حداکثر فاصله میلگرد فونداسیون

وظایف فونداسیون در ساختمان و فاصله استاندارد میلگرد در آن

همان‌طور که می‌دانید دلایلی متعددی جهت استفاده از فونداسیون یا همان پی در ساختمان‌های وجود دارد که در این قسمت به‌طور خلاصه بخشی از این وظایف در قالب شکل زیر بیان‌شده است. در انتها نیز راهنمای خرید تیرآهن را آورده ایم. با ما همراه باشید.

وظایف پی

لازم به ذکر است در این قسمت، از تشریح کامل وظایف فونداسیون صرف‌نظر شده و علاقه‌مندان می‌توانند با مراجعه به ایبوک با تمامی دلایل استفاده از پی به‌تفصیل آشنا شوند.

انواع فونداسیون

به طور معمول پی های ساختمانی بر اساس معیارهای گوناگونی از قبیل سطح قرارگیری، مشخصات ظاهری، ابعادی، متریالی و … تقسیم بندی می شوند. که مطابق با ضوابط بندهای 7-1-3-2 مبحث هفتم و 9-15-1 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، می توان انواع فونداسیون ها را در سه گروه پی های سطحی، عمیق و نیمه عمیق و به شرح ذیل تقسیم بندی کرد.

روش‌های طراحی پی و مشخصات ابعادی پی

همان‌طور که می‌دانید ابعاد المان‌های سازه‌ای تأثیر مستقیمی در مراحل تعیین و محاسبه آرماتورهای المان‌های مربوطه دارند که در خصوص فونداسیون‌ها نیز این موضوع صادق می‌باشد.

مطابق با ضوابط بند 9-15-2-5 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان در خصوص طراحی فونداسیون‌ها، محاسبات مربوط به ابعاد شالوده‌ها، با در نظر گرفتن ظرفیت باربری خاک و سایر شرایط مبحث هفتم و نهم مقررات ملی ساختمان صورت می‌پذیرد که در خصوص پی‌های سطحی مطابق با ضوابط بند 9-15-3-1 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، عواملی نظیر نحوه توزیع فشارهای اعمالی و حداقل‌های ارائه‌شده در این بند و همچنین بند 7-4-7 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان در تعیین ابعاد پی تأثیرگذار می‌باشد.

لازم به ذکر است در خصوص حداقل ابعاد پی های سطحی تناقضاتی مابین مبحث هفتم ونهم مقررات ملی ساختمان وجود دارد که توصیه می شود در این خصوص از ضوابط مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان که دارای ضریب اطمینان بالاتری است استفاده شود. در این قسمت از مقاله، با توجه به دور شدن از موضوع اصلی مقاله و با فرض آشنایی خوانندگان با این موضوعات از بررسی ضوابط دقیق ارائه‌شده در خصوص نحوه تعیین ضخامت فونداسیون‌ها صرف‌نظر گردیده و مطالعه مقالات و به علاقه‌مندان توصیه می‌شود.

اتصال با سایر اعضا و کنترل اثرات نیروی زلزله

یکی دیگر از عوامل مؤثر بر طراحی و آرماتور گذاری فونداسیون‌ها، اثرات اتصال سایر اعضا به فونداسیون و اثرات اعمال بار زلزله می‌باشد، که در این خصوص مطابق به ضوابط بندهای 9-15-2-2 و 9-15-2-3 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، رعایت نکات زیر در طراحی فونداسیون ضروری می‌باشد.

مطابق با ضوابط بند 9-15-2-2-1 و بند 9-17-2 لازم است، کلیه نیروها و لنگرهای ایجادشده در پای ستون‌ها، دیوارها یا ستون‌پایه‌ها، با استفاده یکی از روش‌های میلگرد انتظار، میل مهار یا اتصالات مکانیکی به شالوده منتقل شوند که در این خصوص لازم است هر یک از این میلگردها و موارد مذکور در مرحله طراحی ستون‌ها و دیوارهای سازه‌ای به‌صورت دقیق موردبررسی و طراحی قرار گیرند.

در این مقاله با توجه به اینکه بررسی هر یک از موارد فوق، ملزم به آشنایی کامل با انواع سیستم‌های سازه‌ای و همچنین جزئیات طراحی مربوط به هر المان می‌باشد، از بررسی کامل ضوابط مربوط به طراحی هر یک از این میلگردها صرف‌نظر شده است و فقط در قسمت‌های بعدی مقاله به بررسی جزئی ضوابط مرتبط با آن اکتفا شده است.

مشخصات آرماتورها

در طراحی و محاسبه آرماتورهای پی‌های سطحی مطابق با ضوابط بند 9-15-2-1-1 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، یکی دیگر از موضوعات دارای اهمیت، تعیین شرایط و خصوصیت آرماتورهای مصرفی در پی‌ها می‌باشد.

