Calculadora de relleno de hormigón para columnas
Estime el hormigón necesario para rellenar una columna circular en yardas cúbicas. Introduzca el diámetro en pulgadas y la altura en pies: útil para pilares, tubos de encofrado y columnas estructurales.
Estime el hormigón para rellenar columnas circulares
Fórmula del relleno de hormigón en columnas
Donde:
- \(d\) — diámetro de la columna, en pulgadas
- \(r\) — radio de la columna, en pies (dividir el diámetro entre 24 lo convierte de pulgadas a pies y lo reduce a la mitad)
- \(h\) — altura (profundidad) de la columna, en pies
- \(\frac{22}{7}\) — aproximación de \(\pi\)
- \(27\) — número de pies cúbicos en una yarda cúbica
Se trata de la fórmula estándar del volumen de un cilindro \(V = \pi r^{2} h\), con el diámetro convertido de pulgadas a un radio en pies y el resultado convertido de pies cúbicos a yardas cúbicas.
Relleno de hormigón en columnas – Ejemplo de cálculo
Ejemplo: un tubo de encofrado circular de 12 pulgadas de diámetro y 4 pies de altura debe rellenarse con hormigón. Introduzca Altura / Profundidad = 4 y Diámetro = 12.
\[ r = \frac{12}{24} = 0.5 \text{ pies} \]
\[ V = \frac{4 \times 0.5^{2} \times \frac{22}{7}}{27} = \frac{3.1429}{27} \approx 0.1164 \text{ yd}^{3} \]
Resultado: aproximadamente 0,12 yardas cúbicas de hormigón para una columna.
Cómo usar la calculadora
- Mida la altura (o profundidad) de la columna en pies e introdúzcala en el campo Altura / Profundidad.
- Mida el diámetro interior de la columna o del tubo de encofrado en pulgadas e introdúzcalo en el campo Diámetro.
- Lea el resultado en el campo Yardas cúbicas: es el hormigón necesario para rellenar una columna.
- Para varias columnas idénticas, multiplique el resultado por el número de columnas y añada un margen de desperdicio del 5–10 % antes de hacer el pedido.
¿Qué es el relleno de hormigón en columnas?
Las columnas circulares de hormigón aparecen en muchos proyectos: pilares de terrazas, columnas de porches, graneros con estructura de postes, cimentaciones de carteles y los pilares cilíndricos que sostienen vigas bajo una casa. El hormigón suele vertirse en tubos de encofrado de cartón (a menudo llamados Sonotubes) o en columnas huecas de acero, y la cantidad necesaria depende de solo dos dimensiones: el diámetro y la altura del cilindro.
El hormigón preparado se vende por yarda cúbica, por lo que estimar el volumen en yardas cúbicas se corresponde directamente con la forma de pedirlo. Una sola columna pequeña suele quedar por debajo de la carga mínima de un proveedor —normalmente en torno a una yarda cúbica—, en cuyo caso la mezcla de hormigón en bolsas resulta más práctica. Una bolsa de 80 lb (libras) rinde aproximadamente 0,6 pies³ (unas 0,022 yd³) de hormigón, de modo que la columna de 12 pulgadas × 4 pies del ejemplo anterior necesita un poco más de cinco bolsas; redondee a seis para contemplar el desperdicio.
El resultado es el volumen neto de la cavidad. Para convertirlo en un pedido, multiplíquelo por el número de columnas, añada el margen de desperdicio y compárelo con los tamaños de entrega. Si va a verter cimentaciones o una losa al mismo tiempo, sume este resultado al de nuestra calculadora de hormigón para cimentaciones y losas para que todo el trabajo quede cubierto con una sola entrega. Para comprobar el total de todo el proyecto, la calculadora de yardas de hormigón también resulta útil.
Hormigón necesario por pie de altura de columna
La tabla siguiente muestra el volumen de relleno de una columna circular por pie de altura, usando la misma fórmula que la calculadora. Multiplique el valor por la altura de la columna en pies.
| Diámetro (in) | Hormigón por pie de altura (yd³) | Hormigón por columna de 10 pies (yd³) |
|---|---|---|
| 8 | 0,0129 | 0,13 |
| 10 | 0,0202 | 0,20 |
| 12 | 0,0291 | 0,29 |
| 16 | 0,0518 | 0,52 |
| 18 | 0,0655 | 0,65 |
| 24 | 0,1164 | 1,16 |
| 30 | 0,1819 | 1,82 |
| 36 | 0,2619 | 2,62 |
Supuestos, limitaciones y consejos
- Altura en pies, diámetro en pulgadas. La calculadora convierte el diámetro en un radio en pies (\(d \div 24\)), pero usa el valor de la altura tal como se introduce, así que introduzca la altura en pies para obtener un resultado correcto en yardas cúbicas. Si su altura está medida en pulgadas, divídala entre 12 antes de introducirla.
