محاسبه تعداد میلگرد در ستون چگونه انجام می‌شود؟

ستون‌ها یکی از بخش‌های اصلی و بسیار مهم ساختمان‌ها هستند. در واقع ساختمان‌ها بر روی ستون‌ها بنا می‌شوند و این ستون‌ها هستند که از فرو ریختن ساختمان‌ها جلوگیری می‌کنند. یکی از بخش‌های اصلی و سازنده ستون‌ها، میلگردها هستند. به همین جهت محاسبه تعداد میلگرد در ستون از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. تعداد میلگرد در ستون در میزان مقاومت ستون بسیار تاثیرگذار است.

در عین حال اگر تعداد میلگرد در ستون بیشتر از حد معمول باشد، منجر به افزایش وزن ساختمان و هزینه‌های ساخت و ساز با توجه نوسان قیمت میلگرد می‌شود. به همین علت تعداد میلگرد باید به اندازه‌ای باشد که علاوه بر حفظ مقاومت ستون، هزینه‌ها و وزن سازه را بهینه کند. با توجه به اهمیت این موضوع در ساختمان‌سازی، در این مقاله نحوه محاسبه وزن و تعداد میلگرد در ستون را بررسی خواهیم کرد.

بیشتر بخوانید: ابزارهای اصلی برش ‏میلگرد

ستون چیست و چرا اهمیت زیادی در ساختمان سازی دارد؟

ستون‌ها بخش عمودی سازه هستند که وظیفه انتقال بار سازه به فونداسیون یا زمین را برعهده دارند. در واقع ستون‌ها بار سقف، طبقات و بارهایی که به دلیل برف، طوفان و زلزله یا سایر عوامل به ساختمان وارد می‌شود را تحمل می‌کنند و با انتقال این بارها موجب استحکام ساختمان می‌شوند. همان‌گونه که استخوان‌ها وزن بدن را تحمل می‌کنند و آن را به زمین منتقل می‌‌کنند.

ستون‌ها تا اندازه ای در استحکام ساختمان مهم هستند که گاهی آسیب رساندن به یک ستون ممکن باعث تخریب یک ساختمان شود. به همین علت در ساختمان‌های جدید که بیشتر به صورت طبقاتی ساخته می‌شوند، طراحی ستون‌ها و اطمینان از استحکام آنها بسیار اهمیت دارد. یکی از اجزای اصلی سازنده ستون‌ها، به خصوص در ساختمان‌های بتنی میلگردها هستند. محاسبه تعداد میلگرد در ستون علاوه بر این که از جهت رعایت استانداردهای ساخت ساز و اطمینان از استحکام سازه مهم است، بر میزان هزینه‌های ساخت و ساز نیز تاثیرگذار است.

لازم است به این نکته توجه داشته باشید که هر عضو عمودی در سازه ساختمان، ستون به حساب نمی‌آید. فقط اعضای عمودی ساختمان ستون محسوب می‌شوند که طول موثرشان بیشتر از 3 برابر سطح مقطع‌شان باشد. همچنین در یک سازه همه ستون‌ها از اهمیت یکسانی برخوردار نیستند. ممکن است برخی از ستون‌ها فقط جنبه تزئینی داشته باشند. در حالی که برخی از ستون‌ها بار محوری ساختمان را حمل می‌کنند و هرگونه آسیب به آنها موجب کاهش پایداری ساختمان می‌شود.

برای اطلاعات بیشتر: کاربرد میلگرد فولادی در ساختمان‌سازی 

نحوه محاسبه تعداد میلگردها در ستون

در ادامه به جزئیات نحوه محاسبه تعداد میلگردها در ستون اشاره شده است.

میلگرد طولی

ستون‌ها شکل‌ها، اندازه‌ها و سطح مقطع‌های متفاوتی دارند و تعداد میلگردهای به کار رفته در هر ستون با توجه به سطح مقطع و اندازه ستون متفاوت است. اما به طور کلی برای هر سطح مقطع پیشنهاد می‌شود تعداد میلگردهای زیر به عنوان میلگرد طولی به کار برده شود:

• حداقل تعداد میلگرد در ستون با مقاطع مربعی: 4 میلگرد
• حداقل تعداد میلگرد در ستون با مقطع مستطیلی: 6 تا 8 میلگرد
• حداقل تعداد میلگرد در ستون با مقطع شش ضلعی: 6 میلگرد
• حداقل تعداد میلگرد در ستون با مقطع دایره‌ای شکل: 6 میلگرد

در اشکال منتظم دیگر، تعداد میلگرد در هر ستون به اندازه تعداد اضلاع خواهد بود.

علاوه بر سطح مقطع، نکته مهم دیگری که در هنگام محاسبه تعداد میلگرد در ستون باید به آن توجه داشته باشید، اندازه میلگرد است. طبق استاندارهای ساخت ساز اندازه میلگردهای به کار رفته در ستون‌های با شرایط معمولی حداقل باید به اندازه یک درصد سطح مقطع ستون باشد و  در ستون‌های قاب خمشی با شکل پذیری متوسط حداکثر درصد میلگرد ستون بتنی هشت درصد در نظر گرفته شده است. توجه داشته باشید که در هنگام محاسبه طول میلگرد به کار رفته در ستون، علاوه بر طول ستون باید بخش‌های خم ستون را نیز در نظر بگیرید و مقدار کاور را از هر دو طرف کسر نمایید.

