محاسبه دقیق مقدار مورد نیاز میلگرد در ساختمان یک طبقه، یکی از مهمترین مراحل طراحی و اجرای سازه است. این محاسبه بر اساس عوامل مختلفی همچون ابعاد ساختمان، نوع خاک، بارهای وارده (مانند وزن ساختمان، بار زنده، بار باد و زلزله) و آییننامههای ساختمانی (مانند آییننامه 2800 ایران) انجام میشود. هدف از این محاسبه، تعیین مقدار و قطر میلگرد مورد نیاز برای هر عضو سازهای (ستونها، تیرها، فونداسیون و …) است تا سازه بتواند در برابر بارهای وارده مقاومت کرده و ایمنی ساکنان را تأمین کند. علاوهبراین پیمانکاران بتوانند مقدار میلگرد مورد نیاز برای سازه را تخمین بزنند و پس از استعلام قیمت میلگرد که تا حد زیادی به نوسانات قیمت آهن امروز وابسته است، بودجه مورد نیاز را تأمین کنند. با توجه به پیچیدگی محاسبات و تأثیر مستقیم آن بر مقاومت و دوام ساختمان، توصیه میشود این کار توسط مهندسان عمران مجرب و با استفاده از نرمافزارهای تخصصی انجام شود.
محاسبه میلگرد فونداسیون یک طبقه
برای محاسبه میزان میلگرد فونداسیون یک طبقه باید تمامی میلگردهای ستون و سقف حساب شود. میلگردهای فونداسیون معمولاً بهصورت طولی، عرضی و تقویتی اجرا میشوند. پس لازم است ابتدا تعداد میلگردهای طولی، تقویتی و عرضی محاسبه شوند.
محاسبه مقاطع طولی فونداسیون
مقاطع طولی فونداسیون در ساختمان بخش مهمی در استحکام سازه هستند که در طول فونداسیون اجرا میشوند. برای برآورد هزینه کلی میلگردهای ساده یا آجدار مورد نیاز توجه به قیمت میلگرد ساده یا آجدار بسیار مهم است. مقطع طولی معمولاً در دو ردیف بالا و پایین فونداسیون قرار میگیرد. برای محاسبه وزن میلگردهای طولی فونداسیون ابتدا باید طول میلگردها را مشخص کرد. البته قبل از این محاسبه لازم است با دو مفهوم کاور و خم آشنا شوید. کاور فاصله میلگرد از سطح بتن را مشخص میکند و خم به قرارگیری بهتر میلگرد در بتن کمک میکند. با استفاده از این فرمول میتوان طول میلگردهای طولی را محاسبه کرد.
طول میلگرد طولی = طول محور + (طول خم × ۲) – (طول کاور × ۲)
محاسبه مقاطع عرضی فونداسیون
میلگردهای عرضی در عرض فونداسیون قرار میگیرند که برای توزیع بارها بهطور یکنواخت در سازه طراحی شدهاند. نحوه محاسبه طول میلگرد عرضی مشابه با میلگردهای طولی است با این تفاوت که بهجای طول محور، باید عرض محور را در نظر گرفت. برای محاسبه طول میلگرد عرضی از فرمول زیر استفاده میکنیم:
طول میلگرد عرضی = عرض محور + (طول خم × ۲) – (طول کاور × ۲)
محاسبه مقاطع تقویتی فونداسیون
مقاطع تقویتی فونداسیون بهمنظور افزایش مقاومت کششی بتن طراحی میشوند و نقش مهمی در استحکام کلی سازه دارند. برای محاسبه وزن میلگردهای تقویتی ابتدا باید تعداد میلگردها را مشخص کرده و سپس آن را در طول و وزن واحد طول ضرب کرد. فرمول محاسبه وزن میلگرد تقویتی به شکل زیر است.
وزن میلگرد تقویتی فونداسیون = طول میلگرد × تعداد × وزن واحد طول
محاسبه میلگرد اسکلت ساختمان یک طبقه
برای محاسبه میزان میلگرد مورد نیاز در اسکلت ساختمان یک طبقه، لازم است به نوع اسکلت آن توجه شود. اسکلت ممکن است بتنی یا فولادی باشد و هر یک از این دو نوع به تعداد متفاوتی میلگرد نیاز دارند. برای محاسبه هزینههای ساخت، اطلاعات دقیق درباره قیمت میلگرد کلاف و سایر مصالح لازم است. با دانستن این قیمت میتوان درباره هزینههای پروژه پیشبینی و بر اساس آن طرحهای اقتصادی مناسبی را پیادهسازی کرد. در ادامه میزان میلگرد مورد نیاز برای هر نوع اسکلت بررسی میشود.
