میلگرد در سایزهای مختلف با قطرهای متفاوت تولید میشود و به همین دلیل سطح مقطع میلگرد ها با یکدیگر تفاوت دارد. دانستن مقاطع میلگرد از این نظر حائز اهمیت است که میزان باری که هر میلگرد میتواند تحمل کند، به اندازهی آن بستگی دارد، و از طرفی، محاسبه دقیق وزن بار برای خرید و برآورد هزینه نیز نیازمند این اطلاعات است. میزان مقاومت سازه نیز مستقیماً به میزان باری که میلگردها میتوانند تحمل کنند بستگی دارد. در ادامه ضمن معرفی سطح مقطع میلگرد و نحوه محاسبه آن، به معادل سازی میلگرد و جدول تبدیل سطح مقطع میلگرد نیز میپردازیم.
شما میتوانید میلگرد مورد نیاز پروژههای خود را در سراسر ایران به صورت آنلاین و به راحتی از طریق سیوان لند خریداری کنید. سیوان لند به عنوان بازار آنلاین صنعت ساختمان، ارائه دهنده انواع مصالح و تجهیزات ساختمانی از برترین کارخانجات و برندهای ساختمانی است. برای هدایت به صفحه محصولات میلگرد و مشاهده قیمت میلگرد برروی تصویر زیر کلیک کنید.
سطح مقطع میلگرد چیست؟
دلیل استفاده از میلگرد در بتن، افزایش مقاومت بتن و در نتیجه افزایش مقاومت ساختمان است. بتن به تنهایی نمیتواند در برابر بارهای کششی وارده به ساختمان مقاومت کافی داشته باشد. برای حل این مشکل و بالا بردن مقاومت کششی ساختمان و رفع شکنندگی بتن، از میلگردها استفاده میشود. میلگرد همچنین مقاومت سازه را در برابر رطوبت و آتشسوزی بالا میبرد.
اما نکته مهم در استفاده از میلگردها این است: از چه سایز میلگرد و چه مقدار میلگردی باید استفاده کرد. محاسبهی این مقادیر بستگی به آن دارد که قرار است میلگردها چه مقدار باری را تحمل کنند. دانستن سطح مقطع میلگرد کمک میکند تا بتوانیم وزن آن، میزان فولاد مصرفی و همچنین ظرفیت تحمل بار آن را برآورد کنیم.
جدول سطح مقطع میلگرد
از راحتترین روشهای به دست آوردن سطح مقطع میلگرد مراجعه به جدول اشتال است. جدول اشتال راهنمایی برای مهندسان است که اطلاعات کاملی نظیر سطح مقطع، وزن واحد طول، شعاع ژیراسیون، گشتاور مقاوم و غیره در مورد مقاطع فولادی مختلف کاربردی در ساختمان، مانند میلگردها، را در خود جای داده است. جدول سطح مقطع میلگرد همان جدول اشتال است که میتوانید در زیر آن را ببینید. در جدول زیر اطلاعات مربوط به سطح مقطع (A)، وزن واحد طول (G)، محیط (P)، ممان اینرسی (I) و گشتاور مقاوم (W) سایزهای پرکاربرد در ایران را میتوانید مشاهده کنید.
| d | A | G | P | I | W |
| 6 | 0.283 | 0.222 | 1.885 | 0.0064 | 0.021 |
| 8 | 0.503 | 0.395 | 2.513 | 0.0201 | 0.050 |
| 10 | 0.785 | 0.617 | 3.142 | 0.0491 | 0.098 |
| 12 | 1.13 | 0.888 | 3.770 | 0.1018 | 0.170 |
| 14 | 1.54 | 1.21 | 4.398 | 0.1886 | 0.269 |
| 16 | 2.01 | 1.58 | 5.027 | 0.3217 | 0.402 |
| 18 | 2.54 | 2.00 | 5.655 | 0.5153 | 0.573 |
| 20 | 3.14 | 2.47 | 6.283 | 0.7854 | 0.785 |
| 22 | 3.80 | 1.98 | 6.912 | 1.1499 | 1.050 |
| 24 | 4.52 | 3.55 | 7.540 | 1.6286 | 1.360 |
| 25 | 4.91 | 3.85 | 7.854 | 1.9175 | 1.530 |
| 26 | 5.31 | 4.17 | 8.168 | 2.2432 | 1.730 |
| 28 | 6.16 | 4.83 | 8.796 | 3.0172 | 2.160 |
| 30 | 7.07 | 5.55 | 9.425 | 3.9761 | 2.650 |
| 32 | 8.04 | 6.31 | 10.053 | 5.1472 | 3.220 |
نحوه محاسبه سطح مقطع میلگرد
محاسبه سطح مقطع میلگرد کمک میکند تا دیگر پارامترهای مربوط به میلگرد، مثل وزن آن، را بتوانیم به دست آوریم. سطح مقطع همان سطح دایرهای شکل است که در صورت برش دادن میلگرد آن را میبینیم (مساحت دایره). بنابراین برای محاسبه سطح مقطع کافی است مساحت دایره را حساب کنیم. برای این کار نیز باید قطر میلگرد را داشته باشیم.
فرمول محاسبه سطح مقطع میلگرد مانند همان فرمول محاسبه مساحت دایره است. برای محاسبه سطح مقطع، قطر میلگرد را بر 2 تقسیم میکنیم تا شعاع میلگرد به دست آید. سپس شعاع را به توان دو میرسانیم و در عدد پی ضرب میکنیم.
