محاسبه تعداد تیرآهن مورد نیاز ساختمان علاوه بر تضمین استحکام و مقاومت سازه، در مدیریت هزینه ساخت و ساز نیز تاثیر بسیاری دارد. به همین دلیل این کار باید قبل از شروع پروژه و به صورت اصولی و دقیق صورت گیرد. اگر چه محاسبه دقیق تعداد تیرآهن به عوامل مختلفی بستگی دارد و باید تحت نظر مهندسین سازه صورت گیرد، اما روش های مختلفی نیز وجود دارد که با استفاده از آن ها می توان به صورت تقریبی تیرآهن مصرفی را محاسبه نمود. در این مقاله از آهن ملل ابتدا عوامل تاثیرگذار بر میزان تیرآهن مصرفی را معرفی می کنیم و سپس تعداد تیرآهن مورد نیاز سازه را با توجه به دو پارامتر وزن تیرآهن و تعداد طبقات بررسی می نماییم.
نسخه صوتی مقاله محاسبه تعداد تیرآهن در ساختمان
اهمیت محاسبه تعداد تیرآهن در ساخت و ساز
تیرآهن ها برای اجرا در پروژه های ساختمانی به سه صورت اصلی، فرعی و کلاف استفاده می شوند. هر کدام از این تیرآهن ها نیز ویژگی های متفاوت و وظیفه مشخصی دارند. همچنین انواع تیرآهن در سایزهای ۸ تا ۶۰ تولید و عرضه می شوند که باید با توجه به میزان مقاومت مورد نیاز ساختمان، مناسب ترین سایز تیرآهن که بتواند پاسخگوی نیاز سازه باشد را انتخاب کرد. بدین ترتیب علاوه بر به حداقل رساندن هزینه خرید تیرآهن، مقاومت لازم جهت تحمل بار ساختمان نیز ایجاد خواهد شد، اما قبل از تعیین نوع تیرآهن مورد نیاز و تعداد آن ها ابتدا باید نوع سازه را مشخص کنیم. اکثر ساختمان ها به دو صورت سازه های اسکلت بتنی و یا اسکلت فلزی ساخته می شوند که در بین آن ها اسکلت فلزی بیشترین مصرف آهن آلات را دارد.
در کل می توان گفت محاسبه تعداد تیرآهن مصرفی در ساختمان گام بلندی در مدیریت هزینه ها خواهد داشت، به خصوص در سازه های فلزی این امر اهمیت بیشتری دارد، زیرا در این نوع سازه برای ساخت تیر و ستون از تیرآهن استفاده می شود.
کاربرد تیرآهن در ساختمان
تیرآهن یکی از اجزای اصلی تامین مقاومت و استحکام سازه می باشد و وظیفه تحمل تنش های حاصل از نیروهای برشی و لنگر خمشی وارده بر سازه را بر عهده دارد. به همین دلیل قرار گرفتن تیرآهن در اسکت ساختمان ها بسیار مهم است. از جمله اعضایی که در ساخت آن ها از تیرآهن استفاده می شود می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- اسکلت بندی سازه فولادی
- تیرک های میانی و فرعی
- ستون ها و کفی ستون ها
- تیرهای اصلی
- تیرهای کلاف
- تیرهای باریک کرومیت
- ساخت خرپا
عوامل موثر در محاسبه تعداد تیرآهن مصرفی ساختمان
انتخاب روش تخمین میزان تیرآهن ساختمان و محاسبه تعداد آن به عوامل گوناگونی وابسته است که مهم ترین آنها شامل موارد زیر می شود:
- نوع اسکلت ساختمان
- تعداد طبقات
- نوع و سایز تیرآهن
- عملکرد تیر در سازه
- قیمت تیرآهن
۱- نوع اسکلت ساختمان
مهمترین عامل در محاسبه تعداد تیرآهن مصرفی در سازه، نوع اسکلت بندی ساختمان است. به طور کلی اسکلت بندی ساختمان ها به دو دسته اسکلت بتنی و اسکلت فلزی تقسیم می شوند. اصلی ترین مصالح اسکلت بتنی شامل بتن، سیمان، شن، ماسه و انواع میلگرد می باشد و انواع مقاطع فولادی از جمله تیرآهن نیز از مصالح اصلی اسکلت فلزی ساختمان ها به شمار می روند.از جمله عوامل تاثیرگذار در انتخاب نوع اسکلت بندی می توان به مدت زمان اجرای پروژه، بودجه در نظر گرفته شده، شرایط آب و هوایی و نقشه ساختمان اشاره کرد.
