حداقل و حداکثر میلگرد ستون

ستون های هر سازه مسئولیت تاب آوری در برابر بارهای تحمیل شده به سازه را دارند. این بارها یا از طریق تیرهای به کار رفته در سازه به ستون منتقل می شوند و یا بدون واسطه و مستقیم ستون را تحت تاثیر خود قرار می دهند. بارها و فشارهای تحمیل شده بر ستون ها، اصطلاحا نیروی محوری نامیده می شوند و می توان گفت هدف از طراحی و ساخت ستون ها، محافظت از سازه در برابر فشارها و فرو ریختن آن است. جهت کسب اطلاعات بیشتر در این باره، می توانید این مقاله از مجموعه آهن آلات شهر آهن را تا پایان بخوانید.
علاوه بر فشارها و بارهای فوق الذکر، ستون ها متاثر از نیروهای حاصل از تند باد، رگبار و موارد دیگری از این دست نیز هستند. این فشارها می توانند سبب ایجاد خمش در ستون و سازه گردند. لذا مهندسان با انجام محاسبات دقیق جهت طراحی ستون ها، سعی در پیشگیری از بروز خطرات احتمالی آتی و جلوگیری از خم شدن سازه دارند. یکی از مواردی که در این برهه تعیین و مشخص می گردد، تعداد میلگردهای به کار رفته در هر ستون برای ایجاد سازه ای پایدار است.

حداقل و حداکثر آرماتور المان های بتنی همراه با ضوابط فاصله

رفتار کلی هر ساختمان و سازه تحت تاثیر ستون های در نظر گرفته شده برای آن است. در ستون ها از میلگردهای طولی جهت تحمل فشارها و کشش احتمالی استفاده می شود و میلگردهای عرضی از محصولات جانبی کار هستند که جهت مهار میلگردهای طولی به کار گرفته می شوند. میلگردهایی که به صورت عرضی در طراحی ستون مورد استفاده قرار می گیرند، از طول آزاد میلگردهای اصلی یا طولی کاسته و مانع از کمانش آن ها در زمان مواجهه با تنش می شوند. به علاوه این میلگردهای عرضی نیروهای برشی را خنثی سازی می کنند و سبب افزایش مقاومت ستون می شوند.
ضوابط مقررات ملی ساختمان، با مشخص نمودن حداقل میزان میلگرد برای طراحی و ساخت ستون با سطوح مقطع متغیر، سعی در استاندارد سازی بناها و کاهش مشکلاتی نظیر تغییر شکل ستون و یا عدم برخورداری از مقاومت کافی در زمان تحمیل فشار بر آن دارد. رعایت حداقل فاصله بین میلگردها، باعث نفوذ راحت و آسان بتن در فضای میانی میلگرد ها و آرماتورهای بافته شده می گردد.

محاسبه تعداد میلگرد در ستون

یکی از اصلی ترین المان های هر سازه که نقش تاثیر گذاری در انتقال بارهای فشاری به فونداسیون دارد، ستون های بتنی است. آرماتوربندی در ستون ها به دو شکل طولی و عرضی صورت می گیرد که انواع میلگرد عرضی در میان فعالان در این زمینه، با نام خاموت شناخته می شوند.
مقرارت ملی ساختمان بند 9-12-6-2- از مبحث 9، اشاره به شکل ساختاری ستون ها داشته و کمترین تعداد مجاز میلگرد طولی را در طراحی ستون عنوان داشته است. مطابق با مندرجات این آیین نامه، تعداد میلگردهای اصلی یا طولی باید در محدوده بین یک تا هشت درصد سطح مقطع ستون تعیین شود. به علاوه لازم است محدودیت بیشترین تعداد میلگرد در محل وصله نیز مورد نظر قرار داده شود.
در این مبحث از آیین نامه عنوان می گردد که تعداد میلگرد های مورد استفاده در طراحی هر ستون با توجه به شکل سطح مقطع آن معین می شود، چرا که ستون ها در هر سازه با توجه به شرایط موجود، دارای اشکال و اندازه های متفاوتی هستند. چنانچه ستون از سطح مقطع مربع شکل برخوردار باشد، تعداد میلگرد مورد نیاز برای آن 4 عدد خواهد بود. این مقدار برای ستون هایی با سطح مقطع 6 ضلعی و مقاطع مستطیلی متناسب و فراخور نیاز 6 الی 8 عدد است. طراحی ستون های با سطح مقطع دایره با بیشتر از 6 میلگرد صورت می گیرد. در اشکال منتظم دیگر، تعداد میلگرد هر ستون به اندازه تعداد اضلاع آن خواهد بود.