اسکلت بتنی: میزان میلگرد موردنیاز برای اسکلت بتنی ساختمان یک طبقه به نوع طراحی آن بستگی دارد. در ساختمانهایی که از سیستم قاب خمشی و دیوار برشی استفاده میکنند به ازای هر مترمربع از سطح ساختمان معمولاً ۳۵ تا ۴۵ کیلوگرم میلگرد نیاز است. این مقدار به علت استفاده از میلگردهای تقویتی برای افزایش استحکام سازه در برابر بارهای جانبی و عمودی است. در سیستمهای بتنی سادهتر مانند اسکلت بتنی معمولی به ازای هر مترمربع حدود ۴۰ تا ۵۵ کیلوگرم میلگرد لازم است تا مقاومت کافی برای سازه فراهم باشد.
اسکلت فولادی: در ساختمانهایی با اسکلت فولادی میزان میلگرد موردنیاز نیز بر اساس نوع طراحی و روش اجرایی تعیین میشود. اگر از روش مهاربندی استفاده شود معمولاً به ازای هر مترمربع از سطح ساختمان بین ۴۵ تا ۶۵ کیلوگرم میلگرد نیاز است. در مقابل اگر از سیستم قاب خمشی استفاده شود این مقدار افزایش مییابد و به ازای هر مترمربع ۶۵ تا ۹۰ کیلوگرم میلگرد لازم است. این تفاوت به دلیل نحوه انتقال بارها و استحکام لازم در برابر نیروهای جانبی و خمشی است.
محاسبه میلگرد سقف و ستون ساختمان یک طبقه
برای محاسبه میزان میلگرد موردنیاز در سقف و ستون ساختمان یک طبقه باید نوع سقف مورد استفاده را در نظر گرفت. اگر سقف از نوع دال دوطرفه باشد به ازای هر مترمربع معمولاً بین ۶۰ تا ۸۵ کیلوگرم میلگرد نیاز است. در صورت استفاده از سقف تیرچهبلوک این مقدار کاهش مییابد و به ۵ تا ۷ کیلوگرم برای هر مترمربع میرسد.
برای سقفهای کامپوزیتی به ازای هر مترمربع به ۸ تا ۱۲ کیلوگرم میلگرد نیاز است. سقف دال بتنی توپر نیز به ۱۰ تا ۱۶ کیلوگرم میلگرد به ازای هر مترمربع احتیاج دارد. همچنین برای ساختمانهایی با اسکلت فلزی هر ستون معمولاً به ۱۲ الی ۱۸ کیلوگرم آرماتور یا در صورت دلخواه میلگرد بستر نیاز دارد. با توجه به این مقادیر و همچنین با اطلاع از قیمت میلگرد بستر میتوان به تخمین دقیقی دربارهی هزینههای ساخت دستیافت.
نحوه محاسبه میلگرد مورد نیاز برای ساختمان
برای محاسبه میلگرد مورد نیاز ساختمان ابتدا باید مقدار میلگردهای لازم برای فونداسیون، اسکلت، سقف و ستون را مشخص کنید. سپس با توجه به این مقادیر به محاسبه کلی میلگرد ساختمان بپردازید. در اجرای اسکلت سقف یا ستون ممکن است روشهای مختلفی استفاده شود.
بهعنوانمثال، اگر سقف بهصورت رابیتسکاری باشد باید فاصله میلگردها را محاسبه کرده و تعداد آنها را به دست آورد. سپس با دانستن وزن هر میلگرد وزن کل میلگردهای سقف را محاسبه کرد. این روشها به شما کمک میکند تا برآورد دقیقی از میزان میلگرد و هزینههای مربوط به آن داشته باشید. همچنین شما میتوانید با شمارهگیری (05131916☎) از انواع روشهای خرید این مقاطع فولادی به صورت نقدی یا خرید آهن آلات با چک و خرید اعتباری اقساطی مطلع شوید. در ادامه نحوه محاسبه میلگرد برای ساختمانهای یک طبقه، دوطبقه و سهطبقه را بررسی میکنیم.
