آرماتور چیست و آرماتوربندی به چه معناست؟
آرماتور یا میلگرد، یک عنصر فولادی است که برای تقویت بتن در سازه‌های بتن مسلح استفاده می‌شود. آرماتورها به شکل میله‌های فولادی با قطرهای مختلف تولید می‌شوند و دارای آج‌هایی بر روی سطح خود هستند که باعث چسبندگی بهتر با بتن می‌شود.
آرماتوربندی به فرآیند قرار دادن و مرتب کردن آرماتورها در قالب‌های بتنی قبل از بتن‌ریزی گفته می‌شود. این فرآیند شامل برش، خم کردن و اتصال میلگردها به یکدیگر است تا شبکه‌ای مستحکم ایجاد شود که بتواند نیروهای وارده بر سازه را تحمل کند.
آرماتوربندی نقش حیاتی در مقاومت و پایداری سازه‌های بتنی دارد. بتن به تنهایی در برابر نیروهای کششی ضعیف است، اما با افزودن آرماتور، مقاومت کششی سازه به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. همچنین، آرماتوربندی صحیح باعث توزیع یکنواخت نیروها در سازه و جلوگیری از ترک خوردگی بتن می‌شود.
انواع میلگرد مورد استفاده در آرماتوربندی ساختمان
در آرماتوربندی ساختمان، انواع مختلفی از میلگردها مورد استفاده قرار می‌گیرند که هر کدام کاربرد خاص خود را دارند:
الف) میلگردهای ساده: این میلگردها سطح صاف دارند و معمولاً در سازه‌های کوچک یا غیر سازه‌ای استفاده می‌شوند.
ب) میلگردهای آجدار: این نوع میلگردها دارای برجستگی‌هایی بر روی سطح خود هستند که باعث چسبندگی بهتر با بتن می‌شوند. آنها رایج‌ترین نوع میلگرد در ساخت و ساز مدرن هستند.
ج) میلگردهای گرم نورد شده: این میلگردها با گرم کردن و نورد کردن فولاد تولید می‌شوند و دارای مقاومت بالایی هستند.
د) میلگردهای سرد اصلاح شده: این میلگردها با اعمال فرآیند مکانیکی در دمای محیط تولید می‌شوند و معمولاً در سایزهای کوچک‌تر موجود هستند.
ه) میلگردهای جوش‌پذیر: این نوع میلگردها برای کاربردهایی که نیاز به جوشکاری دارند، مناسب هستند.
و) میلگردهای ضد زنگ: برای محیط‌های خورنده یا سازه‌هایی که نیاز به دوام بالا دارند، استفاده می‌شوند.
ز) میلگردهای کامپوزیت: از مواد غیر فلزی مانند فیبر شیشه یا کربن ساخته می‌شوند و در شرایط خاص کاربرد دارند.
مراحل اصلی آرماتوربندی (خرید، حمل، دپو، برش و خم، بستن)
الف) خرید میلگرد
- تعیین نوع و مقدار میلگرد مورد نیاز بر اساس نقشه‌های سازه
- انتخاب تامین‌کننده معتبر و بررسی کیفیت میلگردها
- توجه به گواهینامه‌های کیفیت و استانداردهای لازم
ب) حمل میلگرد
- استفاده از وسایل نقلیه مناسب برای حمل میلگردها
- جلوگیری از خم شدن یا آسیب دیدن میلگردها در حین حمل
- رعایت اصول ایمنی در بارگیری و تخلیه
ج) دپوی میلگرد
- انتخاب محل مناسب برای نگهداری میلگردها در کارگاه
- جداسازی میلگردها بر اساس نوع و سایز
- محافظت از میلگردها در برابر رطوبت و آلودگی
د) برش و خم میلگرد
- برش میلگردها به طول‌های مورد نیاز با استفاده از دستگاه‌های برش
- خم کردن میلگردها طبق زوایای مشخص شده در نقشه‌ها
- رعایت حداقل شعاع خم برای جلوگیری از آسیب به میلگردها
ه) بستن آرماتورها
- قرار دادن میلگردها در موقعیت‌های مشخص شده در نقشه
- استفاده از سیم آرماتوربندی برای اتصال میلگردها به یکدیگر
- رعایت فاصله‌گذاری صحیح بین میلگردها
- اطمینان از پوشش بتنی کافی با استفاده از اسپیسر
- کنترل نهایی آرماتوربندی توسط مهندس ناظر قبل از بتن‌ریزی
در هر مرحله از آرماتوربندی، رعایت دقیق نقشه‌ها، استانداردها و اصول فنی ضروری است تا سازه‌ای مقاوم و پایدار ایجاد شود.
