كمية حديد التسليح التي تحتاجها: دليل شامل للكميات والتباعد

إجابة سريعة: ما كمية حديد التسليح التي أحتاجها؟

تعتمد كمية حديد التسليح أساسًا على أبعاد البلاطة أو القاعدة، والمسافة بين القضبان، واتجاهاتها، وعدد طبقات التسليح، وأطوال الوصلات المطلوبة، والخلوص عند الحواف، ومتطلبات التصميم الإنشائي الخاصة بالمشروع.

لحساب شبكة مستطيلة ثنائية الاتجاه، احسب عدد القضبان في كل اتجاه، واضرب عدد كل مجموعة في طول قضبانها، ثم اجمع الناتجين. بعد ذلك، أضف ما يلزم من وصلات وخطافات وتقويسات وتسليح إضافي وبدل للقص.

تساعدك حاسبة حديد التسليح من Calcavera على تقدير كمية المواد. لكنها لا تصمم التسليح. يجب أن تتوافق المقاسات والتباعد والغطاء والوصلات والتوزيع النهائي للقضبان مع المخططات المعتمدة والكود المطبق ومتطلبات المهندس.

ما الذي ينبغي قياسه قبل الحساب؟

• الطول والعرض: حدّد أبعاد كل جزء من البلاطة أو القاعدة أو العنصر المسلح الآخر.
• التباعد المحدد: تحقق مما إذا كانت المسافات تختلف بين الاتجاهين أو بين مناطق العنصر.
• مقاس القضيب: استخدم المقاس الموضح في المخططات، ولا تختَر مقاسًا اعتمادًا على الحاسبة.
• طبقات التسليح: ميّز بين شبكة واحدة وطبقتين منفصلتين، علوية وسفلية.
• الغطاء الخرساني وتفاصيل الحواف: حدّد ارتداد نهايات القضبان ومواضع محاور القضبان الخارجية.
• التفاصيل الإضافية: احسب الوصلات والخطافات والتقويسات والفتحات والكمرات والحواف السميكة وفواصل الصب.
• أطوال القضبان التجارية المتاحة: تأكد مما يستطيع المورد توفيره قبل إعداد جدول القص.

يُقاس الغطاء الخرساني حتى سطح حديد التسليح، لا حتى محوره. وبالنسبة إلى قضيب مستقيم خارجي، يتضمن ارتداد محوره عادةً الغطاء الجانبي المحدد مضافًا إليه نصف قطر القضيب. لذلك لا يكون خلوص نهاية القضيب وارتداد المحور المستخدم لعد القضبان المتوازية متطابقين دائمًا.

طريقة حساب حديد التسليح لبلاطة مستطيلة

1. حدّد المسافات الصافية وأطوال القص

رمّز إلى طول البلاطة بالحرف L وعرضها بالحرف W. توزّع القضبان الممتدة على طول L عبر العرض W، بينما توزّع القضبان الممتدة على طول W عبر البعد L. يساعد هذا التمييز على تجنب عد القضبان على البعد الخطأ.

استخدم المسافة بين محوري أول قضيب وآخر قضيب باعتبارها البعد المغطى عند حساب العدد. وحدّد طول قص كل قضيب على حدة، بناءً على الخلوص عند نهايتيه وأي تفاصيل مطلوبة.

2. استخدم التباعد المحدد

اعتمد المسافة المطلوبة في التصميم. وحافظ على اتساق الوحدات: 12 بوصة تساوي قدمًا واحدة، و18 بوصة تساوي 1.5 قدم، و200 مليمتر تساوي 0.2 متر.

3. احسب القضبان في الاتجاهين

العدد التقريبي للقضبان = البعد المغطى ÷ التباعد + 1.

إذا كان يجب وضع قضيب عند طرفي المسافة الصافية وكان التباعد المحدد حدًا أقصى، فاستخدم:

عدد القضبان = التقريب إلى الأعلى (البعد المغطى ÷ أقصى تباعد) + 1.

تُضاف 1 لاحتساب قضيب الطرف الآخر. ويمنع التقريب إلى الأعلى لعدد المسافات أن يتجاوز التباعد الفعلي الحد الأقصى المحدد عند توزيع القضبان بالتساوي. وقد تحدد المخططات بدلًا من ذلك تباعدًا ثابتًا مع مسافة أخيرة أقصر أو ترتيب مختلف عند الحواف.

4. احسب الطول الإجمالي

إجمالي طول حديد التسليح = (عدد القضبان في الاتجاه A × طول قضيب A) + (عدد القضبان في الاتجاه B × طول قضيب B).

