حساب كمية الحديد في الأعمدة
تتأثر صلابة المبنى بعدة عوامل وأهمها كمية الحديد المستخدمة في تسليح أعمدته، وتعتبر عملية حساب كمية الحديد في الأعمدة أحد أهم العمليات اللازمة لحصر كمية الحديد المطلوبة لإنشاء المبنى.
العوامل المؤثرة على كمية الحديد في الأعمدة
- قبل الشروع في حساب كمية الحديد في الأعمدة، علينا أولا أن نتعرف على بعض العوامل التي تؤثر على كمية الحديد المستخدمة في الأعمدة.
- فهذه العوامل ستحدد ما إذا كانت كمية الحديد بحاجة إلى الزيادة أو الإنقاص.
- من ضمن هذه العوامل وأهمها هو عدد الأدوار المتوقع أن يتكون منها المبنى.
- إذ أن عدد الأدوار سيحدد لنا مقدار الأحمال المسلطة على الأعمدة.
- وكلما ازداد عدد الطوابق كلما احتجنا إلى كمية أكبر من التسليح.
- تتأثر كمية الحديد في الأعمدة بعوامل أخرى خارجية مثل سرعة الرياح وشدتها في المنطقة التي سيتم تشييد المبنى فيها، وأيضا مدى نشاط الزلازل في تلك المنطقة.
ولا يفوتك قراءة مقالنا عن: جدول أوزان الحديد بالمتر الطولي
حساب كمية الحديد في الأعمدة
يمكن حساب كمية الحديد في الأعمدة بطريقتين، وهم على النحو التالي:
طريقة تقريبية لتقدير كمية الحديد في الأعمدة
- توجد بعض الطرق التقريبية التي يمكن اللجوء إليها لعمل تقدير مبدئي لكمية الحديد المطلوبة في الأعمدة.
- ويلجأ ملاك المشروعات لاستخدام تلك الطريقة لتعطيهم تقديرا مبدئيا عن تكلفة الحديد اللازم للمشروع.
- تعتمد هذه الطريقة على وجود نسبة وتناسب بين كمية الحديد وكمية الخرسانة التي تم صبها في الأعمدة.
- حيث أن كمية الحديد تتراوح من 100 إلى 180 كيلو جرام لكل متر مكعب من الخرسانة التي تم صبها في الأعمدة.
الطريقة الدقيقة لحساب كمية الحديد في الأعمدة
- يمكن اللجوء إلى اللوحات التنفيذية للمشروع أو ما يسمى بال Shop Drawing، وذلك لحساب كمية الحديد في الأعمدة بشكل دقيق.
- تعتمد هذه الطريقة على استخدام القانون التالي: كمية الحديد = طول السيخ x عدد الأسياخ x عدد النماذج.
- ونستطيع الحصول على عدد الأسياخ من خلال اللوحات التي توضح قطاعات المبنى Sections.
- عدد النماذج يمكن معرفته من خلال لوح المحاور والأعمدة، ويتحدد طول السيخ وفقا للرسم المعماري والإنشائي حيث يعتمد طول السيخ على ارتفاع الدور.
- نستطيع احتساب طول السيخ باستخدام القانون التالي: طول السيخ = ارتفاع الطابق + ارتفاع الأشاير + سمك البلاطة.
- ونحصل على قيمة ارتفاع الأشاير من خلال ضرب قطر السيخ في القيمة 60.
اقرأ أيضا: دهان الحديد ضد الصدأ
مثال على حساب كمية الخرسانة في الأعمدة
- إذا افترضنا وجود مبنى بمساحة 170 متر مربع، والمبنى قائم على 16 عمود من بينهم 4 أعمدة قطاع 25 x 50 سم.
- و 8 أعمدة قطاع 30 x 60 سم، و 4 أعمدة قطاع 30 x 70 سم.
- فسنقوم بحساب كمية الخرسانة في جميع الأعمدة كالآتي.
- إذا كان ارتفاع الطابق 3 متر، فستحتسب كمية الخرسانة في الأعمدة باستخدام القانون التالي: كمية الخرسانة = عدد الأعمدة x الطول x العرض x الارتفاع.
- وبذلك تكون كمية الخرسانة في الأعمدة قطاع 25 x 50 تساوي 4 x 5 x 0.25 x 3 أي 1.5 متر مكعب من الخرسانة.
- وبتطبيق القانون ذاته على الأعمدة قطاع 30 x 60 فسنجد أنها تحتوي على 4.32 متر مكعب من الخرسانة.
- أما الأعمدة قطاع 30 x 70 فستضم 2.52 متر مكعب من الخرسانة، وبذلك يصبح إجمالي كمية الخرسانة في الأعمدة 8.34 متر مكعب.
- ويمكننا تقريب هذه القيمة لتصبح 9 متر مكعب حتى نأخذ الخرسانة الهالكة في اعتبارنا.
