محاسبه تیرآهن مورد نیاز برای ساختمان یک، دو و سه طبقه

در کشور ایران، به طور معمول بخش زیادی از هزینه‌های ساختمان‌سازی و پروژه‌های عمرانی، به خرید آهن‌آلاتی مانند تیرآهن اختصاص می‌یابد. به همین دلیل ضروری است که پیمانکاران و مجریان پروژه‌های ساختمانی، میزان دقیق آهن‌آلات مورد نیاز، به‌ویژه تیرآهن را به همراه حجم مصرف آن در سازه برآورد نمایند. این کار، نیاز به محاسباتی دارد که باید پیش از اجرای پروژه و زیر نظر مهندسان انجام بگیرد. در این مقاله از آهن صد، به نحوه محاسبه تیرآهن مورد نیاز برای ساختمان‌های یک، دو و سه طبقه با جزئیات کامل پرداخته می‌شود.

آشنایی با انواع تیرآهن و کاربرد آن‌ها

تیرآهن جزء مقاطع اصلی و حیاتی در سازه‌های عمرانی محسوب می‌شود که پرکاربردترین انواع آن شامل IPE ،IPB و INP است. این تیرآهن‌ها، از قابلیت‌های متفاوتی برخوردار بوده و معمولاً با توجه به نوع پروژه و ابعاد سازه مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صنایع فولادی، انواع مختلف تیرآهن‌ با ضخامت ۸ تا ۶۰ میلی‌متر تولید می‌شود، اما سایزهای ۱۲، ۱۴، ۱۶ و ۱۸ آن در ساختمان‌سازی کاربرد بیشتری دارد. در صنعت ساختمان‌، انتخاب گرید و سایز مناسب تیرآهن‌، با شرایط، ابعاد و نیاز‌های پروژه ارتباط مستقیم خواهد داشت. برای مثال، ساختمان‌های بار مرده و یا بار زنده، هر کدام به یک نوع تیرآهن خاص احتیاج دارند؛ به همین دلیل مهندسان باید فرآیند محاسبه تحمل بار تیرآهن در سازه را پیش از تهیه و اجرای آن انجام دهند. همچنین سازه‌هایی با انواع مختلف سقف مانند کرومیت، تیرچه بلوک و کامپوزیت، برای ساخت تیر یا ستون‌ خود به ضخامت‌های متفاوتی از تیرآهن نیاز دارند.

محاسبه تیرآهن مورد نیاز برای ساختمان یک طبقه

یک ساختمان فلزی یک طبقه را تصور کنید که مساحت آن ۱۰۰ متر مربع است؛ این ساختمان برای افزایش مقاومت در اسکلت‌بندی خود، به انواع مختلف تیرآهن نیاز پیدا می‌کند. برای نصب تیر و ستون‌های ساختمانی یک طبقه، تیرآهن‌های سایز ۱۲ یا نهایتاً ۱۴ میلی‌متر کافی خواهد بود؛ چرا که نیاز نیست وزن بالایی را تحمل کنند و خرید تیرآهن‌های سایز بزرگ، توجیه اقتصادی برای پروژه نخواهد داشت. 

ساختمان‌های یک طبقه معمولاً دارای چهار تیر اصلی (موازی با طول سازه) و چندین تیر فرعی (موازی با عرض سازه) هستند که فاصله قرارگیری آن‌ها باید توسط مهندسان تعیین شود. زمانی که این فاصله مشخص شد، می‌توان به سادگی تعداد شاخه‌های تیرآهن مورد نیاز در سازه را محاسبه کرد. برای مثال ساختمان ۱۰۰ متری که در ابتدا اشاره شد، احتمالاً ۴ تیر اصلی و ۱۰ تیر فرعی (با فاصله یک متر از هم) خواهد داشت؛ در نتیجه برای نصب تیرهای خود، ۱۴۰ متر تیرآهن لازم دارد که با احتساب ۱۲ متر طول هر تیرآهن، چیزی نزدیک به ۱۱ شاخه می‌شود. تعداد ستون‌ها نیز با توجه به وزن سازه و برنامه‌ریزی‌ مهندسان تعیین شده و به این عدد اضافه می‌گردد. ساختمان‌های فلزی قادر هستند به ازای هر متر مربع، تقریباً ۴۰ تا ۷۰ کیلوگرم آهن‌آلات و تیرآهن را تحمل کنند؛ به عبارت دیگر، ساختمانی یک طبقه به مساحت ۱۰۰ متر مربع با اسکلت‌بندی فلزی، نمی‌تواند در برابر آهن‌آلات با وزن بیش از ۷ تن، ایستادگی کند. لازم به ذکر است که این عدد برای سازه‌های بتنی حدوداً ۳۵ الی ۶۰ کیلوگرم خواهد بود.

