Apie skaičiuoklę
Ši skaičiuoklė paverčia juostinio pamato skerspjūvį pilnu kiekių sąrašu: betono ir poklojo tūriu, hidroizoliacijos ir šiltinimo plotais, kuriuos pamatas perduoda gretimoms darbų grupėms, orientaciniu grunto apkrovos slėgiu bei išilginio armavimo, skersinių (apkabų) ir klojinio kiekiais, kurių realiam juostiniam pamatui taip pat reikia.
Ilgis apskaičiuojamas vienu iš dviejų būdų. Pagal planą (footprint) ilgį
išveda iš pastato ilgio ir pločio bei vidinių sienų išdėstymo (nėra, viena skersinė
siena, viena išilginė siena arba abi) — dažniausias atvejis, kai priešingu atveju
perimetrą tektų susumuoti pačiam. Rankinis (manual) būdas priima vieną bendrą
ilgį tiesiogiai — netaisyklingam planui arba išdėstymui, kurio keturi įmontuoti
variantai neapima.
Ši skaičiuoklė neprojektuoja armavimo. Strypo skersmuo, eilių skaičius, apkabos skersmuo ir žingsnis bei betono apsauginis sluoksnis — visa tai jūsų pačių įvestis; skaičiuojami tik kiekiai pagal ją. Tikrą pamato armavimą privalo suprojektuoti kvalifikuotas konstrukcijų inžinierius, atsižvelgdamas į konkretų gruntą, pastato apkrovą ir vietinius statybos reikalavimus, o ne remdamasis šiuo puslapiu.
Formulė
Ilgis (ašinės linijos konvencija). buildingLength/buildingWidth patys yra
matuojami nuo ašies iki ašies, todėl perimetras kiekvieną kampą įskaičiuoja lygiai
vieną kartą:
perimetras = 2 x (pastato ilgis + pastato plotis)
vidinės sienos ilgis = 0 (nėra) | plotis (skersinė) | ilgis (išilginė)
| plotis + ilgis (abi)
bendras juostos ilgis = perimetras + vidinės sienos ilgis
Vidinės sienos ašinė linija abiem galais pasiekia lygiai perimetro ašinę liniją — susitinka taške, o ne persidengia jokiu ilgiu — tas pats principas, dėl kurio paprasto stačiakampio kampai niekada neskaičiuojami dvigubai. Daroma prielaida, kad storis vienodas visame perimetre ir kiekvienoje vidinėje sienoje.
Betonas ir poklojas.
bendras aukštis = gylis po žeme + aukštis virš žemės
skerspjūvio plotas = storis x bendras aukštis
grynas tūris = skerspjūvio plotas x bendras juostos ilgis
atliekų tūris = apvalinta(grynas tūris x atliekų% / 100); bendras tūris = grynas + atliekų
juostos masė = grynas tūris x 2500 kg/m3 (armuoto betono tankis, žr. Prielaidas)
poklojo plotis = storis + 2 x poklojo išsikišimas
poklojo tūris = bendras juostos ilgis x poklojo plotis x poklojo storis
poklojo masė = poklojo tūris x 2400 kg/m3 (neармuoto betono tankis)
Plotai gretimoms darbų grupėms ir grunto apkrovos slėgis.
pamato pado plotas (hidroizoliacijai) = bendras juostos ilgis x storis
šoninis paviršiaus plotas (šiltinimui, abi pusės) = 2 x bendras juostos ilgis x bendras aukštis
grunto apkrovos slėgis = bendras aukštis x 2500 kg/m3 x 9,81 m/s2 (tik orientacinis)
Grunto apkrovos slėgio formulė supaprastėja iki priklausomybės tik nuo bendro aukščio: pamato paties svoris (skerspjūvio plotas x ilgis x tankis x g), padalytas
iš jo paties pado ploto (storis x ilgis), panaikina ir storį, ir ilgį. Ji
įvertina tik paties pamato svorį — neįskaito nei poklojo sluoksnio, nei jokios
apkrovos, kurią pastatas perduoda pamatui, ir nepakeičia tikro grunto laikomosios
galios patikrinimo.