تعداد میلگرد در هر ستون

تعداد میلگرد در هر ستون نقش بسیار مهمی را در عملکرد ستون و بار تحمل شده آن دارد. این تعداد وابسته به معیارهای مختلفی از جمله نقشه سازه، تعداد طبقات، متراژ و شرایط ساختمان است. با افزایش ارتفاع سازه، نیاز به تعداد میلگرد بیشتری در هر ستون بوده تا مقاومت سازه تامین شود. به طور مثال، در ساختمان‌هایی با طبقات زیاد لازم است که عمق و ضخامت فونداسیون بیشتر باشد.

در اینکه باید در هر ستون میلگردها مطابق با دستورالعمل مهندس معمار استفاده شوند شکی نیست؛ اما باید برای تعیین تعداد میلگرد در هر ستون به ضوابط و مقررات نیز توجه داشت؛ چراکه هر یک از ستون‌ها دارای شرایط متفاوتی‌اند و طبیعتا تعداد میلگرد در هر ستون می‌تواند تعیین‌کننده ایمنی سازه باشد. به دلیل اینکه هر ستون مقطع متفاوتی نسبت به ستون‌های دیگر ساختمان دارد، باید تعداد میلگرد در هر ستون را با توجه به سطح مقطع ستون مشخص نمود. در ادامه به تعداد میلگرد در ستون‌های مختلف اشاره می‌کنیم.

• ستون با مقطع مربع: در ستونی که سطح مقطع به شکل مربع است، از 4 میلگرد استفاده می‌گردد.
• ستون با مقطع مستطیل: ستون‌هایی که دارای مقطع مستطیل هستند نیاز به 6 تا 8 میلگرد دارند.
• ستون با مقطع 6 ضلعی: ستونی که دارای مقطع شش ضلعی است نیاز به 6 میلگرد خواهد داشت.
• ستون با مقطع دایره‌ای شکل: این نوع ستون نیاز به حداقل 6 میلگرد برای رسیدن به استحکام نهایی دارد.
• ستون‌های چند ضلعی منتظم: در ستون‌های چند ضلعی منتظم تعداد میلگردهای استفاده شده با تعداد اضلاع و سطح مقطع یکسان است.

نحوه محاسبه سایز میلگرد

مطابق با مقررات ملی ساختمان، لازم است علاوه بر توجه به تعداد میلگرد در هر ستون، به سایز میلگرد اصلی نیز توجه داشت که مطابق با موارد زیر است:

• حداقل قطر میلگردهای خاموت برابر با 8 میلی متر است.
• حداقل قطر میلگرد پیچشی برای دور ستون‌های دایره‌ای 10 میلی متر است.
• حداقل قطر میلگرد در ستون برای سطح مقطع دایره‌ای و چند ضلعی منتظم برابر 12 میلی متر است.
• حداقل قطر میلگرد در ستون مربع و مستطیل 14 میلی متر است.

حداکثر فاصله میلگرد طولی ستون

در مبحث مقررات ملی ساختمان و ویرایش سال 1399، توضیحاتی در مورد حداقل و حداکثر فاصله میلگرد طولی ستون ارائه شده است. به طور کلی، حداقل فاصله میلگرد طولی میان ستون عامل مهم‌تری است که مورد بررسی قرار می‌گیرد و توضیحی در مورد حداکثر فاصله میان میلگردهای طولی ستون در قوانین داده نشده است. تنها ذکر شده که حداقل تعداد میلگردهای طولی ستون باید 1 درصد و حداکثر آن می‌بایست 8 درصد باشد. با محاسبه ساده و مشخص شدن تعداد میلگردهای ستونی و بررسی بعد ستون، می‌توان حداکثر فاصله میلگردهای طولی را نیز در ستون‌های بتنی مشخص نمود. اگر فاصله میان یک میلگرد مهار شده و نشده از 15 سانتی متر کمتر باشد، می‌توان میلگرد مهار نشده را با کمک سنجاقی مهار نمود.