از آنجا که تیرآهن از جمله مصالح اصلی در اسکلت های فلزی است و به دلیل بالا بودن قیمت تیرآهن ها، همواره اسکلت بتنی به صرفه تر از اسکلت فلزی است، اما در کل اکثر پیمانکاران اسکلت فلزی را ترجیح می دهند؛ زیرا در این نوع سازه مدت زمان اجرای پروژه کمتر و در نتیجه بازگشت سرمایه سریع تر است. در ساختمان های اسکلت فلزی مهندس ناظر با توجه به نوع ساختمان و طرح و نمای کلی آن نوع تیرآهن را مشخص می کند.
۲- تعداد طبقات ساختمان
عامل مهم دیگر در تعیین تعداد تیرآهن مصرفی ساختمان، تعداد طبقات ساختمان است. مسلما با افزایش تعداد طبقات، میزان تیرآهن مورد نیاز در بخش های مختلف ساختمان مانند ستون، دیوار و سقف نیز افزایش خواهد یافت.
۳- نوع و سایز تیرآهن
سایز و نوع تیرآهن نیز در تعیین تعداد تیرآهن مورد نیاز سازه موثر است. انتخاب نوع تیرآهن به دلیل کاربرد متفاوتی که هر تیرآهن در سازه دارد، به نظر مهندس سازه و نقشه ساختمان بستگی خواهد داشت. به طور مثال تیرآهن لانه زنبوری و تیرآهن معمولی سایز پایین، در بخش هایی از سازه که بار زیادی را تحمل نمی کنند به کار می روند. انواع تیرآهن های مورد استفاده در ساختمان سازی به صورت زیر دسته بندی می شوند:
- تیرآهن IPE یا تیرآهن معمولی
- تیرآهنINP
- تیرآهنIPB یا تیرآهن هاش
- تیرآهن لانه زنبوری یا CPE
برای آشنایی با این چهار نوع تیرآهن، تفاوت ها و کاربرد هر کدام مقاله زیر را مطالعه نمایید.
# حتما بخوانید
۴- عملکرد تیر در سازه
یکی دیگر از پارامترهای مهم در محاسبه تعداد تیرآهن مورد نیاز، عملکرد تیر در سازه است. تیرها بر اساس میزان تحمل بار و نقشی که در سازه فلزی دارند به سه دسته اصلی، فرعی و کلاف تقسیم می‌شوند و نوع تیرآهن مورد نیاز برای هر دسته نیز متفاوت است.
۵- قیمت تیرآهن
عامل مهم دیگر در محاسبه تیرآهن مورد نیاز در ساختمان، قیمت روز تیرآهن می باشد. برای سازه های اسکلت فلزی که از تیرآهن به مقدار زیاد استفاده می شود، هزینه تیرآهن های مصرفی بیشترین سهم را در هزینه نهایی ساختمان خواهند داشت. از این رو قیمت تیرآهن نیز در تعیین تعداد تیرآهن مصرفی ساختمان تاثیر بسیاری دارد. برای مشاهده قیمت روز انواع تیرآهن می توانید از لینک زیر اقدام نمایید.
مشاهده قیمت و خرید محصولات
آهن ملل؛ توزیع کننده میلگرد فولادی به صورت آنلاین و حضوری
قیمت انواع تیرآهنروش محاسبه تعداد تیرآهن مورد نیاز در ساختمان
همانطور که گفتیم مهم ترین عامل در تعیین تعداد تیرآهن، نوع ساختمان از لحاظ بتنی یا فلزی بودن آن است. علاوه بر آن میزان مقاومت مورد نیاز در ساختمان نیز تاثیر بسزایی در تعداد تیرآهن خواهد داشت. به همین دلیل حتی در ساختمان های مشابه ممکن است تعداد تیرآهن مورد استفاده با یکدیگر فرق داشته باشد. از این رو یک فرمول کلی برای محاسبه تعداد تیرآهن تمامی ساختمان ها ممکن نیست و برای این منظور حتما باید با توجه به شرایط و همین طور نظر مهندسین سازه تعداد نهایی را محاسبه نمود.
