به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران»؛ مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون یک ساختمان، یکی از عوامل تعیین‌کننده‌ی مقاومت و پایداری سازه است. این مقدار بسته به عوامل مختلفی همچون ابعاد فونداسیون، نوع خاک، بارهای وارده بر ساختمان، استانداردهای ساختمانی و طراحی سازه متفاوت خواهد بود. میلگردها به عنوان اسکلت بتن عمل کرده و مقاومت کششی سازه را تامین می‌کنند. محاسبه دقیق مقدار میلگرد مورد نیاز در فونداسیون، نیازمند دانش فنی مهندسی عمران و استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی است.
انواع میلگرد در فونداسیون
میلگردها به عنوان یکی از اجزای کلیدی در آرماتور بندی فونداسیون، نقش مهمی در تأمین استحکام و پایداری سازه‌ها دارند. در این بخش به معرفی انواع میلگرد در فونداسیون میپردازیم.
میلگرد عرضی
میلگرد عرضی که به آن خاموت نیز گفته می‌شود، یکی از عناصر مهم در سازه‌های بتنی است که برای افزایش مقاومت سازه در برابر نیروهای برشی و پیچشی استفاده می‌شود. میلگردهای عرضی به صورت عمود بر میلگردهای طولی در تیرها و ستون‌ها قرار می‌گیرند. این آرماتورها نقش حیاتی در استحکام و پایداری سازه دارند، زیرا نیروهای وارد شده از جهات مختلف را توزیع و کنترل می‌کنند.
خاموت‌ها اغلب در سازه‌هایی که نیاز به مقاومت بیشتری در برابر فشار و نیروی جانبی دارند، مانند ستون‌ها و تیرها، به کار می‌روند. این میلگردها به ویژه در سازه‌های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرند تا ضعف ذاتی بتن در برابر نیروهای کششی و برشی را جبران کنند. استفاده از فولاد کربن‌دار در تولید خاموت باعث می‌شود تا این مقطع فولادی دوام بیشتری داشته باشد، اما شکنندگی آن نیز افزایش یابد، به همین دلیل در تولید خاموت توجه ویژه‌ای به نوع فولاد مصرفی می‌شود.
میلگرد طولی
میلگردهای طولی و عرضی نقش کلیدی در استحکام و پایداری سازه‌های بتنی ایفا می‌کنند. میلگردهای طولی، که به موازات طول سازه نصب می‌شوند، عمدتا مسئولیت تحمل نیروهای کششی را بر عهده دارند.
میلگرد تقویتی
میلگرد تقویتی نوعی میلگرد فولادی است که به دلیل ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی برجسته، در سازه‌هایی که نیاز به استحکام بالاتری دارند، به کار می‌رود. این میلگردها به دلیل طول و قطر بزرگ‌تر نسبت به میلگردهای معمولی، توانایی بیشتری در تحمل نیروهای فشاری و کششی دارند. سطح رویه میلگرد تقویتی معمولا به گونه‌ای طراحی شده که چسبندگی بیشتری با بتن داشته باشد تا از جابه‌جایی و شکست سازه جلوگیری شود.
استفاده از این میلگردها در ستون‌ها، تیرها و بخش‌های حساس سازه، به افزایش مقاومت کلی ساختمان کمک کرده و سازه را در برابر نیروهای خارجی مانند زلزله و فشارهای جانبی تقویت می‌کند.
انواع سایز میلگرد فونداسیون
در کنار مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون، انتخاب سایز مناسب میلگرد در فونداسیون یکی از عوامل کلیدی در تعیین مقاومت و دوام سازه است. سایز میلگرد به قطر آن اشاره دارد و معمولا با میلی‌متر بیان می‌شود. سایز میلگرد مورد استفاده در فونداسیون به عواملی مانند بار وارده بر فونداسیون، ابعاد فونداسیون، نوع خاک و استانداردهای طراحی بستگی دارد.
رایج‌ترین سایزهای میلگرد مورد استفاده در فونداسیون سایزهای ۸، ۱۰، ۱۲، ۱۶، ۲۰ و ۲۵ میلی‌متر است. میلگردهای با قطر کمتر معمولا برای فونداسیون‌های سبک‌تر و میلگردهای با قطر بیشتر برای فونداسیون‌های سنگین‌تر و سازه‌های با بارگذاری بیشتر به کار می‌روند. همچنین، آرایش و تعداد میلگردها در فونداسیون بر اساس محاسبات مهندسی و با توجه به نقشه‌های اجرایی تعیین می‌شود.
