تاریخچه استفاده از آرماتوربندی به بیش از 150 سال پیش برمی‌گردد. همچنین امروزه استفاده از سازه‌های بتن آرمه که متشکل از بتن و میلگرد می‌باشند بسیار متداول شده است. به همین دلیل در این دانشنامه، آرماتوربندی ساختمان و مهم‌ترین نکات آن را بررسی کرده‌ایم.
اگر می‌خواهید با اصول آرماتور بندی و نکات آرماتوربندی آشنا شوید تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.
فهرست مطالب
در سازه‌های بتن آرمه بارهای مربوط به وزن اجزای ساختمان، بارهای زلزله و ابزار و وسایل موجود در ساختمان توسط اجزای سازه مانند تیرها، ستون‌ها و دال‌ها که همگی متشکل از بتن و میلگرد است، جمع‌آوری شده و به پی ساختمان و زمین منتقل می‌گردد. این فرایند باعث سرپا ماندن ساختمان می‌شود.
آرماتوربندی ساختمان که مجموعه‌ای از بتن و میلگرد است یکی از شیوه‌های ساخت سازه‌های مدرن و مورد تایید علم مهندسی است که در ادامه به شرح کلی آن می‌پردازیم.
در مقاله تاریخچه استفاده از میلگرد در بتن بررسی کردیم که یکی از دلایل استفاده از میلگرد در بتن، ضعف بتن در برابر نیروهای کششی و خاصیت شکل‌پذیری بالای میلگرد است. برای مطالعه می‌توانید به دانشنامه مربوطه مراجعه کنید.
آرماتوربندی ساختمان چیست؟
به میلگرد مصرفی در المان‌های بتنی، آرماتور گفته می‌شود. آرماتوربندی یکی از مراحل اجرای سازه اسکلت بتنی است که موجب اتصال بهینه بین بتن و میلگرد می‌گردد.
اشاره کردیم بتن مقاومت فشاری بالایی دارد؛ اما در برابر نیروهای کششی ضعیف عمل می‌کند. ازاین‌رو تمامی نیروهای کششی در ساختمان به‌وسیله آرماتورها تحمل می‌شود. آرماتوربندی ساختمان از مهم‌ترین و حساس‌ترین مراحل اجرای سازه است که بایستی با نهایت دقت انجام گردد.
آرماتوربندی باعث می‌شود بتن استحکام کششی بالاتری داشته باشد و در برابر تنش های محیطی مقاومت بالایی نشان دهد.
بیایید برگردیم به چندین هزار سال قبل! رومیان باستان چند ماده را به ماسه اضافه کردند (که مادۀ اصلی آن پودر آتشفشانی از پیش پخته شده بود) و بتن ساختند. با استفاده از این ترکیبِ ماسه‌ای، سازه‌هایی با زیبایی منحصربه‌فرد ایجاد کردند که دو هزار سال دوام آورده است.
پانتئون در رم یا پل آلکانتارا در اسپانیا از جمله نمونه‌های عالی هستند که در این مورد می‌توان به آنها اشاره کرد. لازم است بگوییم که رکورد پانتئون (Pantheon) به‌عنوان بزرگ‌ترین سازۀ بتنی غیر مسلح هرگز شکسته نشده است.
ولی همان طور که قابل حدس است سازه‌های غیرمسلح دیگر، توانایی زیادی در برابر نیروهای وارده نشان نمی‌دهند. در سال 1892 استفاده از بتن مسلح در ساخت‌و‌ساز رواج پیدا کرد. از آن زمان، دنیای مدرن، ساختمان‌هایی را در خود جای داد که شامل میلگرد و بتن بوده است.
آشنایی با نقشه‌های آرماتوربندی ساختمان
برای اجرای آرماتوربندی سازه بایستی آرماتوربند توانایی خواندن نقشه‌های معماری و اجرایی ساختمان را داشته باشد. نقشه‌های اجرایی ساختمان بتن آرمه شامل جزئیات خم‌ها، جدول‌های مربوط به وزن میلگردهای مصرفی، اندازه‌های مربوط به طول و قطر و فاصله‌ها است.