به طور مثال در ساختمان های اسکلت فلزی که مهاربندی هم مرکز دارد (بدون در نظر گرفتن آرماتورهای سقف)، در هر مترمکعب از ساختمان به حدود ۴۰ تا ۷۰ کیلوگرم آهن‌آلات نیاز داریم که بخش اصلی آن را تیرآهن تشکیل می دهد. این مقدار برای سازه های بتنی بین ۳۵ تا ۶۰ کیلوگرم برای هر متر مربع خواهد بود.
همانطور که گفتیم تعداد تیرآهن های استفاده شده در سازه با توجه نوع سازه و نوع کاربردی که هر سازه دارد می‌تواند متفاوت باشد، اما می توان با توجه به نکات و عوامل مختلف، تعداد مورد نیاز را به صورت تقریبی محاسبه نمود. در ادامه به بررسی دو روش محاسبه تعداد تیرآهن مصرفی ساختمان با استفاده از وزن تیرآهن و تعداد طبقات ساختمان می پردازیم.
روش اول: محاسبه تعداد تیرآهن بر اساس وزن
بسته به این که سازه شما بتنی یا فلزی باشد، روش تخمین میزان تیرآهن مصرفی برای آن متفاوت است، اما به طور کل میزان تیرآهن مورد نیاز در همه سازه ها در واحد وزن محاسبه می شود. مرجع اصلی برای محاسبه مجموع وزن تیرآهن مورد نیاز نیز، جدول اشتال است. پس از محاسبه میزان بار وارده بر هر بخش از سازه، با مراجعه به جدول اشتال می توان تیرآهن مناسب برای هر بخش را مشخص نمود. در این جدول متناظر با هر سایز تیرآهن، وزن آن در هر متر و حداکثر بار قابل تحمل برای آن، درج شده است. پس از انتخاب سایز مناسب، با ضرب کردن وزن هر متر از آن در طول مورد نظر، وزن تیرآهن مورد نیاز در هر بخش از سازه مشخص می‌شود. در نهایت با بدست آوردن وزن تیرآهن مورد نیاز می توان محاسبه تعداد تیرآهن مصرفی برای ساختمان را انجام داد. برای آشنایی با وزن تیرآهن در جدول اشتال و نحوه محاسبه وزن انواع تیرآهن مقاله زیر را مطالعه نمایید.
# حتما بخوانید
عوامل موثر بر تعیین وزن تیرآهن
از جمله عواملی که بر وزن آهن آلات مصرفی در ساختمان، از جمله وزن تیرآهن تاثیرگذار است می توان به موارد زیر اشاه کرد:
- تعداد سقف‌های موجود در سازه
- نوع سقف در سازه‌های فولادی (عرشه فولادی، کرومیت یا کامپوزیت)
- نوع سقف در سازه‌های بتنی (تیرچه بلوک، دال توپر، وافل یا یوبوت)
- تعداد دهانه های هر راستا
- فاصله بین هر یک از ستون ها
- نوع خاک فونداسیون
- میزان زلزله‌خیز بودن محل پروژه
همچنین عوامل زیر از پارامترهای مهم در محاسبه وزن تیرآهن در ساخت سازه فلزی به شمار می روند:
- نوع قاب مورد استفاده (از نوع خمشی یا خمشی ویژه)
- همگرا یا واگرا بودن بادبندها
- استفاده از سیستم دوگانه در اسکلت (بادبند به علاوه قاب خمشی)
علاوه بر تمام موارد ذکر شده، کارخانه تولیدکننده نیز در وزن تیرآهن تاثیرگذار است، زیرا در بسیاری موارد تولیدکنندگان تیرآهن، محصولات خود را بر اساس استاندارد اشتال تولید نمی کنند. به همین دلیل ممکن است وزن تیرآهن های تولیدی برندهای مختلف، متفاوت باشد.
