بلاگ

زمان تقریبی مطالعه این مقاله: ۵دقیقه

با خواندن این مقاله چه چیزی می آموزیم؟

در این مقاله می آموزیم که روش آیین نامه ای طول هم پوشانی(طول اورلب) چیست؟ و با استفاده از آن حدودی تقریبی برای فرمول کارگاهی و سرانگشتی آن بدست می آوریم.

فایده خواندن این مقاله چیست؟

با فرمول تقریبی بدست آمده که بر گرفته از آیین نامه با فرضیاتی متداول هست. به ابزاری (فرمولی) مجهز میشیم تا در کارگاه بلافاصله با دیدن چشمی طول هم پوشانی تشخیص دهیم آیا این طول کافی است یا نه؟

نویسنده مقاله کیست؟

مهندس نوید نیاکان، کارشناس ارشد عمران، دارای پروانه نظارت و اجرا پایه دو نظام مهندسی، فعال حوزه ساخت ، با ۱۰ سال سابقه اجرایی ساختمان

طول هم پوشانی(اورلپ) یک سوال متداول در کارگاههای ساختمانی

یکی از سوالات متداولی که از شما به عنوان مجری ساختمان قطعا در حین کار می پرسند این است که : مهندس چند سانتی متر اورلب(هم پوشانی) در نظر بگیریم .

متاسفانه با جستجو در منابع مختلف و همچنین منابع اینترنتی، منطقی بابت بدست آوردن طول هم پوشانی پیدا نکردم بنابراین سعی کردم با کمک آیین نامه این مشکل را حل کنم و در سایت آکادمی ساخت قرار دهم

بسیار مشاهده کردم که بسیاری از دوستان طول هم پوشانی را بر اساس فرمولهای تقریبی تجربی برابر با ۵۰ تا ۸۰ برابر قطر میلگرد در کارگاه در نظر می گیرند و به پیمانکار ابلاغ می کنند. مثلا اگر قطر میلگرد ۲۰ (۲ سانتی متر) هست، طول اورلپ (هم پوشانی) را برای میلگردهای ستون یا تیر برابر با ۶۰ برابر قطر یعنی ۱۲۰ سانتی متر در نظر می گیرند. حال سوال این است:

آیا فرمولهای کارگاهی درست هستند و میتوان به آنها اعتماد کرد؟

جواب این است که هیچ فرمول کارگاهی (تجربی) دقیقی برای محاسبه سریع طول هم پوشانی(اورلپ) وجود ندارد. اگرچه فرمولهای کارگاهی برخی اوقات نزدیک به مقدار محاسباتی هستند ولی در واقع میزان طول هم پوشانی به پارامترهای زیادی بستگی دارد. توجه شما رو به جمله زیر از کتاب آنالیز و طراحی سازه های بتنی نوشته دکتر مسعود کی نیا صفحه ۴۰۸ جلب میکنم:

وصله کردن آرماتور مسئله ای نیست که بتوان انتظار داشت با ذکر جمله ای نظیر وصله آرماتور مطابق آیین نامه انجام گیرد حل شود یا به عهده مجری گذاشته شود زیرا عوامل متعدد و متنوعی محل و مشخصات وصله ها را تحت تاثیر قرار می دهد.  نظیر اندازه میلگرد، مقاومت تسلیم میلگرد، فاصله جانبی بین میلگردها ، وجود آرماتور عرضی و بسیاری از عوامل دیگر

سوال دیگر این است که:

محاسبه طول هم پوشانی(اورلپ) بر عهده کیست؟ مجری یا محاسب؟

محاسبه طول هم پوشانی(اورلب) بر عهده مهندس محاسب می باشد و می بایستی جدول مربوط به طول هم پوشانی برای میلگردهای مختلف در نواحی مختلف سازه در نقشه های اجرایی ساختمان موجود باشد و اگر موجود نبود می بایستی از مهندس محاسب تقاضا کنید تا جدول را رائه نماید. در تصویر زیر نمونه ای از جدول طول هم پوشانی را مشاهده می کنید.

فرمول محاسبه طول هم پوشانی(اورلپ) چیست و چگونه محاسبه می شود؟

در مبحث نهم بند ۹-۲۱-۴ به موضوع وصله آرماتورها پرداخته شده است. این بخش به سه قسمت تقسیم شده است. وصله میلگردهای کششی، وصله میلگردهای فشاری و ضوابط خاص وصله آرماتورها در ستون.

بنابراین طول وصله برای آرماتورهای کششی و فشاری متفاوت است.

طول اورلپ برای آرماتورهای کششی:

برای آرماتورهای کششی مطابق مبحث نهم بخش ۹-۲۱—۴-۲ طول هم پوشانی باید حداقل برابر با ۱٫۳ برابر ld باشد که ld از رابطه زیر بدست می آید:

طول هم پوشانی برای آرماتورهای فشاری:

در مبحث نهم برای محاسبه طول هم پوشانی میلگردهای فشاری بند زیر را داریم:

هدف و وظیفه ما به عنوان مجری این نیست که طول هم پوشانی را به طور دقیق محاسبه کنیم بلکه همانطور که گفته شد این کار بر عهده محاسب می باشد و باید در نقشه های سازه ارائه شود. اما ما به عنوان یک مهندس عمران ناظر یا مجری باید درک صحیحی از مفاهیم داشته باشیم تا بتوانیم حدودی از طول هم پوشانی را بدست بیاوریم و در مواردی که طول اجرا شده با این حدود فاصله زیادی دارد (و در نقشه های محاسباتی هم جدول طول اورلبها ارائه نشده است ) اشتباه اجرایی را اصلاح کنیم.