نقشه‌های آرماتوربندی ساختمان شامل جزئیاتی نظیر جدول وزن آرماتورها، قطر، طول، شکل، تعداد و جزئیات خم‌ها است. در نقشه‌های آرماتوربندی ساختمان جزئیات مربوط به آرماتوربندی اجزای مختلف سازه از قبیل پی، ستون‌ها، تیرها، سقف‌ها، دال‌ها، دیوارهای برشی و قطعات مدفون در بتن و پله‌ها کاملا شرح داده می‌شود و فاصله‌ها، طول‌های اجرایی و اورلپ (طول همپوشانی) مشخص می‌گردد.
10 نکته مهم در آرماتوربندی ساختمان
نکات زیر را در آرماتوربندی و قبل و بعد آن رعایت کنید تا از خطرات احتمالی و پیش‌آمدهای ناگوار جلوگیری کرده باشید:
- در خرید میلگرد طبق سفارش مهندس طراح سازه اقدام کنید؛
- به‌عنوان مهندس سازه، پیش از شروع کار آرماتوربندی با آرماتوربند راجع‌به مدت زمان انجام کار، هزینه و دیگر مسائل مرتبط صحبت کنید؛
- حتما به تمیز و سالم بودن میلگردها توجه کنید؛
- تبحر کافی در خواندن نقشه‌های سازه بتنی را داشته باشید؛
- میلگردهای فولادی باید قبل از بتن‌ریزی به یکدیگر وصل شوند؛
- حتما از خاموت یا تنگ استفاده کنید؛
- در آرماتوربندی ستون‌ها، نصب سنجاقی‌ها، فاصله خاموت‌ها در نقاط بحرانی و غیربحرانی، خم خاموت‌ها و محل نصب وصله را جدی بگیرید؛
- در آرماتوربندی تیرها به نواحی بحرانی و غیربحرانی و فاصلۀ خاموت‌ها از هم توجه کنید؛
- استفاده از آرماتور خرک برای نگه داشتن آرماتورهای بالایی فونداسیون؛
- نکات و ضوابط ایمنی در آرماتوربندی ساختمان را رعایت کنید.
برویم سراغ بررسی هر کدام از مواردی که در بالا به‌عنوان نکات آرماتوربندی ذکر شد:
1. در خرید میلگرد طبق سفارش مهندس طراح سازه اقدام کنید
برای خرید انواع میلگرد، با طراح و نقشه‌کش آرماتوربندی ساختمان مشورت کنید. مهندس ناظر باید اندازه و نوع میلگردها را بعد از تهیه، بررسی کند و با جزئیات نقشۀ سازه تطابق دهد. بررسی میلگردها در پروژه‌ها بسته به حجم پروژه می‌تواند برعهدۀ مهندس ناظر و طراح آرماتوربندی ساختمان یا آرماتوربند باشد.
2. پیش از شروع کار آرماتوربندی ساختمان با آرماتوربند صحبت کنید
حتماً قبل از شروع کار آرماتوربندی ساختمان با آرماتوربند در زمینۀ مسائلی مثل مدت زمان اجرای کار، دستمزد و جزئیات اجرای آرماتوربندی، زمان و نحوۀ پرداخت هزینه و ضمانت اجرای کار صحبت کنید. در کل بهتر است تمامی این جزئیات را در قالب یک قرارداد تنظیم کرده و ضمن امضا طرفین به توافق برسید.
بخوانید: محاسبه وزن میلگرد | با راحت‌ترین روش، وزن میلگرد را به دست آورید
3. حتما به تمیز و سالم بودن میلگردها توجه کنید
تمیزی و سالم بودن میلگردها از جمله مهم‌ترین نکات در آرماتوربندی ساختمان است که باید به دقت از جانب مهندس ناظر و آرماتوربند بررسی گردد. میلگردها نباید روغنی، زنگ‌زده یا رنگی باشد چراکه در استحکام و مقاومت سازۀ بتنی نقش مهمی دارد. در صورت مشاهدۀ آلودگی، قبل از استفاده و اجرا، اقدام به پاکسازی کنید.
4. تبحر کافی در خواندن نقشه سازه‌های بتنی را داشته باشید
از اولین مراحل اجرای ساختمان بتن آرمه، توانایی خواندن نقشه آرماتوربندی و استخراج اطلاعات لازم برای مشخص کردن دیتیل‌های خم و برش میلگردها و نحوۀ اتصال آنها است. آرماتوربند ماهر باید توانایی خواندن نقشه‌های سازه بتنی و جزئیات موجود در نقشه‌های اجرایی را داشته باشد. به‌ویژه در سازه‌هایی که دارای اختلاف سطح، سطح شیب‌دار و سقف‌های شیب‌دار است.
