วิธีการคำนวณแบบหล่อคอลัมน์แบบวงกลม: คำแนะนำทีละขั้นตอน

การคำนวณแบบหล่อคอลัมน์วงกลมมีสองสูตร: ปริมาตรคอนกรีตและพื้นที่ผิวสัมผัส

เพื่อคำนวณ แบบหล่อคอลัมน์วงกลม คุณต้องมีตัวเลขสองตัว: ปริมาตรของคอนกรีตที่คอลัมน์จะยึด คำนวณเป็น πr²h และพื้นที่ผิวสัมผัสของแบบหล่อเอง ซึ่งคำนวณเป็น πดฮ โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์ และ h คือความสูงของคอลัมน์ ตัวเลขทั้งสองนี้จะกำหนดจำนวนคอนกรีตที่จะสั่งซื้อ และระบบแผงขนาดใหญ่เพียงใดเพื่อระบุเมื่อจัดหาแบบหล่อเหล็กสำหรับเสากลม การคำนวณทั้งสองอย่างถูกต้องในครั้งแรกจะช่วยหลีกเลี่ยงการเรียงลำดับการเทกลางคันใหม่ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง และช่วยให้มั่นใจได้ว่าแผงแบบหล่อที่เลือกไว้สามารถทนต่อแรงกดด้านข้างที่คอนกรีตเปียกจะเกิดขึ้นได้จริง ส่วนที่เหลือของคู่มือนี้จะอธิบายสูตรแต่ละสูตรทีละขั้นตอนพร้อมตัวอย่างการใช้งาน และอธิบายปัจจัยเพิ่มเติมที่ส่งผลต่อขนาดของแบบหล่อจริงในไซต์งาน

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณปริมาตรคอนกรีตที่ต้องการ

ก่อนที่จะปรับขนาดแบบหล่อคุณจำเป็นต้องรู้ว่าต้องใช้คอนกรีตคอลัมน์วงกลมเท่าใดเนื่องจากตัวเลขนี้ยังแจ้งการคำนวณความดันที่ใช้ในการออกแบบแบบหล่อในภายหลังด้วย

สูตรปริมาตร

ปริมาตรของคอลัมน์ทรงกระบอกคำนวณได้ดังนี้ V = πr²h โดยที่ r คือรัศมีของคอลัมน์ h คือความสูงของคอลัมน์ และ π มีค่าประมาณ 3.14159 สำหรับเสาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8 เมตร และสูง 3 เมตร มีรัศมี 0.4 เมตร ทำให้มีปริมาตร 3.14159 × 0.4² × 3 ซึ่งเท่ากับประมาณ 1.51 ลูกบาศก์เมตร ของคอนกรีต

การปรับเปลี่ยนของเสียและน้ำล้น

นักประมาณส่วนใหญ่บวกค่าเผื่อของเสียไว้ที่ 5 ถึง 10 เปอร์เซ็นต์ในปริมาตรที่คำนวณได้ เพื่อพิจารณาถึงการหก การโก่งตัวของแบบหล่อเล็กน้อย และการสัมผัสพื้นดินที่ไม่สม่ำเสมอที่ฐานของเสา ดังนั้น ปริมาตรตามทฤษฎี 1.51 ลูกบาศก์เมตร มักจะถูกจัดเป็นประมาณ 1.6 ถึง 1.66 ลูกบาศก์เมตรในทางปฏิบัติ

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณพื้นที่ติดต่อแบบหล่อคอลัมน์แบบวงกลม

เมื่อทราบปริมาตรคอนกรีตแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการคำนวณว่าต้องใช้พื้นที่ผิวแบบหล่อเท่าใดเพื่อบรรจุคอนกรีตในระหว่างกระบวนการเทและบ่ม

สูตรพื้นที่ผิว

พื้นที่สัมผัสแบบหล่อสำหรับคอลัมน์วงกลมคำนวณดังนี้ A = πDh โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์ และ h คือความสูงของคอลัมน์ จากตัวอย่างเดียวกันของเสาเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8 เมตร สูง 3 เมตร พื้นที่แบบหล่อเท่ากับ 3.14159 × 0.8 × 3 ซึ่งมาได้ประมาณ 7.54 ตร.ม ของพื้นผิวสัมผัส