مشخصات آرماتورهای مصرفی به‌عنوان یکی از عوامل مؤثر در طراحی آرماتورهای فونداسیون‌ها شناخته می‌شود، زیرا مطابق با ویرایش جدید مبحث نهم مقررات ملی ساختمان دیگر امکان استفاده از هر نوع میلگردی در فونداسیون مجاز نبوده و می‌بایست الزامات ارائه‌شده در این قسمت برای آن رعایت شود.

همان‌طور که دربند فوق مشاهده می‌کنید اولین شرط در خصوص میلگردهای مصرفی در بتن، تأمین ضوابط طراحی و دوام ارائه‌شده در فصل چهارم مبحث نهم می‌باشد که مطابق با ضوابط این فصل تمامی آرماتورهای مصرفی در بتن می‌بایست شرایط زیر را تأمین نمایند.

پی‌های ساختمانی به‌عنوان یک عضو سازه‌ای، بسته به شرایط اجرایی، ممکن است تحت تأثیر نیروهای محوری، برشی، خمشی و … قرار گیرند که مطابق با مفاد فوق و همچنین با توجه به نحوه و نوع اثر این نیروها، لازم است در هنگام طراحی و تعیین آرماتورهای مصرفی، شرایط انتخاب میلگرد و یا آرماتور مصرفی به‌گونه‌ای باشد که در آن به موضوع حداکثر تنش تسلیم میلگرد دقت کافی شود.

به‌عنوان یک نکته بسیار مهم باید توجه داشت که به‌طور عمده، طراحی آرماتورهای پی، برای جلوگیری از گسیختگی خمشی و برشی می‌باشد که مطابق با ضوابط بند فوق برای آرماتورهای برشی، استفاده از آرماتور تا رده S420 (مطابق با ضوابط این بند و با استناد به مفاد تفسیر آبا استفاده از آرماتور AIV مجاز نمی باشد) و برای آرماتورهای طولی استفاده از آرماتورهای تا رده S550 مجاز می‌باشد.

حداقل‌های آیین‌نامه‌ای

همان‌طور که می‌دانید آیین‌نامه‌های طراحی به جهت کنترل بهتر شرایط طراحی و تأمین عملکرد بهینه در المان‌های سازه‌ای، محدودیت‌هایی را برای کلیه عوامل مؤثر بر طراحی تعیین می‌کنند که در خصوص آرماتورهای مصرفی در پی نیز، این محدودیت‌ها در خصوص قطر , فاصله و حداقل و حداکثر آرماتور مصرفی در پی مطابق با ضوابط مبحث نهم مقررات ملی ساختمان به شرح زیر می‌باشد.

حداقل آرماتور خمشی مجاز

مطابق با ضوابط بند 9-15-3-1-7 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، لازم است در شالوده‌ها، در خصوص حداقل میلگرد خمشی ضوابط زیر رعایت شود.

حال سؤالی که مطرح است این است که نوع عملکرد پی‌های گسترده به چه صورت می‌باشد؟

در پاسخ به این سؤال مطابق با ضوابط بند 9-15-3-4 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، شالوده‌های گسترده در دسته شالوده‌های با عملکرد دوطرفه قرار می‌گیرند که در این خصوص مطابق با ضوابط بند 9-15-3-4 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، می‌بایست این نوع از پی‌ها مطابق با ضوابط دال‌های دوطرفه طراحی شوند؛ بنابراین با توجه به این توضیحات و مطابق با ضوابط این نوع از دال‌ها، لازم است، کلیه مفاد بند 9-10-7 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان در خصوص آرماتور گذاری فونداسیون‌ها رعایت شود.

حداکثر و حداقل فاصله مجاز در آرماتورهای خمشی

مطابق با ضوابط بند 9-10-7-3-1 و 9-21-2 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، حداقل و حداکثر فاصله مجاز در آرماتورهای خمشی مصرفی در پی‌ها به شرح ذیل می‌باشد.

حداقل قطر و فاصله آرماتور برشی مصرفی

مطابق با ضوابط بند 9-21-6 لازم است بسته به نوع آرماتور عرضی مصرفی در شالوده‌ها، ضوابط ارائه‌شده در این قسمت از مبحث نهم برای آرماتورهای عرضی رعایت گردد که با توجه به حجم گسترده مطالب مربوط به آرماتورهای عرضی از بررسی کلی ضوابط ارائه‌شده در مبحث نهم صرف‌نظر شده و به بررسی ضوابط مربوط به تنگ‌ها در این مقاله اکتفا شده است.

مطابق با ضابطه 9-21-6-2 در خصوص حداقل قطر و فاصله مجاز مابین تنگ‌ها مصرفی، ضوابط و الزامات زیر ارائه‌شده است که رعایت نکات آن در مراحل طراحی و اجرای آرماتورهای مصرفی الزامی می‌باشد.