محاسبه تیرآهن مورد نیاز برای ساختمان دو طبقه

در ساختمان‌های دو طبقه، مسلماً بار بیشتری روی اسکلت سازه قرار می‌گیرد؛ در نتیجه ضخامت تیرآهن‌ها باید به همان نسبت افزایش پیدا کند. در این ساختمان‌ها، باید تیرآهن‌هایی بکار گرفته شوند که در برابر وزن طبقات، از مقاومت و استحکام بالایی برخوردار باشند. البته که پیش از هر چیز، شرایط پروژه باید مورد توجه قرار بگیرد، اما معمولاً تیرآهن‌هایی با سایز ۱۴ و ۱۶ مناسب بوده و می‌توانند پایداری ساختمان‌های دو طبقه را تضمین کنند. برای محاسبه مقدار تیرآهن مورد نیاز در این ساختمان‌ها، می‌توان از همان فرمول سازه‌‌های یک طبقه، با کمی تغییرات در ابعاد و فاصله میان تیرها، استفاده کرد. حجم استفاده از تیرآهن در ساختمان‌های دو طبقه، معمولاً تا دو برابر افزایش پیدا می‌کند که به تبع آن هزینه‌های خرید و اجرا نیز بیشتر خواهد شد؛ این افزایش هزینه‌ها در اثر بالا رفتن تعداد و سایز تیرآهن‌ها به صورت همزمان رخ می‌دهد.

محاسبه تیرآهن مورد نیاز برای ساختمان سه طبقه

در ساختمان‌های دارای سه طبقه و یا بیشتر، ضخامت تیرآهن‌ها معمولاً بالای ‌۱۶ میلی‌متر است؛ چرا که باید وزن بسیار زیادی را تحمل نموده و استحکام سازه را به خوبی حفظ کنند. در این‌گونه ساختمان‌ها، فرآیند محاسبات و نصب تیرآهن‌ نیز دقت و حساسیت بیشتری لازم دارد؛ چون عوامل دیگر مانند ارتفاع، فشار طبقات، حفاری زیربنا و تکانه‌های سازه (در اثر زلزله) اهمیت پیدا می‌کنند. اگر یک ساختمان سه طبقه با طول و عرض ۱۰ متر در حال اجرا باشد، بسته به تعداد ستون‌ها و تیرها در اسکلت خود، یعنی حدوداً سه برابر متراژ سازه یک طبقه، به انواع مختلف تیرآهن‌ نیاز پیدا می‌کند.

نکات اجرایی و اقتصادی در محاسبه تیرآهن مورد نیاز

اگر در حال اجرای یک پروژه‌ ساختمانی هستید و قصد دارید حجم تیرآهن‌ مورد نیاز در سازه را تخمین بزنید، با کمک فرمول‌ها و بررسی شرایط پروژه می‌توان این کار را به راحتی انجام داد؛ مشروط به اینکه تمام جوانب کار را با دقت سنجیده و محاسبات فنی را حتماً زیر نظر مهندسان سازه انجام دهید. داشتن یک برآورد دقیق از نیازهای پروژه، به انجام خرید مناسب و جلوگیری از هزینه‌های اضافی کمک زیادی می‌کند. بطور کلی خرید تیرآهن بخش مهمی از هزینه‌های پروژه را شامل می‌شود. به همین دلیل ساختمان‌سازان و پیمانکاران، همواره به دنبال کاهش قیمت تیرآهن و صرفه‌جویی در مصرف آن هستند؛ تا آنجا که برخی تصمیم به خرید محصولات دست‌دوم و حتی کارکرده می‌گیرند. توصیه می‌شود در کنار موضوعات مربوط به هزینه یا قیمت تیرآهن، مواردی همچون کیفیت و برند تولید کننده آن را نیز مورد توجه قرار دهید تا پروژه دچار مشکلات جدی نشود. برای محاسبه، انتخاب و خرید تیرآهن در یک پروژه، لازم است حتماً بصورت روزانه از قیمت‌ تیرآهن با خبر باشید؛ این کار با مراجعه به سایت آهن صد یا تماس با کارشناسان و دریافت مشاوره از آن‌ها امکان‌پذیر است.

جدول مقایسه مقدار و هزینه تیرآهن در ساختمان‌های 1 تا 3 طبقه

عمده ساختمان‌های مسکونی و غیرمسکونی در ایران، بین یک تا سه طبقه بوده و با اسکلت فلزی ساخته می‌شوند. افرادی که قصد اجرای چنین ساختمان‌هایی را دارند، معمولاً به دنبال شناخت مهم‌ترین نیاز خود یعنی تیرآهن و تخمین هزینه‌های خرید آن در پروژه هستند. از این رو، جدول زیر مشخصات تیرآهن مورد نیاز در ساختمان‌های یک تا سه طبقه، با ابعاد فرضی ۱۰ متر در ۱۰ متر را بطور تقریبی مقایسه کرده است.

نتیجه‌گیری

تیرآهن یکی از اجزای مهم در سازه‌های فلزی و پروژه‌های عمرانی محسوب می‌شود که رایج‌ترین انواع آن شامل IPE ،IPB و INP است. برای ساختمان‌های یک طبقه، معمولاً تیرآهن سایز 12 کافی بوده و نیاز آن بر اساس تعداد تیرها و ستون‌ها، بین 10 تا 15 شاخه متغیر است. در ساختمان‌های دو یا سه طبقه نیز تیرآهن‌های سایز 14، 16 و بالاتر از آن مناسب هستند؛ لازم به ذکر است که تعداد شاخه‌های تیرآهن مورد نیاز و هزینه تهیه آن، متناسب با طبقات سازه افزایش می‌یابد. توصیه می‌شود در فرآیند محاسبه و نصب تیرآهن‌ها، حتماً با مهندسان و متخصصان حوزه عمران مشورت کنید. هنگام خرید نیز به مواردی از جمله کیفیت محصول، برند تولید کننده و نیازهای دقیق پروژه، توجه کافی داشته باشید.

پرسش‌های متداول درباره محاسبه تیرآهن مورد نیاز در ساختمان‌ها: