Cách tính thể tích bê tông: công thức cho sàn và móng

Thể tích bê tông được tính bằng mét khối (m³). Với sàn, móng hình chữ nhật hoặc cấu kiện khác có tiết diện không đổi, chỉ cần đổi tất cả kích thước sang mét rồi nhân với nhau. Ví dụ, một sàn 6 × 4 m, dày 15 cm có thể tích 3,6 m³: 6 × 4 × 0,15 = 3,6.

Đây là thể tích hình học của kết cấu. Lượng bê tông cần đặt thực tế có thể khác vì ngoài công trường còn có nền không bằng phẳng, rãnh đào rộng hơn thiết kế, ván khuôn cong hoặc phình, chiều dày thực tế và hao hụt khi vận chuyển, đổ bê tông. Vì vậy, trước hết hãy tính thể tích kết cấu, sau đó xác định phần dự phòng đặt hàng riêng.

Với móng, sàn, cột và các cấu kiện chịu lực khác, kích thước phải được xác định trong thiết kế hoặc tính toán kết cấu. Các công thức dưới đây chỉ giúp tính lượng bê tông từ kích thước đã biết; chúng không xác định chiều dày, chiều rộng hoặc cốt thép cần thiết.

Công thức cơ bản tính thể tích bê tông

Với cấu kiện hình hộp chữ nhật:

V = L × B × H

trong đó:

• V — thể tích bê tông, m³;
• L — chiều dài, m;
• B — chiều rộng, m;
• H — chiều cao hoặc chiều dày, m.

Nếu có nhiều cấu kiện giống nhau, nhân kết quả với số lượng n:

Vtổng = V × n

Điều quan trọng là tất cả kích thước dài phải cùng một hệ đơn vị trước khi thay vào công thức; dùng mét thường thuận tiện nhất.

Đổi centimet và milimet sang mét

Chiều dày của sàn, tường và các cấu kiện khác thường được ghi bằng centimet hoặc milimet. Trước khi tính cần đổi sang mét:

• 10 cm = 0,10 m;
• 15 cm = 0,15 m;
• 20 cm = 0,20 m;
• 100 mm = 0,10 m;
• 150 mm = 0,15 m;
• 200 mm = 0,20 m.

Quy tắc rất đơn giản: centimet chia cho 100, milimet chia cho 1000.

Một cách nhớ nhanh: 1 m² lớp bê tông dày 1 cm có thể tích 0,01 m³, tức 10 lít. Vì vậy, mỗi khi tăng chiều dày sàn thêm 1 cm, lượng bê tông tăng 0,01 m³ cho mỗi mét vuông diện tích.

Tính bê tông cho sàn

Với sàn đặc hình chữ nhật, dùng cùng công thức:

V = L × B × H

Ví dụ: sàn dài 6 m, rộng 4 m, dày 15 cm.

Trước hết đổi chiều dày:

15 cm = 0,15 m.

Sau đó tính:

V = 6 × 4 × 0,15 = 3,6 m³.

Nếu chỉ biết diện tích sàn, có thể viết ngắn gọn:

V = S × H,

trong đó S là diện tích tính bằng m², H là chiều dày tính bằng mét.

Ví dụ, với diện tích 80 m² và chiều dày 12 cm:

V = 80 × 0,12 = 9,6 m³.

Cách tính này đúng khi chiều dày đồng đều. Nếu nền có chênh cao đáng kể, lượng bê tông thực tế có thể lớn hơn thể tích hình học.

Tính bê tông cho móng băng

Không nên đơn giản cộng thể tích các khối chữ nhật giao nhau của móng băng, vì ở góc và vị trí giao nhau rất dễ tính cùng một phần hai lần.

Với móng băng hình chữ nhật kín đơn giản, thuận tiện nhất là tính thể tích khối chữ nhật ngoài rồi trừ khoảng trống bên trong:

V = (Lngoài × Bngoài − Ltrong × Btrong) × H

trong đó:

• Lngoài và Bngoài — chiều dài và chiều rộng ngoài của móng, m;
• Ltrong và Btrong — kích thước vùng bên trong không có bê tông, m;
• H — chiều cao móng băng, m.

