Как рассчитать площадь поперечного сечения арматуры всех типов?

1 Азы определения площади сечения рифленой арматуры – каков диаметр?

Как известно, величина поперечной площади изделий круглого сечения зависит от их диаметра. Собственно по этому параметру она и рассчитывается. А в таблицах ГОСТов и других справочников на арматуру величины поперечного сечения указываются для соответствующих ее номинальных диаметров. То есть, чтобы выяснить площадь сечения того или иного изделия в поперечнике, сначала необходимо определить его диаметр. А уже потом следует сделать самостоятельный расчет либо посмотреть искомое значение в таблицах ГОСТа или справочника.

Площадь поперечного сечения рифленой арматуры

Как правило, диаметр должен быть указан в маркировке арматуры прямо на ней или в спецификации (других сопроводительных документах – например, в накладных) производителя на поставляемое арматурное изделие. Если таких отметок нет, то диаметр можно определить с помощью замера. Для этого лучше всего использовать такой измерительный инструмент, как штангенциркуль. Причем проще всего, разумеется, определить замером диаметр гладкой арматуры – правильного круглого поперечного сечения, то есть без рифления. При этом результатом обмера, скорее всего, будет какое-то значение, отличающееся от стандартных номинальных диаметров (указаны в ГОСТах на соответствующие арматурные изделия и в таблице ниже).

Это связано с определенными неточностями в изготовлении, которые допускаются стандартами. Величина такой погрешности регламентируется для каждого типа арматуры соответствующим для нее ГОСТом. Так вот, если результат обмера отличается от стандартных размеров, то его нужно округлить в большую или меньшую сторону до ближайшего по величине номинального диаметра, указанного в ГОСТе и таблице ниже. Это и будет определенный замером диаметр. Пользоваться для расчетов фактически замеренным не стоит по той причине, что на протяжении (вдоль длины) всего изделия размер может меняться в пределах допустимых отклонений и в большую, и в меньшую сторону.

В случае обмера диаметра рифленой арматуры в зависимости от ее типа (все виды указаны в статье "Марки и классы арматурных изделий") могут возникнуть некоторые нюансы. Так, если это прутки стандарта 5781, 10884 или Р 52544-2006, а также проволока ГОСТ 6727 либо 7248, то замеренное значение сразу округляем до номинального стандартного размера, как это было рассмотрено выше. Когда речь идет о рифленой арматуре из композиционных материалов, изготовляемой по ГОСТ 31938, то выяснить замером, какого именно номинального диаметра ее изготовил производитель, не представляется возможным. Дело в том, что согласно этому ГОСТу допускается производить композиционные арматурные прутки не только стандартных размеров, указанных ниже в таблице, но и иных номинальных диаметров. А изготовитель должен в своих документах на поставляемую арматуру указать номинальные диаметр и площадь сечения.

Если же таких данных нет, то можно определить только приблизительный фактический размер композитного изделия.

Для этого замеряем наружный (по вершинам периодических профильных выступов) и диаметр во впадинах между профилями. Затем сумму этих двух значений делим на 2. Это и будет приблизительный средний диаметр. Для получения более точного размера рекомендуется повторить всю последовательность этих действий для нескольких участков арматуры вдоль ее длины. Затем вычисляем среднее арифметическое полученных результатов. То есть суммируем все полученные значения диаметра, а эту сумму делим на количество рассчитанных средних размеров.

2 Самостоятельный расчет для всех изделий – как справиться?

Если вдруг под рукой не оказалось практически незаменимого сейчас интернета, чтобы выяснить по справочникам величину поперечного сечения, то можно ее рассчитать самостоятельно.

Определение диаметра арматуры

Сначала выясняем диаметр арматуры. То есть замеряем его, а для продукции с периодическим профилем (рифленой) используем рекомендации предыдущей главы. Затем производим расчет по следующей формуле: S = π * R², где

• S – искомая площадь сечения в мм², см² или м²;
• π – так называемое число "пи", являющееся постоянной математической константой (коэффициентом);
• R² – квадрат радиуса арматуры, то есть радиус, помноженный сам на себя.

Чтобы рассчитать радиус, надо диаметр (в мм, см или м) разделить на 2. А число "пи" (π) равняется 3,14…, где "…" означает бесконечную последовательность знаков после запятой. И по большому счету для любых вычислений всегда достаточно принять, что π = 3,14. Для более точных вычислений достаточно использовать 10 знаков этой константы, то есть принять, что π = 3,141592653.

Тогда для арматуры диаметром (D) 10 мм расчет будет выглядеть следующим образом:

• R = D/2 = 10/2 = 5 мм,
• S = 3,14 * R * R = 3,14 * 5 * 5 = 78,5 мм².

3 Таблица величин поперечного сечения всех типов арматуры

В приведенной ниже таблице указаны в зависимости от диаметра значения поперечного сечения для всех типов арматуры. Причем эти данные более точные, чем заявленные в ГОСТах на соответствующие типы изделий, так как были вычислены с использованием 10 знаков числа "пи", то есть когда эта константа была принята равной 3,141592653. Кроме того, в ГОСТах, увы, тоже встречаются ошибки, что легко проверить при самостоятельных расчетах. И, к тому же, в стандартах принято результаты вычислений округлять до десятых долей, если расчетное значение в мм², и до тысячных – если в см². В приведенной ниже таблице значения поперечного сечения рассчитаны в мм² и округлены до тысячных долей.

Различные типы сечения арматуры

Тем не менее, представленные данные тоже являются теоретическими – то есть номинальными расчетными. Имеется в виду, что они вычислялись для номинальных диаметров арматуры. Фактическая площадь сечения может незначительно отличаться от табличных величин в пределах допустимых отклонений, регламентируемых ГОСТом на соответствующее изделие.

Таблица 1. Номинальная площадь сечения для арматуры всех типов и для стандартных номинальных ее диаметров

Примечания:

1. Пометка "+" означает, что изделия соответствующего стандарта производятся с таким диаметром.
2. Пометка "–" – изделие не производится с таким диаметром.
3. Пометка "+^*" распространяется только на продукцию стандарта Р 52544 и означает, что с такими диаметрами арматура производится только по требованию заказчика.

Как отмечалось выше, фактическая площадь сечения может отличаться от указанной номинальной в пределах разрешенных ГОСТами допусков. Эти предельные отклонения можно посмотреть в таблицах статьи "Вес 1 метра арматурной продукции". Правда, там указаны допуски для массы арматуры, но для площади сечения они такие же. Сверить все представленные данные по площади сечения и предельным отклонениям для нее можно с регламентируемыми в соответствующих для каждого вида арматуры ГОСТах, которые указаны в вышеприведенной Табл. 1. Но, как отмечалось, в стандартах менее точные значения площади. А также для некоторых диаметров встречаются расчеты с ошибками.