مثال على حساب كمية الحديد في الأعمدة
- استنادا إلى المثال السابق واعتمادا على الطريقة التقريبية لحساب كمية الحديد في الأعمدة، سنعتبر أن كمية الحديد في الأعمدة هي 120 كيلو جرام لكل متر مكعب من الخرسانة.
- بذلك تكون كمية الحديد في الأعمدة هي 120 x 9 أي 1080 كيلو جرام وهو ما يقارب 1.1 طن من الحديد.
- ويمكن توزيع هذه الكمية على عدد معين من الأسياخ بأقطار محددة داخل العمود.
الأمور التي يجب مراعاتها عند استلام أعمدة المبنى
- توجد بعض الأمور التي يجب مراعاتها عند استلام أعمدة المبنى حتى نتأكد من سلامة المبنى وقابليته للصمود أمام كافة الأحمال.
- من ضمن هذه الأمور التأكد من أبعاد العمود طولا وعرضا وذلك بالرجوع للرسم الإنشائي الخاص بالمبنى.
- ثم نتأكد من تحقق التسليح الذي نصت عليه الرسومات التنفيذية للمبنى.
- يتم التأكد من تحقق كمية التسليح المطلوبة سواء التسليح الرأسي أو الأفقي أو ما يسمى بالكانات.
- كما يتم التأكد من عدد الكانات الموجودة في المتر الطولي من العمود.
- عدد أسياخ الحديد وعدد الكانات المزدوجة في العمود يجب أن يكون متطابقا مع الكمية المذكورة في جداول التسليح.
- ويجب أيضا التأكد من قطر أسياخ الحديد المستخدمة في تسليح الأعمدة.
- من الشروط الواجب تحققها عند استلام الأعمدة ابتعاد الكانة الأولى عن السقف بمقدار 5 سم.
- وهبوط الكانة العليا عن السقف بمقدار المسافة ذاتها.
- الجزء العلوي والسفلي من العمود يجب أن تكون الكانات به مكثفة.
- إذ أن هذين الجزءين هما المعرضان للأحمال بشكل كبير مقارنة بالجزء الأوسط من العمود.
كما يمكنك التعرف على: معدن أقوى من الحديد ولا يصدأ؟
حساب كمية الحديد في الأعمدة القصيرة بالخطوات
- كمية الحديد بالأعمدة = طول سيخ الحديد * عدد الأسياخ * عدد الأعمدة
ولحساب طول الأسياخ يكون بالشكل التالي:
- طول سيخ الحديد = ارتفاع العمود + (سمك القاعدة – طبقة الخرسانة الخارجية) + طول رجل العمود + طول الأشاير + سمك البلاطة.
- طول الأشاير يكون 40 قطر السيخ أو 60 سنتيمتر أيهما أكبر.
أسئلة شائعة حول كمية الحديد بالأعمدة
سؤال: ما هي العوامل التي تؤثر على كمية الحديد في الأعمدة؟
جواب: هناك عدة عوامل تؤثر على كمية الحديد في الأعمدة، منها عدد الأدوار المتوقعة للمبنى والأحمال المسلطة على الأعمدة، وأيضاً الظروف البيئية مثل سرعة وشدة الرياح ونشاط الزلازل في المنطقة المحيطة بالمبنى.
سؤال: كيف يمكن حساب كمية الحديد في الأعمدة بطريقة تقريبية؟
جواب: يمكن استخدام طرق تقريبية لتقدير كمية الحديد، وتعتمد هذه الطرق على نسبة معينة بين كمية الحديد وكمية الخرسانة المستخدمة في الأعمدة. على سبيل المثال، يمكن أن تكون النسبة بين 100 إلى 180 كيلو جرام من الحديد لكل متر مكعب من الخرسانة.
سؤال: ما هي الطريقة الدقيقة لحساب كمية الحديد في الأعمدة؟
جواب: يمكن استخدام اللوحات التنفيذية (Shop Drawing) لحساب كمية الحديد بدقة. يعتمد الحساب على قانون يشمل طول السيخ، عدد الأسياخ، وعدد النماذج. يمكن الحصول على هذه القيم من خلال اللوحات التي توضح قطاعات المبنى ولوح المحاور والأعمدة.
سؤال: كيف يمكن حساب طول السيخ في الطريقة الدقيقة؟
جواب: يمكن حساب طول السيخ باستخدام القانون التالي: طول السيخ = ارتفاع الطابق + ارتفاع الأشاير + سمك البلاطة. يمكن الحصول على ارتفاع الأشاير من خلال ضرب قطر السيخ في القيمة 60.
سؤال: لماذا يعتبر عدد الأدوار مهمًا في تحديد كمية الحديد في الأعمدة؟
جواب: عدد الأدوار يؤثر على كمية الحديد في الأعمدة لأنه يحدد مقدار الأحمال المسلطة عليها. زيادة عدد الطوابق يتطلب كمية أكبر من التسليح لتحمل الأحمال الإضافية التي تنشأ نتيجة للهيكل العلوي للمبنى.