ساختمان‌های در حال ساخت را با اسکلت فلزی و ستون‌های بلند آن را دیده‌اید؟ اصلی‌ترین بخش ساخت‌وساز برپایی همین اسکلت و ستون‌های اولیه است که حساسیت زیادی را می‌طلبد. این حرفه را آرماتوربندی می‌گویند. در فرآیند آرماتوربندی است که بدنه اصلی یک سازه شکل گرفته و بخش‌های مختلف آن مشخص می‌شود. آرماتوربندی ستون به دو بخش میلگرد طولی و خاموت اصلی انجام می‌شود، که در انجام هر کدام نیز حساسیت زیادی به‌کار می‌رود. در این مقاله قصد داریم به آرماتوربندی ستون، نحوه محاسبه وزن و تعداد میلگرد آن و پرداخته و ببینیم برای ساخت یک ستون و به کار بردن آن در اسکلت ساختمان چه عملیاتی انجام می‌شود. پیشنهاد می‌کنیم تا پایان این مقاله همراه باشید.
بیشتر بخوانید : همه چیز دربارۀ میلگرد
آشنایی با نحوه محاسبه تعداد میلگرد در ستون ها
هر ستونی که در ساخت‌وساز به‌کار می‌رود از چند جزء تشکیل شده است. میلگردها اصلی‌ترین این اجزاء هستند. در نهایت با قالب‌گیری و ملات‌ریزی آن را شکل داده و در سازه به‌کار می‌برند. در واقع ستون‌ها عضوی اصلی از سازه بوده که نیروهای محوری را تحمل می‌کنند و کار اصلی آنها تحمل فشار و بار در ساختمان است. به‌همین دلیل نحوه طراحی ستون بسیار مهم و کاربردی است. محاسبه تعداد میلگرد در ستون و وزن آن نیز امری واجب بوده که باید حتما در نظر گرفته شود. اما چه تعداد میلگرد در ستون‌ها به کار می‌روند؟
حداقل تعداد میلگردی که در ستون‌ها به‌کار می‌رود بر اساس شکل مقطع ستون متفاوت است. می‌دانیم که ستون‌ها در چهار شکل مقطع تولید شده که حداقل تعداد میلگردهای استفاده شده در آنها به ترتیب به صورت زیر است:
-
- حداقل تعداد برای مقاطع مربعی: 4 میلگرد
-
- حداقل تعداد برای مقطع مستطیلی: 6 تا 8 میلگرد
-
- حداقل تعداد برای مقطع شش ضلعی: 6 میلگرد
-
- حداقل تعداد در دایره‌ای شکل‌ها: 6 میلگرد
در طرفی دیگر جهت محاسبه تعداد میلگرد در ستون قطر آنها نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. بر این اساس حداقل قطر میلگرد چه اصلی چه خاموت در ستون‌های بتنی نیز بر اساس مقاطع مختلف به صورت زیر محاسبه می‌شوند:
-
- در مقاطع دایره‌ای و چند ضلعی منظم: حداقل با قطر 12 میلی‌متر
-
- در مقاطع مربع و مستطیل: حداقل با قطر 14 میلی‌متر
-
- در مقاطع خاموت‌ها: حداقل 8 میلی‌متر
-
- در دور پیچی‌هایی که دور ستون دایره‌ای انجام می‌شود: حداقل 10 میلی‌متر
نحوه محاسبه وزن میلگردهای ستون
می‌دانیم که ایران در کمربندی زلزله‌خیز قرار گرفته و وقوع زلزله کاملا محتمل است؛ از این‌رو توجه به ستون‌ها، وزن، تعداد و کیفیت آنها بسیار مهم است. به‌همین خاطر مهندسان ساخت‌وساز وزن ستونی را که می‌سازند اولویت استفاده قرار می‌دهند اما این وزن چگونه محاسبه می‌شود؟
این را بدانید که میلگردهای استفاده شده در یک ساختمان حجم، وزن و هزینه بسیار کمی را به خود اختصاص می دهند؛ اما این نکته نیز باید رعایت شود که میلگرد انتخابی باید وزن و استحکام مناسب و منطقی را دارا باشد. در هنگام طراحی ستون وزن و استحکام میلگرد اصلی‌ترین نکته مورد توجه است؛ چراکه اگر در این دو مورد اختلاف یا کم‌کاری شود ممکن است عواقب خطرناکی را در پی داشته باشد. اما وزن میلگرد چگونه محاسبه می‌شود؟
وزن میلگرد را اغلب با استفاده از جداول خاصی محاسبه می‌کنند. اما در بسیاری از موقعیت‌ها کارفرما به صورت فرمولی این کار را انجام می‌دهد. به هر حال جدول همیشه در دسترس نیست. در اینجا به چند روش محاسبه وزن میلگرد اشاره می‌کنیم.