روش های محاسبه میزان میلگرد مصرفی در فونداسیون
مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون اسکلت بتنی از طریق روش‌های مختلفی قابل محاسبه است که در این بخش، دو مورد از مهم‌ترین‌ها را با یکدیگر بررسی می‌کنیم.
محاسبه مقدار میلگرد در فونداسیون با روش متره کردن
متره و برآورد میلگرد یکی از مراحل مهم در ساخت و ساز است که به دقت و مهارت زیادی نیاز دارد. در نقشه‌های ساختمانی میلگردها با علامت Ø نمایش داده می‌شوند. عدد قبل از این علامت، تعداد میلگرد و عدد پس از آن، نشان‌دهنده قطر میلگرد است. در پروژه‌های ساختمانی، میلگردها معمولا در فونداسیون (پی) و شناژ استفاده می‌شوند. میلگردهای فونداسیون به دو دسته میلگرد مش (کف پی) و بولت تقسیم می‌شوند و در شناژ نیز میلگردهای طولی و خاموت مورد استفاده قرار می‌گیرند.
برای متره میلگرد شناژ، میلگردها به دو بخش افقی و عمودی تقسیم می‌شوند که باید هر کدام به طور جداگانه محاسبه شوند. اگر در نقشه، شناژ عمودی وجود نداشته باشد، این بخش محاسبه نمی‌شود.
برای محاسبه وزن میلگرد از سه فرمول استفاده می‌شود: ابتدا باید طول کل میلگردها را محاسبه کرده، سپس وزن یک متر میلگرد با توجه به قطر آن تعیین شود. در نهایت، برای برآورد هزینه کل، وزن میلگرد در قیمت واحد ضرب می‌شود. این فرایند به مهارت و دقت زیادی در برداشت اعداد از نقشه نیاز دارد تا متره دقیق انجام شود.
محاسبه تقریبی میلگرد فونداسیون
محاسبه سرانگشتی مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون روشی ساده و کاربردی برای تخمین مقدار میلگرد مورد نیاز در پروژه‌های ساختمانی است. این روش به ویژه برای ساختمان‌های مسکونی معمولی به کار می‌رود. به طور کلی، برای هر متر مربع زیربنا، به طور متوسط ۹ کیلوگرم میلگرد برای فونداسیون نیاز است. این روش محاسبه سرانگشتی کمک می‌کند تا مقدار میلگرد مورد نیاز به سرعت تخمین زده شود و هزینه‌ها به صورت تقریبی محاسبه گردد.
برای مثال، در یک ساختمان با ۲۰۰ متر مربع زیربنا، مقدار میلگرد مورد نیاز برای فونداسیون برابر با ۱۸۰۰ کیلوگرم خواهد بود (۲۰۰ متر مربع × ۹ کیلوگرم). این محاسبه سرانگشتی به سازندگان و مهندسان کمک می‌کند تا قبل از ورود به مراحل دقیق متره و برآورد، تخمین‌های اولیه از هزینه و مصالح مورد نیاز داشته باشند.
مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون
میزان میلگرد مصرفی در فونداسیون به دو روش تعیین می‌شود که عبارت‌اند از:
مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون اسکلت بتنی
برای محاسبه مقدار میلگرد مورد نیاز در ستون‌های بتنی، به طور معمول بین ۳۵ تا ۴۵ کیلوگرم میلگرد برای هر مترمکعب بتن مورد نیاز است. این مقدار بسته به نوع طراحی و نیازهای سازه می‌تواند متفاوت باشد. در سازه‌های اسکلت بتنی، به طور متوسط ۴۰ تا ۵۵ کیلوگرم میلگرد در هر متر مربع استفاده می‌شود.
با این حال، در صورت استفاده از روش‌های مقاوم‌تر مانند قاب خمشی و دیوار برشی، می‌توان میزان میلگرد را کاهش داد و آن را به حدود ۳۵ تا ۴۵ کیلوگرم در هر متر مربع رساند. این روش‌ها به بهینه‌سازی مصرف میلگرد و کاهش هزینه‌ها کمک می‌کنند، در حالی که همچنان مقاومت سازه حفظ می‌شود.
مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون اسکلت فلزی
مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون سازه‌های اسکلت فلزی به طور متوسط بین ۴۵ تا ۶۵ کیلوگرم در هر متر مربع تخمین زده می‌شود. این مقدار ممکن است بسته به نوع طراحی و شرایط ساخت متفاوت باشد. در سازه‌هایی که دارای اسکلت فلزی با مهاربندی مرکزی هستند، مقدار میلگرد مورد نیاز در هر متر مکعب به حدود ۴۰ تا ۷۰ کیلوگرم می‌رسد.
نحوه محاسبه مقدار میلگرد فونداسیون
محاسبه مقدار میلگرد فونداسیون از طریق روش‌های مختلف دیگری نیز انجام می‌شود که عبارت‌اند از:
روش محاسبه مقدار میلگرد طولی فونداسیون
محاسبه میلگرد طولی فونداسیون یکی از مراحل مهم در طراحی سازه‌های بتنی است. میلگردهای طولی به طور معمول در امتداد شناژهای فونداسیون قرار می‌گیرند و در ردیف‌های بالا و پایین نصب می‌شوند. برای محاسبه این میلگردها، نکات مهمی باید در نظر گرفته شود.
- یکی از این نکات "کاور" است که فاصله بین میلگرد و سطح بتن را تعیین می‌کند و از زنگ‌زدگی میلگرد جلوگیری می‌کند.
- همچنین "خم میلگرد" برای بهبود پیوند بین بتن و میلگرد در دو سر میلگرد ایجاد می‌شود.
برای محاسبه وزن میلگرد فونداسیون، ابتدا طول آرماتور محاسبه می‌شود. سپس با ضرب طول به تعداد میلگرد و وزن واحد طول، وزن کل میلگردها مشخص می‌شود. فرمول استفاده شده برای محاسبه طول میلگرد طولی به صورت زیر است:
طول میلگرد طولی = طول محور + (طول خم × ۲) – (طول کاور × ۲).
روش محاسبه مقدار میلگرد عرضی فونداسیون
محاسبه مقدار میلگرد در فونداسیون نوع عرضی مشابه محاسبه میلگرد طولی است، اما در اینجا از عرض محور به جای طول محور استفاده می‌شود. این تغییر در فرمول به‌منظور تأمین نیازهای سازه‌ای در راستای عرض فونداسیون انجام می‌گیرد.
برای به‌دست آوردن طول میلگرد عرضی، از فرمول زیر استفاده می‌شود:
طول میلگرد عرضی = عرض محور + (طول خم × ۲) – (طول کاور × ۲).
در این فرمول، "طول خم" برای ایجاد پیوند بهتر بین بتن و میلگرد در دو سر میلگرد محاسبه می‌شود و "طول کاور" به فاصله بین میلگرد و سطح بتن اشاره دارد. با استفاده از این روش، می‌توان مقدار میلگرد عرضی مورد نیاز را به طور دقیق محاسبه کرد و از کیفیت و استحکام فونداسیون اطمینان حاصل نمود.
روش محاسبه مقدار میلگرد تقویتی فونداسیون
میلگردهای آرماتوربندی فونداسیون نقش مهمی در افزایش مقاومت کششی بتن دارند. برای محاسبه وزن میلگردهای تقویت‌کننده، کافی است طول میلگرد را داشته باشید. سپس با ضرب تعداد میلگردها در طول هر میلگرد و وزن واحد طول، مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون تقویتی محاسبه می‌شود. فرمول محاسبه به این صورت است:
وزن میلگرد تقویتی فونداسیون = طول یک عدد میلگرد فونداسیون × تعداد × وزن واحد طول.
عوامل موثر بر مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون
محاسبه تعداد میلگردهای مورد نیاز برای یک ساختمان تحت تأثیر عوامل متعددی قرار دارد که هر یک به نوع و طراحی سازه مربوط می‌شود.