تا این قسمت از مقاله با ضوابط مربوط به آرماتور گذاری شالوده‌های گسترده آشنا شدیم، در قسمت بعدی مقاله قصد داریم به بررسی نحوه محاسبه و تعیین آرماتورهای مصرفی در فونداسیون‌ها با استفاده از نرم‌افزار Safe آشنا شویم.

طراحی و نحوه محاسبه آرماتورهای مصرفی در شالوده‌های گسترده

همان‌طور که می‌دانید، طراحی فونداسیون با استفاده از نرم‌افزارهای گوناگونی قابل انجام می‌باشد که نرم‌افزار قدرتمند Safe یکی از بهترین نرم‌افزارهای موجود در این زمینه می‌باشد، ما در این قسمت از مقاله قصد داریم به بررسی کامل الزامات مربوط به محاسبه آرماتورهای مربوط به یک پی گسترده در نرم‌افزار Safe بپردازیم.

پیش از هر چیز لازم است به این نکته دقت شود که با توجه بااینکه ضوابط مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، دقیقاً مشابه ضوابط آیین‌نامه ACI318-19 بوده و هنوز در نرم‌افزارهای طراحی نظیر Safe این آیین‌نامه اعمال نشده است ما ناچار هستیم در طراحی و آرماتور گذاری فونداسیون‌های، از ویرایش قبلی آیین‌نامه ACI (ACI318-14) استفاده کنیم که این موضوع با توجه مشابهت اکثری الزامات ارائه‌شده در هر دو ویرایش مشکل آن‌چنانی جهت طراحی آرماتورهای پی‌های گسترده به وجود نمی‌آورد و در صورت وجود مغایرت لازم است در خصوص کنترل دستی موارد مذکور اقدام شود.

به‌طور مثال در خصوص محاسبه حداقل آرماتورهای فونداسیون‌ها در ویرایش جدید ACI با ویرایش قدیم آن وجود دارد که در قسمت‌های بعدی به بررسی ضوابط آن خواهیم پرداخت.

در این قسمت فرض بر این است که خوانندگان این مقاله با نحوه مدل‌سازی و تحلیل سازه آشنا هستند و قصد دارند با نحوه طراحی آرماتورهای لازم در فونداسیون آشنا شوند. در خصوص مراحل طراحی فونداسیون‌ها لازم است مطابق گام زیر اقدام شود.

مدل‌سازی نوارهای طراحی

اولین گام مهم و اساسی و پیش از مرحله تحلیل و آنالیز فونداسیون، مرحله مدل‌سازی نوارهای طراحی آرماتورهای موجود در فونداسیون می‌باشد که در خصوص فونداسیون‌های گسترده، این نوارها با توجه به ارجاع آیین‌نامه به ضوابط طراحی دال‌های دوطرفه، نوارهای طراحی در این نوع از فونداسیون‌ها دقیقاً مشابه دال‌های دوطرفه محاسبه و مدل‌سازی می‌شود.

همان‌طور که مشاهده می‌کنید مطابق با ضوابط فصل 10 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، نحوه محاسبه نوارهای میانی و ستونی در دال‌ها بسیار آسان بوده و دارای پیچیدگی خاصی نمی‌باشد و تنها با انجام یک عمل ضرب کوچک امکان‌پذیر می‌باشد.

در خصوص نحوه مدل‌سازی این نوارها نیز کافی است مطابق با شکل زیر و با استفاده از گزینه Draw Design Strip و با اعمال تنظیمات مناسب نسبت به ترسیم خطوط این نوارها در فایل مدل‌سازی شده اقدام گردد. به‌طور مثال در شکل 10، با فرض اینکه ابعاد نوارهای ستونی برابر با 3 متر (1.5 متر در هر سمت از خط ترسیم نوار ستونی) می‌باشد، تنظیمات مربوط به ترسیم، نوارهای طراحی اعمال‌شده است.

در این مرحله، پس‌ازاینکه فونداسیون مدنظر را مدل‌سازی و تحلیل کردیم لازم است در گام بعدی مطابق شکل زیر از قسمت Show Slab Design نسبت به مشاهده میزان آرماتور طولی فونداسیون اقدام کنیم.

پس از کلیک بر روی این گزینه ، صفحه Slab Design اجرا می‌شود که لازم است در این خصوص ابتدا با گزینه‌های موجود در این صفحه آشنا شویم.

این نوار کشویی شامل دو گزینه Strip Based و Finite Element Based می‌باشد که در خصوص طراحی و تعیین تعداد آرماتورهای موردنیاز، گزینه Strip Based به نسبت گزینه دیگر دارای کاربرد بیشتری بوده و به‌طورمعمول توسط طراحان مورداستفاده قرار می‌گیرد در مقابل گزینه Finite …. که امکانات بیشتری را در خصوص محدودیت‌های آیین‌نامه‌ای در اختیار ما قرار می‌دهد نسبت به گزینه Strip دارای کاربرد کمتری می‌باشد.

