میلگرد مورد نیاز در فونداسیون چگونه محاسبه می‌شود؟

فونداسیون ساختمان جزو اولین بخش‌هایی است که ساخته می‌شود و میلگرد هم برای تقویت این بخش از سازه‌ کاربرد دارد. مهندسان پروژه‌های ساخت و ساز باید بدانند که برای هر پروژه خود به چه مقدار از این مقاطع فولادی نیاز دارند؛ آن‌ها همچنین باید سایز میلگردهای مصرفی را تعیین کنند تا هنگام تأمین منابع مورد نیاز برای هر بخش از پروژه، با مشکل مواجه نشوند. محاسبه میلگرد مورد نیاز در فونداسیون، حتی اگر به صورت سرانگشتی هم انجام شود، به شما کمک می‌کند هزینه کلی این مقاطع را برآورد کنید. در ادامه آنچه لازم است درباره حساب و کتاب میلگرد فونداسیون بدانید را به شما آموزش خواهیم داد.

روش‌های محاسبه میزان میلگرد موردنیاز در هر مترمربع از ساختمان

بهترین روش برای محاسبه میلگردهای مورد نیاز فونداسیون و ساختمان، محاسبه دقیق یا متره کردن سازه است. متره کردن سازه، وظیفه مترور است؛ این شخص محاسبات را با کامپیوتر انجام می‌دهد، دقت بالایی در نقشه‌خوانی دارد و گزارش‌های متره سازه را به صورت منظم در اختیار مهندسان پروژه قرار خواهد داد. البته مهندسان همیشه به مترور دسترسی ندارند، به همین دلیل گاهی اوقات از فرمول‌های ساده و دم دستی برای محاسبه تقریبی مقدار مصالح مورد نیاز استفاده می‌کنند. در ادامه توضیحاتی درباره هرکدام از این روش‌ها ارائه می‌دهیم.

محاسبه میلگرد فونداسیون با روش متره کردن

متره و برآورد (Quantity surveying and estimating) اصطلاحی در مهندسی عمران است. این اصطلاح به فرایند محاسباتی اشاره دارد که در آن مقدار مصالح مورد نیاز سازه‌ برآورد می‌شود. البته از فرمول‌های این روش، می‌توان بعد از نهایی شدن سازه برای محاسبه مقدار مصالح به کار رفته در آن هم استفاده کرد. متره آرماتور با استفاده از فرمول‌های دقیق و اعداد و ارقامی که در پانل ساختمان تعیین شده، انجام می‌شود. در قسمت‌های بعدی فرمول‌های مورد استفاده برای این کار را توضیح می‌دهیم.

محاسبه میلگرد فونداسیون به روش تقریبی

محاسبات تقریبی بر اساس تجربه انجام می‌شوند. به عنوان مثال مهندسانی که در جریان روند ساخت و ساز ساختمان‌های مختلف بوده‌اند، می‌دانند که برای هر متر مربع از یک سازه، با توجه به ویژگی‌هایی که دارد، چند کیلوگرم آرماتور نیاز است. این محاسبات تقریبی برای کاربردهای غیرحساس مناسب است؛ به عنوان مثال وقتی می‌خواهید هزینه کلی میلگردهای مورد نیاز را برآورد کنید یا سفارش خرید آرماتور بزنید، محاسبات سر انگشتی در اغلب موارد نیازتان را برآورده خواهند کرد.

محاسبه میزان میلگرد مصرفی در فونداسیون

در فونداسیون سازه از سه نوع میلگرد طولی، عرضی و تقویتی استفاده می‌شود. در ادامه روش محاسبه مقدار مورد نیاز از هرکدام از این مقاطع برای پروژه را توضیح می‌دهیم.

مقدار میلگرد طولی در فونداسیون

این مقاطع فولادی در طول محور و در دو ردیف بالا و پایین کار گذاشته می‌شوند. برای محاسبه مقدار میلگرد طولی مورد نیاز باید مقدار کاور و خم آرماتور را به دست آورید. کاور یا مقدار پوشش، فاصله‌ای است باید بین مقاطع فولادی و قسمت خارجی بتن رعایت شود تا مقاطع با هوا در تماس نباشند و اکسید نشوند. خم میلگرد هم برای اینکه مقاطع طولی و عرضی به خوبی در یکدیگر چفت شوند، در قسمت ابتدایی و انتهایی مقاطع ایجاد می‌شود. برای محاسبه مقدار میلگرد طولی مورد نیاز در فونداسیون سازه باید از فرمول زیر استفاده کنید:

(۲× طول کاور) – (۲× طول خم) + طول محور = طول میلگرد طولی

دقت داشته باشید که واحد اعدادی که در این فرمول قرار می‌دهید، باید متر باشد. به عنوان مثال اگر خم فونداسیون ۱۵ سانتی‌متر و کاور آن ۷ سانتی‌متر باشد و طول محور را برابر با ۹.۶۸ متر در نظر بگیریم، فرمول به شکل زیر خواهد شد:

۹.۸۴= (۲×۰.۱۵) – (۲× ۰.۷) + ۹.۶۸

عدد بالا طول میلگرد است که باید در تعداد مقاطع موجود در فونداسیون ضرب شود. مقدار آرماتورهای طولی مورد نیاز با ضرب عدد طول در تعداد مقاطع به کار رفته در ردیف‌های بالا و پایین را به دست آورید. دقت داشته باشید که این مقدار برای هر محور باید به صورت جداگانه محاسبه شود.