آرماتوربندی فونداسیون
فونداسیون یا پی ساختمان، اولین و مهم‌ترین بخش سازه است که وظیفه انتقال بار ساختمان به زمین را بر عهده دارد. آرماتوربندی صحیح فونداسیون برای پایداری کل ساختمان حیاتی است.
تکنیک‌های اصلی:
a) اجرای مش تحتانی
- ابتدا میلگردهای اصلی در جهت طولی قرار داده می‌شوند.
- سپس میلگردهای عرضی روی آنها قرار گرفته و با سیم آرماتوربندی بسته می‌شوند.
- فاصله میلگردها باید مطابق نقشه‌های سازه رعایت شود.
b) جایگذاری خرک‌ها
- خرک‌ها برای نگهداری مش فوقانی استفاده می‌شوند.
- ارتفاع خرک‌ها باید به گونه‌ای باشد که پوشش بتنی کافی برای هر دو لایه آرماتور تأمین شود.
c) اجرای مش فوقانی
- مشابه مش تحتانی، میلگردهای طولی و عرضی بر روی خرک‌ها قرار داده و بسته می‌شوند.
- اطمینان حاصل کنید که مش فوقانی کاملاً تراز و مطابق با نقشه‌ها باشد.
نکات مهم:
- رعایت پوشش بتنی با استفاده از اسپیسرهای مناسب
- اطمینان از تمیز بودن سطح زیر فونداسیون
- توجه به محل قرارگیری آرماتورهای انتظار برای اتصال به ستون‌ها
آرماتوربندی ستون
ستون‌ها عناصر عمودی سازه هستند که بارهای طبقات را به فونداسیون منتقل می‌کنند. آرماتوربندی صحیح ستون‌ها برای تحمل نیروهای فشاری و خمشی ضروری است.
تکنیک‌های اصلی:
a) آرماتورهای طولی
- آرماتورهای طولی را به آرماتورهای انتظار فونداسیون متصل کنید.
- تعداد و قطر آرماتورها باید مطابق نقشه باشد.
- آرماتورهای طولی باید کاملاً عمودی و در گوشه‌های ستون قرار گیرند.
b) خاموت‌ها (آرماتورهای عرضی)
- خاموت‌ها را دور آرماتورهای طولی قرار دهید.
- فاصله خاموت‌ها در ناحیه بحرانی (نزدیک به اتصالات تیر-ستون) باید کمتر باشد.
- انتهای خاموت‌ها باید به سمت داخل ستون خم شود (قلاب 135 درجه).
c) وصله آرماتورها
- در صورت نیاز به وصله، طول همپوشانی کافی را رعایت کنید.
- وصله‌ها نباید در یک مقطع تجمع یابند و باید به صورت پله‌ای اجرا شوند.
نکات مهم:
- اطمینان از عمود بودن آرماتورهای طولی
- رعایت فاصله آزاد بین میلگردها برای نفوذ مناسب بتن
- کنترل محل قرارگیری آرماتورهای انتظار برای اتصال به تیرها
آرماتوربندی تیر و سقف
تیرها و سقف‌ها عناصر افقی سازه هستند که بارهای کف را به ستون‌ها منتقل می‌کنند. آرماتوربندی صحیح این اجزا برای تحمل نیروهای خمشی و برشی ضروری است.
تکنیک‌های اصلی:
a) آرماتوربندی تیر
- آرماتورهای طولی پایین (کششی) را در محل خود قرار دهید.
- خاموت‌ها را دور آرماتورهای طولی قرار داده و ببندید.
- آرماتورهای طولی بالا (فشاری) را نصب کنید.
- در محل‌های لازم، آرماتورهای قطری برای تحمل نیروهای برشی اضافه کنید.
b) آرماتوربندی سقف
- شبکه پایین آرماتورها را با رعایت فواصل مشخص شده در نقشه اجرا کنید.
