خانه همانند بدن انسان برای سرپا ماندن به اسکلت نیاز دارد. اسکلت بتنی یکی از انواع معروف آن است و همانطور که از اسم آن پیداست از بتن تشکیل شده است. برای استحکام ساختمان بنا، موارد دیگری با بتن ترکیب می‌شوند تا خواص بتن را بهبود بخشند و نقش یک پازل را در تکمیل ساختار بتن ایفا کنند.
داستان به وجود آمدن آرماتور
جالب است بدانید بناهایی که دوهزارسال پیش رومیان باستان ساخته‌اند و تعدادی از آنها تا امروز نیز دوام آورده‌اند از بتن ساخته شده بودند. اما چگونه؟ آنها با استفاده از موادی که به ماسه اضافه می‌کردند که مهم‌ترین آنها پودر آتشفشان از پیش پخته شده بود، و ترکیب آنها با بتن، موفق به ساخت بناهایی چون ناپلئون رم و پل آلکانتارا اسپانیا شده‌اند که جز سازه‌های بتنی غیرمسلح بوده‌اند.
سازه بتنی غیر مسلح، سازه‌ای است که در بتن آن هیچگونه مصالح فلزی یا الیافی به عنوان تقویت کننده وجود ندارد و اغلب در جاهایی استفاده می‌شوند که بار کمتری به سازه وارد میشود.
به دلیل مقاومت پایینی که بتن غیر مسلح دربرابر تنش‌ها و تغییرات حرارتی دارد، بتن مسلح جایگزین آن شده است. بتن مسلح یا بتن آرمه (Reinforced Concrete) با مواد تقویت کننده‌ای نظیر میلگرد و الیاف ترکیب شده است. بتن آرمه اولین بارتوسط یک باغبان فرانسوی به نام ژوزف مونیه در سال 1849 اختراع شد و در سال 1867 به ثبت رسید. استفاده از این بتن از سال 1892 در دنیای مدرن رواج یافته و شروع ساخت ساختمان‌هایی با ترکیب بتن و میلگرد بوده است.
قبل از ترکیب بتن‌ریزی، میلگردها فرایندی را طی می‌کنند که با توجه به شکل و اندازه مورد نیاز برش، خم، بستن، چینش و اتصال پیدا می‌کنند. به این فرایند آرماتوربندی می‌گویند.
آرماتور، پازل بتن را تکمیل می‌کند
آیا آرماتور همان میلگرد است؟ چند نوع آرماتور داریم؟ در چه موقعیت‌هایی از آرماتور استفاده میشود؟
میلگرد یک نوع میله فولادی است که به صورت شاخه‌های ۱۲ متری یا کلاف تولید و فروخته میشود. اگر میلگرد تحت عملیات حرارتی ویژه‌ای تغییر یابد، آرماتور نامیده میشود. باید بدانید از نظر خواص مکانیکی، آرماتور معمولاً دارای مقاومت، استحکام، انبساط حرارتی و سایش پذیری بالاتری نسبت به میلگرد است زیرا آرماتور از اتصال میلگردها طبق محاسبات نقشه به دست می‌آید و در مراحل بتن‌ریزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به زبانی ساده‌تر میلگردهای بسته شده که در بتن آرمه استفاده می‌شوند، آرماتور (به انگلیسی: Reinforcement) نام دارند.
آرماتورها در قسمت‌های مختلف ساختمان کاربرد دارند:
- فونداسیون: از آرماتورهای خمشی و برشی به صورت شبکه‌های افقی و عمودی در داخل قالب فونداسیون استفاده می‌کنند تا مقاومت فوندانسیون را در برابر نیروهای محوری و خمشی افزایش دهند.
- ستون: برای افزایش مقاومت ستون در برابر نیروهای محوری و برشی، از آرماتورهای فشاری و برشی استفاده می‌کنند. آرماتورهای فشاری به صورت میلگردهای عمودی در مرکز ستون قرار می‌گیرند و با حلقه‌های افقی یا میلگردهای خرک به هم متصل می‌شوند. آرماتورهای برشی به صورت حلقه‌های افقی یا میلگردهای خرک در اطراف ستون قرار می‌گیرند و باعث جلوگیری از ترکهای برشی می‌شوند.
- تیر و سقف: همانند فوندانسیون از آرماتورهای خمشی و برشی در تیر و سقف استفاده میشود. آرماتورهای خمشی به صورت میلگردهای افقی در زیر و بالای تیر و سقف قرار می‌گیرند و باعث جلوگیری از ترکهای خمشی می‌شوند و آرماتورهای برشی به صورت میلگردهای عمودی یا افقی در اطراف تیر و سقف قرار می‌گیرند و از ترکهای برشی جلوگیری می‌کنند.