إذا اختلف مقاس القضبان بين الاتجاهين، فأبقِ الكميتين منفصلتين. وينطبق المبدأ نفسه على طبقات التسليح ومناطقه المختلفة.

5. أضف تفاصيل التسليح وحوّل الناتج إلى قضبان للشراء

1. أضف الأطوال اللازمة للوَصلات والخطافات والتقويسات المحددة.
2. أضف القضبان المنفصلة حول الفتحات والفواصل والكمرات والحواف السميكة.
3. أعد جدول قص باستخدام أطوال القضبان التجارية المتوفرة.
4. حدّد القطع المتبقية القابلة لإعادة الاستخدام وخسائر القص التي لا يمكن تجنبها.
5. أضف مخصصًا مناسبًا للمشروع ومبررًا عند الحاجة.

العلاقة بين تباعد القضبان وكميتها

تُستخدم مسافات 6 و8 و12 و16 و18 و24 بوصة بين المحاور في أمثلة الحساب الشائعة. هذه قيم للمقارنة، وليست توصيات لبلاطة بعينها.

• التباعد الأقرب يزيد عدد القضبان: إذ يتسع المجال نفسه لعدد أكبر منها.
• زيادة أبعاد البلاطة تزيد العدد والطول: تطول القضبان ويلزم عدد أكبر منها عبر الأبعاد الأوسع.
• الطبقة الثانية المطابقة تضاعف مادة الشبكة تقريبًا: وقد تؤثر اختلافات الغطاء والتفاصيل والتسليح الموضعي في الإجمالي النهائي.
• الأشكال غير المنتظمة تتطلب حسابات منفصلة: قدّر كل جزء على حدة، ثم راجع القضبان المشتركة والتراكبات والتقاطعات.

في شبكة كبيرة منتظمة ثنائية الاتجاه وبمسافة متساوية s، تبلغ كثافة الطول التقريبية 2 ÷ s. إذا كان قياس s بالأقدام، تكون النتيجة أقدامًا طولية من حديد التسليح لكل قدم مربع. وعند تباعد 12 بوصة، تعادل الكثافة نحو قدمين طوليين لكل قدم مربع قبل احتساب تأثير الحواف والوصلات والقضبان الإضافية. وقد تختلف البلاطات الصغيرة بوضوح لأن قضبان الحواف تمثل نسبة أكبر من الإجمالي.

أمثلة عملية لحساب كمية حديد التسليح

تستخدم أمثلة البلاطات أدناه طبقة واحدة وتباعدًا متساويًا في الاتجاهين وقضبان مستقيمة، ما لم يُذكر خلاف ذلك. ولتبسيط العمليات الحسابية، تفترض الأمثلة ارتدادًا مقداره بوصتان عند نهايات القضبان وعند محاور القضبان الخارجية. وهذا افتراض للحساب، وليس متطلبًا محددًا للغطاء الخرساني. استخدم الغطاء الفعلي وقطر القضيب وتفاصيل الحواف الموضحة في المخططات.

المثال 1: حديد تسليح لبلاطة 10 × 10 أقدام بتباعد 12 بوصة

• المسافة الصافية وطول القص المستقيم: 10 أقدام − 4 بوصات = 9 أقدام و8 بوصات، أو 9.6667 قدمًا.
• القضبان الممتدة على طول البلاطة: التقريب إلى الأعلى (9.6667 ÷ 1) + 1 = 11 قضيبًا.
• القضبان الممتدة على عرض البلاطة: 11 قضيبًا.
• إجمالي قضبان الشبكة المنفردة: 11 + 11 = 22 قضيبًا.
• الطول الإجمالي: 22 × 9.6667 = نحو 212.7 قدمًا طوليًا.

إذا وُزعت القضبان بالتساوي بين محوري القضيبين الخارجيين، فسيبلغ طول كل واحدة من المسافات العشر نحو 11.6 بوصة، أي أقل من الحد الأقصى المحدد البالغ 12 بوصة.

وبإهمال ارتدادات الحواف، يعطي التقدير التقريبي الشائع: 22 قضيبًا × 10 أقدام = 220 قدمًا طوليًا. استخدم هذا للمقارنة الأولية فقط، لا بوصفه جدول قص.

المثال 2: حديد تسليح لبلاطة 20 × 20 قدمًا بتباعد 12 بوصة

• المسافة الصافية وطول القص المستقيم: 20 قدمًا − 4 بوصات = 19 قدمًا و8 بوصات، أو 19.6667 قدمًا.
• عدد القضبان في كل اتجاه: التقريب إلى الأعلى (19.6667 ÷ 1) + 1 = 21 قضيبًا.
• إجمالي قضبان الشبكة المنفردة: 42 قضيبًا.
• الطول الإجمالي: 42 × 19.6667 = 826 قدمًا طوليًا.