مقدار میلگرد عرضی در فونداسیون

خاموت‌های عرضی، باید مقاطع طولی را در بر بگیرند تا مقاومت فونداسیون ساختمان افزایش پیدا کند. فرمول محاسبه این مقاطع هم مانند آرماتور طولی است، فقط به جای اینکه عدد طول محور را در ابتدای فرمول قرار دهید، باید از مقدار عرض محور استفاده کنید.

(۲× طول کاور) – (۲× طول خم) + عرض محور = طول میلگرد عرضی

برای به دست آوردن تعداد میلگردهای عرضی مورد نیاز باید طول محور را به فاصله میلگردهای عرضی تقسیم کرد تا تعداد آن‌ها به دست آید. این محاسبات هم باید برای هر محور به صورت جداگانه انجام شود؛ دقت داشته باشید که اگر در دو ردیف بالا و پایین، آرماتور کار شده باشد، باید مقدار به دست آمده را در ۲ ضرب کرد.

مقدار میلگرد تقویتی فونداسیون

مقاطع تقویتی معمولا خم ندارند و طول آن‌ها در پلان مشخص می‌شود. برای محاسبه مقدار این میلگردها باید طول آن‌ها را در تعداد شاخه‌های مورد نیاز ضرب کرد و عدد را در وزن واحد طول (وزن یک متر) ضرب کرد. روش ساده‌تر محاسبه این مقاطع، استفاده از جدول یا فرم متره است که در قسمت‌های بعدی توضیحات بیشتری درباره آن ارائه خواهیم داد. در این جدول‌ها، مقدار مقاطع مورد نیاز با توجه به طول و عرض محور و ارتفاع هر طبقه به دست می‌آید.

مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون اسکلت بتنی

روش دیگری که برای محاسبه مقدار میلگرد مورد نیاز در ساختمان وجود دارد، این است که بسنجیم در هر متر از اسکلت ساختمان، چند کیلوگرم آرماتور مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر اسکلت بتنی ساختمان، قاب خمشی و دیوار داشته باشد، در هر متر مربع بین ۳۵ تا ۶۰ کیلوگرم میلگرد نیاز خواهد داشت. اگر قاب خمشی متوسط باشد، مقدار مقاطع مورد نیاز بین ۴۰ تا ۵۵ کیلوگرم به ازای هر متر مربع خواهد بود و برای سازه‌های دارای قاب خمشی ویژه، ۴۵ تا ۷۰ کیلوگرم آرماتور نیاز است. دقت داشته باشید که وزن آماتورهای به کار رفته در سقف باید به صورت جداگانه محاسبه شود.

مقدار میلگرد مصرفی در فوندانسیون اسکلت فلزی

در هر متر مربع از اسکلت‌های فلزی مهاربندی هم‌مرکز، ۴۰ تا ۷۰ کیلوگرم آرماتور استفاده می‌شود؛ اما سازه‌هایی که ویژگی مهاربندی هم‌مرکز را ندارند، در هر متر مربع بین ۵۰ تا ۷۵ کیلوگرم آرماتور نیاز خواهند داشت. در اسکلت‌های فلزی که قاب خمشی معمولی یا متوسط دارند، ۶۵ تا ۱۰۵ کیلوگرم میلگرد در هر متر مربع مصرف می‌شود. اما اگر قاب خمشی سازه ویژه باشد، به ۷۰ تا ۱۱۵ کیلوگرم از این محصولات نیاز است. دقت داشته باشید که همه این اعداد بدون در نظر گرفتن وزن آرماتورهای سقفی برآورد شده‌اند.

نحوه محاسبه حداقل میلگرد فونداسیون های سطحی

بدیهی است که محاسبات دقیق با استفاده از فرمول‌های مخصوص، هیچوقت جای محاسبات سر انگشتی را نمی‌گیرد. اما وقتی متره در دسترس نباشد یا امکان محاسبات دقیق و فرمولی وجود نداشته باشد، این محاسبات سر انگشتی نیاز شما را برآورده خواهند کرد.