میلگرد مورد نیاز برای ساختمان یک طبقه
برای ساخت ساختمانهای یک طبقه معمولاً از میلگردهای سایز 16 یا 18 استفاده میشود که با خاموتهای سایز 8 یا 10 احاطه شدهاند تا استحکام لازم را فراهم کنند. بهطورکلی در هر طبقه 8 عدد میلگرد بهصورت مربعی قرار میگیرد که در هر جهت 3 میلگرد وجود دارد. با این ترتیب برای ساخت یک سازه یک طبقه بهطور میانگین به حدود 35 کیلوگرم میلگرد نیاز است. همچنین، حداقل ابعاد ستونها در این نوع ساختمانها 30 سانتیمتر در نظر گرفته میشود که نقش مهمی در تحمل بارهای ساختمان دارد.
میلگرد مورد نیاز برای ساختمان دو طبقه
برای سازههای دو طبقه میلگردهای سایز 16 و 18 بهعنوان گزینههای مناسب شناخته میشوند. با توجه به الزامات ساخت این نوع ساختمان در هر مترمربع از سازه به حداقل 40 کیلوگرم میلگرد نیاز است. برای محاسبه دقیق میزان میلگردهای مورد نیاز، میتوان به جدول وزنی میلگرد مراجعه کرد و اطلاعات مربوط به وزن و ابعاد مختلف میلگردها را در آن بررسی کرده و میلگردهای مورد نیاز را برآورد کرد.
میلگرد مورد نیاز برای ساختمان سه طبقه
در ساختمانهای سهطبقه از میلگردهای با سایز 14، 16 و 20 استفاده میشود که به همراه خاموتهای سایز 8 یا 10 نصب میشوند. در هر ستون معمولاً 16 میلگرد قرار داده میشود که این میلگردها بهصورت 5 میلگرد در هر ردیف از ضلع مربع جایگذاری میشوند. بهطورمعمول در طبقات پایینی از میلگردهای سایز بزرگتر استفاده میشود تا از استحکام بیشتری برخوردار باشد.
عوامل مؤثر در محاسبه تعداد میلگرد مورد نیاز برای ساختمان
در محاسبه تعداد میلگرد مورد نیاز برای ساخت ساختمان چندین عامل مؤثر وجود دارد که هر یک بهطور مستقیم بر هزینه و کیفیت سازه تأثیر میگذارد. ازآنجاییکه میلگرد یکی از مهمترین عناصر سازهای به شمار میآید توجه به این عوامل به بهینهسازی مصرف آن کمک میکند.
تأثیر نوع ساختمان: نوع ساختمان بهشدت در محاسبه تعداد میلگرد مورد نیاز تأثیرگذار است. سازههایی که دارای طراحیهای پیچیده و چندطبقه هستند معمولاً به میلگرد بیشتری نیاز دارند تا استحکام لازم را در برابر بارهای وارده و شرایط جوی فراهم کنند. بهعنوانمثال در ساخت یک ویلای دوبلکس با طراحی نامنظم یا یک ساختمان چندطبقه نیاز به فونداسیون مستحکمتر و تعداد بیشتری میلگرد است.
تأثیر نوع خاک: نوع خاک منطقه نیز عاملی مهمی در محاسبه تعداد میلگرد موردنیاز برای ساخت ساختمان است. اگر خاک محل ساختوساز از مقاومت کافی برخوردار نباشد یا مدل خاک با نوع سازه تناسب نداشته باشد امکان بروز نشستهای ناگهانی و مخرب افزایش پیدا میکند. در این موارد استفاده از میلگردهای بیشتر به جبران ضعف مقاومت خاک کمک میکند.
تأثیر نوع سقف: نوع سقف در محاسبه میلگرد موردنیاز برای ساختمان بسیار مؤثر است. سقفهای مختلف، مقاومت متفاوتی در برابر تنشها و زلزله دارند. بهعنوانمثال، سقفهای دال بتنی یا وافل به دلیل مقاومت کمتر خود در برابر زلزله به مقدار بیشتری میلگرد نیاز دارند؛ بنابراین انتخاب نوع سقف بهشدت بر محاسبه مقدار میلگرد و درنهایت بر استحکام کلی ساختمان تأثیر دارد.
