محاسبه تعداد میلگرد در ستون

ستون عضوی از ساختمان است که نیرو‌های محوری را تحمل می‌کند و در واقع برای تحمل فشار طراحی شده است. بنابراین در ستون از میلگرد استفاده می‌شود تا میزان مقاومت ستون را بالا ببرد. اما اگر تعداد میلگرد در ستون بیش از حد مورد نیاز باشد، باعث افزایش وزن ساختمان و هزینه ساخت می‌شود.

با توجه به اهمیت این موضوع در ساخت و ساز ساختمان، در این مطلب به این موضوع می‌پردازیم که در تعداد میلگرد در ستون به چه عواملی بستگی دارد و وزن میلگردهای آن چطور محاسبه می‌شوند. در ادامه همراه وبلاگ آیرومارت باشید.

ستون چیست و چه اهمیتی در سازه دارد؟

ستون‌ها قسمت‌های عمودی سازه محسوب می‌شوند که وظیفه انتقال بار ساختمان به فونداسیون یا زمین را بر عهده دارند. در واقع ستون‌ها بارهایی را که بر اثر برف، طوفان و زلزله یا دلایل دیگر به ساختمان وارد می‌شوند را تحمل می‌کنند. همانطور که استخوان‌ها وزن بدن را تحمل می‌کنند و به زمین انتقال می‌دهند، ستون نیز همین کار را انجام می‌دهد.

بیشتر بدانید: فونداسیون چیست؟

ستون‌ها به قدری در استحکام ساختمان اهمیت دارند که گاهی آسیب رسیدن به یک ستون می‌تواند منجر به تخریب یا فروریختن ساختمان شود. به همین دلیل، در ساختمان‌های جدید که بیشتر به شکل طبقاتی ساخته می‌شوند، طراحی ستون‌ها و اطمینان از استحکام آنها بسیار مهم است.

میلگرد یکی از اجزای اصلی ستون‌ها محسوب می‌شود. به ویژه در ساختمان‌های بتنی، میلگردها از اهمیت بیشتری برخوردارند. محاسبه تعداد میلگرد در ستون برای رعایت استانداردهای ساخت و اطمینان از استحکام سازه اهمیت دارد، اما بر میزان هزینه‌های ساخت نیز تاثیر می‌گذارد.

لازم به ذکر است که هر عضو عمودی در سازه ساختمان، به عنوان ستون در نظر گرفته نمی‌شود. تنها برخی از اعضای عمودی ساختمان را می‌توان ستون در نظر گرفت که طول موثر آنها بیش از ۳ برابر سطح مقطع آنها باشد. همچنین در یک سازه، همه ستون‌ها اهمیت یکسانی ندارند. برخی از ستون‌ها ممکن است صرفا تزئینی باشند. در حالی که بعضی از ستون‌ها بار محوری ساختمان را به دوش می‌کشند و هر گونه آسیب به آنها از پایداری ساختمان می‌کاهد.

همچنین بخوانید: قیمت میلگرد اصفهان

عوامل موثر بر تعیین تعداد میلگرد در ستون

تعیین تعداد میلگرد در ستون سازه های بتنی تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار دارد که در ادامه بیان شده است:

• ابعاد ستون: افزایش ابعاد ستون نیاز به میلگردهای بیشتری داشته تا بتوان توزیع یکنواخت تنش ها را به همراه داشت.
• بار وارده: مقدار باری که به ستون وارد می شود، به طور مستقیم بر تعداد میلگرد در ستون و همچنین بر قطر آن ها تاثیر می گذارد. ستون هایی که بارهای سنگین تری را تحمل می کنند، به تعداد میلگردهای بیشتر و یا با سایز بزرگتری نیازمند هستند.
• نوع سازه: نوع کاربری ساختمان (مسکونی، تجاری یا صنعتی) و سیستم سازه ای (بتن آرمه یا پیش تنیده) نیز می تواند بر تعداد میلگردهای به کار رفته در ستون تاثیر بگذارد.
• استانداردهای طراحی: رعایت آیین نامه ها و استانداردهای ملی و بین المللی در طراحی ستون های بتنی الزامی است. این استانداردها در تعیین تعداد میلگرد در ستون به مهندسان کمک می کند.
• مقاومت بتن: مقاومت نهایی بتن و عیار آن نیز از دیگر عوامل موثر در تعیین تعداد میلگردها به شمار می آید. هر چقدر مقاومت بتن بیشتر باشد، نیاز به میلگردهای کمتری برای تحمل بار وجود دارد.
• شرایط محیطی: عواملی مانند رطوبت و آسیب های ناشی از خوردگی می تواند بر تعداد و نوع میلگرد تاثیر بگذارد.
• استحکام میلگردها: استفاده از میلگردهای با کیفیت و با استحکام بالاتر، باعث کاهش تعداد یا قطر میلگردهای لازم می گردد.