يبلغ تقدير التخطيط باستخدام الأبعاد الكاملة 42 × 20 = 840 قدمًا طوليًا. ولا يشمل أي من الإجماليين الوصلات أو الخطافات أو التسليح الموضعي الإضافي.

المثال 3: بلاطة مدخل سيارات بمقاس 12 × 30 قدمًا وتباعد 18 بوصة

يوضح هذا المثال حساب الكمية فقط، ولا يحدد التسليح المناسب لمدخل السيارات.

• العرض الصافي: 12 قدمًا − 4 بوصات = 11.6667 قدمًا.
• الطول الصافي: 30 قدمًا − 4 بوصات = 29.6667 قدمًا.
• القضبان الطويلة: التقريب إلى الأعلى (11.6667 ÷ 1.5) + 1 = 9 قضبان.
• القضبان القصيرة: التقريب إلى الأعلى (29.6667 ÷ 1.5) + 1 = 21 قضيبًا.
• إجمالي الطول: (9 × 29.6667) + (21 × 11.6667) = 512 قدمًا طوليًا.

إذا كانت القضبان التجارية لدى المورد أقصر من أطوال القضبان المطلوبة، فيجب أن يعالج التصميم تفاصيل الوصلات. لا تصل القضبان القصيرة اعتباطيًا في أي موضع تراه مناسبًا.

المثال 4: قاعدة خرسانية مستطيلة

افترض قاعدة افتراضية بطول 20 قدمًا وعرض قدمين، ينص تصميمها على ثلاثة قضبان طولية مستقيمة وقضبان عرضية مستقيمة بتباعد أقصى 12 بوصة. ولأغراض هذا المثال فقط، يُستخدم ارتداد 3 بوصات عند نهايات القضبان ومحاور القضبان العرضية الخارجية.

• طول قص القضبان الطولية: 20 قدمًا − 6 بوصات = 19.5 قدمًا.
• إجمالي القضبان الطولية: 3 × 19.5 = 58.5 قدمًا.
• طول قص القضبان العرضية: قدمان − 6 بوصات = 1.5 قدم.
• عدد القضبان العرضية: التقريب إلى الأعلى (19.5 ÷ 1) + 1 = 21 قضيبًا.
• إجمالي القضبان العرضية: 21 × 1.5 = 31.5 قدمًا.
• إجمالي أطوال القضبان المستقيمة: 90 قدمًا طوليًا.

هذا ليس تصميمًا كاملًا للقاعدة. فقد يشمل تسليح القواعد الفعلي قضبانًا عرضية مثنية أو كانات أو أشاير ربط أو خطافات أو قضبان بدء أو تسليحًا آخر. وقد تختلف متطلبات الغطاء الخرساني أيضًا عند صب الخرسانة ملاصقة للتربة. اتبع التفاصيل المحددة.

المثال 5: طبقتان من التسليح

إذا كانت بلاطة المثال 20 × 20 قدمًا تحتوي على شبكتين متطابقتين:

826 قدمًا لكل طبقة × طبقتين = 1,652 قدمًا طوليًا.

وهذا يعادل 84 قضيبًا مستقيمًا منفردًا في الشبكتين. احسب الكراسي وقضبان الدعم وأسلاك الربط وأي تسليح إضافي على حدة. وقد تختلف مقاسات القضبان أو تباعدها أو أطوالها بين الشبكة العلوية والسفلية؛ لذا احسب كلًا منهما منفردة عند اختلافها.

استخدم حاسبة حديد التسليح من Calcavera لمقارنة الكميات وفق الأبعاد والتباعد المحددين، ثم طابق النتيجة مع المخططات وجدول القص.

جدول كميات حديد التسليح لأحجام البلاطات الشائعة

يعرض الجدول شبكة مبسطة بطبقة واحدة وفي اتجاهين. حُسبت الأعداد بالتقريب إلى الأعلى (بُعد البلاطة الكامل ÷ التباعد) + 1، واعتُبر طول القضبان مساويًا للطول أو العرض الكامل للبلاطة. القيم هي إجمالي الأقدام الطولية، من دون خصم الغطاء أو احتساب الوصلات أو التقويسات أو الهدر. وهي للمقارنة والتخطيط، وليست كميات تصنيع أو توصيات للتسليح.

كم قطعة حديد تسليح أحتاج لبلاطة؟

هناك عددان مختلفان ينبغي التمييز بينهما:

• القضبان المركبة: الأطوال المنفردة اللازمة وفق التوزيع، بما فيها قطع الوصل المنفصلة عند الحاجة.
• القضبان التجارية المشتراة: القضبان بطول المورد التي تُقص منها القطع المطلوبة.