ساده‌ترین ساختمان‌هایی که ساخته می‌شوند، سازه‌های مسکونی معمولی هستند که در هر متر مربع از آن‌ها، حداقل ۹ متر میلگرد به کار می‌رود. بر اساس این تناسب می‌توان حداقل میلگرد فونداسیون های سطحی را محاسبه کرد. به عنوان مثال در یک ساختمان ۱۸۰ متری، ۱۶۲۰ کیلوگرم از این مقاطع به کار می‌رود.

• اگر می‌خواهید این محاسبات سر انگشتی را با دقت بالاتر یا برای سازه‌های مختلف انجام بدهید، نکات زیر را در نظر داشته باشید:
• در هر متر مربع از ساختمان‌های بتن آرمه ۴۰ تا ۳۵ کیلوگرم آرماتور به کار می‌رود.
• هر متر زیربنا، به ۸ تا ۱۲ کیلوگرم از این مقاطع نیاز دارد.
• به ازای هر متر مربع از زیربنا، حدود ۱۲ تا ۱۸ کیلوگرم آرماتور در ستون‌های سازه استفاده می‌شود.
• در ازای هر متر مربع از زیربنا به  ۱.۲ کیلوگرم میلگرد حرارتی یک طرفه، ۲.۵ کیلوگرم میلگرد حرارتی دو طرفه و ۱.۲ کیلوگرم میلگرد ممان منفی نیاز است.
• برای ساخت تیرچه، به ازای هر متر مربع از زیربنا، ۶ تا ۸ کیلوگرم آرماتور مصرف می‌شود.
• مقدار میلگرد مورد نیاز برای فونداسیون بتنی سازه‌های دارای سقف دال دو طرفه، ۶۰ تا ۸۵ کیلوگرم است.

محاسبه میلگرد فونداسیون یک طبقه

فرمول‌هایی که در قسمت‌های قبلی ارائه دادیم، برای محاسبه مقاطع مورد نیاز در هر طبقه از ساختمان کاربردی هستند. در محاسبات محاسبه میلگرد ساختمان یک طبقه، عمق فونداسیون در نظر گرفته نمی‌شود، به همین دلیل با قرار دادن داده‌‌های ساز در فرمول‌های بالا می‌توان مقدار مقاطع مورد نیاز برای آن را به دست آورد. اما در ساختمان‌هایی که تعداد طبقات بیشتری دارند، باید حداقل عمق فونداسیون را هم محاسبه کرد تا امکان تشخیص دقیق مقدار آرماتورهای مورد نیاز وجود داشته باشد.

محاسبه میلگرد فونداسیون عمیق

در ساختمان‌های چند طبقه باید عمق فونداسیون را در محاسبه تعداد میلگرد مورد نیاز فونداسیون در نظر گرفت. حداقل عمق فونداسیون با فرمول زیر محاسبه می‌شود:

Cm ۲۰ + (۱۰ × تعداد طبقات) = حداقل عمق سازه

علاوه بر عمق، باید مقدار عرض نوار فونداسیون هم محاسبه شود. برای این کار باید از فرمول زیر استفاده کرد:

Cm ۴۰ + (۱۰ × تعداد طبقات) = حداقل عرض نوار

اگر حاصل‌ضرب دو عدد بالا در یکدیگر را در ۰.۰۰۲۵ ضرب کنیم، حداقل مساحت آرماتور مورد نیاز به دست می‌آید و با استفاده از این مقدار، می‌توان تعداد مقاطع مورد نیاز را محاسبه کرد. برای محاسبه تعداد، از فرمول زیر استفاده کنید:

حداقل مساحت میلگرد × r²π = تعداد میلگرد

در نهایت، طول آرماتورها را نیز با استفاده از فرمول‌هایی که در قسمت‌های قبل توضیح دادیم به دست آورید و در تعداد مقاطعی که از فرمول بالا به دست آوردید ضرب کنید تا مقدار مقاطع مورد نیازتان را به دست آورید.

سایز میلگرد فونداسیون

میلگردهای مورد استفاده در فونداسیون ساختمان‌های مختلف، به اندازه سازه و میزان مقاومت مورد نیاز بستگی دارد. به عنوان مثال در ساختمان‌های یک طبقه، مقاطع سایز ۱۲ تا ۱۶ نیاز سازه را برآورده می‌کنند، اما فونداسیون یک ساختمان سه طبقه، به سایزهای ۱۸ تا ۲۰ نیاز دارد.

نکته مهمی که باید به آن دقت داشته باشید این است که سایز آرماتورهای عرضی معمولا نسبت به محصولات طولی و تقویتی بیشتر است. مقاطع ظریف‌تر (سایز ۱۰ و ۱۲) برای محورهای عرضی سازه به کار می‌روند و مقاطع مقاوم‌تر (سایز ۱۶ و بیشتر) برای محورهای طولی و اصلی کاربرد دارند.