เหตุใดหมายเลขนี้จึงมีความสำคัญในการสั่งซื้อ

แบบหล่อคอลัมน์แบบวงกลม โดยทั่วไปแผงจะจัดจำหน่ายเป็นเหล็กโค้งหรือส่วนไฟเบอร์กลาสในความสูงมาตรฐาน ดังนั้นการทราบพื้นที่สัมผัสทั้งหมดช่วยให้ผู้รับเหมากำหนดได้ว่าต้องใช้ส่วนแผง แท่งยึด และชุดจับยึดกี่ชิ้นเพื่อปิดคอลัมน์ให้เต็มตามเส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุ

ตัวอย่างการทำงาน: การกำหนดขนาดแบบหล่อสำหรับเสาสะพาน

เพื่อให้การคำนวณเป็นรูปธรรม ให้พิจารณาเสาสะพานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.2 เมตรและสูง 5 เมตร ซึ่งเป็นช่วงขนาดทั่วไปสำหรับโครงการโครงสร้างพื้นฐานที่ใช้แบบหล่อเสากลม

ด้วยตัวเลขเหล่านี้ ผู้รับเหมารู้ว่าระบบแบบหล่อจะต้องล้อมรอบเส้นรอบวง 3.77 เมตร และมีพื้นที่สัมผัสประมาณ 18.85 ตารางเมตร ซึ่งเป็นพื้นฐานในการเลือกจำนวนส่วนแผงโค้งและความสูงแนวตั้งที่เพิ่มขึ้น

การบัญชีสำหรับแรงดันคอนกรีตด้านข้าง

พื้นที่ผิวเพียงอย่างเดียวไม่ได้ระบุระบบแบบหล่อได้ครบถ้วน เนื่องจากคอนกรีตเปียกจะออกแรงกดด้านข้างอย่างมากกับผนังแผงก่อนที่จะบ่ม และความดันนี้จะกำหนดความหนาของแผงที่ต้องการและระยะห่างของเหล็กยึด

1. แรงดันด้านข้างจะเพิ่มขึ้นตามความสูงในการเท อัตราการเท อุณหภูมิคอนกรีต และการออกแบบส่วนผสม และโดยทั่วไปจะคำนวณโดยใช้สูตรแรงดันแบบหล่อคอนกรีตมาตรฐานที่อ้างอิงในรหัสการก่อสร้างคอนกรีตระดับชาติ
2. อัตราการเทที่เร็วขึ้นและการเทแบบยกครั้งเดียวที่สูงขึ้นจะสร้างแรงดันสูงสุดที่สูงขึ้น ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้มีจำนวนมาก แบบหล่อคอลัมน์วงกลม ระบบระบุอัตราการไหลสูงสุดที่แนะนำต่อชั่วโมง
3. ความหนาของแผงและแถบยึดหรือระยะห่างของแคลมป์จะถูกเลือกเพื่อรักษาการโก่งตัวภายในขีดจำกัดที่ยอมรับได้ ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของช่วงแผง เพื่อรักษาพื้นผิวคอลัมน์ที่เรียบและสม่ำเสมอหลังจากการปอก

ปัจจัยเชิงปฏิบัติที่ส่งผลต่อขนาดของแบบหล่อในโลกแห่งความเป็นจริง

นอกเหนือจากการคำนวณปริมาตรแกนกลางและพื้นที่แล้ว รายละเอียดเชิงปฏิบัติหลายประการมักมีอิทธิพลต่อวิธีการระบุและสั่งซื้อแบบหล่อคอลัมน์ทรงกลมในโครงการจริง

การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐาน

แบบหล่อเสากลมเหล็กมักผลิตขึ้นโดยเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ โดยมักจะเพิ่มขั้นละ 5 เซนติเมตร ในช่วงตั้งแต่ประมาณ 25 เซนติเมตร ถึง 1.2 เมตร หรือมากกว่า ดังนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางของโครงการมักจะถูกปัดเศษให้เป็นขนาดมาตรฐานที่ใกล้ที่สุดที่มีอยู่ แทนที่จะสร้างขึ้นเองสำหรับทุกโครงการ

