เครื่องคำนวณเสาคอนกรีต

เครื่องคำนวณเสาคอนกรีตใช้หาปริมาตรคอนกรีตที่ต้องใช้หล่อเสาสี่เหลี่ยม และจำนวนถุงคอนกรีตผสมแห้งที่ต้องซื้อ โดยรับค่าความสูง ความกว้าง และความลึกของเสา แล้วใช้ปริมาตรผลผลิตของถุงขนาดที่เลือกเพื่อคำนวณจำนวนถุง

เสาคอนกรีตเป็นองค์อาคารแนวตั้งที่รับแรง ทำหน้าที่ถ่ายน้ำหนักจากคาน พื้น และหลังคาลงสู่ฐานราก ช่างก่อสร้างใช้เสาสี่เหลี่ยมเป็นเสารับน้ำหนัก ตอม่อระเบียง เสารั้ว และเสาโครงสร้างในอาคาร การคำนวณปริมาณคอนกรีตให้ถูกต้องก่อนเทช่วยป้องกันคอนกรีตไม่พอระหว่างการเท หรือการซื้อเกินความจำเป็นมาก

วิธีคำนวณปริมาตรเสาคอนกรีต

ปริมาตรของเสาทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าเท่ากับความสูงคูณด้วยความกว้างและความลึก:

$V = h \times w \times d$

• $V$ = ปริมาตรของเสา (ลูกบาศก์เมตรหรือลูกบาศก์ฟุต)
• $h$ = ความสูงของเสา
• $w$ = ความกว้างของเสา
• $d$ = ความลึกของเสา

ค่านี้คือปริมาตรคอนกรีตตามทฤษฎีที่ต้องใช้ โดยยังไม่เผื่อการสูญเสียหรือการหกกระจาย

ตัวอย่าง เสาต้นหนึ่งสูง 3 ม. กว้าง 0.3 ม. และลึก 0.3 ม.

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

วิธีคำนวณจำนวนถุงคอนกรีต

ปริมาตรคอนกรีตที่ได้จากคอนกรีตผสมแห้งหนึ่งถุงไม่ได้เท่ากับการนำมวลของถุงหารด้วยความหนาแน่นของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว (ประมาณ 2,400 kg/m³ หรือ 150 ปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุต) เนื่องจากมีการเติมน้ำลงในส่วนผสมแห้ง และน้ำดังกล่าวเพิ่มทั้งมวลและปริมาตรให้กับคอนกรีตที่ได้ ผู้ผลิตจึงระบุปริมาตรผลผลิตแทน ซึ่งคือปริมาตรคอนกรีตที่ผสมเสร็จแล้วจากหนึ่งถุง เครื่องคำนวณจะหารปริมาตรเสาด้วยปริมาตรผลผลิตดังกล่าวแล้วปัดขึ้น เนื่องจากสามารถซื้อได้เฉพาะถุงเต็ม

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

• $N$ = จำนวนถุงที่ต้องใช้
• $V$ = ปริมาตรคอนกรีตที่ต้องใช้
• $Y$ = ปริมาตรคอนกรีตผสมเสร็จที่ได้จากหนึ่งถุง

สำหรับขนาดถุงตามหน่วยอิมพีเรียล เครื่องคำนวณจะใช้ปริมาตรผลผลิตที่พิมพ์ไว้บนถุง:

จากตัวเลขเหล่านี้ คำนวณได้ว่าส่วนผสมแห้งมีประมาณ 133.3 ปอนด์ (60.5 กก.) ต่อคอนกรีตสำเร็จรูปหนึ่งลูกบาศก์ฟุต ซึ่งเป็นอัตราส่วนเดียวกันสำหรับถุงทั้งห้าขนาด หากขนาดถุงอยู่นอกตาราง จะปรับตามอัตราส่วนเดียวกันนี้

สำหรับขนาดถุงตามหน่วยเมตริก เครื่องคำนวณจะแปลงจากอัตราส่วนเดียวกัน (ส่วนผสมแห้งประมาณ 2,136 กก. ต่อคอนกรีตสำเร็จรูปหนึ่งลูกบาศก์เมตร) แทนการใช้ความหนาแน่นของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้วซึ่งอยู่ที่ประมาณ 2,400 kg/m³:

เมนูมีถุงขนาด 25, 40 และ 50 กก. สำหรับหน่วยเมตริก และถุงขนาด 50, 60 และ 80 ปอนด์ สำหรับหน่วยอิมพีเรียล

ตัวอย่าง ใช้เสาขนาด 0.27 m³ ข้างต้นกับถุงขนาด 25 กก.:

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

โปรดสังเกตว่าเป็นจำนวนถุงที่น้อยกว่าการนำปริมาตรหารด้วยความหนาแน่นของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว (0.27 × 2,400 ÷ 25 = 25.9 ซึ่งปัดขึ้นเป็น 26) วิธีใช้ปริมาตรผลผลิตสอดคล้องกับปริมาตรที่ถุงผลิตได้จริงหลังผสม