این نوار کشویی نیز شامل دو گزینه Enveloping Flexural Reinforcement و Shear Reinforcement می‌باشد که با استفاده گزینه Enveloping شرایط کنترل و طراحی آرماتورهای خمشی (طولی فونداسیون) و با استفاده از گزینه Shear شرایط کنترل و طراحی آرماتورهای برشی در اختیار مهندسین قرار می‌گیرد.

گزینه اعمال حداقل آرماتور مصرفی Impose Minimum Reinforcing

با فعال‌سازی این گزینه نرم‌افزار نسبت به اعمال ضابطه، حداقل آرماتورهای مصرفی در مراحل طراحی و محاسبه پروژه اقدام می‌کند که در این قسمت لازم است قیمت ورق سیاه,  به نحوه اعمال این محدودیت توسط نرم‌افزار Safe توجه ویژه‌ای صورت پذیرد.

در این قسمت با فعال‌سازی این گزینه، نرم‌افزار Safe مطابق با توضیحات ارائه‌شده در قسمت Help خود، نسبت به کنترل حداقل آرماتور مصرفی در دال‌ها اقدام می‌کند که مطابق با ضوابط آیین‌نامه ACI318-14، حداقل آرماتور مصرفی در دال‌های دوطرفه، بسته به نوع آرماتور مصرفی، دارای مقادیر گوناگونی می‌باشد، درحالی‌که در ویرایش جدید آیین‌نامه ACI318-19 و پیرو آن ویرایش پنجم مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، حداقل آرماتور مصرفی در دال‌های دوطرفه به مقدار ثابت ، تغییر کرده است، لذا مطابق با توضیحات ارائه‌شده در این قسمت، لازم است در این مرحله، کنترل‌های دستی علی‌الخصوص در میلگردهای با مقاومت بالا صورت پذیرد.

بتن :

در قرن حاضر بتن به عنوان یكی از پر مصرف ترین فراورده های ساختمانی در جهان شناخته شده است. از ویژگیهای بسیار خوب آن، اقتصادی بودن، سهولت دسترسی به اجزای تشكیل دهنده،شكل پذیری و پایایی نسبتا بالای آن را می توان نام برد. این عوامل باعث توجه روز افزون به بتن شده است. بدین جهت لازم است كه متخصصان، خواص اجزای تشكیل دهنده و مراحل اساسی در ساخت، نگهداری و در مواقع لزوم تعمیر و مرمت آن را به خوبی بشناسند.

برخلاف فولاد، در بتن نمیتوان به مشخصات ارائه شده از سوی تولید كنندگان اكتفا كرد. به علت عدم آشنایی و شناخت كامل متخصصان و مجریان كارهای عمرانی با خصوصیات و رفتار بتن و آشنانبودن با شیوه های صحیح اختلاط اجزای آن در سالهای اخیر گسستگی و خرابیهای زیادی در تعدادی از سازه های بتنی مشاهده شده است. به نظر می رسد در پاره ای از موارد اثرات آب و هوا، دما،شرایط محیطی،و تطبیق خصوصییات بتن با استانداردهای جهانی مورد توجه قرار نمی گیرد.
امید است در این پژوهش راهكارهی استفاده صحیح از بتن و طرز برخورد با خصمصیات آن به دست آید.

فونداسیون:

شالوده یا فونداسیون قسمتی از یك سازه است كه غالبا زیرتر از سطح زمین قرار می گیرد و نیرو های ناشی از سازه را به پی (خاك یا بستر سنگی) انتقال می دهد.
عملكرد فونداسیون: تقریبا تمامی خاكها تحت تاثیر نیرو به مقدار قابل ملاحظه فشرده می شوند كه این مساله باعث نشست سازه استوار بر آن می گردد.دو اصل اساسی كه در طراحی فونداسیون باید رعایت شودعبارت است از:
1- نشست كلی سازه به مقدار قابل قبول و جزعی محدود شود.
2- قسمتهای مختلف سازه تا حد امكان نباید دارای نشستهای نا مساوی باشند .

در عمل برای محدود كردن نشست، نیروهای ناشی از سازه را باید به لایه ای منتقل كنیم، كه دارای مقاومت كافی باشد و برای كاهش تنش فشاری، نیروهای وارده از سازه را در سطح وسیعی گسترده كرده به پی وارد می كنیم. انواع فونداسیونها: فونداسیونها در حالت كلی،به فونداسیونهای دیوار و ستون تقسیم بندی می شوند.فونداسیون دیوار یك نوار از بتن مسلح به عرض بزرگتر از ضخامت دیوار است( حد اقل عرض 50 سانتی متر) كه بار دیوار را به سطح گسترده تری منتقل می كند( فونداسیون نواری).