- دیوار بتنی: برای افزایش مقاومت دیوار بتنی در برابر نیروهای محوری، خمشی و برشی، باز هم از آرماتورهای خمشی و برشی استفاده می‌کنند. آرماتورهای خمشی به صورت میلگردهای عمودی و افقی در داخل دیوار بتنی قرار می‌گیرند و آرماتورهای برشی به صورت میلگردهای عمودی یا افقی در اطراف دیوار بتنی قرار می‌گیرند.
توجه کنید که آرماتور در موارد بیان شده نباید با قالب یا خاک تماس مستقیم داشته باشد، به این منظور از اسپیسرها استفاده می‌کنند.
چرا باید آرماتوربندی کرد؟
- آرماتوربندی باعث افزایش مقاومت کششی و برشی بتن مسلح میشود و از ترکهای خمشی، برشی، کمانشی و حرارتی که ممکن است از نیروهای مختلف به وجود آیند جلوگیری می‌کند.
- آرماتوربندی باعث افزایش مقاومت بتن مسلح در برابر عوامل محیطی مانند رطوبت، آب، آتش، زلزله و … میشود و پایداری و ایمنی سازه را تضمین می‌کند. اما چگونه؟
رطوبت می‌تواند باعث ایجاد خوردگی و زنگ زدگی میلگردهای فولادی شود و کاهش مقاومت و اتصال آنها با بتن را به همراه داشته باشد. آتش تغییراتی دمایی و تنش‌های حرارتی در بتن و میلگردها را به دنبال دارد شکل سازه تا تغییر می‌دهد واز مقاومت آن می‌کاهد. آرماتوربندی با رعایت فاصله مناسب بین میلگردها و سطح بتن، از نفوذ رطوبت و انتقال حرارت به میلگردها جلوگیری می‌کند. همچنین با استفاده از میلگردهای ضد زنگ و روکش‌های محافظ، میتوان از خوردگی میلگردها در برابر رطوبت کاست. همچنین آرماتوربندی با ایجاد شکل‌پذیری و انعطاف‌پذیری در سازه، از شکستگی و فروپاشی سازه در برابر زلزله جلوگیری می‌کند و به این ترکیب سازه را دربرابر زلزله مقاوم می‌کند.
- از آنجایی که آرماتوربندی با ایجاد اتصال محکم بین بتن و میلگرد، بتن را به یک ماده همگن و یکپارچه تبدیل کند. باعث میشود که نیروهای وارده بر سازه به صورت یکنواخت به بتن و میلگرد منتقل شوند و مقاومت فشاری بتن افزایش یابد. پس می‌توانید ببینید که آرماتوربندی باعث افزایش مقاومت فشاری و تراکم بتن مسلح میشود و کیفیت و دوام سازه را بالا می‌برد.
- آرماتوربندی باعث افزایش امکان شکل‌دهی بتن مسلح میشود و اجازه می‌دهد که سازه‌هایی با طرح‌های مختلف و پیچیده ساخته شوند. زیرا می‌تواند تغییرات حجمی و دمایی را تحمل کند و در مقابل انبساط و انقباض مقاومت داشته باشد.
- از آنجایی که هزینه‌های مربوط به تهیه، حمل و نقل و ریختن بتن بالاست، کاهش مصرف آن، کاهش هزینه‌های ساختمان را به دنبال دارد. به همین دلیل آرماتوربندی باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های ساخت و ساز میشود. برای مثال، در سقف‌های وافل، با استفاده از آرماتوربندی، میتوان میزان مصرف بتن را تا چندین برابر کاهش داد.
برش زدن و خم میلگرد
میلگرد باید بر اساس نقشه‌های آرماتوربندی و با رعایت ابعاد و زوایای مشخص شده، برش زده و خم شود. برای برش زدن میلگرد میتوان از ابزارهایی مانند قیچی برش، دستگاه برش الکتریکی یا برش لیزری استفاده کرد. برای خم میلگرد میتوان از ابزارهایی مانند دستگاه خم، قالب خم یا خمکن دستی استفاده کرد. برش زدن و خم میلگرد باید با دقت و صحت انجام شود تا از ایجاد تنش، ترک یا آسیب در میلگرد جلوگیری شود.
