalkylator?

En armeringskalkylator beräknar hur många armeringsstänger av stål en betongplatta eller grund behöver, samt deras totala längd, vikt och materialkostnad. Armeringsjärn (kort för armeringsstång) är stål som gjuts in i betong för att motstå dragkrafter. Betong är stark i tryck men svag i drag, så byggare lägger in ett rutnät av stålstänger för att hindra den från att spricka sönder under belastning.

Ange plattans längd och bredd, välj armeringsstångens dimension, så visar kalkylatorn antalet stänger, total längd, total vikt och totalkostnad. Den förutsätter ett enkelt rektangulärt rutnät med stänger i båda riktningarna och ett fast inbördes avstånd.

Så beräknas antalet armeringsstänger

Stängerna placeras i ett rutnät: en uppsättning löper längs längden och den andra längs bredden. Varje riktning beräknas på samma sätt.

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

där n är antalet stänger i en riktning, x plattans dimension tvärs denna riktning och s stångavståndet.

Dimensionen omvandlas först till centimeter. Resultatet avrundas nedåt till ett helt antal mellanrum, och sedan läggs 1 till för den extra stången i början av raden.

Exempel: en bredd på 8 meter med #4 armeringsstål, där avståndet är 25 cm.

• 8 m = 800 cm
• 800 ÷ 25 = 32 (redan ett heltal)
• 32 + 1 = 33 stänger

Om divisionen inte går jämnt ut stryks decimaldelen, den avrundas inte uppåt. För en längd på 10 meter med samma avstånd på 25 cm blir det: 1000 ÷ 25 = 40, vilket ger 40 + 1 = 41 stänger.

$N = a + b$

där N är det totala antalet stänger, a antalet stänger som löper längs längden och b antalet stänger som löper längs bredden.

För en platta på 10 m × 8 m med #4 armeringsstål blir det: 41 (i längdriktningen) + 33 (i breddriktningen) = 74 stänger. De två antalen adderas, inte multipliceras, eftersom varje stång täcker endast en riktning i rutnätet.

Formler för total längd och vikt

När antalet stänger är känt följer den totala längden direkt:

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

där T är den totala längden av armeringsstängerna, L plattans längd och W plattans bredd.

Var och en av de 33 stängerna över bredden löper längs hela 10 m längden, och var och en av de 41 stängerna över längden löper längs hela 8 m bredden:

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

$M = T \times m$

där M är den totala vikten och m vikten per meter.

Varje stångdimension har en fast vikt per meter. En #4-stång väger 0,994 kg per meter, så:

• 658 m × 0,994 kg/m = 654,05 kg

$C = M \times p$

där C är den totala kostnaden och p priset per kilogram.

Vid ett pris på 1,50 US$ per kilogram kostar exempelplattan:

• 654,05 kg × 1,50 US$ = 981,08 US$

Räkneexempel

En entreprenör gjuter en platta på 10 m × 8 m och planerar att använda #4 armeringsstål till ett pris av 1,50 US$ per kilogram.

Detta är de teoretiska minimimängderna för ett enkelt rektangulärt rutnät. Verkliga beställningar bör innehålla extra material för skarvar och spill, vilket behandlas nedan.

Armeringsdimensioner och avstånd

Varje armeringsdimension har en standarddiameter, vikt per meter och typiskt inbördes avstånd. Siffran i dimensionsbeteckningen avser åttondels tum; en #4-stång är 4/8 tum (13 mm), eller 1/2 tum (13 mm), i diameter. Beteckningen inom parentes är ASTM:s metriska stångbeteckning A615M, som anger den nominella diametern i millimeter avrundad till närmaste heltal. Det är inte en kanadensisk CSA-dimension. En CSA-10 M-stång har diametern 11,3 mm och väger 0,785 kg per meter, vilket är mer än #3-stången i tabellen nedan.

Det angivna avståndet är typiskt, inte ett minimiavstånd enligt byggnorm. Konstruktionsritningar från en byggnadskonstruktör har alltid företräde framför dessa standardvärden.

