Проектирование любой бетонной конструкции требует ответственного подхода к определению общего количества необходимого бетона и количества его отдельных компонентов. Ошибки на этом этапе ведут либо к перерасходу материалов и, как результат, финансовых средств застройщика, либо к нехватке бетона при заливке, что еще хуже, ведь может негативно сказаться на прочностных свойствах конструкции в целом. Так как же рассчитать бетон для строительства?
Определение потребности в бетоне для фундамента
Исходной информацией, без которой не удастся обойтись при расчете объема бетона, является тип фундамента и его основные геометрические показатели. В настоящее время широко применяются три разновидности фундаментов:
- ленточный;
- плиточный;
- столбчатый.
Выбор конкретного типа зависит от рельефа местности, типа грунта, географических особенностей региона, размера и расчетной массы здания.
Расчет ленточного фундамента
Ленточный фундамент используется чаще всего. Чтобы рассчитать его потребность в бетоне, необходимо выполнить несколько простых предварительных вычислений. Прежде всего, определим общую длину заливки:
Lобщ.=P+l1+l2+…+ln, где:
- P — наружный периметр здания в метрах;
- l1, l2, ln — длины внутренних стен в метрах.
Вычислив общую длину фундамента, можно найти объем заливки в куб. метрах:
V=Lобщ.*b*h, где:
- b — ширина ленты фундамента в метрах;
- h — высота ленты фундамента в метрах.
Данное выражение справедливо лишь в том случае, если ширина и высота фундамента остаются неизменными на всех его участках. Если, к примеру, фундамент наружных стен толще фундамента внутренних, то потребуется рассчитывать объемы заливки для разных участков в отдельности.
Расчет плиточного фундамента
Для расчета потребности плиточного фундамента в бетоне чаще всего пользуются выражением:
V=S*h, где
- S — площадь плиты в кв. метрах;
- h — высота плиты в метрах.
В свою очередь, площадь можно определить так:
S=a*b, где:
- a — длина плиты в метрах;
- b — ширина плиты в метрах.
Это одни из самых простых и эффективных формул, которые используются не только в расчете фундамента, но и для определения потребности в бетоне стен, перекрытий и прочих конструкций.
Расчет столбчатого фундамента
Столбчатый фундамент представляет собой комплекс чередующихся столбцов одной формы и размера, чаще всего — прямоугольных. Определить требуемое для него количество бетона можно, умножив количество столбов на объем каждого из них:
V=v*N, где:
- v — объем одного столбца в кубических метрах;
- N — общее количество столбцов.
В свою очередь, объем прямоугольного столбца легко найти по формуле:
v=a*b*h, где
- a — длина столбца в метрах;
- b — ширина столбца в метрах;
- h — высота столбца в метрах.
Если используются столбцы квадратного сечения, формула упрощается до вида:
v=a2*h, где
- a — длина и ширина столбца в метрах;
- h — высота столбца в метрах.
Немного сложнее вычислить объем круглого столбца. Для этого понадобится вспомнить формулу объема цилиндра:
v=3,14r2*h, где
- 3,14 — числовая константа «пи»;
- r — радиус в метрах, равен половине диаметра столбца;
- h — высота столбца в метрах.
Общий объем фундамента определяется так же — произведением объема одного элемента на их количество.
Коррекция расчетов при армировании бетонных конструкций
Описанный выше подход не учитывает перерасход бетона, вызванный присутствием в заливке ребер жесткости. Поскольку их роль чаще всего играет арматура, скорректированная формула будет иметь вид:
V’=V-(lарм.*s*10-6), где
- V’ — скорректированный объем в куб. метрах;
- V — расчетный объем в куб. метрах;
- lарм. — общая длина арматурных прутьев в метрах;
- s — сечение прута арматуры в кв. миллиметрах;
- 10-6 — коэффициент конвертации величин.
Обладая некоторыми познаниями в геометрии, сечение прута можно рассчитать самостоятельно, однако проще воспользоваться нормативной документацией, в которой указываются табличные данные для всех распространенных марок арматуры.
Определение долей компонентов в бетонном растворе
Как известно, бетон состоит из цемента, песка и щебня. Для заливки фундамента рекомендовано их соотношение 1:3:5. Узнав удельную плотность каждого из этих материалов, несложно определить, что для приготовления одного куб. метра бетона понадобится:
- цемента — около 330 кг;
- песка — около 1000 кг;
- щебня — около 1650 кг.
Объем воды при этом будет варьироваться в пределах 150-180 литров.
Важно понимать, что рассчитывая такие показатели, как потребность в бетоне, мы оперируем приблизительными величинами, а потому не можем рассчитывать на абсолютно точный результат. В большинстве случаев рекомендуется прибавлять 5-10% к конечно цифре, чтобы иметь запас материалов для компенсации погрешностей в расчетах.