فونداسیون یکی از مهمترین بخش‌های ساختمان است که بار وارده از بنا را به زمین وارد می‌کند. در ساخت این بخش از سازه از مصالح و متریال مختلفی استفاده می‌کنند که یکی از مهمترین آنها را می‌توان میلگرد نام برد. میزان میلگرد مصرفی کاملاً به نوع خاک و میزان بار وارده بستگی دارد. کارشناس‌ها با استفاده از برخی فرمول‌ها نیز این مقدار را محاسبه می‌کنند.
اگر می‌خواهید فونداسیون یک بنا را کامل کنید، در ابتدا باید میزان میلگرد مصرفی آنجا را تخمین بزنید. با انجام این کار می‌توانید بودجه خود را مدیریت کرده و به اندازه نیاز خود از بازار میلگرد بخرید. قیمت میلگرد درست مانند قیمت دال بتنی و سایر مصالح ساختمانی در حجم بالا زیاد است، بنابراین باید یک برنامه‌ریزی درست برای خرید آن داشته باشید.
میلگرد‌های استفاده‌شده در فونداسیون ساختمان‌ها را در ۲ نوع طولی و عرضی دسته‌بندی می‌کنند. مقدار و اندازه این مصالح را بر اساس پلان ساختمان به دست می‌آورند. اگر برخی فرمول‌ها را یاد داشته باشید، محاسبه میلگرد فونداسیون دیگر برایتان کار مشکلی نخواهد بود.
فونداسیون چیست؟
برای نحوه محاسبه میلگرد فونداسیون ابتدا باید با مفهوم فونداسیون آشنا شوید. به پایین ترین بخش هر سازه فونداسیون می‌گویند که بار را از بخش‌های دیگر بنا مثل ستون‌ها یا تیر‌ها به‌سمت زمین انتقال می‌دهد. در ساخت فونداسیون از متریال و مصالح مختلفی استفاده می‌شود که از جمله آنها می‌توان به بتن و میلگرد اشاره کرد.
کارشناس فونداسیون را با نام پی ساختمان هم می‌شناسند. اجرا و تکمیل این قسمت از پروژه باید به‌شیوه اصولی و درستی انجام شود تا ساختمان در آینده در برابر خطراتی همچون زلزله مقاومت خود را حفظ کند و دچار مشکل نشود. برای اجرای اصولی پی ساختمان باید بتن ریزی فونداسیون به‌شیوه مناسبی انجام‌شده و از متریال و مصالح به اندازه‌ای استفاده کرد؛ مثلاً حجم میلگرد مورد نیاز برای پی را بررسی کرده و بر اساس آن برای خرید این میله‌ها به بازار بروید.
میلگرد فونداسیون به چه کاری می آید؟
همانطور که دال بتنی یا مصالح مشابه در ساختمان‌سازی کارکرد مخصوصی دارد، میلگرد پی ساختمان هم برای هدف خاصی طراحی و تولید شده است. در واقع با استفاده از میلگرد‌ها می‌توان مقاومت کششی پی را بالا برد و استحکام آن در برابر ترک های مختلفی را افزایش داد. یکی دیگر از مزیت‌های استفاده از این میله‌ها در فونداسیون کاهش جابه جایی بوده که به مقاومت بیشتر ساختمان کمک زیادی می‌کند.
اگر اندازه مناسبی برای میلگرد‌ها انتخاب کرده و قرارگیری آنها را در جایگاه خود به‌نحوه مناسبی انجام دهید، احتمال کاهش ظرفیت باربری ساختمان به‌واسطه ترک‌خوردگی بتن‌ها و شکست بنا به‌دلیل نشست نامتعادل به حداقل می‌رسد. در واقع شما باید شیوه‌های کاشت میلگرد را هم یاد بگیرید تا با قراردادن این میله‌ها در المان‌های مختلف ساختمان بتوانید مقاومت آن را بالا ببرید. البته روش‌های دیگری نیز مثل آزمایش بتن فونداسیون نیز در افزایش مقاومت تاثیر دارند.