فرمول محاسبه وزن تیرآهن ساختمان
همانطور که گفتیم جدول اشتال، مرجع اصلی برای محاسبه وزن تیرآهن مورد نیاز برای سازه است. در جدول اشتال وزن تیرآهن های مختلف در ابعاد مشخص و با استانداردهای متفاوت قرار داده می شود، در نتیجه در صورتی که ابعاد و استاندارد تیرآهن مورد نظر خود را بدانید، می توانید با استفاده از جدول اشتال، وزن آن را مشاهده نمایید. برای این منظور و برای به دست آوردن وزن تیرآهن، کافی است طول آن را در وزن مخصوص آن تیرآهن ضرب کنید. در نهایت، جهت به دست آوردن وزن کلی تیرآهن، باید وزن یک تیرآهن را در تعداد تیرآهن های مورد نیاز ساختمان ضرب کنید. برای محاسبه وزن هر شاخه تیرآهن از فرمول زیر استفاده می کنیم:
وزن تیرآهن = طول تیرآهن * وزن مخصوص تیرآهن
(وزن مخصوص تیرآهن را از جدول اشتال بدست می آوریم)
به طور مثال در زیر نحوه محاسبه وزن پرکاربردترین تیرآهن ها را آورده ایم:
- محاسبه وزن تیرآهن IPE20 با طول ۱۲ متر: وزن مخصوص این تیراهن با توجه به جدول اشتال ۴۰.۲۲ است، از این رو وزن نهایی برابر است با حاصلضرب ۱۲ در ۲۲.۴۰ یعنی (۱۲ * ۲۲.۴۰ = 268.۸)
- محاسبه وزن تیرآهن IPE18 با طول ۱۰ متر: وزن مخصوص این تیراهن با توجه به جدول اشتال ۱۸.۸ است، از این رو وزن نهایی برابر است با حاصلضرب ۱۲ در ۲۲.۴۰ یعنی (۱۰ * ۱۸.۸ = 188)
- محاسبه وزن تیرآهن لانه زنبوری با طول ۱۰ متر: به همین صورت وزن این نوع و سایز تیرآهن نیز به صورت ۱۰ * ۱۰.۳۳ = 103.۳ محاسبه می شود.
علاوه بر مثال های فوق، وزن دیگر تیرآهن هایی که کاربرد کمتری دارند را نیز می توان بر اساس وزن مخصوص آنها در جدول اشتال محاسبه کنید. همچنین وزن تیرآهن مورد نیاز در هر مترمربع سازه فولادی (بدون در نظر گرفتن وزن میلگرد در سقف) را به صورت زیر می توان تخمین زد:
- اسکلت فلزی با قاب خمشی معمولی: ۶۵ تا ۱۰۵ کیلوگرم
- اسکلت فلزی با قاب خمشی ویژه: ۷۰ تا ۱۱۵ کیلوگرم
- اسکلت فلزی با سیستم دوگانه: ۶۰ تا ۱۲۰ کیلوگرم
- اسکلت فلزی با مهاربندی همگرا: ۴۰ تا ۷۰ کیلوگرم
- اسکلت فلزی با مهاربندی واگرا: ۵۰ تا ۷۵ کیلوگرم
روش دوم: محاسبه تعداد تیرآهن بر اساس تعداد طبقات
با توجه به اینکه ساختمان مورد نظر چند طبقه است، تعداد تیرآهن مصرفی در آن نیز متفاوت خواهد بود. همانطور که اشاره کردیم تعداد تیرآهن برای ساختمان را نمی توان به طور دقیق تعیین کرد و این مسئله بستگی زیادی به نوع سازه، نوع تیرآهن و نظر مهندس پروژه دارد. با این حال می توان گفت به طور کل در احداث سازه باید از حداقل سایز تیرآهنی استفاده کنیم که قادر است بار ساختمان را تحمل کند. به طور مثال اگر برای ساخت ستون به تیرآهن ۱۲ نیاز داشته باشیم، می توان هم از سایز ۱۲ و هم سایزهای بالاتر استفاده کر، اما استفاده از سایزهای بالاتر باعث افزایش هزینه شما خواهد شد. بنابراین بهتر است به منظور مدیریت هزینه ها بر اساس استحکام مورد نیاز سازه و توانایی تحمل بار تیرآهن، تیرآهنی با کمترین سایز انتخاب شود.