- خرک‌ها را برای نگهداری شبکه بالا نصب کنید.
- شبکه بالای آرماتورها را اجرا کنید.
- آرماتورهای تقویتی را در محل‌های مورد نیاز (مانند اطراف بازشوها) اضافه کنید.
نکات مهم
- رعایت خیز منفی در تیرها و سقف‌ها طبق نقشه
- اطمینان از پیوستگی آرماتورها در محل اتصال تیر به ستون
- کنترل پوشش بتنی با استفاده از اسپیسرهای مناسب
آرماتوربندی دیوار بتنی (حائل و برشی)
دیوارهای بتنی برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی (مانند زلزله) و یا نگهداری خاک (در دیوارهای حائل) استفاده می‌شوند. آرماتوربندی صحیح این دیوارها برای عملکرد مناسب آنها ضروری است.
تکنیک‌های اصلی:
a) آرماتورهای قائم (عمودی)
- آرماتورهای انتظار را از فونداسیون ادامه دهید یا به آنها وصله کنید.
- فاصله و قطر آرماتورها را مطابق نقشه رعایت کنید.
b) آرماتورهای افقی
- آرماتورهای افقی (کمرکش‌ها) را در فواصل مشخص شده نصب کنید.
- انتهای آرماتورهای افقی را 90 درجه خم کنید.
c) آرماتورهای برشی
- در صورت نیاز، آرماتورهای مورب یا سنجاقی برای تحمل نیروهای برشی اضافه کنید.
d) تقویت اطراف بازشوها
- در اطراف درها و پنجره‌ها، آرماتورهای اضافی قرار دهید.
نکات مهم:
- اطمینان از پیوستگی آرماتورها در طول دیوار
- رعایت پوشش بتنی کافی در هر دو طرف دیوار
- کنترل عمودی بودن و تراز بودن آرماتورها
در تمام موارد فوق، رعایت دقیق نقشه‌های سازه، استانداردهای ساختمانی و نظارت مهندس ناظر ضروری است. همچنین، استفاده از ابزار و تجهیزات مناسب و رعایت اصول ایمنی در تمام مراحل آرماتوربندی باید مورد توجه قرار گیرد.
انواع روش‌های وصله میلگردها در آرماتوربندی
وصله کردن میلگردها در آرماتوربندی برای ایجاد پیوستگی و انتقال نیرو بین قطعات میلگرد ضروری است. روش‌های اصلی وصله میلگردها عبارتند از:
a) وصله پوششی (اورلپ)
- رایج‌ترین و ساده‌ترین روش وصله
- دو میلگرد به اندازه طول مشخصی روی هم قرار می‌گیرند و با سیم آرماتوربندی بسته می‌شوند
- طول همپوشانی بر اساس قطر میلگرد و مقاومت بتن تعیین می‌شود
- مزایا: سادگی اجرا، عدم نیاز به تجهیزات خاص
- معایب: افزایش تراکم آرماتور، نیاز به طول بیشتر میلگرد
b) وصله جوشی
فورجینگ:
- دو انتهای میلگرد با حرارت نرم شده و به هم فشرده می‌شوند
- مناسب برای میلگردهای با قطر کم
- نیاز به مهارت و تجهیزات خاص دارد
جوش با قوس الکتریکی:
- دو میلگرد با استفاده از الکترود به هم جوش داده می‌شوند
- مناسب برای میلگردهای با قطر بالا
- نیاز به جوشکار ماهر و کنترل کیفیت دقیق دارد
c) وصله مکانیکی (کوپلینگ)
- از یک غلاف فلزی برای اتصال دو میلگرد استفاده می‌شود
- روش‌های مختلفی مانند پیچی، پرسی یا گوه‌ای وجود دارد
مزایا: سرعت بالای اجرا، عدم افزایش قطر در محل اتصال
معایب: هزینه بالاتر، نیاز به تجهیزات خاص
d) وصله اتکایی
- برای میلگردهای تحت فشار استفاده می‌شود
- انتهای دو میلگرد صاف شده و مستقیماً روی هم قرار می‌گیرند
- معمولاً با یک غلاف فلزی محصور می‌شوند
- کاربرد محدود در ستون‌ها و دیوارهای برشی
انتخاب روش وصله به عواملی مانند نوع سازه، قطر میلگرد، نیروهای وارده، و الزامات طراحی بستگی دارد. در هر صورت، رعایت ضوابط آیین‌نامه‌ای و نظارت دقیق بر اجرا ضروری است.