Ví dụ móng băng 10 × 8 m

Giả sử kích thước ngoài của móng là 10 × 8 m, bề rộng băng 0,4 m và chiều cao 0,6 m.

Kích thước bên trong:

• 10 − 0,4 × 2 = 9,2 m;
• 8 − 0,4 × 2 = 7,2 m.

Diện tích móng băng trên mặt bằng:

10 × 8 − 9,2 × 7,2 = 80 − 66,24 = 13,76 m².

Thể tích:

13,76 × 0,6 = 8,256 m³, xấp xỉ 8,26 m³.

Nếu bên trong có thêm móng băng dưới tường chịu lực, hãy tính riêng và cộng vào tổng, nhưng không được tính lại phần giao với móng băng ngoài hoặc giao nhau giữa các băng. Với sơ đồ phức tạp, cách tin cậy nhất là chia mặt bằng thành các phần chữ nhật không chồng lấn.

Móng đơn và cột chữ nhật

Với một trụ hoặc đài hình chữ nhật:

V = A × B × H × n

trong đó A và B là kích thước tiết diện, H là chiều cao và n là số cấu kiện giống nhau.

Ví dụ: sáu đài móng 1,2 × 1,2 m, cao 0,4 m:

V = 1,2 × 1,2 × 0,4 × 6 = 3,456 m³, xấp xỉ 3,46 m³.

Nếu đài có dạng bậc, tính mỗi bậc như một khối chữ nhật riêng rồi cộng kết quả.

Cột tròn và cọc khoan nhồi

Cấu kiện tròn là một hình trụ. Thể tích:

V = π × d² / 4 × H × n

trong đó:

• π ≈ 3,1416;
• d — đường kính, m;
• H — chiều cao hoặc chiều dài cấu kiện, m;
• n — số cấu kiện giống nhau.

Ví dụ: 10 cọc đường kính 300 mm, dài 2 m.

Đường kính tính bằng mét:

300 mm = 0,30 m.

Tính:

V = 3,1416 × 0,30² / 4 × 2 × 10 ≈ 1,41 m³.

Nếu đường kính thực tế của lỗ khoan lớn hơn thiết kế, lượng bê tông sẽ tăng tương ứng. Vì vậy, trong công tác khoan, hình học thực tế của lỗ có thể quan trọng hơn đường kính danh nghĩa của dụng cụ khoan.

Cách tính bê tông cho tường

Với tường thẳng, đặc và có chiều dày không đổi:

V = L × T × H

trong đó L là chiều dài tường, T là chiều dày và H là chiều cao.

Ví dụ, tường dài 12 m, dày 20 cm và cao 2,8 m:

V = 12 × 0,20 × 2,8 = 6,72 m³.

Nếu tường có các ô mở lớn không đổ bê tông, có thể trừ thể tích các ô này khỏi tổng. Với chi tiết chôn sẵn nhỏ và sai lệch cục bộ phức tạp, thường thuận tiện hơn khi xử lý trong bước hiệu chỉnh đơn đặt hàng cuối cùng theo bản vẽ và hình học thực tế, thay vì trừ từng thể tích rất nhỏ.

Kết cấu phức tạp: chia thành các khối đơn giản

Với móng giật cấp, đài giằng, tường chắn có chỗ dày hơn hoặc kết cấu hình dạng không đều, không có một công thức ngắn dùng chung. Cách làm thực tế:

1. Chia kết cấu thành các khối chữ nhật, hình trụ hoặc hình học đơn giản khác.
2. Bảo đảm các phần đó không chồng lấn trong phép tính.
3. Tính thể tích từng phần theo m³.
4. Cộng các thể tích.
5. Trừ các khoảng rỗng và ô mở lớn thực sự không đổ bê tông.
6. Chỉ sau đó mới xác định lượng đặt hàng có xét điều kiện thực tế của công trường.

Cách này đáng tin cậy hơn việc dùng một chiều dài hay chiều dày “trung bình”, đặc biệt khi móng có nhiều cao độ và tiết diện khác nhau.