در ادامه تعداد تیرآهن مصرفی در ساختمان های یک طبقه، دو طبقه و سه طبقه را به طور تخمینی بررسی می کنیم.
تعداد تیرآهن برای ساختمان یک طبقه
اسکلت ساختمان یک طبقه معمولا به صورت بتنی کار می شود، اما در بسیاری از موارد نیز با توجه به نوع کاربرد و محیط منطقه، از اسکلت فلزی استفاده خواهد شد. بنابراین اگر از اسکلت فلزی برای ساختمان یک طبقه استفاده شود، تیرآهن جزء مصالح اصلی آن سازه خواهد بود و با محاسبه مقدار تیرآهن مصرفی می توان به راحتی هزینه ها را مدیریت کرد. نکته دیگر در محاسبه تیرآهن مصرفی برای ساختمان یک طبقه این است که ستون های تیر در ساختمان یک طبقه معمولا بیشتر است که با توجه به آن می توان سایز تیرآهن را دقیق تر مشخص کرد.
بعد از مشخص شدن سایز تیرآهن، باید به فاصله دهانه ها یا فاصله بین دو تیرآهن توجه کرد. این مورد نیز با توجه به استحکام ساختمان توسط مهندسین مربوطه انتخاب خواهد شد. بعد از تعیین فاکتورهای فوق در نهایت می توان تعداد تیرآهن ساختمان و در نتیجه وزن آن ها را محاسبه نمود. محاسبه وزن نیز همانطور که گفته شد با استفاده از جدول اشتال و محاسبات ریاضی به سادگی انجام می شود.
تعداد تیرآهن برای ساختمان دو طبقه
اولین نکته برای تعیین تعداد تیرآهن در ساختمان های دو طبقه به نوع اسکلت ساختمان مربوط می شود. با انتخاب نوع اسکلت و توجه به عواملی مانند میزان سنگینی و بار وارده بر ساختمان، شرایط محیطی و مقاومت مورد نیاز، نوع تیآهن مصرفی تعیین می شود. بعد از انتخاب نوع تیرآهن باید سایز آن را مشخص کنیم.
در ساختمان های دو طبقه نیر انتخاب حداقل سایز تیرآهن که مقاومت لازم برای تحمل بار ساختمان را داشته باشد، در مدیریت هزینه ها کمک شایانی خواهد کرد. همچنین در ساختمان های دو طبقه علاوه بر تیرآهن های استفاده شده در ستون، برای پوشش های سقفی و افزایش استحکام سازه، به تیرهای فرعی در بین تیرهای اصلی نیاز داریم. این مسئله باعث افزایش تعداد تیرآهن ساختمان دو طبقه نسبت به یک طبقه خواهد شد. همچنین تیرآهن های استفاده شده برای ستون های اصلی ساختمان سایز بزرگ تری نسبت به تیرهای فرعی دارند.
در نهایت بعد از مشخص شدن نوع تیرآهن های مورد نیاز و سایز آن ها و تعداد تیرهای اصلی و فرعی، می توان تعداد تیرآهن مورد نیاز ساختمان دو طبقه و همچنین وزن آن را محاسبه کرد.
تعداد تیرآهن برای ساختمان سه طبقه
برای محاسبه تعداد تیرآهن در ساختمان سه طبقه علاوه نوع اسکلت سازه و دقت به تحمل بار سازه، باید به وزن ساختمان، مقاومت مورد نیاز و محیط سازه (وضعیت آب و هوایی منطقه، زلزله خیز بودن یا نبودن) نیز توجه شود. در ساختمان های سه طبقه نیز بعد از مشخص کردن نوع تیرآهن مورد نیاز و تعداد تیرهای فرعی و اصلی و همچنین فاصله در نظر گرفته شده بین ستون های اصلی، می توان تعداد نهایی تیرآهن های مصرفی و وزن آن ها را مشخص کرد، اما به طور کل به دلیل وجود فاکتورهای بسیار در تعیین نوع و سایز تیرآهن، تعیین تعداد تیرآهن مورد نیاز، قطعی و دقیق نخواهد بود به طوری که برای مثال ممکن است دو ساختمان سه طبقه که کاملا یکسان هستند به دلیل قرارگیری در دو محیط مختلف، تعداد تیرآهن متفاوتی نیاز داشته باشند.
