円柱型枠を計算する方法: ステップバイステップ ガイド

円柱型枠の計算は、コンクリートの体積と接触表面積の 2 つの公式に帰着します。

計算するには 円柱型枠 、柱が保持するコンクリートの体積 (πr²h として計算) と型枠自体の接触表面積 (πDh として計算) の 2 つの数値が必要です。D は柱の直径、h は柱の高さです。これら 2 つの数値により、円柱用の鋼製型枠を調達するときに注文するコンクリートの量と指定するパネル システムの大きさが決まります。両方の計算を最初から正しく行うことで、費用のかかる打設途中での再注文を回避し、選択した型枠パネルが湿ったコンクリートが及ぼす側圧に実際に耐えることができます。このガイドの残りの部分では、実際の例を示しながら各公式を段階的に説明し、現場での実際の型枠のサイズ設定に影響を与える追加の要因について説明します。

ステップ 1: 必要なコンクリートの体積を計算する

型枠自体のサイズを決定する前に、円柱に必要なコンクリートの量を知る必要があります。この数値は、後で型枠設計で使用される圧力計算にも使用されるためです。

体積の公式

円柱の体積は次のように計算されます。 V = πr²h ここで、r は柱の半径、h は柱の高さ、π は約 3.14159 です。直径 0.8 メートル、高さ 3 メートルの柱の場合、半径は 0.4 メートルで、体積は 3.14159 × 0.4² × 3 となり、これはおよそに等しい 1.51立方メートル コンクリートの。

無駄と過多の調整

ほとんどの見積もりでは、流出、型枠のわずかなたわみ、柱底面での不均一な地面接触を考慮して、計算された体積に 5 ～ 10 パーセントの廃棄許容量を追加します。そのため、理論上の体積 1.51 立方メートルは、実際にはおよそ 1.6 ～ 1.66 立方メートルとして発注されることがよくあります。

ステップ 2: 円柱型枠の接触面積を計算する

コンクリートの体積がわかったら、次のステップは、注入および硬化のプロセス中にそのコンクリートを収容するために必要な型枠の表面積を計算することです。

表面積の計算式

円柱の型枠接触面積は次のように計算されます。 A = πDh ここで、D はカラムの直径、h はカラムの高さです。高さ 3 メートル、直径 0.8 メートルの柱の同じ例を使用すると、型枠の面積は 3.14159 × 0.8 × 3 に等しく、これはおよそになります。 7.54平方メートル 接触面の。

この番号が注文に重要な理由

円柱型枠 通常、パネルは標準の高さの湾曲したスチールまたはグラスファイバーのセクションとして供給されるため、総接触面積がわかれば、請負業者は指定された直径で柱を完全に囲むために必要なパネル セグメント、タイロッド、およびクランプ セットの数を判断できます。

実施例: 橋脚柱の型枠のサイズ設定

計算を具体的にするために、直径 1.2 メートル、高さ 5 メートルに指定された橋脚の柱を考えます。これは、円柱型枠を使用するインフラストラクチャ プロジェクトの一般的なサイズ範囲です。

これらの数値により、請負業者は、型枠システムが周囲 3.77 メートルを取り囲み、約 18.85 平方メートルの接触面積を提供する必要があることがわかります。これが、湾曲したパネル セクションの数と垂直方向の高さの増分を選択するための基礎となります。

コンクリートの横圧力の考慮

表面積だけでは型枠システムを完全に指定することはできません。これは、湿ったコンクリートが硬化する前にパネルの壁に対して大きな横圧力をかけ、この圧力が必要なパネルの厚さとタイロッドの間隔を決定するためです。

1. 横圧力は、打設高さ、打設速度、コンクリート温度、配合設計に応じて増加し、通常、国のコンクリート建設基準で参照されている標準的なコンクリート型枠の圧力式を使用して計算されます。
2. より速い注入速度とより高いシングルリフト注入により、より高いピーク圧力が生成されるため、多くの 円柱型枠 システムは、1 時間あたりの最大推奨注入量を指定します。
3. 次に、パネルの厚さとタイロッドまたはクランプの間隔を選択して、たわみを許容範囲内 (通常はパネル スパンのごく一部) に保ち、ストリッピング後に滑らかで均一なカラム表面を維持します。

実際の型枠のサイジングに影響を与える実際的な要因

コアの体積と面積の計算を超えて、実際のプロジェクトで円柱型枠がどのように指定され、発注されるかには、いくつかの実用的な詳細が一般的に影響します。

標準直径の増分

鋼製円柱型枠は通常、固定直径の増分で製造され、多くの場合、約 25 センチメートルから最大 1.2 メートル以上の範囲で 5 センチメートル刻みで製造されるため、プロジェクトの直径は、プロジェクトごとに特注で製造されるのではなく、最も近い利用可能な標準サイズに丸められることがよくあります。

パネルの高さとリフトの数

背の高い柱は、1、1.5、2、または 3 メートルの高さ増分で積み重ね可能な型枠セクションを使用して、複数のリフトで注入されることがよくあります。型枠の合計注文では、柱の高さに達するまでに必要な垂直セクションの数と作業プラットフォームの許容値を考慮する必要があります。

サイクルを再利用する

鋼製型枠パネルは通常、数十回の注入で再利用できるため、複数の同一の柱を使用するプロジェクトでは、プロジェクト内の柱の総数ではなく、同時に注入される柱の数に基づいて型枠の数量を計算することが多く、材料コストを削減するために同じパネルを連続注入で循環させます。

円柱型枠の一般的な用途

丸柱型枠が通常どこに適用されるかを理解することは、計画段階で正確な体積と面積の計算がなぜそれほど重要であるかを明確にするのに役立ちます。

• 橋脚や高速道路の高架橋の支柱では、一貫した柱の直径と滑らかな仕上げ面が構造的かつ美的優先事項となります。
• 高層建築のコアと支柱。同じ注入を繰り返す場合、再利用可能なスチール パネル システムの恩恵を受けます。
• 水処理施設やトンネル建設などの都市インフラ。丸い型枠が円筒状の構造要素を収容します。
• スポーツ複合施設、駅、空港の建物では、露出した円柱が目に見える建築上の特徴となることが多く、きれいなコンクリート仕上げが必要です。

概要: 円柱型枠に対する信頼性の高い公式ベースのアプローチ

まとめると、計算すると 円柱型枠 要件は、πr²h を使用するコンクリートの体積と πDh を使用する型枠接触面積という 2 つの単純な式から始まります。そこから、横方向のコンクリート圧力、標準的なパネル直径の増分、および打設リフトの数を考慮に入れて、生の計算を正確な材料注文に変換します。

丸柱プロジェクトの鋼製型枠サプライヤーを調達する場合、利用可能な直径の増分、パネルの高さのオプション、文書化された耐荷重能力を確認すると、物理的な型枠システムがコンクリートの量と注入中に耐える必要がある圧力の両方に適合する必要があるため、体積の計算だけに依存するよりも正確な計画の基礎が得られます。