بیشتر بخوانید: آرماتوربندی استخر 

میلگرد چیست؟

همه ما نام میلگرد به گوشمان خورده است و کم‌وبیش اطلاعاتی درباره میلگرد میدانیم. میلگرد به پروفیلی که با سطح مقطع دایره‌ای ایجادشده و توپر می‌باشد،که معمولاً نوع آجدار در ساختمان‌سازی مورداستفاده قرار می‌دهند.جنس میلگردها از فولاد تشکیل‌شده است. به‌طور مثال می‌دانیم که یکی از مصالح‌های که در سازه‌ها به‌کاررفته است میلگرد می‌باشد ،که با زیادشدن قیمت میلگردها هزینه‌های ساخت‌وسازها هم نیز افزایش پیدا  خواهد کرد. در امروزه میلگردها از کف ساختمان گرفته‌شده تا ستون‌ها و غیره مورداستفاده قرار خواهد گرفت. اما دلیل اینکه چرا میلگردها این‌همه پراهمیت بوده است و چگونه این میلگردها از ما محافظت خواهند کرد؟

برای اینکه متوجه بشویم که نقش میلگردها در بتن چیست اول باید میلگردها را به‌خوبی بشناسیم. میلگردها از نوعی میله فولادی ساخته‌شده است ،که در سایزهای مختلفی تولیدشده است ،که برای بتن‌ریزی مورداستفاده قرار خواهد گرفت. در اکثر سازه‌های که به دست بشر ساخته‌شده از بتن بوده که به‌منظور مستحکم شدن  بنا مورداستفاده قرار می‌گیرد.تمام افراد بتن را به‌عنوان یکی از قوی‌ترین و محکم‌ترین مصالح با مقاومتی بسیار بالا در برابر نیروهای که براثر فشاری وارد می‌شود رامی شناسند. این ماده بتنی به‌قدری قوی و محکم است که برای شکسته شدن آن نیروی بسیار زیادی نیاز خواهد بود. در کنار این قدرت زیاد و باورنکردنی بتن یک نقطه‌ضعف بزرگ دارد. این نقطه‌ضعف شامل این موارد خواهد بود ،بتن در برابر نیروهای کششی و چرخشی که ایجاد می‌شود مقاومت آن‌چنانی نخواهد داشت. به دلیل همین نقطه‌ضعفی که گفته شد، پای میلگردها در ساختمان‌سازی به میان خواهد آمد.

استفاده کردن از میلگرد در بتن موجب خواهد شد که سازه‌های شما در برابر نیروهای کششی مقاومت بسیار بالاتری را پیدا کند. میلگردها  وظیفه تقویت بتن را بر عهده خواهد داشت. دلایل‌های فراوانی وجود دارد که مهندسان عمران به دنبال پیرا کردن افزایش مقاومت کششی سازه هستند. مهم‌ترین دلیلی که برای افزایش مقاومت کششی انجام می‌شود، محافظت کردن از سازه در برابر زلزله خواهد بود. در هنگام وقوع زلزله، استفاده کردن از میلگردها در بتن برای جلوگیری کردن از ترک و شکستگی در هنگام زلزله را خواهد گرفت. میلگرد مانند محافظ یک سازه عمل خواهند کرد،وظیفه میلگردها  مراقبت کردن و ایجاد امینت برای ساکنین را بر عهده خواهند داشت.

کاربرد میلگرد خاموت در ستون

هنگام محاسبه تعداد میلگرد در ستون باید به این نکته توجه داشته باشید که علاوه بر میلگردهای طولی که برای ساخت ستون به کار برده می‌شوند، تعدادی میلگرد خاموت نیز جهت نگه داشتن میلگردهای تقویت کننده اصلی به کار برده می‌شوند. این میلگردها به طور عمودی در دور میلگردهای طولی بسته می‌شوند تا از کمانش آنها جلوگیری کنند.

برای محاسبه طول و تعداد میلگرد خاموت در ستون به این نکته توجه داشته باشید که خاموت‌ها به دور ستون پیچیده می‌شوند، پس برای محاسبه طول‌ها آنها باید اندازه طول هر چهار وجه ستون را همراه با اندازه بخش خم شده در نظر بگیرید.

مقررات مهم دیگری که هنگام محاسبه تعداد میلگرد خاموت باید در نظر داشته باشید، عبارت‌اند از:

1. قطر میلگردهای خاموت باید حداقل 8 میلی متر باشد.
2. فاصله خاموت‌ها از یکدیگر باید حداکثر 20 سانتی‌متر باشد و در صورت عدم رعایت این استاندارد باید جلوی بتن‌ریزی ساختمان گرفته شود
3. خاموت‌ها باید به وسیله سیم آرماتور بندی به میلگردهای طولی متصل شوند.

