میلگردها که به آرماتور هم شناخته می‌شوند مقاطعی فولادی با شکل و ابعادی مشخص هستند که در داخل سازههای بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مقاطع که در کنار لوله و پروفیل مبلی یکی از پرکاربردترین مقاطع فولادی به شمار می‌روند به منظور افزایش مقاومت کششی سازه‌ها و بهبود خواص مکانیکی آن‌ها به یکدیگر متصل می‌شوند که به این کار آرماتوربندی می‌گویند. اهمیت آرماتوربندی در سازههای بتنی و به ویژه سقف‌ها به این دلیل است که باعث افزایش مقاومت، کاهش ترک‌خوردگی و افزایش دوام و عمر مفید سازه‌ها می‌شوند. در ادامه‌ی این مقاله با ما همراه باشید تا این عملیات مهم را به طور کامل شناخته و با کنترل کیفی و محاسبات آن آشنا شویم.
چرا باید از آرماتوربندی در سقف استفاده کنیم؟
آرمانتوربندی در سقف که به شکل شبکه‌ای درون بتن‌ها قرار می‌گیرد با استفاده از اتصالات مناسب به یکدیگر وصل شده و بستری مقاوم را برای بتن فراهم می‌کند. این سازههای مهم مزایای بسیار ویژه‌ای دارند که باعث می‌شود تا استفاده از آن‌ها در ساختمان‌سازی امری ضروری باشد. برخی از این مزایا عبارتند از:
- افزایش مقاومت سازه: همانطور که گفتیم آرماتورهای فولادی مقاومت زیادی را دربرابر فشار و کشش به سازه‌ها می‌بخشند.
- جلوگیری از ترک‌خوردگی: وجود آرماتوربندی در سازههای بتنی باعث می‌شود تا میزان ترک‌خوردگی در آن‌ها به حداقل برسد.
- افزایش طول عمر سازه: بنا به موارد گفته شده، با افزایش مقاومت و کاهش ترک‌خوردگی سازه، طول عمر مفید آن افزایش می‌یابد.
- توزیع بار بهینه: یکی دیگر از مزایای آرماتوربندی سقف این است که بارهای ناشی از وزن سازه را به طور متناسب و بهینه توزیع می‌کنند.
- استفاده بهینه از فضای بتن: آرماتوربندی با بهبود مقاومت بتن در برابر فشار باعث می‌شود تا سازه‌ها با کمترین مقدار بتن و بهینه‌ترین فضا ساخته شوند.
بنابراین می‌توان گفت آرماتوربندی یکی از اساسی‌ترین مراحل ساخت و ساز است که نقش بسیار مهمی را در مقاومت و پایداری سازههای مختلف بازی می‌کند. از این میلگردهای شبکه‌ای به شکل‌های گوناگونی در سقف استفاده می‌شوند که در ادامه با برخی از آن‌ها آشنا می‌شویم.
انواع آرماتورهای مورد استفاده در سقف
آرماتور‌هایی که در سقف استفاده می‌شوند از انواع گوناگونی تشکیل شده‌اند که بنا به نوع سازه، بارهای مورد نیاز، شرایط زیست‌محیطی و استفاده مورد نظر از ساختمان، مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از انواع آرماتوربندی‌های سقف به شکل زیر می‌باشند:
- میلگردهای مرغوب (Rebar)
- میلگردهای شیشه‌ای (Glass Fiber Reinforced Polymer – GFRP)
- میلگردهای کربن (Carbon Fiber Reinforced Polymer – CFRP)
- میلگردهای آلومینیومی (Aluminum Rebar)
به طور معمول مهندسان سازه با توجه به نوع و ابعاد آرماتورهای مناسب در طراحی سازه، انتخاب می‌کنند که از کدامیک از میلگردهای عنوان شده استفاده کنند.
چگونگی محاسبه مقدار آرماتور مورد نیاز در سقف
یکی از مهمترین مراحل آرماتوربندی سقف محاسبه مقدار مورد نیاز آن می‌باشد. این مرحله از گام‌های مشخصی تشکیل شده است که به شکل زیر می‌باشند:
- تعیین نیروهای کاری موجود در سقف: در یک سازه نیروهای مشخصی وجود دارند که در صورت در نظر گرفته نشدن می‌توانند آسیب‌هایی را به آن وارد کنند. از جمله این نیروها می‌توان به نیروهای فشاری (نیروهای عمودی به سمت پایین) و نیروهای کششی (نیروهای عمودی به سمت بالا) که معمولا توسط مهندسان طراح مشخص می‌شوند اشاره کرد.
- تحلیل تنش‌ها: تنش‌های کششی و فشاری موجود در سقف از عوامل مهمی می‌باشند که در محاسبه مقدار آرماتور مورد نیاز در سقف اثرگذار می‌باشند.
- محاسبه مقاومت میگلردها: بر اساس تنش‌های کاری موجود در سقف و مقاومت مکانیکی آرماتور، میزان آرماتور مورد نیاز تعیین می‌شود.
- محاسبه نهایی مقدار آرماتور مورد نیاز: در آخرین مرحله با توجه به موارد گفته شده و محاسبه نیروهای کاری، تنش‌های موجود در سقف و مقاومت آرماتورها به محاسبه مقدار آرماتور مورد نیاز می‌پردازیم.
