Betonin määrälaskenta

Betonin tilavuus on valettu kiintoaine, joka tilataan valmisbetonina kuutiojaardeina tai kuutiometreinä. Muotti on muottiin koskettavan betonipinnan ala. Raudoitus lasketaan painon mukaan ja elementit kappaleittain. Nämä neljä eivät skaalaudu toisistaan millään kiinteällä tavalla, joten kukin lasketaan omilla ehdoillaan. Jäljittämäsi pohjakuvan ääriviiva on vain lähtögeometria; saumat, pintakäsittelyt, valuun upotetut osat ja mahdollinen tasauskerros muodostavat lisäeriä, jotka mitataan pituutena, alana tai kappalemääränä.

Betoni mitataan nettona paikalleen kiinnitettynä, eli todellisena valettuna kiintoaineena. Muotitetussa työssä tämä kiintoaine ulottuu muotin ulkopintaan, ei muotin sisäpintaan, rakenteelliseen keskilinjaan eikä arkkitehtoniseen valmiiseen pintaan. Jäljittäminen muotin sisäpintaan aliarvioi tilavuuden laatassa noin 2–5 prosentilla ja ohuissa rakenneosissa enemmänkin. Kun betoni valetaan maata tai täytemursketta vasten, raja on tarkka kaivettu tai tasattu linja.

Jokainen standardi on tästä yhtä mieltä. RICS NRM2 mittaa betonin nettona eikä salli lisää muotin taipumalle, Australian ja Uuden-Seelannin standardi mittaa nettona paikalleen kiinnitettynä, ja CESMM4 sekä saksalainen VOB yhdessä DIN 18331:n kanssa laskuttavat rakenneosan todellisten mittojen mukaan. Alueellinen eroavaisuus on kokonaan tämän jälkeen, vähennyskynnyksissä ja hukan käsittelyssä.

Betoni mitataan nettona, mutta pieniä aukkoja, kuten yksittäistä putkiläpivientiä, ankkuritaskua tai holkkia, ei vähennetä, koska niiden muotittaminen maksaa enemmän kuin niillä säästetty betoni. Jokainen mittausmenetelmä asettaa aukon vähimmäiskoon, jonka alapuolella mitään ei vähennetä, ja tämä kynnys on yksi alan selkeimmistä alueellisista eroista. Yhdistyneessä kuningaskunnassa RICS NRM2:n mukaan vähennystä ei tehdä alle 0,05 kuutiometrin aukoista, lukuun ottamatta urapalkki- ja kasettilaattoja. Saksalaisen VOB:n ja DIN 18331:n mukaan aukot, läpiviennit ja upotukset vähennetään vain, kun yksittäisen koko ylittää tilavuudeltaan 0,5 kuutiometriä tai 0,1 kuutiometriä metriä kohti urille ja kanaville; pinta-alana vähennetään vain yli 2,5 neliömetrin aukot. Yhdysvallat, jolla ei ole lakisääteistä mittausmenetelmää, noudattaa brittiläistä mallia: jätä huomiotta yksittäiset läpiviennit, viemärit, ankkuritaskut ja pienet perustukset, mutta vähennä suuret kuopat, lietekaivot, porras- ja hissiaukot sekä täydet varaukset.

Yksi sääntö pätee kaikkialla: raudoitusta, valuun upotettua rakenneterästä ja valuun upotettuja tarvikkeita ei koskaan vähennetä betonin tilavuudesta. Australian ja Uuden-Seelannin käytäntö lisää yhden vivahteen: valuun upotetut onttoteräsprofiilit syrjäyttävät betonia ja vähennetään.

Tasalaatta hinnoitellaan vakiopaksuutensa mukaan. Paksunnetut reunat, reunapalkit, vinopaksunnokset, monoliittiset perustukset ja maanvaraiset palkit lasketaan erikseen, koska jokaisella on eri syvyys, oma reunamuottinsa ja oma raudoituksensa. Tasainen alue mitataan yhdellä paksuudella, ja sitten paksunnoksissa oleva ylimääräinen betoni lisätään erillisenä pituus- tai tilavuuseränä.

RICS NRM2 jakaa betonin edelleen sijainnin, suunnan ja paksuuden matriisiin: massabetoni (raudoittamaton irtobetoni), vaakatyö, enintään 15 asteen kalteva työ, yli 15 asteen kalteva työ ja pystytyö, kukin jaettuna enintään 300 millimetriä paksuun ja yli 300 millimetriä paksuun. Korotus luokitellaan pystyrakenteeksi vain, kun sen korkeus on yli kolme kertaa sen leveys. Yhdysvaltain käytäntö jakaa väljemmin rakenneosatyypin mukaan (laatta, anturat, seinä, pilari) ilman muodollista jaottelua; tämä rakenneosajako on laskentakäytäntö eikä mittausmenetelmän lauseke, koska MasterFormatin osasto 03 -järjestelmä jäsentää eritelmäosioita, ei määriä.