- Cilindro recto y vertical. La fórmula asume un diámetro uniforme en toda la altura. Las columnas cónicas o los pilares con una base acampanada más ancha requieren calcular por separado el volumen adicional de la cimentación; consulte la calculadora de yardas de hormigón para cimentaciones.
- Armadura de refuerzo y anclajes. Las barras de refuerzo, los pernos de anclaje y los postes interiores desplazan una pequeña cantidad de hormigón, normalmente entre un 1 % y un 3 %, lo cual suele quedar cubierto por el margen de desperdicio.
- Aproximación de π. La calculadora usa 22/7 para \(\pi\), lo que difiere del valor real en menos de un 0,04 %, algo insignificante para efectos de pedidos.
- Pida de más. Añada un 5–10 % por derrames, un fondo de excavación irregular y variaciones en la mezcla; un proveedor de hormigón preparado generalmente no puede entregar una carga pequeña adicional.
- Solo columnas circulares. Para columnas rectangulares o muros, use en su lugar la calculadora de muros de hormigón.
Preguntas frecuentes
¿Cómo calculo a mano el hormigón para una columna circular?
Use la fórmula del cilindro \(V = \pi r^{2} h\). Divida el diámetro en pulgadas entre 24 para obtener el radio en pies, elévelo al cuadrado, multiplique por la altura en pies y por \(\pi\): el resultado está en pies cúbicos. Luego divida entre 27 para convertirlo a yardas cúbicas. Para un tubo de 10 pulgadas y 5 pies de altura: \(r = 10/24 \approx 0.417\) pies, \(V \approx 0.417^{2} \times 5 \times \pi \div 27 \approx 0.10\) yd³.
¿Debo introducir la altura sobre el suelo o la longitud total del tubo?
Introduzca la longitud total de hormigón que va a verter, incluida la parte subterránea. Los pilares de terrazas y las cimentaciones suelen extenderse por debajo de la línea de congelación, y esa sección enterrada también necesita hormigón. Si parte del agujero se rellenará con grava para el drenaje, mida solo la profundidad que será realmente de hormigón, no la profundidad total del agujero.
¿Cómo convierto el resultado en bolsas de mezcla de hormigón?
Multiplique las yardas cúbicas por 27 para obtener pies cúbicos y luego divida entre el rendimiento por bolsa. Una bolsa de 80 lb rinde unos 0,6 pies³, y una de 60 lb unos 0,45 pies³. Así, 0,12 yd³ (3,14 pies³) necesita aproximadamente seis bolsas de 80 lb. Redondee siempre hacia arriba y compre una o dos bolsas extra: quedarse corto a mitad del vertido es un problema mayor que sobrar material.
¿Por qué sale mal el resultado si introduzco la altura en pulgadas?
La fórmula asume que la altura está en pies; solo el diámetro se convierte automáticamente. Si introduce 48 en lugar de 4 para una columna de 4 pies, la respuesta es 12 veces demasiado grande. Divida primero entre 12 cualquier altura medida en pulgadas, o exprésela en pies decimales (p. ej., 4 pies 6 pulgadas = 4,5 pies). Este es el error más común con este tipo de cálculo.
¿Cuánto hormigón necesito para una medida común de Sonotube?
Por pie de altura: un tubo de 10 pulgadas requiere unas 0,02 yd³, uno de 12 pulgadas unas 0,03 yd³, y uno de 18 pulgadas unas 0,07 yd³. Así, un tubo de 12 pulgadas hundido 4 pies de profundidad necesita aproximadamente 0,12 yd³, o unas seis bolsas de 80 lb. Dado que ni siquiera varias columnas suelen alcanzar la carga mínima de una yarda cúbica de un proveedor, la mezcla en bolsas suele ser la opción más económica para trabajos pequeños.
¿Debo restar el volumen de la jaula de refuerzo o de un poste de madera dentro del tubo?
Las jaulas de refuerzo y los pernos de anclaje desplazan muy poco, normalmente entre un 1 % y un 3 % del volumen, lo cual queda cubierto por el margen de desperdicio habitual del 5–10 %. Un poste macizo de madera o acero incrustado en el hormigón desplaza más: reste su área de la sección transversal por la profundidad incrustada. Para un poste de 6×6 en un tubo de 12 pulgadas, eso elimina alrededor del 20 % del hormigón necesario.
¿Qué ocurre si mi pilar tiene una base acampanada o ensanchada?
La calculadora solo contempla un cilindro recto de diámetro uniforme. Una base acampanada, una zapata más ancha o una cimentación escalonada debe estimarse por separado: trate el ensanche como un cilindro corto más ancho o como un tronco de cono y sume su volumen al resultado de la columna. Compare el total combinado con la carga mínima de su proveedor antes de decidir entre hormigón preparado y mezcla en bolsas.