از آنجایی که محاسبه میزان آرماتور موضوع حساس و مهمی می‌باشد نیاز است تا با یک مهندس سازه حرفه‌ای مشورت کنید. در غیر این صورت ممکن است باعث ایجاد هزینه‌ها و خسارات زیادی شوید که جبران آن‌ها سخت و طاقت‌فرسا باشد.
چگونگی قرار دادن آرماتورها در سقف
طراحی و مشخصات مهندسی سازه و همچنین استانداردها و دستورالعمل‌های مرتبط با ساخت و ساز از جمله عواملی هستند که در چگونگی قرار دادن آرماتورها در سقف تاثیر گذارند. در ادامه به این عوامل و نکاتی از این دست خواهیم پرداخت:
رعایت طراحی و محاسبات مهندسی
اولین قدم برای گذاشتن آرماتورها در سقف این است که مهندس طراح براساس نیازهای سازه و تحمل نیروها به مشخص کردن نوع، قطر، تعداد و موقعیت میلگردها بپردازد.
فاصله مناسب بین آرماتورها
بسیار مهم است تا فاصله‌های مناسب بین میلگردها به درستی رعایت شود. ممکن است میزان این فاصله‌ها براساس استانداردها و دستورالعمل‌های مربوط به محیط زیست، نوع سقف و شرایط مورد نظر متغیر باشند.
اتصال به میله‌های افقی و عمودی
اتصال مطلوب آرماتورها به میله‌های افقی‌ای مانند کف و میله‌های عمودی‌ای مثل ستون از اهمیت زیادی برخوردار می‌باشد. نیاز است تا این اتصالات به صورت مناسب و با استفاده از جزئیات مهندسی انجام شوند.
استفاده از حفاظت و لایه‌بندی
تماس آرماتورها با عواملی مثل رطوبت، نمک، آب یا آلودگی باعث می‌شود تا نیاز به حفاظت و لایه‌بندی آن‌ها تشدید شود.
مشورت با مهندس سازه
برای اطمینان از صحت و مطابقت با طراحی، بهتر است تا پیش از قرار دادن آرماتورها در سقف، با مهندس سازه‌ای که طراحی و محاسبات مهندسی را انجام داده است مشورت کنیم.
برای آرماتوربندی از چه اتصالاتی استفاده می‌شود؟
هرچند که معمولا برای آرماتوربندی از اتصالات خاصی استفاده نمی‌شود اما گاهی نیاز است تا از اتصالات مختلفی برای این کار استفاده شود. این اتصالات به منظور انتقال بارهای کششی و فشاری از آرماتورها به سازه استفاده می‌شود. در ادامه به بررسی برخی از این اتصالات می‌پردازیم:
- پیچ‌ها (Bolts)
- لولاها (Stirrups)
- انکورها (Anchors)
- پلاک‌ها (Plates)
- سربندها (Caps)
روش‌های بررسی درست بودن آرماتوربندی سقف
برای مطمئن شدن از درستی آرماتوربندی انجام شده می‌توان از روش‌های بازرسی و آزمایش‌های غیرمخرب استفاده کرد. برخی از این روش‌ها عبارتند از:
- بازرسی تجسمی (Visual Inspection): این روش به این صورت است که آرماتورها و اتصالاتشان را با چشم غیرمسلح مشاهده و بررسی می‌کنیم.
- آزمایش سایش (Pull-Out Test): در این آزمایش، یک آرماتور انتخابی از سقف با استفاده از تجهیزات مناسب به بیرون کشیده می‌شود تا مقاومت اتصال آرماتور با بتن و مانع‌هایی مانند خوردگی بررسی شود.
- آزمایش الکتریکی (Electrical Test): این تست برای تشخیص افت فشار ناشی از خوردگی آرماتورها انجام می‌شود.
- آزمایش میدانی بارگذاری (Field Load Test): این آزمایش در شرایط وجود بار انجام می‌شود تا ارزیابی در حالت واقعی باشد.
کلام آخر
آرماتوربندی که به عنوان عملیات مقاوم ساز به کار می‌رود یکی از مهمترین دلایل استحکام سقف‌ها می‌باشد. استفاده از این سازه‌ها می‌تواند علاوه بر افزایش مقاومت سقف و کاهش ترک‌خوردگی آن، باعث افزایش طول عمر آن نیز بشود. اما استفاده کم یا زیاد از میلگردها می‌توان علاوه بر آسیب زدن به سازه باعث بالا رفتن قیمت نهایی آن هم بشود. این موضوع برای هر مقطعی به همین شکل است. به طور مثال اگر در ساخت استند رخت‌آویز از تعداد زیادی لوله استفاده شود قیمت نهایی این محصول بنا به قیمت لوله مبلی افزایش پیدا خواهد کرد. بنابراین لازم است تا میزان درست آرماتور را با روش‌های گفته شده تعیین کنیم. در آخر و پس از قرار دادن آرماتور در سقف هم لازم است تا صحت انجام آرماتوربندی را به طور کامل بررسی کنیم.
منبع: صبا پروفیل
نظرات