میلگرد زیگزاگ تیرچه چیست؟ روش محاسبه میلگرد برای تیرچه

به طور کلی، این مجموعه فولادی نقش مهمی در افزایش استحکام، انسجام و انتقال صحیح نیروها ایفا می کند. همچنین وظیفه دارد که اجزای تیرچه را به یکدیگر متصل کند و باعث می شود عملکرد کلی سازه به طور قابل توجهی بهبود پیدا کند.

نکته ای که باید به آن توجه کنید این است که میلگرد زیگزاگ با نام های خرپا و خرپای تیرچه نیز شناخته می شود. مشخصات میلگردهای مورد استفاده در آن با توجه به نوع تیرچه و شرایط طراحی تعیین می شود. به همین دلیل، نمی توان برای انتخاب و محاسبه میلگرد زیگزاگ تنها یک عدد ثابت را در نظر گرفت یا فقط به وزن محصول توجه کرد.

از سوی دیگر، قیمت زیگزاگ و میلگرد دو عامل مهم در برآورد هزینه ساخت تیرچه هستند، اما نباید کیفیت و مشخصات فنی محصول را فدای قیمت پایین تر کرد! در ادامه تمامی نکات مربوط به میلگرد زیگزاگ را بررسی می کنیم و به نحوه محاسبه وزن آن برای تیرچه نیز می پردازیم. 

میلگرد زیگزاگ تیرچه چیست؟

در ساختار تیرچه، مجموعه ای از میلگردهای فولادی با اتصال شبکه ای به یکدیگر، ساختاری را تشکیل می دهند که به آن میلگرد زیگزاگ تیرچه یا خرپا می گویند. این مجموعه از اتصال زیگزاگی میلگردهای آجدار و ساده به وجود می آید.

به طور کلی، میلگرد زیگزاگ از سه بخش تشکیل شده که در کنار هم یک شبکه مثلثی را می سازند. نحوه قرارگیری میلگردها در کنار هم باعث می شود که نیروهای وارده به مسیرهای مشخصی هدایت شوند و سازه با مصرف مصالح کمتر بتواند مقاومت زیادی ایجاد کند. در ادامه به بررسی اجزای تشکیل دهنده میلگرد زیگزاگ می پردازیم:

• میلگرد بالایی: این میلگرد در قسمت بالایی خرپا قرار می گیرد و با کمک میلگردهای عرضی به بخش های پایینی متصل می شود و وظیفه آن تحمل بار تیرچه است. از سوی دیگر این بخش در مرحله قالب بندی و بتن ریزی نیز می تواند بار مرده سقف را تحمل کند. میلگرد مورد استفاده در این بخش از نوع آجدار A3 است.
• میلگردهای عرضی: به صورت زیگزاگی بین میلگرد بالایی و میلگردهای پایینی قرار می گیرند و با اتصال این دو بخش به یکدیگر، ساختار خرپای تیرچه را ایجاد می کنند. وظایف این میلگردها شامل انتقال نیرو به دیگر بخش های خرپا، جلوگیری از شکسته شدن میلگردهای آجدار و حفظ پیوستگی بتن می شود. میلگرد مورد استفاده در این بخش نیز از نوع A1 است.
• میلگردهای پایینی: در بخش پایینی قرار می گیرند و از اجزای اصلی ساختار خرپا هستند. این میلگردها وظیفه تحمل نیروهای کششی و کمک به تحمل بارهای خمشی را دارند و به طور کلی ساختار میلگرد زیگزاگ را حفظ می کنند. همانند بخش بالایی در این بخش نیز از میلگرد آجدار A3 استفاده می شود با این تفاوت که در این بخش از دو میلگرد استفاده می شود.

ویژگی های مهم میلگرد زیگزاگ تیرچه

برای بررسی کامل این محصول باید به سراغ ویژگی های آن برویم؛ چرا که برای خرید میلگرد زیگزاگ تنها شناخت آن کافی نیست و باید سایر مشخصات محصول هم بررسی شوند. مهم ترین مواردی که می توان هنگام بررسی این محصول در نظر گرفت عبارتند از:

• قیمت: به طور کلی قیمت میلگرد در بازار ثابت نیست و عوامل مختلفی می توانند بر روی قیمت آن تاثیر بگذارند که عبارتند از:

• وضعیت اقتصادی و شرایط بازار آهن
• مشخصات فنی میلگردهای مورد استفاده
• هزینه های انرژی و سوخت در فرایند تولید
• هزینه های بسته بندی، حمل و نقل و نگهداری