اصول طول گیرایی و فاصله میلگردها در آرماتوربندی
طول گیرایی و فاصله مناسب میلگردها در آرماتوربندی برای عملکرد صحیح سازه بتنی حیاتی است.
a) طول گیرایی
طول گیرایی، حداقل طولی از میلگرد است که باید در بتن مدفون شود تا نیروی کششی یا فشاری میلگرد به طور کامل به بتن منتقل شود.
عوامل موثر بر طول گیرایی
- قطر میلگرد
- مقاومت فشاری بتن
- موقعیت میلگرد (بالا یا پایین المان)
- نوع تنش (کششی یا فشاری)
- پوشش بتنی
- نوع میلگرد (آجدار یا ساده)
فرمول کلی طول گیرایی: Ld = α × β × γ × λ × (fy × ψt × ψe) / (4√f’c) که در آن: Ld: طول گیرایی fy: تنش تسلیم فولاد f’c: مقاومت فشاری بتن α، β، γ، λ، ψt، ψe: ضرایب اصلاحی بر اساس شرایط خاص
در قلاب‌ها و خم‌ها، طول گیرایی می‌تواند کاهش یابد.
b) فاصله میلگردها
فاصله مناسب بین میلگردها برای اطمینان از پوشش کافی بتن و جلوگیری از ترک خوردگی ضروری است.
حداقل فاصله آزاد بین میلگردهای موازی
- برابر با قطر بزرگترین میلگرد
- 25 میلیمتر
- 1.33 برابر بزرگترین اندازه سنگدانه بتن
حداکثر فاصله میلگردها
- در دال‌ها: 3 برابر ضخامت دال یا 450 میلیمتر (هر کدام کمتر است)
- در دیوارها: 3 برابر ضخامت دیوار یا 450 میلیمتر (هر کدام کمتر است)
- در مناطق با تراکم بالای آرماتور (مانند اتصالات تیر-ستون)، ممکن است نیاز به کاهش فاصله میلگردها و استفاده از بتن با مصالح ریزدانه‌تر باشد.
رواداری‌های مجاز در آرماتوربندی ساختمان
رواداری‌ها، حدود قابل قبول انحراف از مقادیر اسمی در اجرای آرماتوربندی هستند. رعایت این رواداری‌ها برای اطمینان از عملکرد صحیح سازه ضروری است.
a) رواداری در طول میلگردها
- برای طول‌های کمتر از 10 متر: ±25 میلیمتر
- برای طول‌های 10 تا 20 متر: ±40 میلیمتر
- برای طول‌های بیشتر از 20 متر: ±50 میلیمتر
b) رواداری در خم کردن میلگردها
- برای خم‌های استاندارد 90 و 135 درجه: ±5 درجه
- برای سایر زوایا: ±10 درجه
c) رواداری در موقعیت میلگردها
- برای عمق مؤثر d ≤ 200 mm: ±10 میلیمتر
- برای عمق مؤثر d > 200 mm: ±12 میلیمتر
d) رواداری در فاصله میلگردها
- برای فواصل کمتر از 200 میلیمتر: ±10 میلیمتر
- برای فواصل 200 تا 300 میلیمتر: ±15 میلیمتر
- برای فواصل بیشتر از 300 میلیمتر: ±25 میلیمتر
e) رواداری در پوشش بتنی
- برای پوشش کمتر از 50 میلیمتر: -5 میلیمتر، +10 میلیمتر
- برای پوشش 50 تا 75 میلیمتر: -10 میلیمتر، +15 میلیمتر
- برای پوشش بیشتر از 75 میلیمتر: -15 میلیمتر، +25 میلیمتر
f) رواداری در طول وصله‌ها
- برای وصله‌های پوششی: -25 میلیمتر، +50 میلیمتر
g) رواداری در موقعیت خاموت‌ها
- در طول عضو: ±50 میلیمتر یا ±5% فاصله (هر کدام کمتر است)
- در ناحیه بحرانی (نزدیک اتصالات): ±25 میلیمتر
رعایت این رواداری‌ها باید توسط مهندس ناظر کنترل شود. در صورت مشاهده انحراف‌های بیش از حد مجاز، باید اصلاحات لازم قبل از بتن‌ریزی انجام شود. همچنین، در مناطق حساس سازه یا در پروژه‌های خاص، ممکن است رواداری‌های سخت‌گیرانه‌تری اعمال شود.
تکنیک کاشت میلگرد یا آرماتور
کاشت میلگرد یا آرماتور، فرآیند نصب میلگرد در بتن سخت شده است. این تکنیک برای ایجاد اتصال بین سازه‌های موجود و جدید یا تقویت سازه‌های موجود استفاده می‌شود. مراحل و نکات مهم کاشت میلگرد عبارتند از:
a) آماده‌سازی سطح
- محل کاشت میلگرد را مشخص کنید.
- با استفاده از دستگاه کرگیری، سوراخی با قطر و عمق مناسب ایجاد کنید.
- سوراخ را با هوای فشرده یا برس تمیز کنید تا گرد و غبار و ذرات سست حذف شوند.
b) انتخاب چسب مناسب
- از چسب‌های اپوکسی یا ملات‌های پایه سیمانی مخصوص استفاده کنید.
- چسب را متناسب با شرایط محیطی و بارگذاری انتخاب کنید.
c) تزریق چسب
- چسب را با استفاده از تفنگ تزریق یا روش‌های دستی داخل سوراخ تزریق کنید.
- سوراخ را از انتها به سمت دهانه پر کنید تا از حبس هوا جلوگیری شود.
d) قرار دادن میلگرد
- میلگرد را با حرکت چرخشی داخل سوراخ قرار دهید.
- اطمینان حاصل کنید که میلگرد تا عمق مورد نظر وارد شده است.
e) زمان گیرش
- اجازه دهید چسب مطابق با دستورالعمل سازنده به طور کامل سخت شود.
- از اعمال بار به میلگرد قبل از سخت شدن کامل چسب خودداری کنید.
نکات مهم:
- قطر سوراخ باید 4 تا 6 میلیمتر بزرگتر از قطر میلگرد باشد.
- عمق سوراخ معمولاً 10 تا 20 برابر قطر میلگرد در نظر گرفته می‌شود.
- از تمیز بودن سطح میلگرد و عدم وجود روغن یا گریس اطمینان حاصل کنید.
- در صورت نیاز به کاشت میلگرد در سقف یا دیوار، از تجهیزات مناسب برای نگهداری میلگرد استفاده کنید.
انواع گره‌های متداول برای بستن دو میلگرد به یکدیگر
گره زدن میلگردها یکی از مهم‌ترین مهارت‌ها در آرماتوربندی است. انواع گره‌های متداول عبارتند از:
a) گره ساده (Single Tie)
- ساده‌ترین و سریع‌ترین نوع گره
- مناسب برای اتصال‌های موقت یا جایی که نیروی زیادی وجود ندارد
- روش: سیم را یک بار دور میلگردها پیچیده و دو سر آن را می‌پیچانید
b) گره دوبل (Double Tie)
- محکم‌تر از گره ساده و مناسب برای اکثر کاربردها
- روش: سیم را دو بار دور میلگردها پیچیده و دو سر آن را می‌پیچانید
c) گره سادل (Saddle Tie)
- برای اتصال میلگردهای عمود بر هم استفاده می‌شود
- مقاومت خوبی در برابر لغزش دارد
- روش: سیم را به شکل زین اسب دور میلگردها پیچیده و دو سر آن را می‌پیچانید
d) گره صلیبی (Cross Tie)
- برای اتصال میلگردهای موازی در فواصل نزدیک به هم استفاده می‌شود
- مقاومت بالایی در برابر جابجایی دارد
- روش: سیم را به شکل 8 دور میلگردها پیچیده و دو سر آن را می‌پیچانید
e) گره پیچشی (Twist Tie)
- برای اتصال‌های محکم و دائمی استفاده می‌شود
- زمان‌بر اما بسیار مقاوم است
- روش: سیم را دور میلگردها پیچیده و با انبردست چندین بار می‌پیچانید
نکات مهم در گره زدن
- از سیم آرماتوربندی با کیفیت و ضخامت مناسب استفاده کنید.