نوع دیگری از فونداسیون فونداسیونهای منفرداست كه معمولا به شكل مربع یا مستطیل است. بعضی از فونداسیونها هم به شكل ذوزنقه می باشد. در بعضی از حالتها فونداسیون به صورت مركب( برای انتقال بار 2 تا چند ستون) ساخته می شود. در مواردی كه مقاومت زمین در حد متعارفی باشد از فونداسیونهای ساده و مركب استفاده می شود و زمانی كه زمین مقاومت كافی نداشته باشد، از فونداسیونهای گسترده یا صفحه ای استفاده خواهد شد. فونداسیون گسترده(رادیه) یك دال بتنی یكپارچه مسلح است كه در تمام سطح زیر ساختمان گسترده شده است

پی صفحه ای:

در زمینهایی كه نیروی باربری كافی برای مقابله با نیروهای وارده در ابعاد پی های معمولی وجود ندارد از پی صفحه ای( رادیه ژنرال، مت، پی گسترده) استفاده می كنند. این پی ها نیروها را در سطح گسترده ای پخش كرده و در نتیجه نیروی وارد را با توان باربری زمین متعادل می كند. در ساختمانهای بلند كه فشار وارد بر پی زیاد است معمولا از این نوع پی برای انتقال نیرو به زمین استفاده می شود.

در پی صفحه ای ساده سیستم بارگذاری به صورت موازی بوده و در امتداد یا امتدادهای خاصی قرار می گیرد.درسیستم بار گذاری صفحه ای مركب، محدودیت بار گذاری در نقطهای خاص یا امتدادی معین وجود ندارد. چون پی های موازی معمولا دارای قسمتهای عمومی و قسمتهای خاص بارگذاری هستند، فولادگذاری در آنها بدین صورت است كه ابتدا تمام صفحه شبكه گذاری بتن ریزی می شود و سپس در قسمتهای باربر، با محاسبه دقیق بارهای وارده،شبكه میلگرد های خاصی طراحی و اجرا می گردد كه به شبكه زیرین متصل می گردد.

میلگرد گذاری در پی:

از آنجایی كه بتن در اثر فشارهای وارده ترك بر می دارد برای افزایش استحكام بتن در داخل آن میلگردهایی كاركذاشته می شود. در عمل میلگرد گذاری میلگردها به صورت شبكه ای در كف فونداسیون قرار داده می شوند( با احتساب پوشش بتنی) برای ایجاد چسبندگی و انتقال مناسب نیرو از فولاد به بتن و بلعكس در كناره ها میلگردهای شبكه با خم 90 درجه به طول معین فرم داده می شوند( 15 برابر میلگرد ساده و 12 برابر میلگرد آجدار).

حداكثرفواصل میلگردهای شبكه نمی تواند از 12 برابرقطر میلگرد بیشتر باشد. در پی حداقل قطر آرماتورهای طولی ساده 12 میلیمتر و آجدار 10 میلیمتر و تعداد حداقل آنها 4 عدد است.حد اقل فاصله خاموتها باید 75 میلیمتر باشد تا ویبراتور میله ای بتواند به سهولت داخل شبكه جا بگیرد. فاصله ساقهای خاموت باید طوری باشد كه بتن بدون اشكال، امكان ریخته شدن و متراكم گردیدن را داشته باشد.

پوشش بتن میلگردها:

برای انتقال كامل نیروها از بتن به فولاد یا بلعكس لازم است كه حد اقل پوشش بتن برای میلگردهای كناری 2.5تا3 برابر قطر و برای میلگردهای داخلی 2.5 برابر قطر باشد. پوشش كناری میلگردها در نواحی گرم و مرطوب به علت خوردگی شدید بتن و خطر زنگ زدگی فولاد به وسیله عوامل محیطی 5برابر قطر میلگرد در نظر گرفته می شود.

حداقل سطح مقطع میلگرد:

حد اقل سطح مقطع میلگرد در بتن برابر 14 میلیمتر است و حد اكثر فواصل میلگرد در شبكه های كف نمی تواند از 12 برابر قطر بیشتر باشد. در مورد دو شبكه كه روی هم قرار می گیرند حد اقل فاصله ارتفاعی 12 برابر قطر میلگرد است.12 سانتیمتر و آجدار 10 سانتیمتر و تعداد حداقل آنها 4 عدد است.

شناژ:

وظیفه شناژ( رابط فونداسیونها) كلاف كردن و مهار نمودن فونداسیونها است كه به منظور مقابله با نیروهای افقی(زلزله،باد و غیره) و یكنواختی نشست در ساختمانها به كار می رود.تمام آرماتورهای طولی باید در گوشه ها به صورت یك در میان خم 90 درجه با قلاب داشته باشند.

