تیرآهنها یکی از اجزای کلیدی در ساخت و ساز هستند و نقشی حیاتی در ایجاد استحکام و دوام ساختمانها دارند. انتخاب و محاسبه مقدار تیرآهن مورد نیاز برای سازههای مختلف، باید بر اساس اصول مهندسی و نیازهای خاص هر پروژه انجام شود. در ادامه این مقاله به بررسی بیشتر این موضوع میپردازیم.
محاسبه تعداد تیرآهن بر اساس تعداد طبقات
محاسبه تعداد تیرآهن مورد نیاز برای یک سازه به عوامل متعددی بستگی دارد. یکی از مهمترین این عوامل، تعداد طبقات ساختمان است. تعداد طبقات به طور مستقیم بر بارهای وارده به ساختمان و استحکام سازه تأثیر میگذارد. به عنوان مثال، یک ساختمان یک طبقه نسبت به یک ساختمان سه طبقه، به تیرآهن کمتری نیاز دارد، زیرا در ساختمانهای بلندتر، بارهای وارده بر سازه به طور قابل توجهی افزایش مییابد.
تعداد تیرآهن برای ساختمان یک طبقه
در ساختمانهای یک طبقه، معمولاً از تیرآهنهای با سایز ۱۲ استفاده میشود. این انتخاب به دلیل تعادل بین استحکام و هزینه است. تیرآهنهای سایز ۱۲ به خوبی میتوانند بارهای وارده را تحمل کنند و از سوی دیگر، هزینههای ساخت را نیز به حداقل میرسانند. مراحل محاسبه تعداد تیرآهن مورد نیاز به صورت زیر است:
- محاسبه حجم کل زیر بنا
برای شروع، باید حجم کل زیربنای ساختمان را محاسبه کنیم. فرض کنید زیربنای ساختمان ۱۰۰ متر مربع و ارتفاع آن ۳ متر باشد. در این صورت، حجم کل زیر بنا برابر با ۳۰۰ متر مکعب خواهد بود.
- محاسبه تیرآهن مورد نیاز
به طور کلی، برای هر مترمکعب از فضای زیربنای ساختمانی با اسکلت فلزی، به حدود ۴۰ تا ۷۰ کیلوگرم تیرآهن نیاز داریم. با استفاده از میانگین ۵۵ کیلوگرم تیرآهن به ازای هر متر مکعب زیر بنا، وزن کل تیرآهن مورد نیاز به صورت زیر محاسبه میشود:
وزن کل تیرآهن =حجم کل×وزن متوسط تیرآهن
۵۵×۳۰۰ =۱۶۵۰۰ =وزن کل تیرآهن
حالا که وزن کل تیرآهن مورد نیاز را داریم، با توجه به وزن یک تیرآهن سایز ۱۲ (که تقریباً ۱۵ کیلوگرم است)، تعداد تیرآهنهای مورد نیاز برابر است با:
عدد ۱۱۰۰ = 16500/15 =تعداد تیرآهن
این محاسبه نشان میدهد که برای یک ساختمان یک طبقه با زیربنای 100 متر مربع و ارتفاع 3 متر، به حدود 1100 تیرآهن سایز 12 نیاز است.
تعداد تیرآهن برای ساختمان دو طبقه
ساختمانهای دو طبقه با بارگذاری بیشتری نسبت به ساختمانهای یک طبقه مواجه هستند. این مسئله نیاز به محاسبه دقیقتری دارد و باید علاوه بر وزن تیرآهن، به ابعاد و نوع مصالح نیز توجه کنید. همچنین باید بار اضافی ناشی از طبقه دوم و بارهای زنده و مرده را نیز در نظر بگیرید.
مراحل محاسبه تعداد تیرآهن ساختمان دو طبقه به شرح زیر است:
- محاسبه حجم کل زیربنا
فرض کنیم زیربنای ساختمان 100 متر مربع و ارتفاع کل آن 6 متر باشد. در این صورت، حجم کل زیر بنا برابر با 600 متر مکعب خواهد بود. این افزایش حجم به دلیل اضافه شدن طبقه دوم است که بار بیشتری به سازه وارد میکند.
- محاسبه تیرآهن مورد نیاز
برای ساختمانهای دو طبقه، به طور متوسط به 60 کیلوگرم تیرآهن برای هر متر مکعب نیاز داریم. بنابراین:
کیلوگرم600×60 =36000 =وزن کل تیرآهن
با توجه به اینکه یک تیرآهن سایز 12، 15 کیلوگرم وزن دارد؛ تعداد تیرآهنهای مورد نیاز به صورت زیر محاسبه میشود:
عدد2400 =3600/15 =تعداد تیرآهن
به این ترتیب، برای یک ساختمان دو طبقه با زیربنای 100 متر مربع، به حدود 2400 تیرآهن سایز 12 نیاز است.
تعداد تیرآهن برای ساختمان سه طبقه
ساختمانهای سه طبقه به دلیل افزایش بارگذاری، به تیرآهنهایی با استحکام بیشتر نیاز دارند. بنابراین انتخاب نوع تیرآهن و محاسبات لازم، باید با دقت بیشتری انجام شود. همچنین بارگذاری ناشی از دو طبقه فوقانی و تأثیرات جانبی مانند باد و برف نیز باید محاسبه شود.
فرض کنیم زیربنای ساختمان 100 متر مربع و ارتفاع کل آن 9 متر باشد. در این صورت، حجم کل زیر بنا برابر با 900 متر مکعب خواهد بود. این افزایش حجم، بیانگر وجود بار وارده بیشتر به سازه است.
برای ساختمانهای سه طبقه، به طور متوسط به 70 کیلوگرم تیرآهن برای هر متر مکعب نیاز داریم. بنابراین:
کیلوگرم900×70 =63000 =وزن کل تیرآهن
با توجه به وزن یک تیرآهن سایز 12 (که تقریباً 15 کیلوگرم است)، تعداد تیرآهنهای مورد نیاز به صورت زیر محاسبه میشود:
عدد4200 = 163000/15 = تعداد تیرآهن
در نتیجه، برای یک ساختمان سه طبقه با زیربنای 100 متر مربع، به حدود 4200 تیرآهن سایز 12 نیاز است.
به طور کلی، محاسبه مقدار تیرآهن مورد نیاز برای ساختمانهای یک تا سه طبقه، فرآیندی پیچیده است که به دقت بالایی نیاز دارد. مهندسان ساختمان باید با توجه به بارگذاری، نوع سازه و ابعاد آن، محاسبات دقیقی را انجام دهند تا از استحکام و ایمنی سازه اطمینان حاصل کنند. استفاده از تیرآهن مناسب، باعث بهینه سازی هزینهها شده و تأثیر بسزایی در دوام و پایداری ساختمان دارد. شما میتوانید با مراجعه به سایت شهر آهن، انواع آهن آلات ساختمانی از جمله تیرآهن را با بهترین کیفیت و با قیمتی مناسب خریداری کنید.