حداقل فاصله بین میلگردها در ستون  

حداقل فاصله بین میلگردهای طولی در ستون باید به گونه‌ای باشد که بتن بتواند به راحتی در داخل پوسته نفوذ کند. در واقع فضایی بین میلگردهای بیرونی و قالب وجود داشته باشد. طبق قوانین تعیین شده، حداقل فاصله آزاد بین میلگردها در ستون باید 4 سانتی متر باشد. اگر این فاصله کمتر از 4 سانتی متر در نظر گرفته شود، عملا امکان بتن‌ریزی در ستون وجود نداشته و در عین حال سنجاقی به درستی امکان نصب روی ستون را نخواهد داشت.

بررسی و پایش حداقل فاصله بین میلگردها در ستون برعهده مهندس ناظر و مجری است. پس از اینکه نقشه معماری و عمران ساختمان به دست مهندسان می‌رسد، می‌بایست بر اساس عرض ستون، محاسبه دقیقی در مورد فاصله میان میلگردها داشته باشند.

برای این محاسبه باید قطر خاموت که معمولا 1 سانتی متر است و کاور دو طرف که هر کدام 4.5 سانتی متر هستند را از یک بعد مقطع کم نمود. در نهایت عدد به دست آمده باید پس از تقسیم شدن بر تعداد آرماتور، یا همان میلگردهای ستون، بیشتر از 8 سانتی متر باشد. اگر پس از محاسبات انجام شده متوجه کم بودن فاصله میان میلگردها شدید، باید موضوع را به مهندسان مجری اطلاع دهید.

• نکته مهم: به غیر از این معیار، حداقل فاصله بین میلگردها در ستون بر اساس قطر بزرگ‌ترین میلگرد و قطر اسمی بزرگ‌ترین سنگدانه نیز محاسبه می‌شود. به طوری که فاصله بین میلگردها در ستون باید حداقل 1.5 برابر قطر بزرگ‌ترین میلگرد و 1.33 برابر بزرگ‌ترین سنگدانه بتن باشد.

حداکثر درصد آرماتور در تیر  

تیرها از جمله اعضای بتنی هستند که هم در معرض خمش و هم در معرض برش قرار می‌گیرند. آرماتور طولی که در تیرها استفاده می‌شود، نقش بسیار مهمی را در افزایش استحکام تیره و جلوگیری از آسیب دیدگی آن دارد. حداکثر مقدار آرماتور در تیر، 2.5 درصد بوده که باید حتما به آن توجه ویژه‌ای داشت. همچنین لازم است که برای مقاوم‌سازی مطلوب و مورد انتظار، حداقل 1 درصد آرماتور در تیر استفاده شود. بنابراین، در مجموع حداقل و حداکثر آرماتور در تیرهای بتنی باید بین 1 تا 2.5 درصد باشد و تجاوز از این مقدار می‌تواند باعث افزایش بار سازه و آسیب دیدگی گردد.

حداکثر فاصله آزاد بین آرماتورهای طولی تیر  

یکی از معیارهای مهم برای انتخاب آرماتورهای طولی تیر و افزایش مقاومت تیرها، در نظر گرفتن حداکثر فاصله آزاد بین آرماتورهای طولی است. به طور کلی، فاصله آزاد بین دو میلگرد موازی در یک تیر نباید از 25 میلی متر، 1.33 برابر قطر اسمی بزرگ‌ترین سنگدانه بتن و قطر میلگرد بزرگ‌تر، بیشتر باشد. همچنین باید در نظر داشت که اعضای تحت خمش و فشار فاصله محور میلگردهای طولی از یکدیگر باید به گونه‌ای باشد که حداکثر 200 میلی متر تعیین شوند. هنگامی که میلگردهای موازی در تیر چیده می‌شوند، باید آنها را به گونه‌ای قرار داد که از بین میلگردهای بالایی و پایینی بتن عبور کنند. علاوه بر این، فاصله آزاد میان دو سفره نباید از قطر بزرگ‌ترین میلگرد و 25 میلی متر کوچک‌تر باشد.

 قیمت میلگرد های مختلف همچون قیمت میلگرد ساده و قیمت میلگرد آجدار و همینطور محصولات کارخانجات مختلفی مثل قیمت میلگرد ذوب آهن را می توانید در این سایت مشاهده کنید.