حداكثر فاصله خاموتها در شناژ برابر 30 سانتی متر و در نقاط تمركز فشار 25-20 سانتی متر است. حد اقل قطر خاموت در شناژها با عرض كمتر از 40سانتیمتر برابر 6 میلیمتر و برای عرض بیشتر از 40 و كمتر از 60 سانتیمتر برابر 8 میلیمتر و برای عرض بیشتر از 60 سانتیمتر برابر10 میلیمتر است. حد اكثر قطر خاموت مصرفی 12 میلیمتر است.

ستون:

در عضوهایی كه به طور عمده تحت تاثیر فشار محوری قرار دارند، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است كه قسمت اعظم باربه وسیله بتن تحمل شود ( نظیر ستونها) اما به دلائل مختلف همیشه فولاد در ستون بتنی به كار برده می شود. واگذاری قسمتی از تحمل نیرهای فشاری به فولاد صرفه جویی در مقطع ستون بتنی است، به طور كلی وظیفه ستون بتنی تحمل فشارهای محوری و گاهی جانبی و انتقال آن به قسمت پایین تر است.

انواع ستون از نظر شكل مقطع :

1- ستونهای با مقطع مربع ( برای سهولت در باز و بسته كردن قالب، و پخهای كوچكی كه در لبه های ستون ایجاد می شود ) حد اقل ابعاد (20در 20 )

2- ستونهایی با مقطع مربع مستطیل تیرآهن 30 ( حد اقل ابعاد 40 در 20 )
3- ستونهایی با مقطع چند ضلعی منتظم ( با طول حد اقل ضلع 20 سانتیمتر)
4- ستونهایی با مقطع دایره ( استوانه ای) (حد اقل قطر مقطع 25 سانتیمتر)
حداقل تعداد میلگرد در هر یك از مقاطع ستونها: مقاطع مربع 4 میلگرد، مقطع مربع مستطیل 6تا8 میلگرد، مقطع شش ضلعی منتظم 6 میلگرد ( در چند ضلعی های منتظم حد اقل تعداد میلگرد برابر تعداد اظلاع است)مقطع دایره حداقل 6 میلگرد

حداقل قطر میلگردهای اصلی و خاموت ستونهای بتنی:

1-در مقاطع دایره و چند ضلعی منتظم حداقل 12 میلیمتر
2-در مقاطع مربع و مربع مستطیل حداقل 14 میلیمتر
3- قطر خاموت حداقل 8 میلیمتر
4- در حالت دور پیچی دور ستونهای دایره ای شكل حد اقل 10 میلیمتر

تذكر: لازم به یاد آوری است كه قطر واقعی میلگردهای ستون بر حسب شرایط و بارهای وارده باید به دقت طراحی و محاسبه شود و اعداد فوق فقط حداقل قطر میلگردها را بیان می كند.

میلگرد انتظار در طول و طبقات:

حداقل طول میلگرد انتظاردر پی 60 برابر قطر یا 60 سانتیمتر است و حداقل طول میلگرد انتظار در طبقات 50 برابر قطر یا 50 سانتیمتر است.

زاویه درصد انحراف در آرماتورهای ستون برابر 1 دهم است. براساس آیین نامه B.S مقدار فولاد موجود در وصله نباید از 10% سطح مقطع ستون بیشتر باشد و باید حداقل فاصله ای برابر10میلیمتر بین قفسه های فولادی در وصله مجود داشته باشد. فاصله مركز تا مركز دوگروه از میلگرد های به هم بسته شده نباید از 150 میلیمتر بیشتر باشد ابعاد میلگردهای آجدار یا مربع شكل پیچیده را می توان از ضرب عدد1/1 در شماره اسمی آنها به دست آورد.

وظائف تنگ در ستون:

برای مقابله با نیروی كمانش میلگرد در ستون و جلوگیری از بیرون زدگی میلگردهای طولی ستون، از تنگ یا خاموت استفاده می شود. تنگ در مقابل نیروهای برشی و عرضی مقاومت خوبی دارد. در محلهایی كه صفحه ستون نمایان می شود لازم است كه اتصالی از میل مهارها ایجاد شود. میل مهارها به وسیله تنگهایی كه در قسمت پاییین قفسه فولادی بسته شده اند، استقرار می یابند.

این نحوه اجرا از خمیدگی میلگردهای ستون در دو انتهای آن جلوگیری می كند. طبق استاندارد ACI در ستونهای گرد،فاصله خالص بین ماپیچهای دور ستون حداقل 2.5 و حداكثر 7.5سانتیمتر است و قطر حداقل میلگرد دور پیچ مساوی 10میلیمتر می باشد.مهر میلگردهای دور پیچ، با 1.5 دور اضافه پیچیدن در هر دو انتهای یك واحد دور پیچ حاصل می شود. طول وصله برابر 28 برابر قطر و حداقل 30 سانتیمتر است. پمشش بتن روی میلگردهای دور پیچ حداقل برابر 3.8 سانتیمتر است.