5. میلگردهای فولادی باید قبل از بتن‌ریزی به یکدیگر وصل شوند
آرماتورها بر اساس طرح و محاسبه، قبل از بتن‌ریزی باید به یکدیگر بسته و یکپارچه شوند تا از جابجایی آنها در اثر رفت و آمد در حین بتن ریزی تا مرحله گیرش بتن جلوگیری شود. برای بستن دو میلگرد به هم، از مفتول فلزی نرم استفاده می‌کنند که اصطلاحاً به این عمل گره زدن می‌گویند.
6. حتما از خاموت یا تنگ استفاده کنید
در اجرای آرماتوربندی ساختمان، از خاموت برای جلوگیری از بیرون‌زدگی آرماتورهای طولی که در اثر کمانش و تجمع نیروهای برشی به‌وجود می‌آید و همچنین برای جلوگیری از گسترش ترک، استفاده می‌کنند. خاموت یا تنگ می‌تواند به صورت بسته یا باز مورد استفاده قرار گیرد.
برای خم کردن خاموت حتما از دستگاه مکانیکی استفاده شود. به یاد داشته باشید نباید عمل خم کردن در دمای کمتر از 5 درجه سانتی‌گراد انجام گیرد.
7. در آرماتوربندی ستون ها به نکات زیر توجه کنید:
نصب سنجاقی ستون‌ها
در نکات اجرایی آرماتوربندی ستون نصب سنجاقی بسیار تأکید شده است. برای تقویت مقاومت برشی خاموت‌ها از سنجاقی استفاده کنید. اصولاً یک طرف سنجاقی را خم 90 درجه و طرف دیگر آن را خم 135 درجه می‌زنند.
با توجه به مبحث 9، آرماتورهای طولی در ستون باید به صورت یک در میان با سنجاقی وصل شوند اما آرماتورهای طولی در گوشه ستون نیازی به نصب سنجاقی ندارد.
خم 135 درجه خاموت‌ها
هر دو سمت خاموت‌ها باید خم 135 درجه زده شود، خیلی از آرماتوربندها یک سمت خاموت را 90 درجه و سمت دیگر را خم 135 درجه می‌زنند که از لحاظ مهندسی قابل تأیید نیست. در هنگام زلزله، خم 90 درجه خاموت در محل ستون درگیری خوبی با بتن نشان نمی‌دهد و زود باز می‌شود.
فاصله خاموت‌ها در ابتدا و انتهای تیر
فاصله خاموت‌هایی که در ابتدا و انتهای ستون گذاشته می‌شوند، باید بسیار کمتر از خاموت‌هایی باشند که در وسط ستون قرار می‌گیرند.
ابتدا و انتهای هر ستون ناحیه بحرانی و وسط ستون ناحیه غیربحرانی نامیده می‌شود، چراکه نیروی برشی در ابتدا و انتهای ستون بسیار زیاد است. به همین خاطر خاموت‌هایی که در دو ناحیه بحرانی قرار دارند باید فاصله بسیار کمی از هم داشته‌باشند.
وصله آرماتور
معمولا برای اینکه ستون طبقه بالا با ستون طبقه پایین در ارتباط باشد، میلگرد ستون طبقه پایین را تا ارتفاعی از کف طبقه بالا ادامه می‌دهند و بعد به میلگردهای ستون طبقه بالا وصل می‌کنند. بهترین محل وصله آرماتور در ستون‌ها در ناحیه غیر بحرانی یعنی در وسط ستون است. این نکته اهمیت زیادی در آرماتوربندی ساختمان دارد.
بخوانید: همه چیز درباره ی وصله میلگردها
بین آرماتورهای طولی حداقل باید 2.5 سانتی‌متر فاصله باشد تا دانه‌های بتن به‌راحتی از بین میلگردها رد شود هم چنین پیوستگی بین بتن و میلگرد از زنگ‌زدگی و خوردگی آرماتور جلوگیری می‌کند. اگر به‌خاطر وصله پوششی تراکم آرماتورها زیاد باشد بهتر است از وصله فورجینگ استفاده شود که به مراتب بهتر از وصله پوششی است.