انواع بستن آرماتور
بستن آرماتورها به معنای اتصال میلگردها به یکدیگر است و روش‌های مختلفی دارد:
- بستن با سیم: این روش شایع‌ترین روش بستن آرماتورها است که با استفاده از سیم‌های فولادی یا گالوانیزه به قطر 1.5 تا 2 میلیمتر انجام میشود. سیم باید با استفاده از ابزارهایی مانند پیچک یا دستگاه بستن سیم به شکل حلقه‌های محکم و متناوب در اطراف میلگردها پیچیده شود. در بستن آرماتور با سیم از 4 نوع گره استفاده میشود:
- گره ساده (لغزان): این نوع گره برای اتصال میلگردهای اصلی و فرعی، در اکثر وضعیت‌های افقی و قائم و همچنین اتصال شبکه‌های افقی مانند سقف و فونداسیون استفاده میشود. در گره ساده، سیم مفتول از زیر میلگرد پایینی رد شده و پس از عبور از کنار میلگرد بالایی بسته میشود. اگر برای گره زدن میلگردها به هم از یک سیم استفاده کنند، به صورت تک و اگر سیم دولا استفاده شود، به صورت دوبل انجام شده است.
- گره صلیبی: برای استحکام بیشتر اتصال، در مواقعی که به علت قطور بودن میلگردها ناحیه اتصال کم باشد، از این روش استفاده میشود. در این روش، گره نهایی، دور میلگرد پایینی پیچیده و بسته میشود. این روش برای اتصال میلگردهای قطور به میلگردهای نازک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- گره پشت گردنی (پروانه‌ای): زمانی که بخواهید یک میلگرد را در کنج خم میلگرد دیگر ثابت کنید واتصال میلگردهای طولی در گوشه خاموت‌ها در تیرها و ستون‌ها را محکم کنید، این گره مناسب است. در این روش، سیم مفتول از زیر میلگرد پایینی، سپس از کنار میلگرد بالایی رد می‌کنند و دور میلگرد بالایی می‌پیچند و می‌بندند.
- گره اصطکاکی: این نوع گره برای اتصال میلگردهایی که در یک سطح واقع شده‌اند و نیاز به اتصال محکم ندارند، استفاده میشود. این روش برای اتصال میلگردهای فرعی به میلگردهای اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دو صورت ساده و دوبل است. از گره اصطکاکی ساده برای اتصال میلگردهای فرعی به میلگردهای اصلی استفاده میشود. گره اصطکاکی دوبل نیز برای اتصال میلگردهای قطور به میلگردهای نازک مناسب است.
- بستن با اتصالات جوشی: برای بستن میلگردهایی که نیاز به اتصال قوی و پیوسته دارند، مانند میلگردهای فشاری یا برشی، از این روش استفاده میشود و از دستگاه جوش، الکترود و فنرهای فولادی کمک می‌گیرند. توجه کنید که جوش باید با رعایت استانداردهای ملی و بازرسی کیفی انجام شود.
- بستن با اتصالات فلزی: این روش برای بستن میلگردهایی که نیاز به اتصال قابل تنظیم و بازشو دارند، مانند میلگردهای کششی یا خمشی، کاربرد دار. این روش با استفاده از اتصالات فلزی مانند بست، پیچ، مهره، واشر، انکر یا کلمپ انجام میشود. اتصالات فلزی باید با رعایت استانداردهای ملی و بازرسی کیفی انجام شود.
چند نکته ریز
حال که از اهمیت آرماتوربندی آگاه شده‌اید و می‌دانید در چه جاهایی از آن استفاده میشود، این نکات ریز و ساده را هم نظر بگیرید:
قبل از خرید میلگرد، نقشه‌های طراحی را خوب بررسی کنید و سپس با توجه به استانداردهای ملی، آن را خریداری کنید. حمل ونقل را فراموش نکید و از قبل به فکر راه حلی برای آن باشید.
پس از حمل میلگرد باید توجه کنید که محل نگهداری ازآنها دور از رطوبت، خاک و آب باشد. در کارگاه، میلگرد باید با فاصله‌دارها (اسپیسر) یا پایه‌هایی از زمین بالا برده شود تا از تماس با زمین و زنگ زدگی آن جلوگیری شود. قبل از استفاده میلگردها شما نیاز دارید تا برای مدتی آنها را دپو کنید. بهتر است آنها را به صورت مرتب و مشخصی بچینید و برچسب‌هایی برای شناسایی‌شان درنظر بگیرید.
برای خواندن مطالب بیشتر مجله تالی را دنبال کنید.