ترتیب تنگها:

برای تحمل مولفه افقی نیرو در قسمت بالای میلگرد خم شده لازم است كه یك تنگ در بالاترین نقطه آن قرار داده شود.همچنین باید تنگ مشابهی در پاییینترین نقطه زانویی میلگرد قرار داده شودتا در مقابل هر گونه تنش انهدامی ناشی از خمش مقاومت كند. شیب قسمت مایل خم شده برابر1 دهم باشد و قسمت مستقیم بالایی و پایینی زانویی باید د امتداد محور ستون یا موازی با آن قرارداشته باشد.

تیر:

تیرهای بتن مسلح كه از دو مصالح مختلف در ساختن آنها استفاده می شود، همگن نیستند. بنابر این روش تحلیل جداگانه ای برای آنها وجود دارد. در هر مقطع ازتیر صرف نظر كردن از نیروهای محوری(به علت كوچكی آن) یك نیروی برشی و یك لنگر خمشی وجود دارد.

لنگر خمشی قابل تجزیه به تنشهای قائم بر مقطع است كه به آن تنشهای خمشی می گوییم. در تیرهای بتن مسلح به علت ضعف بتن در مقابل نیروهای كششی، میلگردهای فولادی در ناحیه كششی قرار داده می شود. در تیرهای بتن مسلح كشش ناشی از خمش به وسیله میلگردهای مسلح كننده، و فشار ناشی از خمش به وسیله بتن ناحیه فشاری تحمل می شود.

انواع تیر:

1- تیر ساده: تیری است كه با مقطع مربع یا مستطیل كه بر روی د وتكیه گاه ساده تكیه دارد و نیروی ناشی از لنگر خمشی مثبت را تحمل می كند. این تیر برای پوشش دهانه های كوتاه استفاده می شود.
تیرهای دو سر گیر دار: این تیرها در هر دو طرف تكیه گاه لنگر(ممان) قبول می كند.
2- تیر ممتد: این تیر برای پوشش دهانه های وسیع استفاده می شود و قادراست، نیروهای فشاری، برشی، پیچشی و ممان های مختلف را تحمل كند.
3- تیر كنسولی: این تیر یا تیر طره ای، كه برای پوشش بالكنها، سر درها، بارانگیرها و قسمتهای جلو آمده سقف به كار می رود.
4- تیرهای پوششی یا فرعی: این تیرها تیرهایی هستند كه بار خود را به تیر اصلی منتقل می كنند. این تیرها ممكن است با مقطع مربع مستطیل و یا مقطع T شكل باشند.(مقطع T شكل برای دهانه های وسیع كاربردزیادی دارد).
5- تیرهای T شكل: اگر شرایط به گونه ای باشد كه بتوان از تیری با عمق بیشتر استفاده كرد، می توان مقطع T با عمق زیاد را انتخاب كرد، كه در نتیجه آن صرفه جویی در وزن تیر و فولاد مصرفی است.

حداقل تعداد میلگردها:

حداقل میلگرد تیر اصلی 2 عدد است كه در عمل 2 میلگرد دیگر نیز برای مونتاژ وامكان استقرار خاموتها در نظر می گیرند.حداقل فاصله 2 میلگرد اصلی 1 تا 2.5 سانتیمتر است(به جز در مواردی كه میلگرد به صورت دسته های چند تایی2 یا 3 و 4 استفاده می شود)درصد سطح مقطع فولاد مصرف شده را باید در مقطع تیر كنترل كرد( كه معمولا نباید بیشتر از 4% و كمتر از 3/0% برای فولاد آجدار و 25/0% برای فولاد نرم نباشد) آیین نامه cplloپیشنهاد می كند كه تمام فولادهای كششی باید محصور باشند.

میلگردهای پایینی تیر نباید در ستون امتداد پیدا كنند، بلكه باید پیوستگی به وسیله میلگردهای اتصالی با شماره مشابه تامین شود. آیین نامه cpllo پیشنهاد می كند كه برای ایجاد پیوستگی لازم بین تیر و ستون حداقل معادل 30% فولاد مصرف شده در وسط دهانه تیر برای اتصال با ستونهای داخلی با میلگردهای داخل ستون درگیر شوند.در اتصال تیر با ستونهای خارجی حداقل مقدار از 30%به 50% درصد افزایش می یابد. در تقاطع های خارجی روش استاندارد این است كه میلگردهای U شكل به طور آزاد در داخل قفسه پیش ساخته تیرها قرار گیرد.