برآورد هزینه‌های میلگرد موردنیاز برای فونداسیون

همانطور که گفتیم یکی از علت‌هایی که مقدار مقاطع و مصالح مورد نیاز پروژه پیش از شروع به کار تعیین می‌شود، برآورد بودجه مورد نیاز است. وقتی با استفاده از فرمول یا به صورت تقریبی وزن میلگردهای مورد نیاز برای سازه مورد نظرتان را به دست آوردید، باید نرخ این مقاطع فولادی را بررسی کنید. قیمت میلگرد فاکتور اصلی در برآورد هزینه نهایی میلگرد مورد نیاز در فونداسیون است.

جدول قیمت کارخانه معمولا بر اساس نرخ هر کیلوگرم اعلام می‌شود، اما قیمت‌های ارائه شده در بازار ممکن است به ازای هر شاخه از آرماتور باشد که برای محاسبه نرخ هر کیلوگرم، باید عدد موجود در جدول را بر وزن شاخه تقسیم کرد. گرفت منبع معتبری است که قیمت سایزها و برندهای مختلف میلگردهای موجود در بازار ایران را در اختیار مخاطبان خود قرار می‌دهد. قیمت‌های اعلام شده در گرفت، هرروز آپدیت می‌شوند و به همراه نمودار قیمت هر محصول در سایت وجود دارند. با استفاده از اطلاعات ارائه شده در گرفت و وزن آرماتور مورد نیاز برای سازه‌ خود، می‌توانید هزینه‌های مورد نیاز برای این بخش از پروژه‌تان را برآورد کنید.

عوامل موثر در محاسبه تعداد میلگرد موردنیاز برای ساختمان

در قسمت‌های قبلی کمابیش متوجه شدید که مقدار مقاطع مورد نیاز برای ساختمان به چه معیارهایی بستگی دارد. بعضی از این معیارها مثل عمق فونداسیون به صورت مستقیم در فرمول‌ها دخالت دارند و بعضی دیگر مثل نوع خاک، به صورت غیرمستقیم و هنگام نقشه‌کشی ساختمان، در نظر گرفته می‌شوند. در ادامه به عوامل موثر بر تعداد و وزن میلگردهای مورد نیاز در ساختمان اشاره می‌کنیم.

• تعداد طبقات و عمق فونداسیون
• نوع اسکلت سازه
• نوع قالب خمشی سازه
• ارتفاع سقف و نوع آن
• فاصله بین ستون‌ها
• میزان مقاومت، نشست مجاز و تیپ خاک منطقه‌ای که سازه در آن ساخته می‌شود

بهترین نوع میلگرد برای فونداسیون

تصمیم‌گیری درباره انتخاب بهترین آرماتور برای فونداسیون به مهندسان پروژه بستگی دارد. این افراد با توجه به تجربه‌ای که دارند، برند و سایز محصول مناسب را انتخاب می‌کنند. انتخاب آن‌ها همچنین به نوع کاربری سازه، تعداد طبقات، شرایط اقلیمی و آب و هوایی منطقه پروژه و نوع آرماتور (طولی، عرضی یا تقویتی) نیز بستگی دارد.

نمی‌توان گفت که هزینه این مقاطع فولادی هیچ تأثیری در انتخاب مقاطع مورد نیاز برای فونداسیون ندارد. اما بهتر است این معیار در اولویت‌های بعد از معیارهای مربوط به کیفیت قرار بگیرد. خرید میلگردهای بی‌کیفیتی که در مدت کوتاهی اکسید می‌شوند یا مقاومت زیادی در برابر فشارهای وارده ندارند، در دراز مدت امنیت سازه و ساکنان آن را به خطر می‌اندازد. پس خرید این محصولات، هرچقدر هم که ارزان باشند،‌ عاقلانه نیست.

در این مقاله توضیحاتی درباره محاسبه مقدار میلگرد مورد نیاز برای فونداسیون ساختمان ارائه دادیم. هم درباره روش محاسبه دقیق این مقدار صحبت کردیم و هم درباره شیوه محاسبات سر انگشتی. اگر قصد دارید مقدار مقاطع و مصالح مورد نیاز برای پروژه مورد نظرتان را به صورت دقیق محاسبه کنید، بهتر است از مترورهای حرفه‌ای برای این کار کمک بگیرید.

اگر هدفتان از محاسبه مقدار محصولات فولادی مورد نیاز پروژه، برآورد قیمت آن‌هاست، به منبع معتبری چون گرفت برای استعلام قیمت نیاز خواهید داشت. ما علاوه بر میلگرد، نرخ روز تمام مقاطع فولادی مورد نیاز برای ساختمان‌سازی را در گرفت درج می‌کنیم.