ممکن است به غیر از میلگرد خاموت، میلگردهای سنجاقکی نیز برای ساخت ستون مورد نیاز باشند. به همین جهت تعداد آنها نیز در هنگام محاسبه تعداد میلگرد در ستون باید در نظر گرفته شود.

بیشتر بخوانید: اتصالات میلگرد 

نحوه محاسبه وزن میلگرد در ستون

باید بدانید که میلگردهای که مورداستفاده قرارگرفته شده در یک ساختمان بزرگ،که وزن و هزینه بسیار کمی را به خود اختصاص خواهد؛ اما این نکته باید توجه لازم را داشته باشید زیرا باید نکته‌ها رعایت شود که میلگرد انتخاب‌شده باید وزن و مستحکم بودن  مناسب و منطقی را داشته باشد. در زمان طراحی کردن ستون‌ها و وزن مناسب و مستحکم بودن میلگردها اصلی‌ترین نکته‌ها را موردتوجه باید باشد.اگر در این دو مورد گفته‌شده اختلاف یا کم‌کاری وجود داشته باشد، ممکن است عواقب خطرناکی را در همراه خود داشته. اما وزن میلگرد چگونه محاسبه خواهد شد؟

وزن میلگردها اغلب با استفاده کردن از جداول خاص خود محاسبه خواهند کرد. اما در بیشتر موقعیت‌ها کارفرماها به‌صورت فرمولی این کار را انجام می‌دهند. به‌هرحال جدول که مورداستفاده قرار می‌گیرد همیشه در دسترس نمی‌باشد. در این مقاله به چند روش محاسبه کردن وزن میلگردها اشاره داشته‌ایم.

استفاده از جدول اشتال

اگر میلگردهای طولی و خاموت بر اساس استاندارد اشتال ساخته شده باشند با مراجعه به جدول اشتال می‌توانید وزن واحد میلگردها را مشاهده کنید. سپس کافی است وزن واحد را در تعداد و طول میلگردها ضرب نمایید تا بتوانید وزن میلگرد در ستون را محاسبه نمایید.

استفاده از فرمول

در بسیاری از مواقع ممکن است میلگردها بر اساس استانداردها جدول اشتال ساخته نشده باشند. در این موارد برای محاسبه وزن میلگرد در ستون باید ابتدا وزن یک متر میلگرد را اندازه گیری نمایید 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

توجه داشته باشید هر چه وزن میلگرد نسبت به مقدار تعیین شده در جدول اشتال کمتر باشد، مقاومت آن میلگرد نیز کمتر خواهد بود. از آنجایی که استحکام میلگرد در ساخت ستون بسیار مهم است، بهتر است از مرکزی مطمئن اقدام به خرید میلگرد کنید.

نوشته پیشنهادی: 15 روش مقاوم سازی ساختمان

حداقل و حداکثر درصد میلگرد ستون چقدر مقدار خواهد بود؟

محاسبه تعداد میلگرد در ستون ،این مقداری که باید در نظر گرفت باید از اصول تخصصی در مهندسی عمران و سازه‌ها استفاده شود،ممکن خواهد بود که مقدار حداقل و حداکثر در هر یک از ساختمان‌ها با یکدیگر متفاوت بوده باشد. شکل‌ها و سطح مقطعی که آرماتورها در آن قرار داده می‌شوند تعیین‌کننده این مقدارها خواهد بود. برای اینکه اصول ساختمان‌سازی به‌طور کامل رعایت شود، در آیین‌نامه مقررات ملی ساختمان به‌طور کامل و روشن میزان درصدهای آن‌ها ثبت‌شده است،که طبق این آیین‌نامه که گفته‌شده نسبت سطح مقطع این محصول‌ها به سطح مقطع ستون‌ها باید حداقل میزان آن‌یک درصد و حداکثر میزان آن هشت درصد باید رعایت شود. آشنا شدن با روش‌های کاشت میلگرد در بتن‌ها موجب خواهد شد و انتخاب ستون و فونداسیون در بهترین  تعداد این محصول در زمان ساخت‌وساز به شما کمک فراوانی خواهد کرد.

سخن آخر

ستون‌ها یکی از اجزای اصلی ساختمان به حساب می‌آیند تا حدی که بدون ستون‌ها ساخت ساختمان‌ها غیرممکن به نظر می‌رسد. در واقع ستون‌ها نقش نگهدارنده ساختمان را برعهده دارند. میلگردها هم به عنوان پروفیل‌های اصلی در ساخت ستون به کار می‌روند. محاسبه تعداد میلگرد در ستون می‌تواند به برآورد هزینه‌های ساخت و ساز کمک کند. زیرا قیمت میلگرد اهمیت قابل توجهی در محاسبه هزینه‌ها دارد. همچنین محاسبه تعداد و وزن میلگرد در ستون می‌تواند به فعالان حوزه ساختمان‌سازی کمک نماید تا برای تامین و خرید میلگرد برنامه‌ریزی نمایند.