ข้อควรพิจารณาในการใช้งานจริง

ปริมาตรที่คำนวณได้ถือว่าไม่มีการสูญเสีย ในทางปฏิบัติ คอนกรีตบางส่วนสูญเสียไปจากการหก แบบหล่อที่ไม่สม่ำเสมอ และวัสดุที่ค้างอยู่ในเครื่องผสม งานขนาดเล็กมักเผื่อเพิ่ม 5–10% และงานเทคอนกรีตเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่มักเผื่อเพิ่ม 3–5% เหล็กเสริม (เหล็กข้ออ้อย) ยังแทนที่คอนกรีตบางส่วน โดยทั่วไปคิดเป็น 1–3% ของปริมาตรเสา แต่โดยปกติการเผื่อการสูญเสียจะครอบคลุมส่วนนี้แล้ว

ปริมาตรผลผลิตจริงของถุงอาจแตกต่างกันเล็กน้อยระหว่างผู้ผลิตและผลิตภัณฑ์ ดังนั้นให้ยึดตัวเลขที่ระบุบนถุงมากกว่าตารางทั่วไป

คำถามที่พบบ่อย

จำนวนถุงคำนวณโดยใช้ความหนาแน่นของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้วหรือไม่?

ไม่ใช้ เครื่องคำนวณใช้ปริมาตรผลผลิตต่อถุงที่ผู้ผลิตระบุไว้ ซึ่งรวมผลของน้ำที่ผสมกับส่วนผสมแห้งแล้ว การนำมวลของถุงหารด้วยความหนาแน่นของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้วจะทำให้จำนวนถุงที่ต้องใช้สูงเกินจริง เพราะไม่ได้นับรวมปริมาตรที่เกิดจากน้ำผสม

เสาสูง 10 ฟุต ที่มีขนาด 12 นิ้ว คูณ 12 นิ้ว ต้องใช้กี่ถุง?

ปริมาตรเท่ากับ 10 ฟุต (3 ม.) × 1 ฟุต (0.3 ม.) × 1 ฟุต (0.3 ม.) = 10 ลูกบาศก์ฟุต (0.28 m³) หากใช้ถุงขนาด 60 ปอนด์ (27 กก.) ซึ่งแต่ละถุงให้คอนกรีต 0.45 ลูกบาศก์ฟุต (0.0127 m³):

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

เครื่องคำนวณนี้ใช้กับคานแทนเสาได้หรือไม่?

ได้ ปริมาตรของคานสี่เหลี่ยมคำนวณด้วยวิธีเดียวกัน คือความยาวคูณด้วยความกว้างและความลึกของหน้าตัด ให้ป้อนความยาวของคานเป็นความสูง

หากเสาไม่ได้เป็นรูปสี่เหลี่ยมจะทำอย่างไร?

สูตรข้างต้นใช้ได้เฉพาะหน้าตัดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า (รวมถึงรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส) ปริมาตรของเสาทรงกลมคือ $V = \pi r^2 h$ โดยที่ $r$ คือรัศมี เสารูปตัว L หรือตัว T สามารถแบ่งเป็นส่วนสี่เหลี่ยม คำนวณแยกกัน แล้วนำมาบวกกัน

จะแปลงระหว่างหน่วยเมตริกกับหน่วยอิมพีเรียลได้อย่างไร?

หนึ่งฟุตนิยามให้เท่ากับ 0.3048 เมตรพอดี ดังนั้นหนึ่งเมตรจึงเท่ากับประมาณ 3.28084 ฟุต (1 ม.) หนึ่งลูกบาศก์เมตรเท่ากับประมาณ 35.3147 ลูกบาศก์ฟุต (1 m³) และหนึ่งกิโลกรัมเท่ากับประมาณ 2.20462 ปอนด์ (1 กก.) เมื่อเปลี่ยนระบบหน่วย ระบบจะแปลงขนาดที่ป้อนด้วยตัวคูณ 0.3048 ที่แน่นอน และเลือกขนาดถุงเริ่มต้นสำหรับระบบนั้น (25 กก. ในหน่วยเมตริก และ 50 ปอนด์ ในหน่วยอิมพีเรียล)

คอนกรีตผสมเสร็จกับคอนกรีตบรรจุถุงแตกต่างกันอย่างไร?

คอนกรีตผสมเสร็จขนส่งโดยรถในสภาพผสมมาแล้ว และโดยปกติใช้กับงานเทที่มีปริมาตรมากกว่าประมาณหนึ่งลูกบาศก์หลา ต้องเทให้เสร็จในเวลาไม่นานหลังจัดส่ง ส่วนคอนกรีตบรรจุถุงเป็นส่วนผสมแห้งที่ซื้อเป็นถุงแล้วนำมาผสมในสถานที่ เหมาะกับงานขนาดเล็กหรือสถานที่ที่รถโม่เข้าถึงได้ยาก