- گره‌ها را محکم ببندید اما نه آنقدر که باعث آسیب به میلگردها شود.
- انتهای سیم‌ها را به سمت داخل خم کنید تا از آسیب به کارگران جلوگیری شود.
- در نقاط حساس سازه، از گره‌های محکم‌تر استفاده کنید.
نکات مهم و کاربردی در آرماتوربندی اجزای مختلف ساختمان
a) نکات عمومی
- همیشه از نقشه‌های اجرایی و دستورالعمل‌های مهندس ناظر پیروی کنید.
- از میلگردهای تمیز و عاری از زنگ‌زدگی شدید استفاده کنید.
- پوشش بتنی کافی را با استفاده از اسپیسرهای مناسب تأمین کنید.
- از ابزار و تجهیزات مناسب و ایمن استفاده کنید.
b) آرماتوربندی فونداسیون
- اطمینان حاصل کنید که زیر فونداسیون تمیز و تراز است.
- آرماتورهای انتظار ستون‌ها را با دقت جایگذاری کنید.
- از خرک‌های مناسب برای نگهداری شبکه فوقانی استفاده کنید.
c) آرماتوربندی ستون
- آرماتورهای طولی را کاملاً عمودی و در گوشه‌های ستون قرار دهید.
- فاصله خاموت‌ها را در نواحی بحرانی (نزدیک اتصالات) کاهش دهید.
- از قلاب 135 درجه برای خاموت‌ها استفاده کنید.
d) آرماتوربندی تیر
- آرماتورهای طولی پایین را روی خاموت‌ها قرار دهید.
- در محل‌های لازم، از آرماتورهای برشی (سنجاقی) استفاده کنید.
- به خیز منفی تیرها توجه کنید.
e) آرماتوربندی سقف
- شبکه پایین و بالای آرماتورها را با دقت اجرا کنید.
- در اطراف بازشوها، از آرماتورهای تقویتی استفاده کنید.
- به محل‌های عبور تأسیسات توجه کنید.
f) آرماتوربندی دیوار برشی
- آرماتورهای قائم و افقی را با دقت در فواصل مشخص شده قرار دهید.
- در اطراف بازشوها، تقویت لازم را انجام دهید.
- اتصال دیوار به فونداسیون و سقف را با دقت اجرا کنید.
g) وصله‌ها
- از تجمع وصله‌ها در یک مقطع خودداری کنید.
- طول همپوشانی کافی را رعایت کنید.
- در صورت استفاده از وصله مکانیکی، از نصب صحیح آن اطمینان حاصل کنید.
h) کنترل نهایی
- قبل از بتن‌ریزی، تمام آرماتوربندی را با نقشه‌ها مطابقت دهید.
- از تمیز بودن سطح آرماتورها و عدم وجود مواد خارجی اطمینان حاصل کنید.
- مهندس ناظر باید آرماتوربندی را تأیید کند.
رعایت این نکات و تکنیک‌ها در آرماتوربندی، به ایجاد سازه‌ای مقاوم و پایدار کمک می‌کند. همچنین، آموزش مداوم و به‌روزرسانی دانش فنی برای آرماتوربندها ضروری است.
در پایان، توصیه می‌کنیم برای تامین مفتول آرماتوربندی، تولید کننده مناسب و مطمئنی را انتخاب نمایید که کیفیت قابل قبولی را ارائه دهد. به یاد داشته باشید که کیفیت مواد اولیه در آرماتوربندی، از جمله مفتول‌های مورد استفاده، تأثیر مستقیمی بر کیفیت نهایی سازه دارد.
یکی از پیشگامان و اولین کارخانه‌های تولیدکننده مش، مفتول و شبکه‌های پیش جوش در ایران، شرکت مش و مفتول ایرانیان است. با استفاده از مفتول آرماتوربندی این شرکت، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که آرماتوربندی شما با بهترین مواد اولیه انجام می‌شود، که این امر در استحکام و دوام سازه شما نقش بسزایی خواهد داشت.