حداكثر و حداقل فاصله خاموتها:حداقل فاصله خاموتها نمی تواند از 100 mm كمتر باشد و حداكثر فاصله خاموتها در آیین نامه های جدید توسط فرمول خاصی اجرا می شود. حداقل پوشش بتنی میلگردها د نواحی معتدل 30 میلیمتر و در نواحی گرم و مرطوب 50 میلیمتر استو در نواحی بسیار خورنده 75-100 میلیمتر است.

سقف بتن مسلح:

سقف قسمتی از سازه بتنی است كه برای پوشش فضای مورد نظر به كار می رود و وظیفه آن جدا كردن قسمتهای مختلف از یكدیگر است. انواع سقفهای بتنی شامل:

1-سقفهای یكپارچه
2-سقفهای پیش ساخته( به صورت دال با عرض استاندارد)
3- سقفهای قارچی
4- سقفهای پوسته ای
5-سقفهای دارای تیر و دال و به طور مختلط
سقف یا دال تخت از نظر سیستم بارگذاری به طریق زیر تقسیم بندی می شود:
1- دال یكطرفه
2- دال دوطرفه
3- دال دوطرفه با دو تكیه گاه در چهار طرف
4- دال تخت ساده
5- دال تخت قارچی
6- دال مجوف
7- دال قطعات پیش ساخته

دال یكطرفه:

سقفی است كه باربری آن در یك جهت انجام شده و با علامت نشان داده می شود. آرماتور بندی این سقف در یك جهت انجام شده است. این سقف در مقابل نیروهای پیچشی مقاومت زیادی ندارد. حداقل ضخامت سقف با فولاد آجدا: در دهانه های ساده معادل 1 بیستم طول دهانه و در حالت یك انتهای یكسره 1 بیست چهارم و در حالت دو انتهای یكسره 1 سی هشتم و در حالت كنسولی یا طره ای 1 دهم طول دهانه می باشد. در سقفهای پیش ساخته بر حسب طول دهانه ضخامت سقف بین 15 تا 35 سانتیمتر است

حداقل مقطع میلگردها:

1- در هیچ شرایطی فاصله آزاد بین میلگردها نباید از قطر میلگرد یا 2.5 سانتیمتر كمتر شود. فاصله مركز به مركز میلگردها حداكثر می تواند 25 سانتیمتر یا1.5 برابر ضخامت دال باشد. در مورد دالهای با ضخامت 15 سانتیمتر این فاصله می تواند حد اكثر 20 سانتیمتر باشد.

آرایش میلگردها:آرایش میلگردها باید به نحوی باشد كه:

1- اجرای آن آسان باشد
2- ضایعات میلگرد به حداقل ممكن برسد
3- حداكثر فاصله میلگردها طبق توصیه استاندارد ایران(15-18) 25 سانتیمتر گرفته شود.

دال دو طرفه و موارد كاربرد آن:

در عمل موارد زیادی وجود دارد كه رفتار سازه ای دالهای مستطیلی بسته به نسبت طول و عرض و یا شرایط تكیه گاهی به صورت ود طرفه است. تغییر شكل چنین دالهایی تحت تاثیر نیروهای وارده به صورت یك سطح كروی است. در هر دو امتداد دال، لنگر خمشی وجود دارد و برای مقابله با این لنگرها دالها باید در دو امتداد به وسیله دو لایه میلگرد عمود بر هم مسلح شوند.ساده ترین دالها كه در آن دال در چهار لبه خود بر روی تیر بتن مسلح قوی با دیوار و یا تیر فولادی تكیه دارد. همچنین دالهایی به صورت دو طرفه محاسبه می شوند كه نسبت دهانه بزرگ به دهانه كوچك آنها كمتر از 2 باشد.

سقفهای تیرچه بلوك:

دال یكطرفه ای است كه در آن برای كاستن بار مرده از بلوكهای سفالی یا بتنی تو خالی برای پر كردن حجم استفاده می شود.سقف تیرچه بلوك تشكیل شده است از:
1-تیرچه هایی كه در فواصل مشخص( معمولا محور به محور دارای فاصله 50 سانتیمتر است)به موارات یكدیگر روی تیرهای باربرقرار می گیرد.
2-بلوكهای توخالی كه با توجه ب هشكل خاص خود بین تیرچه ها قرار داده می شوند(بلوكها پر كننده فاصل تیرچه ها بوده، حجم زیادی از سقف را اشغال می كنند)
3-بتنی كه فضای بین بلوكها را پر كرده و روی سفالها قشری به ضخامت 10-5 سانتیمتر تشكیل می دهد.در دهانه های بزرگ تیرچه ها در وسط دهانه و یا در فواصل 1 دوم از طول تیرچه با ایجاد كلافهای عرضی به یكدیگر می بندند.