برای ساخت ساختمان 3 طبقه، تعیین مقدار آهن موردنیاز از مهم‌ترین مراحل طراحی و اجرا است. این مقدار به عوامل مختلفی مانند نوع سازه، طراحی مهندسی و استانداردهای مورد استفاده بستگی دارد.
آگاهی از مقدار آهن موردنیاز نه‌تنها هزینه‌های پروژه را مدیریت می‌کند، بلکه در ایمنی و دوام ساختمان نیز تأثیرگذار است. برای خرید تیرآهن اینجا می‌توانید انواع محصولات، سایز و ابعاد و استعلام قیمت تیرآهن امروز را بررسی کنید.
انواع آهن مصرفی در ساخت ساختمان 3 طبقه
در ساخت ساختمان سه‌طبقه از مقاطع فولادی مختلفی استفاده می‌شود که در افزایش استحکام و پایداری سازه نقش مهمی دارند. انتخاب صحیح این مقاطع بر اساس نقشه مهندسی و استانداردهای طراحی انجام می‌شود و تأثیر مستقیمی بر ایمنی و دوام ساختمان دارد. در مصالح ساختمانی قیمت تیرآهن 14 پرکاربرد است و به عنوان مصالح اولیه ساختمان در مقاوم سازی و استحکام اهمیت دارد. در ادامه انواع مقاطع فولادی و میزان موردنیاز از هریک را در ساختمان سه‌طبقه بررسی می‌کنیم.
تیرآهن
تیرآهن یکی از مهم‌ترین اجزای سازه‌های فلزی است که به‌عنوان ستون، تیر اصلی یا فرعی در ساختار ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای ساختمان سه‌طبقه، میزان و نوع تیرآهن مورداستفاده بسیار مهم است. باتوجه به نوع طراحی سازه، ارتفاع طبقات و استاندارد طراحی برای ساختمان اسکلت فلزی به ازای هر مترمکعب فضای زیربنا بین 40 تا 70 کیلوگرم تیرآهن در نظر گرفته می‌شود.
قیمت تیرآهن 18، تیرآهن 14 و 16، کارخانه تولید کننده تیرآهن، نحوه خرید محصولات و … در هزینه های کلی پروژه ساخت ساختمان سه طبقه تاثیرگذار است. تیرآهن‌های IPE و IPB رایج‌ترین گزینه برای این نوع سازه‌ها هستند. تیرآهن IPE دارای بال‌های نازک‌تر برای تیرهای فرعی و تیرآهنIPB با بال‌های عریض‌تر برای ستون‌ها و تیرهای اصلی کاربرد دارد.
میلگرد
میلگرد از اجزای ضروری در ساخت ساختمان بتنی است که در تقویت بتن و جلوگیری از ترک‌خوردگی آن نقش حیاتی دارد. مقدار میلگرد مصرفی به‌طور میانگین برای هر طبقه بین 5 تا 7 تن است. این مقدار بر اساس نقشه اجرایی، بارگذاری‌ها و استانداردهای مهندسی تعیین می‌شود. میلگردهای معمولی با سایز 14، 16 و 20 برای ساختمان سه‌طبقه مناسب هستند و در ستون‌ها و تیرهای اصلی استفاده می‌شوند.
نبشی
نبشی یکی از مقاطع فولادی پرکاربرد است که معمولاً در اتصالات، تقویت کناره‌ها و ایجاد زوایا در سازه به کار می‌رود. در ساختمان سه‌طبقه از نبشی برای اتصال تیرها به ستون‌ها یا برای تقویت قاب‌ها استفاده می‌شود. معمولاً از نبشی‌های سایز 3 تا 10 برای این نوع سازه‌ها استفاده می‌شود. به‌طورکلی، برای هر طبقه از ساختمان سه‌طبقه حدود 50 تا 70 کیلوگرم نبشی تخمین زده می‌شود.
ناودانی
از ناودانی معمولاً برای ساخت ستون‌های سبک، قاب‌ها یا به‌عنوان تقویت‌کننده در بخش‌های خاصی از سازه استفاده می‌شود. برای ساختمان سه‌طبقه ناودانی با سایزهای 8، 10 یا 12 به کار می‌رود. مقدار ناودانی موردنیاز نیز بستگی به طول و تعداد استفاده آن در سازه دارد. به‌طورمعمول برای هر طبقه حدود 30 تا 50 کیلوگرم ناودانی لازم است.
ورق‌های فولادی
ورق‌های فولادی معمولاً برای تقویت بخش‌هایی از سازه یا در ساخت سقف و دیوارهای فلزی استفاده می‌شوند. در ساختمان سه‌طبقه، این ورق‌ها برای ساخت دیافراگم‌های برشی یا اتصال بخش‌های مختلف سازه به کار می‌روند. برای هر طبقه از ساختمان سه‌طبقه، مقدار موردنیاز ورق فولادی حدود 20 الی 50 کیلوگرم برآورد می‌شود.
نحوه محاسبه وزن اسکلت ساختمان 3 طبقه
برای ساخت ساختمان سه‌طبقه، محاسبه دقیق وزن اسکلت فلزی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این محاسبات بر اساس نوع اسکلت، مساحت طبقات و طراحی سازه انجام می‌شود. انتخاب مناسب مقاطع فولادی مانند تیرآهن، میلگرد و سایر اجزا تأثیر مستقیمی بر استحکام و دوام سازه دارد. برای محاسبه وزن اسکلت ساختمان سه‌طبقه کافی است مراحل زیر را دنبال کنید.