Muotti on oma eränsä, joka mitataan muottiin todellisuudessa koskettavan betonipinnan alana. Yhdysvalloissa tämä on kosketuspinta-alan neliöjalkoja eli SFCA; saksalainen termi on muotitettujen pintojen oikaistu ala. Se kattaa laatan reunat, seinäpinnat (molemmat puolet, kun molemmat muotitetaan), palkkien sivut ja alapinnat, pilarien sivut sekä porrasaskelmien etenemät. Maata vasten valetut pinnat ja avoimet yläpinnat, jotka jätetään oikaistuiksi tai hierretyiksi, eivät ole muottia. Kosketuspinta-alalla ei ole kiinteää suhdetta pohjapinta-alaan: kuuden tuuman laatan reuna tuottaa kehäpituutensa kerrottuna puolen jalan korkeudella, ei laatan alaa.

Aukot käsitellään eri tavoin alueittain. RICS NRM2 pitää seinäpinnan mitattuna bruttona ja laskuttaa kunkin aukon extra-over-eränä jaoteltuna enintään 5 neliömetriin, 5–10 neliömetriin ja yli 10 neliömetriin, sisältäen sen muotittamisen työn. Saksalainen VOB sen sijaan vähentää yli 2,5 neliömetrin aukot ja laskuttaa pielen tai karmin kosketuspinta-alan erikseen. Kummassakin tapauksessa pienet aukot jäävät muottialaan.

Raudoitus hinnoitellaan ja tilataan painon mukaan kaikkialla: kunkin koon yhteenlaskettu tankopituus kerrotaan tuon koon kiinteällä nimellispainolla pituusyksikköä kohti ja summataan tonnimääräksi. Yhdysvalloissa tankokoot kulkevat tuuman kahdeksasosina (numerosta 3 numeroon 18), ja nimellispainot määräävät ASTM A615 ja A615M. Numero 3 -tanko painaa 0,376, numero 4 painaa 0,668, numero 5 painaa 1,043, numero 6 painaa 1,502 ja numero 8 painaa 2,670 paunaa jalkaa kohti, joten yksi tonni numero 4 -tankoa on noin 2 994 juoksevaa jalkaa. Metriset standardit käyttävät millimetrihalkaisijoita. Tangot eritellään koon mukaan, ja hitsattu teräsverkko tai verkko lasketaan alan eikä tankopainon mukaan, ja paino neliömetriä kohti ilmoitetaan.

Jatkokset ovat se kohta, jossa alueet eroavat toisistaan. Tangot tulevat vakiopituuksina ja limittyvät jatkoksissa, joten todellinen teräs ylittää keskilinjan pituuden. Vetojatkos on tyypillisesti B-luokan jatkos, jonka ACI 318 asettaa 1,3 kertaa ankkurointipituudeksi, usein arvioituna noin 40 tangonhalkaisijaksi. Yhdysvaltain yksityiskohtaisessa tankoluettelokäytännössä jatkos lisätään nimenomaisesti kuhunkin tankoon, jotta tonnimäärä sisältää sen. RICS NRM2:n mukaan yksikköhinnan katsotaan sisältävän jatkokset, koukut, sidontalangan, katkaisun ja taivutuksen, joten määrälaskenta käyttää nettotankopituuksia. Saksalainen VOB jättää niin ikään sidontalangan, valssaustoleranssin ja tangon katkaisuhukan mitatun painon ulkopuolelle, paitsi että verkon hukka, joka ylittää 10 prosenttia asennetun verkon massasta, maksetaan lisäksi. Kun tangon katkaisuromu lisätään tilauspuolella, se on noin 5–10 prosenttia; jatkoksia ja erillistä romulisävaraa ei pidä laskea kahteen kertaan.

Mitattu tilavuus on paikalleen valettu kiintoaine, mutta tilattu valmisbetonin tilavuus lisää varauksen läikkymiselle, säiliöön jäävälle betonille, painumalle, muotin taipumalle ja erityisesti epätasaisen pohjamaan ylikaivulle. ASTM C94 ja C94M luettelevat nämä varaukset ostajalle ilmoittamatta prosenttilukua. Yleisen käytännön mukaan tasalaatan lisävara alkaa noin 5 prosentista, nousee noin 7–8 prosenttiin epäsäännöllisissä tai monikaistaisissa valuissa ja saavuttaa noin 10 prosenttia huokoisen tai ylikaivetun aluspohjan päällä. Tämä kerroin kuuluu vain tilausmäärään; se ei koskaan kasvata netto-tarjous- tai laskutusmittaa.