در ویدئوی زیر می‌توانید با ۴ نکته طلایی در آرماتور بندی ستون ها آشنا شوید:
8. در آرماتوربندی تیرها به ضوابط زیر توجه کنید:
در تیرها نیز دو ناحیه بحرانی در ابتدا و انتهای تیر و یک ناحیه غیربحرانی در وسط تیر داریم. قطر خاموت‌ها در تیر بستگی به آرماتور اصلی دارد، اگر قطر آرماتور اصلی تیر 32 میلی‌متر یا کمتر باشد، قطر خاموت حداقل 10میلی‌متر اما اگر قطر آرماتور اصلی 36 میلی‌متر یا بیشتر باشد قطر خاموت حداقل 12 میلی‌متر خواهدبود. فاصله اولین خاموت از بر تکیه‌گاه باید 5 سانتی‌متر و فاصله خاموت‌ها از هم به نسبت حداقل آیین نامه‌ای تعین شده و به کار می‌رود.
فاصله خاموت‌ها در وسط تیر(ناحیه غیر بحرانی) حداقل نصف یا کوچک‌تر از ارتفاع مقطع تیر باید باشد.
9. استفاده از آرماتور خرک
آرماتور خرک نقش مقاومتی ندارد و چون در داخل فونداسیون سازه از خاموت استفاده نمی‌شود از خرک برای نگه داشتن آرماتورهای فوقانی استفاده می‌کنند. آرماتورهای خرک در نقاطی که میلگرد تقویتی زیاد باشد، بیشتر گذاشته می‌شود تا بتواند بار آن را تحمل کند؛ همچنین کاور فوقانی مناسب را ایجاد نماید.
10. نکات و ضوابط ایمنی در آرماتوربندی ساختمان را رعایت کنید
محموله‌های میلگرد که توسط بارکش‌های کفی و یا دیگر وسایل حمل‌و‌نقل به محل کارگاه حمل می‌شوند، بایستی جوری تخلیه شوند که ضمن آسیب ندیدن میلگردها، به کارگران نیز صدمه‌ای وارد نشود.
استفاده از میز آرماتوربندی و خم نشدن آرماتوربند روی زمین در هنگام بریدن و خم کردن میلگردها، باعث کاهش فشارهای وارد به کمر می‌شود.
برای کاستن صدمات ناشی از حوادث در هنگام آرماتوربندی ساختمان، در صورتی که تردد کارگران از روی شبکه میلگرد ضروری باشد، باید با قرار دادن تخته یا صفحه فولادی روی میلگردها گذرگاهی به وجود آورد تا احتمال لغزیدن و سقوط کارگران کاهش یابد و همچنین شبکه آرماتور نیز آسیب نبیند.
میلگردهای انتظار که از بتن بیرون زده‌اند، در صورت سقوط کارگران از بلندی، می‌تواند موجب صدمات بسیار شدید شود، به همین علت پوشاندن آنها با تخته و یا وسیله مناسب دیگر ضروری است.
مزایا و معایب آرماتوربندی
مزایای بتن آرمه
- مقاومت فشاری بالایی دارد؛
- عضو با مسلح شدن به آرماتور بخشی از تنش کششی را نیز تحمل می‌کند؛
- مقاوم در برابر آتش‌سوزی و عوامل جوی مثل باد و باران و رطوبت است؛
- دوام و مقاومت بالایی دارد؛
- به‌عنوان ماده سیال محدودیتی در شکلِ قالب‌گیری ندارد؛
- هزینۀ نگهداری بتن مسلح کم است؛
- در ساخت سازه‌هایی مثل سد، بتن آرمه اقتصادی‌ترین انتخاب می‌تواند باشد؛
- حداقل میزان انحراف اعضا را دارد؛
- در مقایسه با سازۀ فولادی، سازۀ بتن آرمه به نیروی ماهر کمتری نیاز دارد.
همان طور که اشاره شد، بتن آرمه ترکیبی از سیمان و آرماتور (میلگرد فولادی) است که این ترکیب همزمان جهت بهبود مقاومت فشاری بتن و افزایش مقاومت کششی فولاد اجرا شده است. در بتن مسلح، اجزا با هم کار می‌کنند تا در برابر بسیاری از بارها، پایایی بیشتری داشته باشند. بتن آرمه جزء مصالح ساختمانی اقتصادی و پرطرفدار است اما در کنار مزایایی که دارد شامل معایبی هم است که در ادامه به آن می‌پردازیم.