طبقات و عمق فونداسیون / نوع قالب خمشی سازه و ارتفاع سقف
اولین عامل، تعداد طبقات و عمق فونداسیون است؛ هرچه تعداد طبقات بیشتر باشد، نیاز به میلگرد نیز افزایش می‌یابد. نوع اسکلت سازه، اعم از فلزی یا بتنی، تأثیر زیادی بر نیاز میلگردها دارد. همچنین، نوع قالب خمشی سازه و ارتفاع سقف، که می‌تواند متفاوت باشد، در تعیین تعداد میلگردها مؤثر است.
فاصله بین ستون‌ها
فاصله بین ستون‌ها نیز یکی دیگر از عوامل مهم است؛ فاصله بیشتر ممکن است نیاز به تقویت بیشتری داشته باشد. علاوه بر این، میزان مقاومت، نشست مجاز و نوع خاک منطقه‌ای که سازه در آن قرار دارد، از دیگر عوامل تأثیرگذار در محاسبات میلگرد به شمار می‌روند. توجه به این عوامل، می‌تواند به بهینه‌سازی مصرف میلگرد و افزایش ایمنی سازه کمک کند.
باکیفیت ترین میلگردها برای استفاده در فونداسیون
حال که با مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون آشنا شدید، در این بخش سعی بر این داریم تا باکیفیت‌ترین میلگردها برای استفاده در فنداسیون را به شما معرفی کنیم.
- میلگرد اصفهان: میلگرد اصفهان در گرید A3 و در سایزهای ۱۲ تا ۳۲ میلی‌متر تولید می‌شود. این میلگردها به دلیل کیفیت بالا و استحکام مناسب، به طور گسترده در پروژه‌های ساختمانی و عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. قیمت میلگرد اصفهان نیز بسیار مناسب است.
- میلگرد آذر امین: میلگرد آذر امین در گرید A2 در سایزهای ۸ و ۱۰ میلی‌متر و در گرید A3 در سایزهای ۸ تا ۳۲ میلی‌متر تولید می‌شود. این میلگردها به دلیل کیفیت بالا و تنوع سایز، گزینه مناسبی برای پروژه‌های ساختمانی و عمرانی به شمار می‌آیند. قیمت میلگرد آذر امین را می‌توانید در وبسایت عصرآهن بررسی کنید.
- میلگرد میانه: میلگرد میانه در گرید A3 و در سایزهای ۱۰ تا ۳۲ میلی‌متر تولید می‌شود. این میلگردها به دلیل مقاومت بالا و ویژگی‌های فنی مناسب، برای استفاده در پروژه‌های ساختمانی و عمرانی بسیار محبوب هستند. همچنین قیمت میلگرد میانه بسیار مناسب و به صرفه است و تمامی مهندسان می‌توانند از آن استفاده کنند.
- میلگرد نیشابور: میلگرد نیشابور در گرید A3 و در سایزهای ۱۰ تا ۳۲ میلی‌متر تولید می‌شود. این میلگردها به دلیل کیفیت بالا و مقاومت مناسب، گزینه‌ای مناسب برای پروژه‌های ساختمانی و عمرانی به شمار می‌آیند و به استحکام سازه‌ها کمک می‌کنند.
- میلگرد کاسپین: میلگرد کاسپین در گرید A3 و در سایزهای ۱۴ تا ۲۵ میلی‌متر تولید می‌شود. این میلگردها به دلیل استحکام و کیفیت بالای خود، گزینه‌ای ایده‌آل برای استفاده در پروژه‌های ساختمانی و عمرانی هستند. انتخاب میلگرد کاسپین می‌تواند به افزایش دوام و ایمنی سازه‌ها کمک کند.
جمع‌بندی
در نهایت، مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون نقش حیاتی در افزایش استحکام و مقاومت سازه دارد. به طور کلی، برای هر متر مربع از فونداسیون، بین ۴۵ تا ۶۵ کیلوگرم میلگرد برای سازه‌های اسکلت فلزی و ۳۵ تا ۴۵ کیلوگرم برای سازه‌های بتنی نیاز است. عواملی مانند تعداد طبقات، نوع اسکلت، فاصله ستون‌ها و شرایط خاک منطقه در تعیین مقدار دقیق میلگرد مؤثرند. همچنین، استفاده از میلگردهای طولی و عرضی در فونداسیون، با در نظر گرفتن کاور و خم میلگرد، به بهبود پیوند بین بتن و میلگرد کمک می‌کند و دوام سازه را افزایش می‌دهد.
