چند کیلو فولاد در هر متر مکعب بتن است؟ محاسبه‌گر درصد و نسبت

نسبت فولاد در هر متر مکعب چه معنایی دارد؟

کیلوگرم بر متر مکعب می‌گوید در هر متر مکعب بتن چند کیلوگرم فولاد ریخته است و درصد حجمی همان نسبت را به زبان حجم می‌گوید: وزن فولاد تقسیم بر چگالی ۷۸۵۰ حجم فولاد را می‌دهد و نسبت آن به حجم بتن، ضرب ۱۰۰. این جدول حجم ۱ متر مکعب را مبنا گرفته و برای چند نسبت رایج، درصد حجمی را از همان تابعِ خود محاسبه‌گر حساب کرده است — این عدد یک «محدودهٔ رایج» نیست، فقط نمایش همان فرمول است.

این نسبت راهنمای متره و سفارش است؛ اینکه برای بار سازه کافی است را نقشهٔ سازه و مهندس طراح تعیین می‌کند، نه این عدد.

یک نسبت معمولی برای ۱۰ متر مکعب بتن چند تن فولاد می‌شود؟

اگر نسبت ۱۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب باشد، ۱۰ متر مکعب بتن ۱۰۰۰ کیلوگرم فولاد می‌خواهد. حجم فولاد ۱۰۰۰ تقسیم بر ۷۸۵۰، یعنی ۰٫۱۲۷ متر مکعب است و نسبتش به ۱۰ متر مکعب بتن ۱٫۲۷ درصد حجمی می‌شود. اگر دو اجرای مشابه ۸۰ و ۱۲۰ کیلوگرم بر متر مکعب دارند، ۱٫۰۲ و ۱٫۵۳ درصد حجمی‌اند و می‌توان هر دو را روی یک مقیاس مقایسه کرد. همین ۱۰ متر مکعب بتن سیمان هم می‌خواهد؛ مقدارش برای هر عیار در مصرف سیمان در هر متر مکعب بتن از سیمان‌باز آمده است.

در کم‌ترین و بیشترین نسبت‌ها چه عددی درمی‌آید؟

نسبت ۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب ۰٫۶۴ درصد حجمی است و ۲۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب ۲٫۵۵ درصد. بالاترین حد نظری ۷۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب است که ۱۰۰ درصد می‌شود، یعنی فولاد توپر و بدون بتن؛ در عمل هیچ عضو بتنی به آن نزدیک نیست و هر نسبتی چنین بالا نشانهٔ اشتباه در حجم یا وزن ورودی است. حجم بتن هم باید بزرگ‌تر از صفر باشد.

محدودیت حداقل و حداکثر درصد آرماتور در ستون و دال چقدر است؟

مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش ۱۳۹۹) در بند ۹-۱۲-۵-۱ می‌گوید: «در ستون‌های بتنی، مساحت آرماتورهای طولی نباید کم‌تر از ۱ درصد و بیش‌تر از ۸ درصد سطح مقطع ناخالص آن، Ag، باشد.» در ستون قاب با شکل‌پذیری زیاد همین نسبت از ۱ تا ۶ درصد است. این درصد سطح مقطع است، نه کیلوگرم بر متر مکعب؛ ولی برای میلگرد طولی یک ستون نسبت سطح و نسبت حجم یکی‌اند، پس با چگالی ۷۸۵۰ به کیلوگرم بر متر مکعب برمی‌گردد.

فقط میلگرد طولی را بشمارید: اگر خاموت و وصله را هم در وزن بگذارید، عدد از نسبت طولی بیشتر درمی‌آید و با حد آیین‌نامه قابل مقایسه نیست. در دال، بند ۹-۱۹-۴-۳ نسبت سطح مقطع آرماتور آجدار حرارتی و جمع‌شدگی به سطح مقطع ناخالص بتن را دست‌کم ۰٫۰۰۱۸ می‌خواهد؛ یعنی ۰٫۱۸ درصد، که با چگالی ۷۸۵۰ حدود ۱۴٫۱ کیلوگرم بر متر مکعب بتن در هر جهت می‌شود. بند ۹-۱۹-۴-۵ فاصلهٔ این آرماتورها را بیش از پنج برابر ضخامت دال یا ۳۵۰ میلی‌متر نمی‌پذیرد.

این‌ها حد پایین و بالای آیین‌نامه برای خود نسبت‌اند، نه مقدار طراحی؛ مقدار هر عضو را محاسبهٔ سازه و نقشهٔ طراح تعیین می‌کند و بر این جدول مقدم است.

این محاسبه چه فرض‌هایی دارد؟

درصد حجمی با چگالی ثابت ۷۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب حساب می‌شود؛ این چگالی فولاد میلگرد است و برای آلیاژهای دیگر فرق می‌کند. حجم بتن را خالص می‌گیرد، یعنی حجم خودِ فولاد را از آن کم نمی‌کند. میلگرد طولی، خاموت و وصله را هرکدام جدا یا یک‌جا بشمارید، باید همان را در حجم همان عضو بسنجید تا نسبت‌ها قابل مقایسه بمانند.