معرفی انواع میلگرد در فونداسیون ساختمان
برای آشنایی با نحوه محاسبه میلگرد فونداسیون باید با انواع آن آشنا شوید. این میله‌ها در ۲ نوع طولی و عرضی ساخته می‌شوند. میله‌های طولی می‌توانند در برابر بار‌های خمشی مقاومت ساختمان را به میزان قابل‌توجه‌ای بالا ببرند. میله‌های عرضی نیز با بالا بردن افزایش مقاومت ساختمان در برابر جمع‌شدگی ناشی از تغییرات دمایی به مقاومت بنا کمک می‌کنند.
محل قرارگیری میلگرد‌های طولی در مناطق تحت کشش و به موازات طول ساختمان است. میلگرد‌های عرضی را نیز به موازات عرض فونداسیون و مناطق تحت کشش قرار می‌دهند. با استفاده از این میله‌ها می‌توانید جلوی حرکت‌کردن میله‌های اصلی را هم بگیرید.
نحوه محاسبه میلگرد فونداسیون چگونه است؟
برای محاسبه میلگرد فونداسیون در مرحله اول به دست آوردن طول میله‌های عرضی و طولی مهم است. در ادامه نحوه محاسبه هر یک از این میله‌ها را توضیح می‌دهیم:
نحوه محاسبه میلگرد طولی
این میله ها را در امتداد شناژ‌های ساختمان قرار می‌دهند، به‌نحوی که در ردیف های بالا و پایین قرار بگیرند. برای اینکه بتوانید این میله‌ها را محاسبه کنید، ابتدا باید به این فاکتور‌ها توجه داشته باشید:
- کاور : به فضایی که بین سطح بتن و میله‌ها در هنگام جایگذاری آنها به‌وجود می‌آورند، کاور می‌گویند. با ایجاد کاور دیگر نگرانی بروز مشکلاتی در این محصولات از جمله زنگ‌زدگی یا خوردگی نیستید و به راحتی می‌توانید از آنها در محل مورد نظر نگهداری کنید.
- خم : برای اینکه بتوانند بین میلگرد و بتن پیوند بهتری ایجاد کنند، ۲ سر میله‌های طولی و عرضی را خم می‌کنند که به این فرآیند خم میلگرد می‌گویند.
برای اینکه بتوانید وزن میله‌های مورد نیاز برای فونداسیون را متوجه شوید، ابتدا طول آرماتور‌ها را به دست آورید. حالا باید طول آرماتور را ضرب در تعداد میله‌ها کرده و با حاصل ضرب وزن واحد طول میلگرد در عدد به دست آمده، وزن کل میله‌ها را تخمین زد. برای اینکه بتوانید طول آرماتور را به دست‌آورید، نیاز به خم و کاور نیاز خواهید داشت که برای این منظور امکان استفاده از این فرمول را دارید :
طول میلگرد طولی = طول محور + (طول خم × ۲) – (طول کاور × ۲)
محاسبه میلگرد عرضی فونداسیون
شما می‌توانید برای محاسبه میلگرد عرضی فونداسیون مطابق روش قبلی عمل کنید. صرفاً در این فرمول باید به‌جای طول محور از عرض محور استفاده کنید تا داده‌های موردنیاز را به دست آورید. فرمول محاسبه میله‌های عرضی عبارت است از:
طول میلگرد عرضی = عرض محور + (طول خم × ۲) – (طول کاور × ۲)
نحوه محاسبه میلگرد تقویت فونداسیون
با استفاده از میله‌های آرماتوربندی پی ساختمان می‌توان به مقاومت کششی بتن را به میزان قابل‌توجه‌ای بالا برد. برای اینکه بتوانید وزن میلگرد تقویتی مورد نیاز برای پی ساختمان را متوجه شوید، باید طول آن را به دست آورید تا با استفاده از این داده‌ها بتوانید تعداد میله‌ها را در طول میله‌ها ضرب و بعد در وزن واحد طول دوباره ضرب کنید.
فرمول محاسبه میلگرد تقویتی به این صورت است :
وزن میلگرد تقویتی فونداسیون = طول یک عدد میلگرد فونداسیون × تعداد × وزن واحد طول
برای به دست آوردن وزن واحد طول می‌توانید از جداول وزن میلگرد‌ها استفاده کنید.