محاسبه وزن فولاد مصرفی برای سازه
وزن فولاد مصرفی برای طبقات با توجه به نوع اسکلت ساختمان و نوع کاربری سازه محاسبه می‌شود. به‌طور متوسط، در ساختمانی با اسکلت فلزی به ازای هر مترمربع، بین 40 الی 70 کیلوگرم فولاد استفاده می‌شود. برای محاسبه، ابتدا مساحت هر طبقه را برحسب مترمربع تعیین کرده و سپس باید مقدار فولاد مصرفی بر اساس این مساحت محاسبه شود. به‌عنوان‌مثال، اگر مساحت هر طبقه 100 مترمربع باشد و میانگین 50 کیلوگرم فولاد استفاده می‌شود؛ بنابراین وزن فولاد طبقات (W1) برابر با:
W1 = مساحت هر طبقه × وزن فولاد به ازای مترمربع = 100 × 50 = 5000 کیلوگرم
محاسبه وزن فولاد مصرفی برای سقف‌ها
وزن فولاد مصرفی برای سقف‌ها به نوع سیستم سقف و مساحت آن بستگی دارد. معمولاً وزن فولاد مصرفی برای سقف کامپوزیت به ازای هر مترمربع حدود 10 تا 15 کیلوگرم است. برای مثال، اگر کل مساحت سقف 300 مترمربع باشد و میانگین وزن فولاد 12 کیلوگرم بر مترمربع در نظر گرفته شود.
W2 = مساحت سقف‌ها × وزن فولاد به ازای مترمربع = 300 × 12 = 3600 کیلوگرم
محاسبه وزن فولاد مصرفی برای فونداسیون
فونداسیون ساختمان سه‌طبقه معمولاً شامل میلگردهای تقویتی برای افزایش استحکام بتن است. مقدار فولاد مصرفی برای فونداسیون بستگی به نوع فونداسیون و مساحت زیرساخت دارد. به‌طور میانگین، برای هر مترمربع از فونداسیون حدود 40 تا 60 کیلوگرم فولاد مصرف می‌شود. اگر مساحت فونداسیون 100 مترمربع باشد و میانگین 5000 کیلوگرم فولاد استفاده می‌شود.
W3 = مساحت فونداسیون × وزن فولاد به ازای مترمربع = 100 × 50 = 5000 کیلوگرم
محاسبه وزن کل اسکلت ساختمان (Wt)
برای محاسبه وزن کل فولاد مصرفی در ساختمان از فرمول زیر استفاده می‌شود:
Wt = {(W1 + W2) × A} + W3
اگر مساحت کل ساختمان (A) برابر 300 مترمربع باشد درنتیجه:
Wt = {(5000 + 3600) × 300} + 5000 = 2,620,000 کیلوگرم
عوامل تأثیرگذار بر آهن آلات ساخت ساختمان 3 طبقه
میزان آهن موردنیاز برای ساخت ساختمان 3 طبقه به عوامل متعددی بستگی دارد که هرکدام به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم بر مقدار و نوع آهن تأثیر می‌گذارند.
نوع سازه (بتنی یا فلزی): انتخاب نوع اسکلت تأثیر مستقیمی بر مقدار آهن مصرفی دارد. ساختمان فلزی به تیرآهن و سایر مقاطع فولادی بیشتری نیاز دارند. درحالی‌که در سازه‌های بتنی، میلگرد نقش اصلی را دارد.
مساحت زیربنا و تعداد طبقات: هرچه مساحت زیربنا و تعداد طبقات بیشتر باشد، مقدار آهن مصرفی نیز افزایش می‌یابد.
نوع و ابعاد تیرآهن: نوع تیرآهن (IPE، IPB یا INP) و سایز آن با توجه به طراحی سازه تعیین می‌شود.
کاربری ساختمان: نوع کاربری ساختمان تأثیر زیادی بر طراحی و مقدار آهن موردنیاز دارد. ساختمان‌های صنعتی به دلیل باربری آهن بیشتری نیاز دارند.
نوع سقف: نوع سقف نوع فولاد موردنیاز برای سازه را تغییر می‌دهند.
موقعیت جغرافیایی: شرایط محیطی مانند باد، زلزله و نوع خاک منطقه می‌تواند مقدار آهن مصرفی را تحت تأثیر قرار دهد. مناطق زلزله‌خیز به آهن بیشتری برای استحکام نیاز دارند.
ضوابط و استانداردهای طراحی: رعایت استانداردهای ملی و بین‌المللی در طراحی سازه، نوع و مقدار آهن مصرفی را تعیین می‌کند.
کیفیت مصالح: استفاده از فولاد باکیفیت بالاتر ممکن است مقدار آهن موردنیاز را کاهش دهد، زیرا مقاومت بیشتری در برابر فشار دارد.
سخن پایانی
محاسبه دقیق آهن موردنیاز برای ساخت ساختمان 3 طبقه از اهمیت بالایی برخوردار است. عوامل مختلفی همچون نوع اسکلت، مساحت زیربنا، تعداد طبقات و طراحی سازه تأثیر مستقیمی بر میزان مصرف آهن‌دارند. با توجه به این موارد، تخمین مقدار آهن مصرفی باید با دقت و بر اساس استانداردهای مهندسی انجام شود تا سازه‌ای مقاوم و اقتصادی به وجود آید. استفاده از مقاطع فولادی مناسب و توجه به کیفیت مصالح علاوه برافزایش استحکام هزینه‌های پروژه را نیز کاهش می‌دهد.