Lohko- ja yksikköpäällystyksessä sen sijaan on kuviokohtainen hukka, koska viistoleikkaus aiheuttaa rikkoutumista: juokseva ladonta noin 7–10 prosenttia, korikudonta noin 12–15 prosenttia, kalanruoto- tai 45 asteen kuviot noin 15–20 prosenttia sekä ympyrä- tai viuhkakuviot noin 20–25 prosenttia. Nämä kuviovälit ovat laskentakäytäntöä eivätkä julkaistuja lausekkeita. Valettu tasotyö jäljitetään pohjapinta-alana ulkoreunaan ja muunnetaan sitten paksuuden avulla tilavuudeksi.

Laatan ääriviiva ohjaa myös useita eriä, jotka eivät ole tilavuutta, muottia eivätkä raudoitusta. Pintakäsittelyt, kuten koneellinen hierto, teräshierto ja harjapinta, sekä jälkihoito ja tiivistys, ovat laatan yläpinnan ala-erä, joka mitataan neliöjalkoina tai neliömetreinä; RICS NRM2 luettelee yläpintojen hierron ja oikaisun omana ala-eränään. Työ-, kutistumis- ja liikuntasaumat sekä saumanauhat ovat pituuseriä, jotka mitataan pituutena ja eritellään saumatyypin mukaan, ja niiden saumamassa ja tartunnat ilmoitetaan. Saumajako on suunnittelulähtötieto, jota ACI 360R käsittelee, mutta määrälaskennan tuotos on juoksupituus tyypeittäin. Valuun upotettavat tarvikkeet, kuten ankkuripultit, upotus- ja peruslevyt, tartunnat, holkit ja laakerityynyt, luetellaan tyypin ja koon mukaan, eikä niitä koskaan vähennetä tilavuudesta.

Tasauskerros, ohut laihaseoksinen tasauskerros laattojen ja perustusten alla, on erillinen vaakasuora betonierä omalla paksuudellaan ja alemmalla lujuusluokan seoksellaan; RICS NRM2 luettelee sen vaakatyön sisällä, joten sitä ei saa yhdistää rakenteelliseen laattaan. Muottimateriaalikaan ei ole yksi yhteen kosketuspinta-alan kanssa, koska muottivaneria käytetään uudelleen useissa valuissa; ACI 347 käsittelee uudelleenkäyttökertojen määrää kustannusvipuna ja jättää uudelleenkäyttömäärän hankekohtaiseksi lähtötiedoksi.

Elementit ja jännitetty betoni rikkovat paikallavalumallin: työmaalla ei ole muottieränä, ja vallitseva mitta on kappale eli kappalekohtainen. PCI:n ohjeistus toteaa nimenomaisesti, että pystytys tarjotaan kappalekohtaisesti eikä tonnia tai neliöjalkaa kohti, koska käsittely- ja nostokustannukset seuraavat nostojen määrää ja kokoa. TT-laatat, ontelolaatat, seinäelementit, pilarit ja palkit lasketaan tyypin ja koon mukaan, ja niistä raportoidaan ristiin pystytetty ala julkisivu- tai kansilaajuutta varten sekä paino kuljetus- ja nosturin mitoitusta varten.

Lopuksi, pidä nämä kolme käyttötarkoituksen mukaista määrää erillään, koska sama seinä tuottaa kolme eri lukua. Mitattu nettomäärä, joka on tarjoamista, edistymälaskutusta ja kustannusten hallintaa varten, on paikalleen valettu kiintoaine muotin pintaan asti aukkokynnyksiä soveltaen ja ilman hukkaa. Tilattu määrä, joka on hankintaa varten, on netto lisättynä hukalla ja ylitilauksella, pyöristettynä ylöspäin valmisbetonin porrastukseen, raudoituksen jatkokset ja romu mukaan lukien. Maksua varten mitattu määrä, jota käytetään infra- ja tielaskutuksen edistymässä, on tähän mennessä paikalleen valettu nettomäärä maksuerittäin, ilman hukkaa, koska se sisältyy urakoitsijan yksikköhintaan. Tilausmäärän raportoiminen laskutusmääränä ylilaskuttaa tilaajaa; nettomäärän raportoiminen tilauksena alimitoittaa valun.