Thể tích hình học và lượng bê tông đặt mua không phải là một

Tính toán theo bản vẽ cho biết kết cấu chiếm bao nhiêu thể tích với các kích thước đã cho. Bê tông thương phẩm được giao ở trạng thái hỗn hợp tươi, còn ngoài công trường có thêm các nguyên nhân làm tăng lượng sử dụng.

Những nguyên nhân phổ biến nhất gồm:

• chiều dày sàn thực tế lớn hơn giá trị dùng để tính;
• nền không bằng phẳng hoặc bị lún;
• rãnh và lỗ đào rộng hơn kích thước thiết kế;
• ván khuôn cong, phình hoặc dịch chuyển;
• hao hụt và phần dư khi bơm, vận chuyển và đổ;
• đo ban đầu của kết cấu phức tạp không chính xác.

Trong hướng dẫn ngành của Hoa Kỳ về chênh lệch thể tích bê tông thương phẩm, NRMCA khuyến nghị xem xét 4–10% cao hơn lượng tính theo kích thước thiết kế để bù hao hụt, đào quá kích thước và các yếu tố bất ngờ khác. Tài liệu ACI còn nêu cách tiếp cận thực tế rộng hơn: các đơn hàng lớn thường dự phòng 5–10%, còn đơn hàng nhỏ có thể là 10–15%. Những giá trị này không phải quy tắc chung cho mọi công trình; chính sự khác nhau giữa các khuyến nghị cho thấy phần dự phòng cần phụ thuộc vào độ chính xác hình học, công nghệ thi công và điều kiện nhà cung cấp.

Nếu chọn phần dự phòng là p%, có thể tính lượng đặt như sau:

Vđặt = Vtính × (1 + p / 100)

Ví dụ, với thể tích hình học 3,6 m³ và giả sử chọn dự phòng 7%:

Vđặt = 3,6 × 1,07 = 3,852 m³.

Không nên làm tròn lượng đặt theo thói quen, mà cần xét bước đặt tối thiểu của nhà cung cấp, sức chứa xe và khả năng điều chỉnh các chuyến hoặc mẻ cuối. Dự phòng quá nhiều cũng không tốt vì bê tông thừa phải tìm nơi sử dụng hoặc xử lý.

Vì sao chỉ vài milimet chiều dày cũng có thể làm thay đổi đáng kể thể tích

Với diện tích lớn, sai lệch nhỏ về chiều dày cũng tạo ra chênh lệch đáng kể. Có thể ước tính nhanh sự thay đổi thể tích sàn bằng công thức:

ΔV = S × ΔH

Ví dụ, trên diện tích 100 m², chiều dày tăng 5 mm nghĩa là:

5 mm = 0,005 m;

ΔV = 100 × 0,005 = 0,5 m³.

Tăng 1 cm trên cùng diện tích sẽ làm tăng 1 m³ bê tông. Vì vậy, với sàn lớn, kiểm soát chính xác cao độ nền và chiều dày thực tế quan trọng hơn việc cố tìm một tỷ lệ dự phòng “hoàn hảo”.

Bảng công thức nhanh

Cách kiểm tra phép tính trước khi đặt hàng

Trước khi chốt số lượng, nên kiểm tra lại:

• tất cả kích thước đã đổi sang mét;
• chiều dày được thay vào công thức bằng mét, không phải bằng con số centimet;
• giao điểm của móng băng và tường không bị tính hai lần;
• các cột hoặc cọc giống nhau đã nhân với số lượng;
• các ô mở lớn không đổ bê tông đã được trừ đúng;
• kích thước thiết kế đã đối chiếu với kích thước thực tế của ván khuôn, rãnh đào và nền;
• phần dự phòng hao hụt và sai lệch không bị trộn với thể tích hình học của kết cấu;
• thể tích cuối cùng phù hợp với phương thức giao hàng hoặc dung tích mẻ trộn.

Nếu bê tông được trộn ngay tại công trường, sau khi xác định thể tích cần thiết có thể tính cấp phối riêng. Xem cách tự trộn bê tông: tỷ lệ và quy trình trộn. Sau khi đổ, vấn đề quan trọng không còn là số mét khối mà là điều kiện đông cứng và bảo dưỡng, được trình bày trong bê tông mất bao lâu để khô và phát triển cường độ.