سطح مقطع میلگرد =3.14 * r2
برای مثال نحوه محاسبه سطح مقطع میلگرد به قطر 12 به این شکل است:
6*6*3.14= 113.04
نکته مهم: در بسیاری از فرمولهای مهندسی و نرمافزارها، واحد سطح مقطع بر حسب سانتیمتر مربع ($cm^2$) بیان میشود. بنابراین برای میلگرد ۱۲، سطح مقطع حدود $1.13 cm^2$ خواهد بود.
رابطه سطح مقطع میلگرد و وزن (نکته طلایی برای خرید)
یکی از دلایل اصلی که در سیوان لند بر اهمیت دانستن مساحت میلگرد تاکید داریم، رابطه مستقیم آن با وزن و قیمت نهایی میلگرد است. هرچه سطح مقطع میلگرد (A) بیشتر باشد، وزن هر شاخه سنگینتر خواهد بود. فرمول سریع ارتباط سطح مقطع و وزن به شرح زیر است:
وزن (Kg) = سطح مقطع (mm^2) * طول (m) * 0.00785
معادل سازی سطح مقطع میلگرد
قطر میلگردهایی که قرار است در ساختمان استفاده شوند، پیش از شروع کار در محاسبات و نقشههای سازه مشخص میشود. اما آیا میتوان اگر میلگردی تمام شده بود یا میلگرد با سایز مورد نظر در بازار موجود نبود، به جای آن از میلگرد با سایز دیگری استفاده کرد؟ اینجاست که بحث “تبدیل میلگرد معادل” مطرح میشود.
از آنجا که هر سایز میلگرد، طول مهاری و طول اورلپ مخصوص به خود و تنش تسلیم متفاوتی دارد، جایگزین کردن میلگردها با هم نیازمند محاسباتی دقیق است و حتماً به اجازهی مهندس طراح و ناظر احتیاج دارد.
روش و فرمول محاسبه سطح مقطع معادل میلگرد
برای معادل سازی میلگرد و اطمینان از اینکه مقاومت سازه به خطر نمیافتد، شرط اصلی این است که سطح مقطع کل میلگردهای جدید، برابر یا بیشتر از سطح مقطع میلگردهای موجود در نقشه باشد. برای محاسبه سطح مقطع معادل میلگرد میتوان از فرمول زیر استفاده کرد:
سطح مقطع میلگرد معادل در نقشه = سطح مقطع میلگرد در نقشه × تعداد میلگرد در نقشه
برای مثال اگر طبق نقشه ساختمانی باید از 10 میلگرد سایز 20 برای آن استفاده کرد، ولی میلگرد 20 در دسترس نباشد، و بخواهیم از میلگرد 25 استفاده کنیم، تعداد میلگردهای سایز 25 را به این صورت به دست میآوریم:
سطح مقطع میلگرد در نقشه: 3.14*0.10*0.10 = 0.0314
سطح مقطع میلگرد معادل: 12.5*12.5*3.14 = 4.91
تعداد میلگرد معادل: 0.0314/4.91 = 6.4 عدد ~ 7 عدد میلگرد سایز 25 لازم است
جدول تبدیل سطح مقطع میلگرد
برای راحتی کار شما در سیوان لند، یک راهنمای سریع برای تبدیل سایزهای پرکاربرد آماده کردهایم. این جدول به شما میگوید نسبت سطح مقطع میلگردها به یکدیگر چقدر است:
| سایز میلگرد مبدا | سایز میلگرد مقصد | ضریب تبدیل (تقریبی) |
| میلگرد ۱۴ | میلگرد ۱۶ | ۰.۷۶ (تعداد ضربدر ۰.۷۶) |
| میلگرد ۱۶ | میلگرد ۲۰ | ۰.۶۴ |
| میلگرد ۲۰ | میلگرد ۲۵ | ۰.۶۴ |
| میلگرد ۱۸ | میلگرد ۲۰ | ۰.۸۱ |
فواید استفاده از سطح مقطع میلگرد معادل
معادل سازی سطح مقطع میلگرد گاهی اوقات به کاهش مقدار پرت میلگرد و صرفهجویی در هزینههای پروژه کمک میکند. البته برای انجام این کار باید اطلاعات کافی در مورد میلگردها و نحوه انجام محاسبات مربوط به این کار را بلد باشید. برای مثال از جمله مواردی که در هنگام انجام این محاسبات باید به آن دقت کنید، رعایت کمترین و بیشترین فاصله مجاز برای میلگردها طبق آیین مقررات ملی ساختمان است. تغییر سایز میلگرد باعث تغییر تعداد آنها میشود و این موضوع مستقیماً روی فاصله بین میلگردها تاثیر میگذارد.
طبق آیین نامه مقررات ملی ساختمان، کمترین فاصله مجاز بین دو میلگرد موازی در یک سفره، نباید از هیچ کدام از این موارد کمتر باشد: قطر میلگرد بزرگتر، 25 میلیمتر و 1.33 برابر قطر اسمی بزرگترین سنگدانه بتن. فاصله میلگردهای طولی نیز از این مقادیر نباید کمتر باشد: 40 میلیمتر، 1.5 برابر قطر بزرگترین میلگرد و 1.33 برابر قطر اسمی بزرگترین سنگدانه.
کلام آخر
سطح مقطع میلگرد از پارامترهای مهم آن به شمار میرود. دانستن مساحت میلگرد نه تنها در محاسبه وزن میلگردها و قیمت نهایی به ما کمک میکند، بلکه پایه و اساس محاسبات مهندسی است. با تسلط بر نحوه محاسبه و استفاده از جدول تبدیل سطح مقطع میلگرد، میتوانید در صورت در دسترس نبودن سایز مورد نظر، با اطمینان کامل و تایید مهندس ناظر، از طریق معادل سازی میلگرد پروژه را پیش ببرید.
واقعا فرمول عالی و راحتی بود سپاس فراوان