همچنین بخوانید: استاندارد میلگرد ۱۶ بناب شاهین

تعداد میلگرد در ستون چند عدد است؟

انواع ستون در ساختمان، شکل‌ها و اندازه‌های متفاوتی دارند. بنابراین هر یک دارای سطح مقطع متفاوتی نسبت به ستون دیگر خواهند بود. تعداد میلگردهای استفاده شده در هر ستون با توجه به سطح مقطع آنها متفاوت است.

در ستون‌هایی با سطح مقطع مربع ۴ میلگرد، سطح مقطع شش ضلعی منتظم ۶ میلگرد، سطح مقطع مستطیل، ۶ تا ۸ میلگرد و در سطح مقطع دایره، حداقل ۶ میلگرد به کار می‌رود.

همچنین شایان ذکر است که در ستون‌هایی با سطح مقطع چند ضلعی منتظم، حداقل تعداد میلگرد استفاده شده برابر با تعداد اضلاع سطح مقطع آن ستون است. اگر ستون‌ها بتنی باشند، برای میلگرد اصلی ستون‌ها و خاموت آن در مقاطع عرضی مختلف، اعداد طبق قاعده تعیین می‌شوند که عبارتند از:

• قطر خاموت: حداقل ۸ میلی‌متر
• میلگردهای پیچشی اطراف ستون‌ها با مقطع دایره‌ای: حداقل ۱۰ میلی‌متر
• سطح مقطع دایره و چند ضلعی منتظم: حداقل ۱۲ میلی‌متر
• سطح مقطع مربع و مستطیل: حداقل ۱۴ میلی‌متر

اگر به مشاهده قیمت خاموت علاقه مندید میتوانید صفحه قیمت خاموت را دنبال کنید.

استانداردهای تعیین کننده تعداد میلگرد در ستون

برای تعیین تعداد میلگرد در ستون های بتنی، استفاده از استانداردهای معتبر و آیین نامه های ملی و بین المللی ضروری است. برخی از این استانداردها شامل آیین نامه بتن ایران (آبا)، استاندارد ACI آمریکا و استاندارد BS بریتانیا می شود. این آیین نامه ها با ارائه جداول و ضوابط طراحی، مهندسان را در تعیین تعداد و نوع میلگردهای مناسب برای ستون ها راهنمایی می کنند.

روش محاسبه تعداد میلگرد در ستون

در ادامه جزئیات نحوه محاسبه تعداد میلگرد در یک ستون ذکر شده است:

۱. میلگرد طولی

همانطور که گفتیم، ستون‌ها شکل، اندازه و سطح مقطع‌های متفاوتی دارند و تعداد میلگرد در هر ستون، با توجه به سطح مقطع و اندازه ستون تفاوت دارد.

اما به طور کلی توصیه می‌شود برای هر سطح مقطع، از تعداد میلگرد زیر به عنوان میلگرد طولی استفاده شود:

• حداقل تعداد میلگرد در یک ستون با مقاطع مربعی: 4 میلگرد
• حداقل تعداد میلگرد در ستون با مقطع مستطیلی: 6 تا ۸ میلگرد
• حداقل تعداد میلگرد در ستون با مقطع شش ضلعی: 6 میلگرد
• حداقل تعداد میلگرد در ستون با مقطع دایره‌ای: 6 میلگرد

در سایر اشکال منتظم، تعداد میلگرد در هر ستون برابر با تعداد اضلاع خواهد بود. جدا از سطح مقطع، نکته مهم دیگری که در محاسبه تعداد میلگردهای یک ستون باید در نظر گرفت، اندازه میلگرد است.

بر اساس استانداردهای ساختمانی، اندازه میلگرد مورد استفاده در ستون‌ها در شرایط عادی باید حداقل ۱ درصدِ سطح مقطع ستون باشد. در ستون‌های قاب خمشی با انعطاف‌پذیری متوسط، حداکثر ۸ درصد میلگرد ستون بتنی است.

بیشتر بخوانید: محاسبه میلگرد ساختمان یک، دو و سه طبقه

دقت کنید که هنگام محاسبه طول میلگرد استفاده شده در یک ستون، علاوه بر طول ستون، باید مقاطع خم ستون را نیز در نظر بگیرید و مقدار کاور را از هر دو طرف کم کنید.

۲. میلگرد خاموت

در هنگام محاسبه تعداد میلگرد در ستون، باید به این مورد توجه داشت که علاوه بر میلگردهای طولی که برای ستون به کار می‌روند، از میلگردهای خاموت نیز برای نگهداری میلگردهای اصلی آرماتور استفاده می‌شود.

ما پیش‌تر به این موضوع پرداخته‌ایم که خاموت چیست، ولی میلگردهای خاموت به دور میلگردهای طولی بسته می‌شوند تا از کمانش جلوگیری شود.

برای اندازه‌گیری طول و تعداد میلگردهای خاموت، توجه داشته باشید که خاموت‌ها به دور ستون پیچیده شده‌اند. بنابراین برای اندازه‌گیری طول آنها باید اندازه طول هر چهار طرف ستون را به همراه اندازه بخش خم‌شده در نظر گرفت.

همچنین بخوانید: نقش خاموت در آرماتوربندی چیست؟

قوانین مهم دیگری که باید هنگام محاسبه تعداد خاموت در ستون در نظر بگیرید، شامل موارد زیر می‌شوند:

• قطر میلگردهای خاموت باید حداقل ۸ میلی‌متر باشد.
• به اندازه خاموت ستون دقت کنید. خاموت‌ها باید حداکثر ۲۰ سانتی‌متر از یکدیگر فاصله داشته باشند و در صورت عدم رعایت این استاندارد، بتن ریزی ساختمان باید متوقف شود.
• خاموت‌ها باید توسط سیم آرماتور به میلگردهای طولی متصل شود.

حداقل و حداکثر تعداد میلگرد در ستون

طبق قوانین مربوط به آرماتورهای طولی ستون ها، حداقل تعداد میلگرد در میلگرد ستون در شرایط شکل‌پذیری متوسط، ۱ درصد است. به علاوه، ستون‌های قاب خمشی با شکل‌پذیری متوسط، حداکثر درصد میلگرد ستون بتنی، ۸ درصد است.

از آنجایی که در اکثر موارد عملی، تمام میلگردهای طولی ستون در یک مکان وصله می‌شوند، نسبت آرماتوربندی طولی در قسمت بیرونی وصله باید به عنوان نیمی از شرایط مجاز قوانین، یعنی ۴٪ تعریف شود. همچنین با توجه به وجود مشکلات اجرایی مثل سختی جایگذاری میلگرد طولی، وصله کردن میلگردها، بتن ریزی و …، بهتر است که درصد آرماتورهای طولی ستونِ در خارج از وصله را به ۳ درصد محدود کرده و بر آن نظارت داشته باشید.

نحوه محاسبه وزن میلگرد در ستون

جهت محاسبه وزن میلگرد در ستون، باید تعداد میلگردهای طولی و خاموت را جداگانه محاسبه کرد. برای سهولت در محاسبه، تعداد میلگردهای ستون‌ها مشابه را با هم حساب کنید. پس از محاسبه تعداد میلگرد در ستون بتنی، می‌توانید از روش‌های زیر برای محاسبه وزن میلگرد استفاده کنید:

۱. استفاده از جدول اشتال

در صورتی که میلگرد طولی و خاموت مطابق با استاندارد اشتال ساخته شده باشد، می‌توانید برای یافتن وزن واحد میلگرد به جدول اشتال میلگرد مراجعه نمایید. سپس کافیست وزن واحد را در تعداد و طول میلگرد ضرب کنید تا وزن میلگرد مشخص شود.

۲. استفاده از فرمول

گاهی میلگردها با استانداردهای جدول اشتال ساخته نمی‌شوند. در این موارد برای محاسبه وزن میلگرد در ستون، ابتدا باید وزن یک متر میلگرد را محاسبه کنید و سپس مقدار به دست آمده را در تعداد و طول میلگرد مورد نظر ضرب کنید.

W = D²L / 162

• W: وزن میلگرد
• D: قطر میلگرد
• L: طول میلگرد

دقت کنید که هر چه وزن میلگرد نسبت به مقدار تعیین شده در جدول اشتال کمتر باشد، مقاومت میلگرد هم کمتر است. از آنجایی که استحکام میلگرد در ستون‌سازی بسیار اهمیت دارد، بهتر است میلگرد را از یک منبع مطمئن خریداری کنید. وزن استاندارد میلگردها را می‌توانید در جداول وزنی همچون جدول وزن میلگرد ۱۶ بررسی نمایید.

نحوه محاسبه تعداد میلگرد در فونداسیون

برای محاسبه دقیق تعداد میلگرد در ستون و فونداسیون، ابتدا باید طول میلگردهای طولی و عرضی محاسبه شود. میلگردهای استفاده شده در طول فونداسیون، به عنوان میلگردهای طولی، و میلگردهایی که در عرض فونداسیون به کار می روند، میلگردهای عرضی نامیده می شوند.

تقسیم بندی کلی میلگردهای فونداسیون شامل آرماتورهای طولی، عرضی و تقویتی می شود. دو روش اصلی برای محاسبه تعداد میلگرد در فونداسیون شامل محاسبه از روی نقشه و محاسبه سرانگشتی است.

۱- محاسبه از روی نقشه

در این روش، از نقشه های اجرایی فونداسیون برای محاسبه طول هر میلگرد و نهایتا وزن کل میلگردها استفاده می شود. این روش به دلیل دقت بالا، برای پروژه های حساس و پیچیده توصیه می شود.

⦁ محاسبه میلگردهای طولی فونداسیون: این میلگردها در طول محور اجرا شده و معمولا در دو ردیف بالا و پایین فونداسیون قرار می گیرند. برای محاسبه این میلگردها، باید به کاور و خم میلگردها توجه شود. کاور یا پوشش به فاصله بین میلگرد و سطح بتن گفته می شود که از زنگ زدگی میلگرد جلوگیری می کند.

خم میلگرد نیز جهت بهبود گیرش بین بتن و میلگرد صورت گرفته، به طوری که دو سر میلگردهای طولی و عرضی خم می شوند. فرمول محاسبه آن به صورت زیر است:

(طول کاور ۲) – (طول خم ۲) + طول مقطع

⦁ محاسبه میلگردهای عرضی: برای محاسبه میلگردهای عرضی نیز از فرمول مشابه میلگردهای طولی استفاده می شود:

(طول کاور ۲) – (طول خم ۲) + طول مقطع

⦁ محاسبه میلگردهای تقویتی: برای محاسبه میلگردهای تقویتی، طول میلگرد در تعداد و وزن واحد طول میلگرد ضرب می شود. حداقل عمق فونداسیون نیز به صورت زیر محاسبه می گردد:

۲۰ سانتی متر + (تعداد طبقات * ۱۰)

برای به دست آوردن حداقل عرض نوارها، از رابطه زیر استفاده می شود:

۲۰ الی ۴۰ سانتی متر + (تعداد طبقات * ۲۰)

به عنوان مثال، برای یک ساختمان سه طبقه، حداقل عمق فونداسیون و حداقل عرض نوارها به صورت زیر محاسبه می شود:

۵۰ سانتی متر = (۱۰ * ۳) + ۲۰
90 سانتی متر = (۲۰ * ۳) + ۳۰

۲- محاسبه سرانگشتی

محاسبه سر انگشتی از یک فرمول تقریبی برای برآورد وزن میلگرد و تعداد میلگرد در ستون و فونداسیون استفاده می کند. این روش ساده تر بوده و برای پروژه های کوچک یا برآوردهای اولیه مناسب است.

وزن میلگرد (کیلوگرم در هر متر مربع) = (تعداد طبقات × ضریب طبقات) + ضریب نوع خاک

ضریب خاک برای خاک های مختلف نیز به شرح زیر است:

⦁ خاک سست: ۱.۲
⦁ خاک معمولی: ۱
⦁ خاک متراکم: ۰.۸

ضریب طبقات نیز به صورت جدول توسط استاندارد مربوطه ارائه می شود.

خرید میلگرد از آیرومارت

با توجه به نکات گفته شده، شما باید هنگام خرید مصالح ساختمانی، میلگرد را از یک منبع معتبر خریداری کنید تا استحکام لازم را برای سازه فراهم کند. شرکت آیرومارت به عنوان یکی از بهترین شرکت‌ها در حوزه فولاد محسوب می‌شود و شما می‌توانید قیمت امروز میلگرد و قیمت خاموت را در سایت ما چک کنید و با کیفیت‌ترین محصولات را خریداری کنید.

قیمت انواع میلگرد مثل قیمت میلگرد ساده، قیمت میلگرد آجدار، قیمت میلگرد ۱۶ و …، همگی در سایت به صورت روزانه آپدیت می‌شوند. در ضمن جهت کسب اطلاعات بیشتر، کافیست با شماره ۰۲۱۴۵۳۰۶ تماس بگیرید تا کارشناسان مجرب شما را راهنمایی کنند.