Vad kalkylatorn inte inkluderar

Kalkylatorn förutsätter ett enkelt rektangulärt rutnät. Den lägger inte till marginal för följande, som en verklig beställning måste ta hänsyn till:

• Överlappsskarvar. Där två stänger överlappar vid en skarv innebär standardpraxis en överlappning på cirka 40 gånger stångens diameter. För #5 armeringsstål (15,9 mm) motsvarar det ungefär 64 cm per skarv. En vanlig tumregel är att lägga till 10 till 15 procent av den beräknade längden för skarvar och kapspill.
• Minimi- och maximikrav i byggnormer. Normer som International Building Code och ACI 318 anger gränser för inbördes avstånd och betongtäckning som kan skilja sig från de typiska värdena ovan. Kontrollera alltid lokala krav eller en konstruktörs ritningar före beställning.
• Icke-rektangulära former. För en L-formad platta eller en form med kurvor delas den upp i rektanglar. Kör varje del genom kalkylatorn och summera resultaten.
• Avrundning vid beställning. Stål säljs i hela stänger, så antalen avrundas och anges inte som bråkdelar. Många entreprenörer lägger dessutom till 5 procent för bockade stänger och förluster på arbetsplatsen.

Utöver själva armeringsstålet

Materialkostnaden från kalkylatorn utgör bara en del av budgeten. Montering av armeringsstål kostar vanligtvis ytterligare 0,30 US$ till 0,60 US$ per kilogram i arbetskostnad, beroende på stångdimension, åtkomst till arbetsplatsen och hur komplicerad utformningen är. Andra kostnadsposter är najtråd, plast- eller ståldistanser som håller stängerna på rätt avstånd från formen samt leveransavgifter på mellan 150 US$ och 500 US$ beroende på avstånd och beställningens storlek.

Vanliga frågor

Hur exakt är en armeringskalkylator? Den ger ett exakt svar för ett enkelt rektangulärt rutnät. Noggrannheten i ett verkligt projekt beror på hur väl projektet motsvarar detta antagande. Komplexa former, varierande armeringszoner och överlappsskarvar ingår inte, så de flesta entreprenörer lägger till 10 till 15 procent till grundresultatet före beställning.

Vilken dimension på armeringsstål bör användas i en betongplatta? Det beror på plattans tjocklek, förväntad belastning och lokala byggnormer. Som en allmän vägledning används ofta #3 i tunna bostadsplattor, till exempel uteplatser, #4 i husgrunder och #5 eller #6 i kommersiella golv eller lagergolv. En konstruktör eller den lokala byggnadsnämnden bör fastställa vad som faktiskt krävs.

Varför adderas det totala antalet armeringsstänger i de två riktningarna i stället för att multipliceras? Varje stång täcker endast en riktning i rutnätet. En stång som löper längs plattan räknas inte samtidigt som en stång som löper över bredden. En multiplikation av de två antalen skulle ange antalet skärningspunkter i rutnätet, inte antalet stänger.

Hur mycket extra armeringsstål bör beställas för skarvar och spill? En vanlig uppskattning är 10 till 15 procent utöver den beräknade totalen. Det täcker överlappsskarvar, kapspill samt några skadade eller felkapade stänger. För en beställning på 1 000 meter innebär det att ungefär 1 100 till 1 150 meter bör beställas.

Kan svetsat armeringsnät ersätta armeringsstål? Ibland. Svetsat armeringsnät fungerar för lätt belastade plattor och sprickbegränsning, till exempel trottoarer eller källargolv. Det ersätter inte armeringsstål i bärande plattor eller konstruktionselement, och alla ersättningar bör godkännas av projektets konstruktör.

Varierar priset på armeringsstål mellan olika regioner? Ja. Stålpriset beror på stålverkens produktion, transportavstånd och lokal efterfrågan. Det lönar sig att begära offerter från flera leverantörer, eftersom priserna kan skilja sig med 10 till 20 procent mellan leverantörer i samma område.

Referenser

1. American Concrete Institute. Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318).
2. Concrete Reinforcing Steel Institute. Manual of Standard Practice.
3. International Code Council. International Building Code.
4. ASTM International. ASTM A615/A615M: Standard Specification for Deformed and Plain Carbon-Steel Bars for Concrete Reinforcement.