یک ساختمان یا سازه ی مستحکم، بایستی در برابر نیروهای وارده به خصوص نیروهای ناشی از زلزله، مقاومت مناسبی داشته باشد. از این رو جهت مقاوم سازی سازه ها از روش های متعددی استفاده می‌کنند که یکی از آن ها، میلگرد یا خاموت است.
استفاده از میلگردهای عرضی یا خاموت ها، یکی از رایج ترین و پرکاربردترین روش ها برای افزایش استحکام در سازه های بتنی می باشد. یکی از مهم ترین دلایل استفاده از میلگردهای عرضی (خاموت ها) در ساختمان، زلزله ی سال 1971 میلادی ژاپن بود که به دنبال آن مهندسین برای افزایش مقاومت در سازه ها به فکر چاره شدند و نتیجه ی آن استفاده از میلگرد عرضی بود.
بخوانید: انواع میلگرد برشی و بررسی عملکرد آن در سازه بتن آرمه
اشکال مختلف میلگردها در اعضای بتنی
میلگردهایی در اعضای بتنی مسلح، به شکل های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد که معمولا در نقشه های سازه ای به صورت دقیق برای نشان دادن جزئیات عضو بتنی، ترسیم می شوند.
اشکال مختلف میلگردهای عرضی در اعضای بتنی به شرح زیر است:
میلگرد راستا یا سیتکا: برای افزایش مقاومت کششی در بتن
میلگرد عرضی یا خاموت: برای جلوگیری از بیرون زدگی آرماتورهای طولی در اثر کمانش و تحمل نیروهای برشی و هم چنین جلوگیری از گسترش ترک در عضو
میلگرد سنجاقی: برای تقویت مقاومت برشی میلگردهای عرضی و اتصال کامل بین میلگردهای طولی و خاموت
میلگرد خرک: برای قرار دادن دو شبکه ی متوالی افقی با فاصله ی معین از یکدیگر در بتن ریزی های کف و فونداسیون
میلگرد رکابی (U شکل): برای در امتداد نگه داشتن آرماتورهای طولی یا عمودی در بتن ریزی دیوارها و دالها یا بین دو شبکه آرماتور
میلگرد اتکا: برای تحمل لنگرهای منفی در تکیه گاه های تیر و برای تحمل نیروهای برشی
تعریف میلگردهای عرضی
میلگرد عرضی یا خاموت، بخشی از یک شاخه میلگرد است که خم شده و میلگردهای طولی را احاطه می کند و وظیفه ی آن مقاومت در برابر نیروهای برشی و پیچشی است. به عبارت دیگر، هر میلگردی که در راستای طول عضو باشد، میلگرد طولی و هر میلگردی که در راستای عرض عضو باشد، میلگرد عرضی می گویند.
عملکرد میلگردهای عرضی
عملکرد میلگردهای عرضی یا خاموت ها در سازه های بتنی، بدین صورت است که از بیرون زدگی آرماتورهای طولی به علت کمانش و تحمل نیروهای برشی و هم چنین گسترش ترک در عضو، جلوگیری می کند. به عبارت دیگر، با به کار بردن میلگردهای عرضی در مقطع که تحت تاثیر برش خالص و یا هر دو نیروی برش و خمش می باشد، بایستی مقطع بتنی را مسلح کرده و از باز شدن مقطع در برابر ترک های مورب ایجاد شده که منجر به شکست زودرس مقطع می شود، جلوگیری به عمل آورد.
میلگردهای عرضی در ایران، با توجه به شکل و کاربری سازه در قطرهای 8، 10 و 12 ساخته می شوند.
میلگردهای عرضی یا خاموت ها به دو دسته تقسیم می شوند:
خاموت ساده: خاموت هایی که خم قلاب در آن ها، قائم یا صاف باشد.
خاموت مهندسی: خاموت هایی که خم قلاب در آن ها، 45 درجه باشد.
انواع فناوری های تولید میلگردهای عرضی
میلگردهای عرضی یا خاموت ها از لحاظ فناوری تولید، به 5 دسته تقسیم می شوند:
خاموت های سنتی: این نوع از میلگردهای عرضی به وسیله یک اهرم و به کمک دست ساخته می شوند. ظاهری مربع شکل دارند و پرکاربردترین نوع خاموت در ایران می باشند.
خاموت های معمولی: به وسیله ی دست و توسط کارگران ساخته می شود که برای انواع ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد.