ความสูงของแผงและจำนวนลิฟต์

เสาสูงมักจะเทลงในลิฟต์หลายตัวโดยใช้แบบหล่อที่วางซ้อนกันได้โดยเพิ่มความสูง 1, 1.5, 2 หรือ 3 เมตร และลำดับแบบหล่อทั้งหมดจะต้องคำนึงถึงจำนวนส่วนแนวตั้งที่ต้องใช้เพื่อให้มีความสูงเต็มคอลัมน์บวกกับค่าเผื่อแพลตฟอร์มการทำงานใดๆ

วงจรการใช้ซ้ำ

เนื่องจากแผงแบบหล่อเหล็กโดยทั่วไปสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในการเทหลายสิบครั้ง โครงการที่มีคอลัมน์ที่เหมือนกันหลายคอลัมน์จึงมักจะคำนวณปริมาณแบบหล่อตามจำนวนคอลัมน์ที่เทพร้อมกัน แทนที่จะเป็นจำนวนคอลัมน์ทั้งหมดในโครงการ โดยหมุนเวียนแผงเดียวกันผ่านการเทตามลำดับเพื่อลดต้นทุนวัสดุ

การใช้งานทั่วไปสำหรับแบบหล่อคอลัมน์วงกลม

การทำความเข้าใจว่าจุดใดที่ใช้แบบหล่อเสากลมโดยทั่วไปจะช่วยชี้แจงว่าเหตุใดการคำนวณปริมาตรและพื้นที่ที่แม่นยำจึงมีความสำคัญอย่างมากในขั้นตอนการวางแผน

• เสาสะพานและส่วนรองรับสะพานลอยบนทางหลวง โดยที่เส้นผ่านศูนย์กลางของเสาสม่ำเสมอและพื้นผิวที่เรียบลื่นถือเป็นลำดับความสำคัญด้านโครงสร้างและความสวยงาม
• แกนอาคารสูงและเสารองรับ ซึ่งการเทซ้ำๆ กันจะได้รับประโยชน์จากระบบแผงเหล็กที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้
• โครงสร้างพื้นฐานของเทศบาล เช่น สิ่งอำนวยความสะดวกด้านการบำบัดน้ำและการก่อสร้างอุโมงค์ ซึ่งมีแบบหล่อทรงกลมรองรับองค์ประกอบโครงสร้างทรงกระบอก
• ศูนย์กีฬา สถานี และอาคารสนามบิน ซึ่งเสาทรงกลมเปลือยมักเป็นลักษณะทางสถาปัตยกรรมที่มองเห็นได้ ซึ่งต้องใช้พื้นผิวคอนกรีตที่สะอาด

สรุป: แนวทางแบบอิงสูตรที่เชื่อถือได้สำหรับแบบหล่อคอลัมน์วงกลม

สรุปคือคำนวณครับ แบบหล่อคอลัมน์วงกลม ข้อกำหนดเริ่มต้นด้วยสูตรตรงไปตรงมาสองสูตร: ปริมาตรคอนกรีตโดยใช้ πr²h และพื้นที่สัมผัสแบบหล่อโดยใช้ πDh จากนั้น การแยกตัวประกอบของแรงกดคอนกรีตด้านข้าง การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางแผงมาตรฐาน และจำนวนครั้งในการเท จะทำให้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ดิบกลายเป็นลำดับวัสดุที่แม่นยำ

เมื่อทำการจัดหาซัพพลายเออร์แบบหล่อเหล็กสำหรับโครงการเสากลม การยืนยันการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางที่มีอยู่ ตัวเลือกความสูงของแผง และความสามารถในการรับน้ำหนักที่บันทึกไว้ จะให้พื้นฐานที่แม่นยำในการวางแผนมากกว่าการพึ่งพาการคำนวณปริมาตรเพียงอย่างเดียว เนื่องจากระบบแบบหล่อทางกายภาพจะต้องจับคู่กับทั้งปริมาณคอนกรีตและความดันที่จะต้องทนต่อในระหว่างการเท