الحد الأدنى النظري لعدد القضبان التجارية = التقريب إلى الأعلى (الطول الإجمالي المطلوب ÷ طول القضيب التجاري).

وهذا مجرد حد أدنى. على سبيل المثال، تحتاج اثنتا عشرة قطعة طول كل منها 12 قدمًا إلى 144 قدمًا من المواد. وبقسمة 144 على قضبان تجارية طولها 20 قدمًا، نحصل على التقريب إلى الأعلى لـ(144 ÷ 20) = ثمانية قضبان. لكن كل قضيب بطول 20 قدمًا يعطي قطعة واحدة فقط بطول 12 قدمًا من دون وصلة، لذا يتطلب جدول القص اثني عشر قضيبًا تجاريًا، ما لم تتوفر بقايا مناسبة أو ترتيب آخر معتمد.

في المثال المحسوب لبلاطة 10 × 10 أقدام، يمكن قص قطعتين طول كل منهما 9 أقدام و8 بوصات من القضيب التجاري الواحد البالغ 20 قدمًا. وهكذا يمكن أن توفر 11 قضيبًا تجاريًا القطع المستقيمة الـ22، قبل إضافة التفاصيل أو أي مخصص إضافي.

قد تجد قضبانًا بطول 20 أو 40 قدمًا في الأسواق الأمريكية، وقضبانًا بطول 6 أو 12 مترًا في الأسواق المترية. تحقق من التوفر المحلي؛ فأطوال القضبان التجارية تختلف باختلاف المورد والمنتج والسوق.

مقاسات حديد التسليح الأمريكية والقضبان المترية

يؤثر مقاس القضيب في قطره ووزنه وتفاصيله وأدائه الإنشائي، لكنه لا يغيّر تلقائيًا الطول المستقيم المطلوب لشبكة إذا بقي التباعد والتوزيع كما هما.

تتوافق الأقطار والأوزان الاسمية التالية مع بيانات قضبان التسليح الواردة في ASTM A615/A615M والمراجع الفنية لمعهد CRSI. والقطر الاسمي هو قياس مكافئ لقضيب دائري، وليس قياسًا عبر نتوءات القضيب.

الوزن الاسمي التقديري = الطول الإجمالي لمقاس القضيب × وزنه الاسمي لكل وحدة طول. على سبيل المثال، يعادل 826 قدمًا من قضيب #4 نحو 552 رطلًا قبل إضافة التسليح الآخر.

قد تحدد المشاريع المترية القضبان بحسب القطر الاسمي، مثل 10 أو 12 أو 16 أو 20 مليمترًا. لا تعتبر هذه المقاسات بدائل مطابقة تمامًا لأرقام القضبان الأمريكية. يجب أيضًا أن تتوافق مع التصميم مواصفات المنتج ودرجة الفولاذ والمساحة الاسمية ومتطلبات التفاصيل.

مثال متري لحساب الكمية

لنفترض شبكة افتراضية بمقاس 3 × 4 أمتار وتباعد أقصى 200 مليمتر، مع ارتداد 50 مليمترًا عند نهايات القضبان ومحاور القضبان الخارجية:

• المسافات الصافية: 2.9 متر و3.9 متر.
• القضبان الممتدة على اتجاه الـ4 أمتار: التقريب إلى الأعلى (2.9 ÷ 0.2) + 1 = 16 قضيبًا.
• القضبان الممتدة على اتجاه الـ3 أمتار: التقريب إلى الأعلى (3.9 ÷ 0.2) + 1 = 21 قضيبًا.
• إجمالي الطول المستقيم: (16 × 3.9) + (21 × 2.9) = 123.3 مترًا.

يبقى قطر القضيب المختار متطلبًا تصميميًا منفصلًا. والارتدادات والتباعد أعلاه افتراضات حسابية، وليست متطلبات إنشائية مترية عامة.

وصلات التراكب والتقويسات والهدر

تتراكب القضبان في وصلة التراكب لنقل القوى. ويعتمد طول التراكب المطلوب على مقاس القضيب وخصائص الخرسانة وظروف التسليح والكود المطبق والتصميم الهندسي. لا يوجد طول تراكب موحد لكل الحالات. استخدم جدول الوصلات المعتمد، بما يشمل المواقع المسموح بها وأي اشتراطات لتوزيع الوصلات بالتبادل.

عند تنفيذ مسار محدد من قطع متراكبة، يشمل طول القص الإجمالي طول التراكب. فعلى سبيل المثال، يضيف تراكب واحد محدد بطول l مقدار l إلى طول المواد المطلوب لذلك المسار، قبل احتساب التفاصيل الأخرى.