نحوه محاسبه سطح مقطع میلگرد
تا به اینجا شما فرمول‌های لازم برای به دست آوردن میزان میلگرد موردنیاز برای یک طبقه از ساختمان را متوجه شدید. برای اینکه بتوانید مقدار میلگرد مصرفی در فونداسیون ساختمان ۲ طبقه را به دست‌آورید، باید به عمق پی توجه کنید. برای به دست آوردن حداقل سطح میلگرد‌ها باید حداقل عمق در حداقل عرض نوار‌ها ضرب شود :
حداقل عمق فونداسیون (h) = (تعداد طبقات*۱۰) + ۲۰ سانتی‌متر
حداقل عرض نوار‌ها (b) = (تعداد طبقات*۲۰) + (۲۰ تا ۴۰ سانتی‌متر)
حداقل سطح مقطع میلگرد (As) = b*h*0.0025
برای محاسبه تعداد میلگرد‌ها می‌توانید از این سطح مقطع استفاده کنید:
b*h*0.0025 = تعداد میلگرد‌ها * πr2
بررسی نکته های مهم در محاسبه میلگرد فونداسیون
به چند نکته مهمی که در ادامه می‌گوییم، برای بررسی محاسبه میلگرد فونداسیون توجه داشته باشید :
- شما باید به تمامی نکات محاسبه و کنترل ظرفیت باربری پی ساختمان بر اساس مقررات ملی ساختمان توجه کنید و دقت لازم در تمام موارد اجرایی را داشته باشید تا مبادا در اجرای پروژه مشکلی به‌وجود بیاید. این نکته‌ها در بعضی موارد مرتبط با آرماتوربندی فونداسیون و در برخی موارد مرتبط به کل عملیات احداث فونداسیون هستند.
- شما باید حداقل عمق فونداسیون سطحی را ۵۰ سانتی‌متر در نظر بگیرید.
- عمق پی ساختمان را باید کمتر از عمق یخبندان در نظر بگیرید. در واقع به پایینترین نقطه‌ای که آب و رطوبت در آن قسمت یخ می‌زند، عمق یخبندان می‌گویند. در قوانین مقررات ملی ساختمان‌سازی ایران آمده که مجری‌های پروژه باید عمق یخبندان را بر اساس هر منطقه و متناسب با دمای آنجا در نظر بگیرند.
- شما باید برای آرماتور‌های شبکه فاصله مشخصی را در نظر بگیرید که به‌منظور عبور بتن و سهولت در حین ویبره زدن ایجاد می‌شود.
- شما باید میلگرد‌ها را با استفاده از مفتول‌های فولاد در نقطه‌های اصلی تقویت کنید. با این کار به استحکام میله‌ها بدون در نظر گرفتن وزن آنها کمک خواهید کرد. مفتول‌ها به‌منظور جلوگیری از جابه‌جایی میله‌ها استفاده می‌شوند.
- شما می‌توانید از نرم‌افزار SAFE به‌منظور بررسی ابعاد فونداسیون و میله‌های عرضی و طولی استفاده کنید.
محاسبه میلگرد فونداسیون، نکته ای مهم
با محاسبه سرانگشتی میلگرد فونداسیون می‌توانید این میله‌ها را به اندازه مناسب برای پروژه تهیه کرده و جلوی مشکلات اجرایی را در آینده بگیرید. خوشبختانه فرمول‌های مختلفی وجود دارد تا فرآیند ساخت پی بنا به درستی طی شود. شما می‌توانید برای دریافت اطلاعات بیشتر درباره هر کدام از فرمول‌ها و شیوه استفاده از آنها با کارشناس‌ها و مجری های حرفه‌ای در زمینه پروژه‌های ساختمان‌سازی کمک بگیرید تا با تکیه بر دانش و مهارت خود راهنمایی‌های بیشتری به شما داشته باشند.
محاسبه میلگرد فونداسیون اهمیت زیادی دارد و تمام مجری‌های ساختمان باید درباره فرمول‌های انجام این کار اطلاعات کافی داشته باشند. با استفاده از این اطلاعات و فرمول‌ها می‌توان مناسب ترین میله‌ها را برای پی ساختمان استفاده کرد تا جلوی خطرات آسیب دیدگی بر اثر زلزله یا مشکلات مشابه را گرفت و مقاومت بنا را به میزان قابل‌توجه‌ای بالا برد.