Питома вага арматури в залежності від її діаметру
Арматурна сталь найчастіше використовується з метою посилення бетонних конструкцій. Стрижні виступають як несучі елементи, роблять ЗБК більш стійкими до деформацій стискаючого і згинального типу. У розрахунку конструкції будь-якої споруди потрібно точно розрахувати масу арматури.
Такі розрахунки можуть бути важкими і бути майже непосильним завданням для людей без спеціальної освіти. Основна причина складнощів полягає в періодичному профілі металопрокату. У зв’язку з цим набагато простіше при закупівлі арматури та плануванні зведення будівлі користуватися питомою вагою виробів, представленою у відповідних стандартах. Якщо ж поставлена мета проектування та будівництва масштабних та відповідальних об’єктів, без проведення складних математичних розрахунків та застосування спеціального програмного забезпечення не обійтися.
Як розрахувати вагу арматури з урахуванням її діаметра
Користуючись довідковою теоретичною масою арматури, можна швидко і легко отримати необхідні показники. Для цього слід вибрати розмір профілю, що дозволить дізнатися потрібне значення. Припустимо, метр 8-міліметрового арматурного прокату важить 395 грам. Отже, 10 метрів відповідає показник 3,95 кг.
Використовуючи довідкові дані, можна розрахувати вагу арматури як одного елемента конструкції, так і всієї споруди. Для цього необхідно виконати такі дії:
Дізнатись сумарну довжину стрижневих відрізків, що мають однаковий профіль.
Здійснити розрахунок за формулою m₁ = m₁т. × l₁, де m₁ являє собою теоретичну загальну вагу арматурних стрижнів одного діаметра, а m₁т. і l₁ –теоретичну масу одного прокату та сумарну його довжину відповідно. Якщо передбачається застосування арматури різних діаметрів, необхідно зробити аналогічні кожної позиції обчислення.
Далі необхідно виконати розрахунок загальної маси арматурної сталі, що застосовується за формулою mΣ = m1 + … + mn. Якщо використовується арматура одного розміру, такий розрахунок не проводиться.
У разі відсутності довідкової таблиці можна самостійно вирахувати масу арматурного прокату. Дізнатися вагу погонного метра можна так само, як за допомогою розрахунку маси сталі, що має круглий переріз.
m = π × r2 × ρ × l = ¼ × π × D2 × ρ × l, де:
m – маса погонного метра гладкого арматурного прокату;
π – дорівнює 3,14 як математична стала;
r і D – радіус та діаметр у метрах відповідно;
ρ – щільність (для вуглецевої сталі характерна щільність у районі 7850 кг/м³);
l – довжина стрижня, яка за умовчанням становить один метр.
Метраж прокату (n) нескладно дізнатися в одній тонні. Для цього просто потрібно 1000 кг розділити на теоретичну масу метра погонного арматурної сталі. Наприклад, для арматури 20 ми отримаємо 404,9 метрів.
Розраховуємо вагу арматури на прикладі
Зробимо необхідні розрахунки на прикладі гладких арматурних стрижнів з діаметром 8,0 та 18 мм.
Так, дізнаємось вага арматури за метр. Для гладкого стрижня з діаметром 8 мм він становить 0,008 м:
m₈ = ¼ × π × D² × ρ × l = 0,25 × 3,14 × 0,0082 × 7850 × 1,0 = 0,394 кг
Гладкий стрижень діаметром 18 мм (0,018 м):
m₁₈ = ¼ × π × D² × ρ × l = 0,25 × 3,14 × 0,0182 × 7850 × 1,0 = 1,99 кг
Порівнюючи отримані в результаті таких розрахунків цифри з даними, наведеними в таблиці ДСТУ 3760:2019, бачимо, що вони є практично ідентичними. У зв’язку з цим кожен може сам вирішувати, який спосіб для нього є найбільш прийнятним і яким з них скористатися. Тому навіть якщо немає доступу до довідкових даних, завжди можна скористатися запропонованою методикою розрахунку.