• وزن: در ساخت خرپا میلگردهای به کار رفته و مشخصات آن ها تاثیر مستقیمی با وزن آن دارند؛ عواملی مانند قطر میلگرد، طول خرپا و تعداد میلگردهای استفاده شده می توانند روی وزن نهایی میلگرد زیگزاگ تیرچه تاثیر بگذارند. همچنین وزن زیگزاگ از نظر برآورد مقدار فولادی که استفاده می شود و هزینه های ساخت تیرچه نیز اهمیت دارد و باید هنگام محاسبه هزینه ها به آن توجه کرد. در ادامه نحوه محاسبه وزن میلگرد زیگزاگ تیرچه را به طور کامل بررسی می کنیم.
• طول: یکی دیگر از ویژگی های مهم طول میلگرد زیگزاگ است که به عواملی مانند ارتفاع خرپا، طول تیرچه و فاصله بین اعضای آن بستگی دارد. با تغییر هر یک از موارد گفته شده مقدار میلگرد مورد استفاده تغییر می کند. بنابراین طول دقیق آن باید بر اساس ابعاد و مشخصات تیرچه محاسبه شود.
• سایز: قطر میلگردهایی که در بخش های مختلف خرپا استفاده می شوند یکسان نیست و باید با توجه به نوع عضو و شرایط طراحی و پروژه انتخاب شود. از سوی دیگر انتخاب سایز مناسب علاوه بر تاثیری که روی وزن خرپا می گذارد، می تواند بر روی مقاومت و عملکرد آن نیز اثرگذار باشد.
• کاربرد: میلگرد زیگزاگ در ساخت تیرچه های خرپایی استفاده می شود. تیرچه یکی از مهم ترین اجزای سازه های بتنی است. همچنین نقش مهمی در ساختمان سازی دارد و یکی از عوامل کلیدی است که باعث می شود سازه بارهای مرده و زنده وارد بر سقف را تحمل کند.

انواع میلگرد زیگزاگ

با توجه به سایز و نوع میلگردهایی که در ساخت خرپا به کار رفته است؛ میلگرد زیگزاگ تیرچه در مشخصات مختلفی تولید می شود.

اما اگر بخواهیم از نظر سایز بررسی کنیم، در نمونه های رایج، برای میلگردهای بالایی و پایینی از کلاف با قطر حدود 8 الی 10 میلی متر یا میلگردهای شاخه ای که سایز آن ها از 10 میلی متر به بالا است استفاده می شود. همچنین میلگردهای عرضی که به صورت زیگزاگی بین میلگردهای بالا و پایین قرار می گیرند و معمولا قطر کمتری دارند و در نمونه های رایج حدود 4.2 الی 5.5 میلی متر هستند. البته این اعداد محدوده رایج هستند و انتخاب نهایی باید بر اساس مشخصات فنی و طراحی تیرچه انجام شود.

از سوی دیگر، از نظر گرید در ساخت خرپای تیرچه معمولا از ترکیب میلگردهای ساده و آجدار استفاده می شود. میلگردهای بالایی و پایینی خرپا معمولا از نوع A3 بوده و میلگردهای عرضی یا زیگزاگی از نوع ساده A1 هستند.

فاصله و تعداد زیگزاگ در تیرچه چقدر است؟

به طور کلی برای فهمیدن فاصله و تعداد زیگزاگ هایی که در تیرچه استفاده می شود؛ باید به عواملی مانند طول تیرچه، ارتفاع خرپا، ابعاد تیرچه و شرایط طراحی آن توجه کرد. به همین دلیل نمی توانیم برای تمام تیرچه ها یک فاصله یا حتی تعداد ثابتی را در نظر بگیریم. همچنین هر چقدر طول و مشخصات تیرچه تغییر کند، می تواند روی آرایش و نحوه قرارگیری میلگردهای عرضی و تعداد زیگزاگ ها تاثیر بگذارد.

از سوی دیگر، میلگردهای عرضی به صورت مورب بین میلگردهای بالایی و پایینی قرار می گیرند و باعث ایجاد شکل زیگزاگی می شوند و این دو بخش را به هم متصل می کنند. برای این که شکل کلی میلگردها در طول تیرچه حفظ شود و اتصال مناسب بین اجزای خرپا وجود داشته باشد باید به فاصله قرارگیری میلگردها توجه زیادی داشته باشید.

بنابراین، تعداد زیگزاگ ها به طور مستقیم با طول قسمت خرپایی تیرچه ارتباط دارد و با افزایش طول تیرچه، معمولا تعداد این اتصالات نیز بیشتر می شود.

در نمونه های رایج، فاصله بین زیگزاگ ها با توجه به مشخصات و طراحی تیرچه می تواند تغییر بکند. به همین دلیل، نمی توانیم یک عدد مشخص را به عنوان مقداری مناسب برای تمامی پروژه ها در نظر بگیریم.