حال میخواهیم ببینیم در شرایط رایج کارگاهی و با فرض یک سازه متداول شهری با توجه به رابطه آیین نامه حدودا طول اورلپ میلگردهای کششی چقدر می شود؟

با فرضfc(مقاومت فشاری بتن) برابر با ۲۵ مگا پاسکال و fy(تنش تسلیم فولاد) برابر با ۴۰۰ مگا پاسکال

در رابطه ۹-۲۱-۱ با توجه به تعریف ضرایب در صفحه ۲۹۵ آیین نامه ضریب آلفا برای میلگردهای فوقانی که حداقل ۳۰ سانتی متر بتن زیر آنهاست ۱٫۳ و برای سایر میلگردها ۱ می باشد.

برای میلگردی که اپوکسی نشده است ضریب بتا برابر با ۱

 ضریب گاما برای میلگردهای با قطر کمتر از ۲۰ برابر با ۰٫۸ و برای سایر میلگردها برابر با ۱ است.

حال آیین نامه در صفحه ۲۹۶ میگوید اگر فاصله آزاد میلگردها کمتر از ۲db نباشد(که اغلب کمتر نیست) و پوشش روی انها کمتر از db نباشد(که اغلب کمتر نیست) مقدار ضریب c+ktr/db  را می توان برابر با ۱٫۵ گرفت.توجه شود فاصله خاموتها در محل وصله نیز در مقدار این ضریب موثر خواهد بود.

حال با توجه به توضیحات بالا برای میلگردهای کششی فوقانی (تیرها و فونداسیون ) در شرایط نرمال کارگاهها(اپوکسی نشده و تیر حداقل ارتفاع ۳۰ و با فاصله نرمال میلگردها) و برای میلگردهای با قطر کمتر از ۲۰ رابطه به شکل زیر خواهد بود:

و اگر میلگرد تحتانی باشد ضریب آلفا به جای ۱٫۳ به ۱ تبدیل می شود بنابراین برای میلگردهای با قطر کمتر از ۲۰ با شرایط بالا داریم:

بنابراین در شرایط نرمال ساختمانهای شهری که شرایط و فرضهای  ذکر شده در بالا را دارند طول همپوشانی برای میلگردهای فوقانی و همچنین میلگردهای تحتانی کششی تیرها و فونداسیون با تقریبهای در نظر گرفته شده حدودا مطابق ضرایب ذکر شده در بالاست.

طول هم پوشانی(اورلپ) تقریبی بدست آمده  چه استفاده ای برای ما دارد؟

بازهم تاکید می شود مقدار دقیق توسط محاسب و با توجه به شرایط عضو سازه ای باید تعیین شود ولی با این تقریب در کارگاه حدودا میدانید طول اورلپها چقدر باید باشد و اگر مقدار هم پوشانی شده با فاصله زیادی کمتر بود شما بلافاصله تشخیص میدهید و آن را اصلاح می کنید. و اگر هم خیلی بیشتر بود از پرت شدن میلگرد جلوگیری و آن را اصلاح می نمایید.

در مورد میلگردهای فشاری چکار کنیم؟

در مورد میلگردهای فشاری اگر به رابطه ذکر شده در آیین نامه( در بالا نوشته شد) مراجعه کنیم طول هم پوشانی میلگرد در فشار کمتر از مقدار بدست آمده برای میلگردهای کششی هست. بنابراین وضعیت بحرانی زمانی هست که میلگرد ما به کشش میوفتد. و ما طول هم پوشانی میلگرد کششی را مد نظر قرار میدهیم.

خلاصه و نتایج مقاله:

با فرض اینکه بتن مورد استفاده مقاومت فشاری اش ۲۵۰۰ کیلوگرم بر سانتی مربع و میلگرد از نوع A3 (تنش تسلیم ۴۰۰ مگا پاسکال) و قطر میلگرد کمتر از ۲۰ میلی متر و ارتفاع تیر حداقل ۳۰ سانتی متر بوده و میلگرد اپوکسی نشده باشد و فاصله میلگردها کمتر از ۲ برابر قطر آنهانباشد می توان برای طول اورلب(هم پوشانی) میلگردها در کارگاه از مقادیر زیر استفاده نمود:

۱-برای میلگردهای فوقانی و قطر کمتر از ۲۰ میلیمتر طول هم پوشانی حدودا ۶۵ برابر قطر میلگرد می شود.

۲-برای میلگردهای تحتانی و قطر کمتر از ۲۰ میلیمتر طول هم پوشانی حدودا ۵۰ برابر قطر میلگرد می شود.

۳- مقادیر بندهای بالا برای میلگردهای بیشتر از ۲۰ میلیمتر ۲۵ درصد بیشتر می باشد یعنی حدودا برابر با ۸۰ و ۶۰ برابر قطر میلگرد

۴- توجه شود این مقادیر تقریبی و با استفاده از فرضیاتی که گفته شد( و معمولا در شرایط نرمال سازه ای حاکم هست) بدست آمده اند و مقادیر دقیق طول هم پوشانی باید توسط محاسب، محاسبه و طی جدولی در نقشه ها به مجری ابلاغ شود که ممکن است کمی بیشتر یا کمتر از این اعداد بدست آید

۵-شما با استفاده از این ضرایب حدود طول هم پوشانی(اورلپ) را فهمیدید و در کارگاه بلافاصله حدودی طول اورلپ را بدست می آورید و در صورت فاصله زیاد طول اجرا شده توسط پیمانکار با این اعداد اورلپ اجرا شده را اصلاح می کنید.