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 میلگردهای مورد استفاده در هر ستون به‌طور مستقیم به عواملی چون ابعاد ستون، نوع مقطع، بارگذاری‌ها و شرایط خاص پروژه بستگی دارد. در طراحی ستون‌ها معمولاً حداقل تعداد میلگردهای مورد نیاز برای هر نوع مقطع تعیین می‌شود، اما این تعداد می‌تواند بر اساس محاسبات دقیق طراحی و شرایط پروژه تغییر کند. برای هر نوع مقطع تعداد میلگردها باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که ستون توانایی تحمل بارهای محوری، خمشی و دیگر نیروهای وارد بر آن را داشته باشد. علاوه بر این استانداردهای ملی و بین‌المللی همچون آیین‌نامه‌های بتن مسلح روش‌های مشخصی را برای تعیین تعداد میلگردها و چیدمان آن ها در ستون‌ها مشخص می‌کنند.

در طراحی ستون‌های بتنی باید به فاکتورهایی همچون نوع بارگذاری، تعداد طبقات ساختمان و همچنین موقعیت جغرافیایی پروژه توجه کرد. برای مثال ستون‌هایی که در مناطق زلزله‌خیز قرار دارند، معمولاً نیاز به میلگردهای بیشتری دارند تا بتوانند نیروهای جانبی ناشی از زلزله را تحمل کنند. همچنین در برخی پروژه‌ها نیاز به استفاده از میلگردهای با قطر بزرگتر برای دستیابی به استحکام بالاتر و مقاومت بیشتر در برابر بارهای زیاد احساس می‌شود. در ادامه به تعداد میلگرد در ستون های مختلف اشاره می کنیم.

• ستون با مقطع مربع: در ستونی که سطح مقطع به شکل مربع است، از 4 میلگرد استفاده می گردد.
• ستون با مقطع مستطیل: ستون هایی 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 دایره ای شکل: این نوع ستون نیاز به حداقل 6 میلگرد در خود برای رسیدن به استحکام نهایی دارد.
• ستون های چند ضلعی منتظم: در ستون های چند ضلعی منتظم تعداد میلگردهای استفاده شده در آن با تعداد اضلاع و سطح مقطع یکسان است. 

حداکثر فاصله میلگرد طولی ستون

در طراحی ستون‌های بتنی یکی از نکات کلیدی در آرماتورگذاری رعایت فاصله میلگردهای طولی است. این فاصله باید به گونه‌ای باشد که مقاومت و استحکام ستون در برابر نیروهای مختلف تأمین شود. در ایران مقررات و آیین‌نامه‌های مختلفی برای طراحی سازه‌های بتنی وجود دارد که بر اساس آن‌ها حداکثر فاصله میلگردهای طولی ستون مشخص می‌شود. رعایت این فاصله‌ها برای جلوگیری از مشکلات اجرایی و تضمین ایمنی سازه الزامی است.

طبق مبحث 9 مقررات ملی ساختمان و آیین‌نامه بتن ایران (آبا) حداکثر فاصله میلگردهای طولی در ستون‌های بتنی باید به گونه‌ای تعیین شود که از ایجاد نقاط ضعف در سازه جلوگیری کند. این فاصله نباید بیشتر از ۴۰ سانتیمتر باشد. این محدودیت برای اطمینان از توزیع یکنواخت نیروها و جلوگیری از ایجاد ترک‌های ناشی از ضعف در آرماتورگذاری اعمال شده است. علاوه بر این فاصله میلگردهای طولی نباید بیشتر از 12 برابر قطر میلگردهای طولی باشد. این معیار به جلوگیری از لقی میلگردها در ستون و همچنین بهبود مقاومت سازه کمک می‌کند.

یکی دیگر از اصول مهم در طراحی ستون‌های بتنی، تعیین تعداد و درصد میلگردهای طولی است. طبق آیین‌نامه‌ها، حداقل تعداد میلگردهای طولی ستون باید برابر با 1 درصد مساحت مقطع ستون باشد. همچنین حداکثر آن نباید بیشتر از 8 درصد مساحت مقطع ستون باشد. این درصدها برای اطمینان از انتقال صحیح نیروها و حفظ پایداری ستون در برابر نیروهای فشاری و کششی در نظر گرفته شده است.

در شرایطی که فاصله میان میلگردهای مهار شده و مهار نشده از ۱۵ سانتیمتر کمتر باشد، می‌توان میلگرد مهار نشده را با کمک سنجاقی مهار نمود. این اقدام به تثبیت میلگردها کمک می‌کند و از تغییر مکان آن‌ها در هنگام بتن‌ریزی جلوگیری می‌کند.

حداقل فاصله بین میلگردها در ستون

طبق مقررات ملی ساختمان ایران (مبحث دهم)، حداقل فاصله بین میلگردهای طولی در ستون‌ها باید ۲۵ میلی‌متر یا ۱/۴ قطر بزرگ‌ترین میلگرد باشد. این حداقل فاصله تضمین می‌کند که بتن به درستی در میان میلگردها جریان یافته و پوشش کافی به میلگردها داده می‌شود. در برخی موارد، بسته به شرایط پروژه و طراحی، این فاصله ممکن است بیشتر از ۲۵ میلی‌متر نیز در نظر گرفته شود.

اگر فاصله میلگردها کمتر از حد استاندارد تعیین شود، مشکلات متعددی در بتن‌ریزی ایجاد خواهد شد. کاهش این فاصله می‌تواند باعث تراکم بیش از حد میلگردها شده و موجب شود که بتن نتواند به‌طور کامل و یکنواخت در میان میلگردها نفوذ کند. این موضوع می‌تواند به مشکلاتی همچون کاهش مقاومت بتن و احتمال خوردگی میلگردها در طول زمان منجر شود. به علاوه، پوشش بتن که باید حداقل ۲۵ میلی‌متر باشد، به درستی تأمین نمی‌شود و میلگردها در معرض عوامل مخرب قرار خواهند گرفت.

در هنگام محاسبه فاصله میلگردها باید به ابعاد ستون، قطر میلگردها و نوع بتن استفاده شده توجه ویژه‌ای داشت. برای تعیین دقیق فاصله، علاوه بر قطر میلگردها، باید به قطر بزرگ‌ترین سنگدانه بتن نیز توجه کرد. طبق استانداردها، فاصله بین میلگردها باید حداقل ۱.۵ برابر قطر بزرگ‌ترین میلگرد و ۱.۳۳ برابر قطر بزرگ‌ترین سنگدانه بتن باشد تا از پدیده‌های احتمالی مانند عدم تراکم بتن جلوگیری شود.

 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.