تأثیر ارتفاع سقف: ارتفاع سقف یکی دیگر از عوامل تأثیرگذار بر تعداد و مقدار میلگرد موردنیاز برای ساختمانهای یک تا سهطبقه است. با افزایش ارتفاع سقف بهطور طبیعی نیاز به میلگرد بیشتری است. این افزایش مصرف میلگرد ناشی از نیاز به تأمین استحکام بیشتر برای تحمل بارهای اضافی در سازه است.
تأثیر فاصله بین ستونها: فاصله بین ستونها یا طول دهانه نیز بر تعیین مقدار میلگرد موردنیاز تأثیر دارد. برای سازههای با دهانه بلند که طول آنها به 10 تا 12 متر میرسد بهطور متوسط برای هر مترمربع حدود 2 تا 4 کیلوگرم میلگرد نیاز است. این افزایش تعداد میلگرد مستقیماً بر عوامل مختلفی مانند قیمت میلگرد ساده تأثیرگذار است.
سخن پایانی
محاسبه میلگرد مورد نیاز برای ساختمان از اهمیت بالایی برخوردار است. با در نظر گرفتن عواملی نظیر نوع سازه، شرایط خاک، نوع سقف و ارتفاع میتوان از بروز مشکلات ساختاری جلوگیری کرد. این محاسبات نهتنها به افزایش ایمنی و استحکام ساختمان کمک میکند بلکه میتواند به بهینهسازی هزینهها و مصرف مصالح نیز منجر شوند؛ بنابراین، توجه به جزئیات و استفاده از منابع معتبر در خرید میلگرد و سایر مصالح ساختمانی برای دستیابی به یک سازه مقاوم و پایدار ضروری است.
سؤالات متداول
- چه عواملی بر مقدار میلگرد مورد نیاز برای یک ساختمان تأثیرگذار است؟
عوامل مختلفی ازجمله نوع ساختمان، نوع خاک، نوع سقف، ارتفاع سقف، فاصله بین ستونها و پیچیدگیهای طراحی بر مقدار میلگرد مورد نیاز تأثیرگذار هستند. هر یک از این عوامل نیاز به میلگرد را تغییر میدهند و لازم است که در زمان طراحی به آنها توجه شود.
- برای ساختمانهای یک طبقه چه مقدار میلگرد مورد نیاز است؟
برای ساختمانهای یک طبقه معمولاً به حدود 35 کیلوگرم میلگرد نیاز است. این میلگردها بهطور عمده سایز 16 یا 18 هستند که با خاموتهای سایز 8 یا 10 احاطه میشوند.
- چه مقدار میلگرد برای ساختمانهای دو طبقه نیاز است؟
در ساختمانهای دو طبقه به ازای هر مترمربع حداقل 40 کیلوگرم میلگرد نیاز است. معمولاً از میلگردهای سایز 16 و 18 برای این سازهها استفاده میشود.
- آیا نوع سقف بر مقدار میلگرد مورد نیاز تأثیر دارد؟
بله، نوع سقف تأثیر زیادی بر مقدار میلگرد مورد نیاز دارد. بهعنوانمثال سقف دال بتنی یا وافل به مقدار بیشتری میلگرد نسبت به سقف تیرچهبلوک نیاز دارد زیرا مقاومت آن در برابر زلزله کمتر است.
- برای محاسبه وزن میلگردها از چه فرمولهایی استفاده میشود؟
وزن میلگردها معمولاً با استفاده از فرمولهای مربوط به طول و تعداد میلگردها محاسبه میشود. برای محاسبه وزن میلگردهای طولی و عرضی میتوان از فرمولهای مربوط به طول میلگرد و وزن واحد طول استفاده کرد.
- ارتفاع سقف چه تأثیری بر مصرف میلگرد دارد؟
ارتفاع سقف یکی از عوامل مؤثر در محاسبه مقدار میلگرد است. هر چه ارتفاع سقف بیشتر شود نیاز به میلگرد نیز بهتناسب افزایش خواهد یافت زیرا برای حفظ استحکام سازه به میلگرد بیشتری نیاز است.