محاسبات سرانگشتی و سریع ساختمان
محاسبات سرانگشتی ساختمان از الزامات طراحی اولیه یک ساختمان است. در بسیاری از موارد مهندسان عمران و معماری باید خیلی سریع راجع به طرح خود تصمیم بگیرند و یا توضیح دهند. دراین مقاله قصد داریم با برخی از محاسبات سرانگشتی ساختمان آشنا شویم. با نشر نوآور همراه باشید.
مقدمه:
با وجود کتاب‌ها و برنامه‌های گوناگون کامپیوتری در زمینه‌های تحلیل و طراحی برای رسیدن به جواب دقیق، در بعضی اجتماعات، با توجه به درنظرگیری مساله زمان و دید اولیه نسبت به برآورد مصالح، از مهندسین عزیز توقع می رود که پاسخی حدودی (در بازه اطمینان منطقی) و سریع داده شود که مستلزم دانستن محاسبات سرانگشتی و سریع پیرامون مسائل ساختمان می باشد.
در ادامه به ارائه چند مثال از محاسبات سرانگشتی می پردازیم:
مثال)
سقفی به ابعاد ۴ × ۳ متر را می خواهیم با سیستم دال طراحی کنیم. اولا از چه نوع سیستم دالی استفاده شود و دوم اینکه ضخامت دال برای اجرای سیستم چقدر باشد؟
پاسخ) برای پی بردن به جواب باید دو نکته را بازگو کنیم:
مثال)
ابعاد ستونی در طبقه همکف ساختمان ۶ طبقه بتنی با مساحت بارگیر ۲۰ متر مربع را محاسبه کنید.
پاسخ) برای محاسبه ابعاد ستون به سراغ نکات محاسبات سرانگشتی می رویم:
برای ستون های بتنی (مربعی) با قاب خمشی از فرمول تجربی زیر استفاده می کنیم:
که منظور از A سطح بارگیر ستون مورد نظر برحسب مترمربع و منظور از N تعداد سقف های بالای ستون مورد نظر می باشد و همچنین توجه شود که جوابی که برای تخمین اولیه ابعاد ستون بتنی از فرمول بالا بدست می آید باید به نزدیکترین مضرب ۵، رند گردد؛ پس ابعاد ستون در این مثال به صورت زیر خواهد بود:
پس ابعاد ستون بتنی در این حالت به عنوان تخمین اولیه، ۵۰ × ۵۰ سانتی متر در نظر گرفته می شود.
حال اگر به جای سیستم قاب خمشی از سیستم دیوار برشی در این سازه بتنی مورد نظر استفاده میشد، ابعاد ستون چه تغییری می کرد؟
در پاسخ به این بخش نیز از یک فرمول تجربی و سرانگشتی استفاده می کنیم که کاملا شبیه فرمول قبلی می باشد با این تفاسیر که یک ضریب ۰.۸ در فرمول دیده می شود، پس ابعاد ستون بتنی مسئله بیان شده با توجه به اینکه سیستم دیوار برشی هست به صورت ۵۰ × ۰.۸ یعنی ۴۰ سانتی متر می باشد.
مثال)
در یک ساختمان با ۱۲۰ متر زیربنای ساخت از فونداسیون نواری با ۶ آرماتور در بالا و پایین فونداسیون استفاده گردیده است. تعداد سرانگشتی آرماتورهای مورد نیاز در سازه و حدود آرماتورهای تقویتی و تعداد خاموت های سرانگشتی برای استفاده در این ساختمان را محاسبه کنید.
پاسخ) برای پاسخ از محاسبات سریع زیر استفاده می کنیم:
مثال)
در یک ساختمان دو طبقه به مساحت ۱۵۰ متر مربع، مقدار طول لوله فاضلاب و قطر لوله فاضلاب را برآورد نمایید.
پاسخ) برای ارائه یک تخمین اولیه از یک جدول محاسبات سرانگشتی استفاده می کنیم که به کمک مساحت ساختمان، اطلاعات مربوط به طول لوله فاضلاب و قطر آن را در اختیار ما قرار داده است؛ با توجه به این جدول با داشتن مساحت ۱۵۰ متر مربع در یک ساختمان دو طبقه، نیاز به ۲۷۰ متر لوله به قطر ۴ اینچ داریم.
در ادامه جدول بیان شده آورده شده است.
| جدول محاسبه سرانگشتی مقدار لوله کشی فاضلاب مورد نیاز در ساختمان ها | |||
| مقدار مساحت ساختمان بر حسب مترمربع | مقدار لوله فاضلاب مورد نیاز برای ۱ طبقه | مقدار لوله فاضلاب مورد نیاز برای ۲ طبقه | مقدار قطر لوله برای ۱ و ۲ طبقه |
| ۱۰۰ | ۹۰ متر | ۱۸۰متر | ۴ اینچ |
| ۱۲۵ | ۱۱۲ | ۲۲۴ | ۴ |
| ۱۵۰ | ۱۳۵ | ۲۷۰ | ۴ |
| ۱۷۵ | ۱۵۸ | ۳۱۶ | ۴ |
| ۲۰۰ | ۱۸۰ | ۳۶۰ | ۴ |
| ۲۲۵ | ۲۰۲ | ۴۰۴ | ۴ |
| ۲۵۰ | ۲۲۵ | ۴۵۰ | ۴ |
| ۳۰۰ | ۲۷۰ | ۵۴۰ | ۴ |
| ۳۵۰ | ۳۱۵ | ۶۳۰ | ۴ |
مثال)
مقاومت کششی الکترود E6013 را بیابید.
پاسخ) کافی است دو رقم اول آن را در عدد ۷۰ ضرب کنید، پس:
مثال)
آمپر مورد نیاز جوشکاری و طول قوس مورد استفاده برای الکترود نمره ۴، E6013 را بدست آورید.
پاسخ) برای پاسخ به این مثال مانند مثال های قبل، از محاسبات سریع استفاده می کنیم و نکته این مثال به این صورت می باشد که مقدار آمپر مورد نیاز برای جوشکاری با رکتیفایر حدودا ۴۰ برابر قطر الکترود است و طول قوس مورد نیاز برابر قطر الکترود منهای یک می باشد؛ پس داریم:
** فرمول بیان شده برای تنظیم آمپر دستگاه در حالت جوشکاری تخت و افقی درست می باشد ولی برای جوشکاری سربالا، تقریبا باید ۳۵ برابر قطر الکترود استفاده شود.
در این مقاله با تعداد محدودی از محاسبات سرانگشتی و سریعی که یک مهندس باید بلد باشد، آشنا شدیم؛ توصیه می شود برای یادگیری سایر روش ها به کتاب ” محاسبات سرانگشتی و سریع ساختمان ” جلد ۱ و ۲ مراجعه نمایید. این کتاب به عنوان دستیار مهندس، به کلیه مهندسان توصیه می گردد.
موفق باشید
سید فرشید شهیدیان
انتشارات نوآور
ناشر تخصصی کتاب‌های نظام مهندسی
با سلام واحترام از منابع پرمحتوایی شما.
خواستم بپرسم آموزش نقشه خوانی ساختمان معماری وسازه دارید،؟
سلام کتاب آموزش نقشه خوانی دکتر چراغی برای مهندسان معماری، عمران، مکانیک، و برق به این لینک مراجعه کنید.