Iškasa praplatinama, kad tilptų poklojo sluoksnis, kai jis naudojamas:
tranšėjos plotis = poklojo plotis (jei naudojamas poklojas) | storis (be poklojo)
iškasos tūris = bendras juostos ilgis x tranšėjos plotis x gylis po žeme
Išilginis armavimas. Sujungimo (įleidimo) ilgiui naudojama plačiai taikoma 40 x strypo skersmuo supaprastinta formulė geroms sukibimo sąlygoms — ką ji neapima,
žr. DUK:
sujungimo ilgis = 40 x strypo skersmuo
segmentų vienoje eilėje = 1 jei bendras ilgis <= sandėlio ilgis
= 1 + apvalinta_aukštyn((bendras ilgis - sandėlio ilgis) / (sandėlio ilgis - sujungimo ilgis)) priešingu atveju
sujungimų vienoje eilėje = segmentų skaičius - 1
bendras strypų ilgis = segmentų skaičius x sandėlio ilgis x eilių skaičius
strypų masė = bendras strypų ilgis x (pi x (skersmuo/2)^2) x 7850 kg/m3
Kiekvienas sujungimas ilgį sunaudoja, o ne prideda dengiamo ilgio — du sandėlio
ilgio strypai, sujungti persidengimu sujungimo ilgis, dengia 2 x sandėlio ilgis - sujungimo ilgis, o ne 2 x sandėlio ilgis — todėl segmentų skaičius gali būti
vienetu didesnis nei tiesiog apvalinta_aukštyn(bendras ilgis / sandėlio ilgis),
kai eilei reikia kelių sujungimų (žr. pavyzdį).
Apkabos. Apkabos pati stačiakampio forma — tai skerspjūvis, susiaurintas apsauginiu sluoksniu iš visų keturių pusių, plius kablio (kabliuko) ilgis:
apkabos ilgis = 2 x ((storis - 2 x apsauginis sluoksnis) + (bendras aukštis - 2 x apsauginis sluoksnis)) + 20 x apkabos skersmuo
apkabų skaičius = apvalinta_žemyn(bendras juostos ilgis / apkabų žingsnis) + 1
bendras apkabų ilgis = apkabų skaičius x apkabos ilgis
apkabų masė = bendras apkabų ilgis x (pi x (apkabos skersmuo/2)^2) x 7850 kg/m3
20 x apkabos skersmuo kabliuko priedas — tai du kabliuko lenkimai po 10 x skersmuo kiekvienas — statybos praktika, ne cituojama norma (žr. Prielaidas).
Klojinys. Lentos guldomos horizontaliai: jų plotis sukraunamas eilėmis (kursais) per bendrą aukštį, o jų ilgis pjaunamas pagal kiekvieną sienos atkarpą:
kursų skaičius = apvalinta_aukštyn(bendras aukštis / lentos plotis)
Kiekvienam kursui, kiekvienai sienos atkarpai (kiekvienai plano pusei, plius bet
kuriai vidinei sienai — footprint režime; vienam rankiniam ilgiui — manual
režime) ir abiem pusėms reikia vieno tos atkarpos ilgio pjūvio. Ilgesnis nei viena
sandėlio lenta pjūvis iš pradžias padalijamas į lentos ilgio dalis (lentos tiesiog
sujungiamos galas į galą palei tiesią sieną — priešingai nei standus apvado
skydelis, niekas netrukdo dviem lentoms susijungti sienos viduryje). Visos taip
gautos dalys visame darbe, plius taip pat padalyta atliekų norma, tuomet supakuojamos
į mažiausią sandėlio lentų skaičių naudojant first-fit decreasing pakavimo
algoritmą — dalys rikiuojamos nuo ilgiausios, kiekviena dedama į pirmą lentą, kurioje
užtenka laisvo ilgio, nauja lenta atidaroma tik kai nė viena netinka:
reikalingos lentos = supakuoti(kiekvienas padalytas pjūvis + padalyta atliekų norma, lentos ilgis)
Tai nėra tas pats, kas dalinti bendrą plotą (ar bendrą ilgį) iš vienos lentos ploto (ar ilgio): kelios pjūvio dalys, kurių kiekviena ilgesnė nei pusė sandėlio lentos ilgio, niekada negalės dalytis viena lenta viena su kita, kad ir kaip sumos dalintųsi — 6 m lenta negali duoti dviejų 4 m pjūvių, nesvarbu, kiek "laisvo" ilgio aritmetika rodo likus kitur. Ploto (ar ilgio) dalyba vietoj dalių pakavimo gali gerokai nuvertinti realiam darbui reikalingų lentų skaičių (žr. pavyzdį).