در نتیجه، برای تعیین تعداد دقیق زیگزاگ ها باید نقشه و مشخصات فنی تیرچه به طور دقیق بررسی شود. این موضوع به ویژه در پروژه هایی که تیرچه باید بار بیشتری را تحمل کند اهمیت زیادی دارد.

وزن میلگرد زیگزاگ تیرچه چطور محاسبه می شود؟

فهمیدن وزن میلگرد زیگزاگ کاملا به مجموع وزن میلگردهایی که در بخش های مختلف خرپا به کار رفته بستگی دارد. همانطور که می دانید خرپای تیرچه از میلگرد بالایی، میلگردهای پایینی و میلگردهای عرضی تشکیل می شود؛ به همین دلیل برای به دست آوردن وزن نهایی باید طول و قطر هر یک از میلگردها را به صورت جداگانه در نظر گرفت. بنابراین، نمی توانیم بر اساس طول یا یک سایز میلگرد وزن یک زیگزاگ را مشخص بکنیم.

به طور کلی محاسبه وزن در چهار مرحله انجام می شود که در جدول زیر آن ها را مشاهده می کنید:

این محاسبه علاوه بر به دست آوردن فولاد مصرفی، می تواند در تخمین هزینه خرید و مقایسه گزینه های مختلف نیز کمک زیادی به شما بکند.

فرمول محاسبه وزن میلگرد زیگزاگ تیرچه

برای محاسبه وزن دقیق میلگرد زیگزاگ، باید مجموع وزن سه بخش اصلی را به دست آوریم. به دلیل اینکه میلگردهای عرضی به صورت مورب قرار گرفته اند، برای به دست آوردن طول واقعی آن ها از رابطه فیثاغورس استفاده می کنیم. پارامترهای مورد نیاز برای محاسبه وزن میلگرد زیگزاگ ازین قرارند:

• = L طول کل تیرچه (بر حسب متر)
• = H ارتفاع خرپا (فاصله عمودی بین میلگردهای بالایی و پایینی، بر حسب متر)
• = P فاصله مرکز تا مرکز زیگزاگ ها (گام زیگزاگ، بر حسب متر)
• = d₁ قطر میلگردهای بالایی و پایینی (بر حسب میلی متر)
• = d₂ قطر میلگردهای عرضی (بر حسب میلی متر)

فرمول نهایی محاسبه وزن خرپا (بر حسب کیلوگرم):

در ادامه، جزئیات این فرمول و نحوه محاسبه هر بخش از آن را بررسی می کنیم.

محاسبه بخش میلگردهای بالایی و پایینی

چون یک میلگرد در بالا و دو میلگرد در پایین داریم، مجموع طول آن با 3L برابر است. بنابراین وزن این بخش برابر است با:

محاسبه تعداد زیگزاگ ها

تعداد تقریبی زیگزاگ یا همان چشمه های میلگرد عرضی برابر است با:

محاسبه طول هر میلگرد عرضی

هر بخش زیگزاگ یک وتر مثلث قائم الزاویه به ارتفاع H و قاعده P است، بنابراین طول آن برابر خواهد بود با:

محاسبه وزن کل میلگردهای عرضی

نکته: عدد 162.2 ضریب ثابت تبدیل ابعاد میلگرد است؛ همچنین برای تمام میلگردهای آجدار و ساده به طور یکسان عمل می کند.

جمع بندی

در نهایت به این نتیجه می رسیم که میلگرد زیگزاگ تیرچه یا خرپای تیرچه از چند میلگرد تشکیل شده که با قرار گرفتن در کنار هم در آرایش مشخصی ساختار خرپا را ایجاد می کنند. این مجموعه شامل میلگرد بالایی، میلگردهای پایینی و عرضی می شود.

نکاتی که باید هنگام انتخاب میلگرد زیگزاگ به آن توجه کنیم شامل سایز، گرید، طول و وزن میلگردهای استفاده شده و همچنین مشخصات فنی است. در نتیجه، نمی توانیم تنها بر اساس قیمت تصمیم بگیریم. وزن خرپا نیز از مجموع وزن میلگردهایی که در ساخت آن استفاده شده به دست می آید، و برای محاسبه دقیق، باید حتما طول و قطر هر بخش را به صورت جداگانه بررسی کنیم.

از سوی دیگر، قیمت میلگرد زیگزاگ نیز تحت تاثیر عواملی مانند مشخصات میلگردهایی که از آن ها استفاده می کنیم، شرایط بازار، هزینه تولید، بسته بندی، حمل و نقل قرار دارد. به همین دلیل، قبل از خرید حتما باید علاوه بر بررسی قیمت ها، مشخصات محصول مورد نیاز پروژه را نیز مشخص کنید.