تحتاج الخطافات والتقويسات أيضًا إلى أطوال تطوير محددة. استخدم جدول القضبان أو أسلوب التفصيل المعتمد بدل الاكتفاء بقياس المسافة المستقيمة بين النهايتين.

ميّز بين المواد المطلوبة والهدر:

• المواد المطلوبة: قضبان الشبكة والوصلات والخطافات والتقويسات والتسليح الإضافي المحدد.
• فاقد القص: الأطوال المتبقية بعد قص القطع المطلوبة.
• البقايا القابلة لإعادة الاستخدام: قطع يمكن استخدامها لقص أطوال أخرى في الجدول من دون وصلات غير معتمدة.
• مخصص المشروع: كمية إضافية تبررها ظروف المناولة وتعقيد العمل ومقدار عدم اليقين.

لا تطبّق نسبة هدر واحدة على جميع المشاريع. فقد تختلف خسائر شبكة متكررة ذات قص فعال كثيرًا عن قفص تسليح قاعدة يضم أشكالًا مثنية متعددة.

توزيعات تحتاج إلى أكثر من تقدير شبكة بسيط

• الفتحات: لا تخصم القضبان المحذوفة إلا بعد التحقق من التسليح الإضافي المطلوب حول الفتحات.
• الكمرات والحواف السميكة: احسب القضبان الطولية والكانات الخاصة بها منفصلة.
• فواصل الصب: أدرج أشاير الربط وقضبان الاستمرارية وتفاصيل الوصل المحددة.
• طبقات متعددة: افصل كميات التسليح العلوي والسفلي حسب المقاس والتباعد.
• البلاطات على شكل L أو غير المنتظمة: قدّر كل جزء على حدة وتجنب احتساب التسليح المشترك مرتين.
• الخطافات والقضبان المثنية: احسب أطوال القص المحددة في الجدول، لا الأبعاد المسقطة وحدها.

أخطاء شائعة عند تقدير حديد التسليح

• حساب اتجاه واحد فقط: تحتاج الشبكة ثنائية الاتجاه إلى مجموعتين من القضبان.
• نسيان قضيب النهاية الإضافي: تتطلب عشر مسافات أحد عشر قضيبًا عند إشغال الطرفين.
• الخلط بين البوصات والأقدام: حوّل وحدات التباعد قبل قسمة الأبعاد.
• تجاهل الغطاء عند الحواف: ميّز بين خلوص نهاية القضيب وارتداد محور القضيب الخارجي.
• نسيان وصلات التراكب: يزيد التراكب طول القص الإجمالي.
• إغفال طبقة تسليح ثانية: راجع جدول التسليح كاملًا.
• الخلط بين الأقدام الطولية والقضبان التجارية: تحقق من ملاءمة القطع المطلوبة لأطوال القضبان المتاحة.
• اعتبار الحاسبة أداة تصميم: لا يثبت الحساب المادي وحده الكفاية الإنشائية.

افصل بين حجم الخرسانة وكمية حديد التسليح

يقدّر هذا الدليل التسليح، لا حجم الخرسانة. ولحساب كمية الخرسانة بصورة منفصلة، راجع دليل Calcavera كمية الخرسانة التي تحتاجها: دليل شامل للبلاطات والقواعد والأكياس، وطريقة حساب خرسانة البلاطة: دليل الحجم والياردات المكعبة، أو استخدم حاسبة البلاطة الخرسانية أو حاسبة القواعد الخرسانية.

المراجع الفنية وحدود التصميم

• معهد حديد التسليح للخرسانة (CRSI): بيانات أبعاد قضبان التسليح ومرجع Manual of Standard Practice لممارسات تفصيل التسليح وتصنيعه.
• ASTM A615/A615M: المواصفة القياسية لقضبان الفولاذ الكربوني المضلعة والملساء لتسليح الخرسانة، وتتضمن الأبعاد والأوزان الاسمية للقضبان.
• المعهد الأمريكي للخرسانة (ACI): المواصفة ACI 318، متطلبات كود الخرسانة الإنشائية، للأحكام المطبقة على تصميم الخرسانة الإنشائية وتفاصيلها.

استخدم أحدث المنشورات الفنية وإصدار الكود المعمول به في مشروعك. ولا تجعل هذه المراجع أي تباعد أو افتراض للغطاء أو ترتيب للقاعدة في هذا الدليل متطلبًا عامًا. تكون الأولوية لمخططات المشروع المعتمدة وتعليمات المهندس عند تحديد التسليح النهائي.