خاموت های مارپیچی: به وسیله ی دستگاه های CNC ساخته شده و با توجه به نوع دستگاه، می تواند اندازه های متفاوتی داشته باشد.
خاموت ربات: این خاموت هم به وسیله ی ماشین CNC ساخته می شود و تفاوت آن با آرماتورهای مارپیچی شکل، مربعی است که در یک سمت آن ایجاد می شود.
خاموت های سلولار: خاموت های سلولار نیز، به صورت حلقه بسته بوده و مقاومت بالایی در محل استفاده شده ایجاد می کند. این نوع از میلگردهای عرضی، توسط تکنولوژی پیشرفته pi-systems تولید می شوند که پیشرفته ترین تکنولوژی موجود می باشد.
انواع میلگردهای عرضی از لحاظ شکل ظاهری
میلگردهای عرضی از لحاظ شکل ظاهری، به دو دسته ی کلی تقسیم می شوند: تنگ باز و تنگ بسته.
میلگردهای برشی قائم از نظر سهولت اجرا، متداول ترین نوع میلگردهای برشی می باشد که با نام خاموت یا تنگ نیز شناخته می شود.
تنگ باز به صورت های تک شاخه (قلاب)، دوشاخه (رکابی) و چند شاخه بکار برده می شود. تنگ بسته نیز مانند تنگ باز بوده و علاوه بر برش، قادر به تحمل پیچش نیز می باشد.
انواع میلگردهای عرضی در ستون
میلگردهای عرضی یا خاموت ها با توجه به سطح مقطع ستون ها، تعداد میلگردهای طولی و ظرفیت تحمل بار طراحی و استفاده می شوند.
میلگردهای عرضی یا خاموت ها در ستون، دو دسته اند:
خاموت عرضی: همان میلگردهایی عرضی معمولی هستند که با فاصله ثابت بین در امتداد ستون قرار داده می شوند.
خاموت مارپیچ: این خاموت انعطاف بیشتری به ستون می دهد و کارایی بیشتری در حمایت از میلگردهای طولی دارد. هم چنین مقاومت خمشی ستون هایی که در آن ها از میلگرد های عرضی مارپیچ استفاده شده، زیادتر می باشد.
میلگردهای عرضی به شکل های مربعی، مستطیلی، دایره ای، U شکل و ضربدری ساخته می شوند که رایج ترین نوع آن، میلگرد عرضی مربعی یا مستطیلی است.
نقش میلگردهای عرضی در سازه
میلگردهای عرضی در سازه ها نقش بسیار مهمی دارند، زیرا اعضای بتنی در برابر نیروی کششی مقاومت پایینی دارند، از این رو این میلگردها اکثراً به شکل های عمودی و گاهی هم به شکل مورب مورد استفاده قرار می گیرند تا از شکست زودرس مقطع بتنی در اثر نیروهای خمشی و برشی جلوگیری شود.
اعضای بتنی با وجود میلگردهای فولادی، استحکام زیادی به دست آورده و از سوی دیگر با وجود میلگردهای عرضی یا خاموت ها، نظم موردنیاز را خواهند داشت و مقاومت عضو بتنی افزایش می یابد.
به طور کلی مزایای استفاده از میلگردهای عرضی در ساختمان ها، به شرح زیر می باشد:
• جلوگیری از بروز ترک های ناگهانی مورب که موجب خرابی های غیر منتظره در سازه می شود.
• افزایش مقاومت سازه در برابر معایب اعضای بتنی از قبیل پیچش، تنش، خزش، انقباض و کشش سطحی
• بهبود عملکرد لنگر خمشی آغازین سازه
نکات مهم در اجرای میلگردهای عرضی
در اجرای میلگردهای عرضی یا خاموت ها، بایستی نکات زیر در نظر گرفته شود تا مقاومت عضو بتنی به صورت مناسبی افزایش یابد:
• خاموت ها بایستی در فواصل 20 سانتی متری از یکدیگر نصب شوند.
• خاموت ها بایستی به سیم آرماتوربندی به میلگردهای طولی بسته شوند.
• خم کردن میلگردها برای ساخت خاموت، نباید در دمای کمتر از 5 درجه سانتی گراد انجام شود.
• در صورت نیاز به خم مجدد میلگردها، بایستی عملیات خم کاری به صورت سرد و به کمک دستگاه مکانیکی انجام شود.