معایب بتن آرمه
- مقاومت کششی بتن مسلح حدود یک دهم مقاومت فشاری آن است؛
- مراحل اجرای بتن مسلح شامل مخلوط کردن، بتن ریزی و عمل آوری است که همۀ این عملیات بر مقاومت نهایی بتن تاثیر می‌گذارد؛
- هزینه بتن‌ریزی، ویبره کردن و قالب گیری نسبت به اجرای بقیه مصالح ساختمانی زیاد است؛
- ابعاد المان‌های بتنی بیشتر از مصالح فولادی است و در مساحت فضا تاثیر دارد؛
- جمع شدگی در اعضای بتن آرمه موجب ترک خوردن و کم شدن میزان استحکام آن می‌شود.
با توجه به مزایا و معایبی که در خصوص سازه بتن آرمه و اعضا بتن مسلح به میلگرد فولادی گفته شد، به دلیل اینکه تعداد مزایای این سیستم سازه‌ای بیشتر از معایب آن است و از طرفی معایب گفته شده قابل جبران هم هستند؛ بنابراین اگر سازه طبق اصول مهندسی اجرا شود خسارات مهمی به بار نمی‌آید. با توجه به مقاومتی که این نوع سازه‌ها دارند استفاده از سازه آرماتوربندی شده بسیار محبوب است.
بخوانید: راهنمای خرید میلگرد | شرایط خرید از عصرآهن
اساس ایمنی آرماتوربندی
میلگرد آرماتوربندی از فولاد کربن‌دار ساخته می‌شود، سپس توسط نورد گرم تغییر شکل یافته و کشیده می‌شود تا طول آن افزایش یابد در نهایت آج‌هایی روی سطح میلگرد ایجاد می‌شود. ترکیب میلگرد و بتن عضوی مستحکم و کشسان به‌وجود می‌آورد.
در واقع همان طور که می‌دانید بتن مسلح ترکیبی از مقاومت فشاری بتن با مقاومت کششی میلگرد و مقاومت برشی (قابلیت پیچش یا کشیده شدن همزمان در دو جهت در قسمت‌های مختلف سازه) فولاد است. اساس ایمنی آرماتوربندی با ترکیب این سه مقاومت برپا است. سازندگان و مهندسین از ساخت سازه بتنی اطمینان خاطر دارند (البته اصول آرماتوربندی و اجرای درست باید رعایت شود).
بتن مسلح وظیفه دارد نیروهای نام‌برده را تحمل کند. هوازدگی و بروز فرسایش در اعضای ساختمان بتن آرمه، همان طور که بتن را خراب می‌کند و روی آن ترک ایجاد می‌شود، آب می‌تواند وارد میلگرد شده و خوردگی ایجاد شود. این به نوبۀ خود میلگرد بیشتری را در معرض عناصر مخرب قرار می‌دهد که روند خوردگی را در کل سازه تسریع می‌کند. ساختمان‌ها باید به‌طور مستمر ارزیابی شوند تا اطمینان حاصل شود که ساکنان سازه در معرض خطر قرار نمی‌گیرند.
نکات آرماتوربندی را جدی بگیرید!
سازه‌ها هر چقدر مهندسی شده و از لحاظ علمی دقیق‌تر اجرا شوند در زمان‌های بحرانی و زلزله با مشکلات کمتری مواجه خواهیم شد. به همین دلیل توصیه می‌شود مهندسین با دانش و آگاهی، شروع به کار کنند و ضمناً از نیروی اجرایی ماهر در پروژه‌ها غافل نشوند.
در این مقاله سعی شد در پیرامون 10 نکته، مهم‌ترین موارد آرماتوربندی ساختمان که مورد نیاز مهندسین ساختمان و همچنین آرماتوربند و کارگران است، جمع‌آوری شود.
به مواردی از قبیل تهیه میلگرد، نگهداری آن و روش اجرای آرماتوربندی و همچنین نکات ایمنی حین اجرا اشاره شده است. با استفاده از نکاتی که در بالا به آن پرداخته‌شد می‌توانید یک اجرای اصولی در آرماتوربندی ساختمان داشته باشید.
در هر زمان برای خرید میلگرد و بررسی قیمت میلگرد با مشاورین فروش ما در عصرآهن با شماره 0414180 در تماس باشید.
سؤالات متداول
میلگرد یکی از مقاطع فولادی ساخته شده از شمش فولادی است. اگر این مقطع در ساختمان استفاده شود و در اعضای بتنی به کار گیرد آرماتور نامیده می‌شود. به میلگرد rebar و به آرماتور reinforcement گفته می‌شود.