الف) یکی از اصلی‌ترین فرمول‌ها برای محاسبه وزن فرمول DIN است که عموما برای محاسبه میلگردهای ساده، آجدار و کلاف‌ها استفاده می‌شود که در زیر می‌بینید:
این فرمول را ساده‌ترین فرمول محاسبه وزن میلگردهای کاربردی در ستون به حساب می‌آورند.
ب) محاسبه سریع میلگرد ستون
این روش که برای محاسبه سریع وزن ستون‌ها در کارگاه استفاده می‌شود به صورت زیر است:
وقتی که سطح مقطع میلگرد کوچک باشد وزن میلگرد نیز به تبع آن کم‌تر از حد استانداردش خواهد بود. از طرفی وقتی سطح مقطع کوچک باشد موجب کم‌تر بودن قطر میلگرد و ابعاد آن می‌شود. این عامل ممکن است خطرات بعدی را محتمل باشد. همان‌طور که در قسمت بالا نیز گفتیم کوچک بودن سطح مقطع و کم تر از حد استاندارد بودن وزن میلگرد یکی از عوامل خرابی‌های سریع سازه شناخته می‌شود.
از طرفی نیز کوچک بودن ابعاد آج موجب درست کار نگذاشتن آن در ستون و درگیری با بتن آن خواهد شد در نتیجه ستونی منظم شکل نمی‌گیرد. این فرمول یکی از فرمول‌های سریع برای محاسبه وزن میلگرد است که اگر جواب در حد استاندارد مورد نظر نباشد نشانی از وزن نامتعادل میلگرد بوده و بهتر است آن را در سازه به کار نبرند.
ج) محاسبه میلگرد ستون با کمک جدول
یکی از راه‌های محاسبه وزن میلگرد استفاده از جدولی براساس سایز و میانگین وزن آن است. به جدول زیر دقت کنید:
| سایز میلگرد (mm) | میانگین وزن هر شاخه 12 متری (Kg) |
| 8 | 5 |
| 10 | 7.8 |
| 12 | 11 |
| 14 | 15 |
| 16 | 20 |
| 18 | 25 |
| 20 | 30 |
| 22 | 37 |
| 25 | 47 |
| 28 | 58 |
| 30 | 66 |
| 32 | 75 |
| 34 | 85 |
| 36 | 95 |
| 38 | 106 |
| 40 | 118 |
این جدول وزن میلگردهای استفاده شده در ستون را براساس سایز میلگرد و وزن هر شاخه 12 متری محاسبه می‌کند. میلگردهای استاندارد باید از این جدول تبعیت کنند تا بتوان در سازه‌هایی با هر مقدار بار و فشار استفاده شوند. این‌گونه از خطرات بعدی در ساختمان‌ها نیز جلوگیری به عمل خواهد آمد.
د) نحوه محاسبه میلگرد ستون و وزن آن براساس جدول اشتال
جدول اشتال (Stahl) در اصل یک معیار و منبع استاندارد برای یافتن وزن مناسب و منطقی پروفیل‌های ساختمانی از جمله میلگردهای ستون است. اشتال یا استیل در واژه‌نامه آلمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد و به‌عنوان یک منبع ضروری و سریع در تمام دفاتر مهندسی وجود داشته و استفاده می‌شود. در این جدول علائمی به‌کار رفته که هر کدام گویای نکته است. از جمله:
G: وزن واحد طول پروفیل(Kg/m)
D: قطر پروفیل
U: سطح کشش پروفیل
W: گشتاور مقاوم گروفیل
سخن آخر
می‌دانیم که پروفیل‌ها اصلی‌ترین اجزاء در ساختمان‌سازی هستند. در اسکلت یک ساختمان نیز ستون نقش نگه دارنده ساختمان را به عهده دارد. در واقع بدون ستون‌ها ساختمانی نیز شکل نخواهد گرفت. اما آنچه که جالب توجه است نحوه ساخت خود این ستون‌ها است. این ستون‌ها خود از مجموعه‌ای میلگرد ساخته می‌شوند. محاسبه تعداد میلگرد در ستون یکی از نکات اصلی در این باره است. از طرفی اینکه چگونه وزن میلگردهای ستون را قبل از به کار بردن آن محاسبه کنیم خود امری مهم به حساب می‌آید. در این مقاله با این دو نکته تا حدی آشنا شدیم و به اهمیت میلگردها پی بردیم. امیدواریم مفید واقع شده باشد.