Pavyzdys
10 x 8 m pastatas, be vidinių sienų, 400 mm storio juosta, 300 mm po žeme + 300 mm virš žemės (600 mm bendras aukštis), visi kiti įvesties laukai palikti numatytieji.
bendras juostos ilgis = 2 x (10 + 8) = 36 m
skerspjūvio plotas = 0,4 x 0,6 = 0,24 m2
grynas tūris = 0,24 x 36 = 8,64 m3; +5% atliekų = 9,072 m3 iš viso
juostos masė = 8,64 x 2500 = 21 600 kg
poklojo plotis = 0,4 + 2x0,1 = 0,6 m; poklojo tūris = 36 x 0,6 x 0,1 = 2,16 m3
pado plotas = 36 x 0,4 = 14,4 m2; šoninis plotas = 2 x 36 x 0,6 = 43,2 m2
grunto apkrovos slėgis = 0,6 x 2500 x 9,81 / 1000 = 14,715 kPa
armavimas (12mm strypai, 4 eilės, 11,7m sandėlio ilgis): sujungimas = 40x12 = 480mm
segmentų eilėje = 1 + apvalinta_aukštyn((36 000-11 700)/(11 700-480)) = 1 + 3 = 4
bendras strypų ilgis = 4 x 11,7 x 4 eilės = 187,2 m
apkabos (8mm, 300mm žingsnis, 40mm apsauginis sluoksnis): vidinis stačiakampis 320 x 520mm
apkabos ilgis = 2x(320+520) + 20x8 = 1 840mm; skaičius = apvalinta_žemyn(36 000/300)+1 = 121
klojinys (200mm lentos, 4m sandėlio ilgis, 10% atliekų): 3 kursai x 4 atkarpos x 2 pusės,
padalyta ir supakuota -> reikia 60 lentų
Šiems įvesties duomenims skaičiuoklė grąžina lygiai tai: grynas betono tūris 8,64 m³ (9,072 m³ su atliekomis), bendras strypų ilgis 187,2 m (16 segmentų, 3 sujungimai kiekvienoje eilėje), 121 apkaba ir 60 klojinio lentų.
Dažni klausimai
Kodėl skaičiuoklė siūlo ir planą, ir rankinį ilgio įvedimo būdą? Ilgio išvedimas iš ilgio/pločio/vidinių sienų atleidžia jus nuo perimetro skaičiavimo patiems — tai dažnesnis atvejis ir naudingesnis brėžinys. Rankinis būdas skirtas viskam, ko keturių vidinių sienų variantų sąrašas neapima — netaisyklingam planui, daugiau nei vienai vidinei sienai, formai be vieno stačiakampio, galinčio ją apibūdinti. Rankiniame režime klojinio pakavimas ir plano brėžinys traktuoja visą ilgį kaip vieną atkarpą, nes tame režime skaičiuoklė neturi atskirų sienos segmentų, su kuriais dirbti.
Ar 40 x strypo skersmuo yra tikroji Eurokodo 2 sujungimo ilgio formulė?
Ne — tai plačiai taikomas supaprastinimas geroms sukibimo sąlygoms. Eurokodas 2 (EN
1992-1-1, 8.7 sk.) sujungimo ilgį išveda kaip alpha1 x alpha2 x alpha3 x alpha5 x alpha6 x lb,rqd — kelių koeficientų, apimančių sukibimo sąlygas, apkabos
sukamąjį poveikį ir vienoje vietoje sujungiamų strypų procentą, sandaugą, o ne
plokščią skersmens kartotinį. Ši skaičiuoklė naudoja supaprastintą reikšmę, nes
nežino jūsų sukibimo sąlygų, apkabos poveikio ar sujungimo procento; tikras
projektavimas turi remtis pilnu Eurokodo 2 skaičiavimu.
Iš kur atsiranda apkabos kabliuko priedas?