خرید تیرآهن
از مهم ترین مواردی که بعد از محاسبه تعداد تیرآهن مصرفی باید در نظر گرفت، نحوه خرید تیرآهن است. در صورت خرید تیرآهن از مراجع معتبر می توانید نسبت به کیفیت تیرآهن و قیمت آن با اطمینان اقدام نمایید. می توانید انواع تیرآهن و سایزهای متنوع آن را بدون دغدغه از طریق سایت آهن ملل مشاهده و حتی قیمت هر یک را به صورت آنلاین مقایسه کنید. همچنین می توانید برای مشاوره رایگان در زمینه خرید تیرآهن و انواع مقاطعه فولادی با کارشناسان ما در آهن ملل تماس بگیرید.
نتیجه گیری
اولین نکته در تعیین تعداد تیرآهن مورد نیاز ساختمان، تعیین نوع اسکلت ساختمان (بتنی یا فلزی بودن) است. پارامترهای تاثیرگذار دیگر شامل تعداد طبقات ساختمان، مقاومت مورد نیاز، محیط سازه، نوع و عملکرد تیرآهن و همچنین قیمت آن می باشد. در نهایت با در نظر گرفتن عوامل فوق و با توجه به نظر مهندسین مربوطه می توان تعداد تیرآهن مورد نیاز را مشخص نمود. وزن نهایی تیرآهن نیز با استفاده از جدول اشتال و محاسبات ریاضی صورت می گیرد.
چه عواملی در محاسبه تعداد تیرآهن مورد نیاز برای ساختمان موثر است؟
مهم ترین عوامل تاثیرگذار در محاسبه تعداد تیرآهن مصرفی شامل موارد زیر می شود:
نوع اسکلت ساختمان – تعداد طبقات – نوع و سایز تیرآهن – عملکرد تیر در سازه – قیمت تیرآهن
تعداد تیرآهن لازم برای ساختمان یک طبقه چقدر است؟
اسکلت ساختمان یک طبقه معمولا از نوع بتنی است، اما در صورت استفاده از اسکلت فلزی تیرآهن جزء مصالح اصلی آن سازه خواهد بود. همچنین ستون های تیر در ساختمان یک طبقه معمولا بیشتر است. با توجه به عوامل فوق ابتدا سایز تیرآهن و فاصله دهانه ها را محاسبه می کنیم و در نهایت تعداد تیرآهن ساختمان و در نتیجه وزن آن به دست خواهد آمد.
تعداد تیرآهن مورد نیاز برای ساختمان دو طبقه چقدر است؟
برای محاسبه تیرآهن ساختمان های دو طبقه نیز با توجه به اسکلت ساختمان، میزان سنگینی و بار وارده بر ساختمان، شرایط محیطی و مقاومت مورد نیاز، ابتدا نوع تیرآهن و تعداد تیرآهن های فرعی و اصلی و سپس تعداد کل تیرآهن ها محاسبه می شود.
از همه چی گفتین الا تعداد تیرآهن
سلام
همانطور که در مقاله اشاره کردیم، تعداد تیرآهن مورد نیاز در همه سازه ها در واحد وزن محاسبه می شود. در مقاله نیز وزن مورد نیاز برای ساختمان های مختلف بررسی شدند
قسمت «وزن تیرآهن مورد نیاز در هر مترمربع سازه فولادی» را مجدد مطالعه بفرمایید.
با این حال تمام محاسبات به نظر مهندس سازه و نقشه ساختمان بستگی خواهد داشت.
درود بر شما خانم احمدی عزیز…..براتون آرزوی بهترین ها رو دارم
سلامت باشید
ممنون از شما، به همچنین