Tai statybos praktika, ne norma: du kabliuko lenkimai po 10 x apkabos skersmuo
kiekvienas, iš viso 20 x apkabos skersmuo. Skerspjūvyje abu kabliukai brėžiami
apkabos viršutiniame kairiajame uždarymo kampe, kad brėžinys rodytų, ką ilgis
įskaičiuoja; tikroji kabliuko geometrija priklauso nuo konkretaus lenkimo ir
inkaravimo detalės, kurią nurodo jūsų inžinierius.
Ar betono klasė veikia tūrį ar masę?
Ne. concreteClass (nuo C12/15 iki C30/37, LST EN 206 stiprumo klasių žymėjimai)
skirtas tik specifikacijai — ši skaičiuoklė naudoja vieną pastovų betono tankį
nepriklausomai nuo pasirinktos klasės.
Ar skaičiuoklė patikrina, ar mano armavimas pakankamas? Ne. Strypo skersmuo, eilių skaičius, apkabos skersmuo ir žingsnis — jūsų pačių įvestis. Ši skaičiuoklė iš jos skaičiuoja tik kiekius; ji nepatikrina minimalaus armavimo, pleišėjimo kontrolės ar laikomosios galios pagal jokią apkrovą. Tikrą armavimą privalo suprojektuoti kvalifikuotas konstrukcijų inžinierius.
Kodėl ilgesnei atkarpai kartais reikia vienu strypo segmentu daugiau, nei rodo
bendras ilgis / sandėlio ilgis?
Nes kiekvienas sujungimas sunaudoja ilgį, o ne jį prideda — žr. Formulės skyrių.
Kai atkarpai reikia kelių sujungimų, prarastas ilgis gali segmentų skaičių padidinti
vienetu daugiau, nei rodytų paprasta dalyba.
Prielaidos ir ribos
Cituojami standartai ir ką kiekvienas iš jų realiai apima:
- LST EN 206 apima betono stiprumo klasių žymėjimus (C12/15 ... C30/37),
siūlomus
concreteClasslauke — nieko daugiau, ką skaičiuoja ši skaičiuoklė. - LST EN 1992-1-1 (Eurokodas 2) apima sujungimo (įleidimo) ilgį apskritai (8.7
sk.). Ši skaičiuoklė neatlieka šio skaičiavimo — vietoj to naudoja plačiai
taikomą
40 x strypo skersmuosupaprastinimą geroms sukibimo sąlygoms (žr. DUK). - LST EN 1991-1-1 A priedas (informacinis) yra abiejų naudojamų betono tankių šaltinis: 2400 kg/m³ poklojo sluoksniui (neармuotas) ir 2500 kg/m³ pačiai juostai (armuotas, normalus procentas) — paties priedo pastaba dėl 100 kg/m³ žingsnio tarp jų.
Statybos praktika, ne norma — atskleista čia, o ne meta.standards: numatytasis
11,7 m sandėlio strypo ilgis (dažnas komercinis ilgis šioje rinkoje, ne universalus),
apkabos kabliuko priedas (20 x apkabos skersmuo), numatytasis 100 mm poklojo
storis ir išsikišimas bei klojinio lentų dydžiai.
Grunto apkrovos slėgis yra tik orientacinis. Jis įvertina tik paties pamato svorį, neįskaito poklojo ar bet kokios pastato apkrovos ir nepakeičia tikro laikomosios galios patikrinimo, kurį atlieka geotechnikos/konstrukcijų inžinierius.
Iškasa daro prielaidą, kad tranšėja kasama lygiai tokio pločio kaip poklojo sluoksnis (arba pati juosta, jei poklojo nėra), be jokio papildomo darbinio tarpo — realioje statybvietėje tranšėja dažnai kasama platesnė.
Klojinio lentų pakavimas ilgą sienos atkarpą iš pradžių padalija į sandėlio ilgio dalis. Tai konkreti, atskleista pjovimo strategija (visada pirmiausia pjaunamos pilno sandėlio ilgio dalys, su viena trumpesne likutine dalimi kiekvienai atkarpai), o ne teiginys, kad tai vienintelis ar ekonomiškiausias būdas pjauti konkrečią atkarpą.
Ši skaičiuoklė nemodeliuoja dviejų skirtingų storių perimetrui ir vidinėms
juostoms. Visam kiekių sąrašui taikomas vienas storio įvesties laukas.