تحقیقی در مورد آرماتوربندی

آرماتوربندی
نقش میلگرد در ساختمانهای بتنی
یک ساختمان بتن هر قدر خوب محاسبه شود و تمام نیروهای وارد به آن در نظر گرفته شوند ومصالح بکار رفته در آن ( میلگرد وبتن ) از نوع عالی باشد ولی اگر خوب آرماتوربندی نشود ومحل خم و قطع آرماتورها و قلابها و چنگالها و شعاع خم درست ومطابق آئین نامه نباشد و اگر در موقع آرماتوربندی دقت کافی به عمل نیاید و آرماتورها دقیقاٌ درمحل خود قرار نگیرد ، فاصله آنها از همدیگر رعاین نوشت ودر نتیجه بتن از لای شبکه آرماتورها عبور نکرده و میلگرد کاملاٌ در بتن غرق نمی شود . اگرمحل خم آرماتورها رعایت نشود ودر ناحیه کشش و فشار به اندازه کافی میلگرد وجود نداشته باشد ونهایتاٌ پوشش بتنی روی میلگردها به اندازه کافی نباشد در نتیجه فولاد داخل بتن در معرض خورندگی واقع می شود و ساختمان کارائی لازم را نداشته و عمر مفید آن به نصف حتی به یک چهارم تقلیل پیدا خواهد کرد . بنابراین آرماتوربندی یکی از مهمترین و حساس ترین قسمتهای سازه ای بتنی است و اگر خوب و طبق نقشه اجرا نشود مصالح بکار رفته در آن کارائی لازم را نخواهد داشت .بدین لحاظ برای در کارگاههای بزرگ قسمت آراماتوربندی زیر نظر مهندسین یا تکنسین که تا اندازه ای به محاسبات و آئین نامه ها آشنایی داشته باشد قرار گیرد .

انواع میلگرد
میلگردها را می توان بر اساس حد روانی وشکل مقطع آنها به انواع زیر تقسیم نمود .
الف : میلگرد ساده : میلگردهای با سطح صاف ومقطع دایره کامل معمولاٌ از جنس فولاد نرم A1 با حد روانی ساخته میشوند .بعضی از آئین نامه ها از جمله ACI استفاده از میلگرد ساده را در اجزای بتن مسلح خصوصاٌ در مناطق زلزله خیز مجاز نمی داند . لذا موکداٌ توصیه می شود که تمامی میلگردهای مصرفی در بتن (به استثناء خاموتها ) از میلگرد آجدار استفاده شود .
ب :میلگرد آجدار : میلگردهای آجدار دارای برجستگیهایی در سطح میلگرد به نام آج هستند . وظیفه آجها افزایش پیوستگی بتن ومیلگرد است . این میلگرد ها از جنس فولاد نیمه سخت با حد روانی ( A2 ) و یا فولاد سخت ( A3 ) با حد روانی می باشند . لازم به یادآوری است که مقدار باز مجاز برای میلگردهای فوق حداکثر 6/0 اعداد داده شده است .
ج : میلگرد تور: با پیچاندن میلگردهای آجدار ، میلگرد تور ( TOR ) بدست می آید .

آرماتوربندی
در صنعت ساختمان سازی به میلگرد شکل داده شده آرماتور می گویند . معمولاٌ همراه نقشه های محاسباتی جدولی وجود دارد که در آن شکل هندسی آرماتورها ، نمره میلگردی که باید با آن آرماتور مورد نظر ساخته شود همچنین تعداد مورد لزوم از هر یک به وضوح مشخص گردیده است که به آن لیسترفر یا جدول آرماتوربندی می گویند .

تهیه میلگردها
میلگردها را باید از نزدیک ترین محل ممکن تهیه نمود میلگردهای با قطر کم بین 6 تا 10 میلی متر می توانند به صورت شاخه ای یا بصورت قرقره وکلاف تهیه شونده برای استفاده از میلگردهای کلاف باید ابتدا آنها را به وسیله ماشین های مخصوص یا هر وسیله دیگر به صورت مستقیم در آورد و در صورت لزوم برای راست کردن نهائی از پتکهای چوبی استفاده نمود . استفاده از پتک آهنی باعث پیدایش دندان موشی روی میلگرد شده و در نتیجه موجب کاهش ظرفیت باربری آن می شود .
میلگردهای با قطر بیشتر به صورت شاخه های 12 متری (و 18 متری برای میلگردهای آمریکایی ) عرضه می شوند . هر چه طول میلگرد بیشتر باشد درصد افت وریز کمتر و در عوض حمل ونقل آن مشکلتر است .
گاه برای حمل میلگردهای 12متری نیز آنها را از وسط خم میکنند این امر منجر به ایجاد تنش های پس مانده در قسمت خم شده میگردد و ظرفیت باربری میلگرد در آن نقطه کاهش می یابد . و به همین دلیل باید از این عمل احتراز شود مگر اینکه قسمت خم شده بریده شود و از ا" استفاده نشود . در مورد کلاف از آنجا که نسبت شعاع خم به قطر میلگرد بسیار زیاد است تنش پس ماند ایجاد نمی شود .
" اخذ گواهینامه مشخصات میلگرد از کارخانه سازنده ضروری است " .

حمل ، باراندازی و انبار کردن میلگردها
محموله های میلگری که توسط بارکشهای کفی یا راه آهن به محل کارگاه حمل میشوند باید به نحوی تخلیه شوند که ضمن صدمه وارد نیاوردن به کارگران خود نیز آسیب نبینند .برای تخلیه از وسایلی مانند جرثقیل هاییکه بر روی کامیون نصب شده اند ، جرثقیل های بزرگ بالاسری برای کارگاههای بزرگ و یا دیلم برای اهرم کردن در زیر میلگرد و تخلیه تک تک میلگردها برای محموله های کوچک استفاده می نمایند . برای تخلیه میلگردها با دیلم ، حتماٌ باید توسط چند عدد الوار ، سطح شیب داری از کفی تا کف زمین بوجود آورد تا میلگردها روی آن بغلتند و در نتیجه افتادن روی زمین آسیب نبینند .
تخلیه میلگرد ها باید حتی المقدور در محل انبارهایی صورت پذیرد تا از دوباره کاری و ایجاد هزینه حمل اضافی در محیط کارگاه جلوگیری شود . چهار عامل مهم در انبار کردن میلگردها عبارتند از :
1- سهولت تشخیص میلگردها از هم
2- جلوگیری از کجشدن میلگردها
3- جلوگیری از خورده شدن میلگردها
4- سهولت برداشتن میلگردها و حمل و محل انجام سایر کارهای لازم بر روی آنها در این رابطه باید :
الف : میلگردها از نظر نوع و از نظر قطر از هم تفکیک کردند به این معنی که میلگردهای نرم ( A1 ) و نیم سخت ( A2 ) وسخت (A3 ) هر کدام در محلی جداگانه قرار گیرند . و هر کدام از قطرها نیز از دیگری تفکیک گردد . برای این کار میتوان از فروکردن چهار تراشهای چوبی در کف انبار و قرار دادن میلگردهای هر نوع در بین دو تا از چهار تراشها استفاده کرد . برای این کار از پروفیلهای فلزی موجود در بازار نیز می توان استفاده کرد .
ب : کف مناسب برای قرار گیری میلگردها به نحوی درست شده باشد که از آغشته شدن میلگردها به گل و خاک و سایر آلودگیها جلوگیری کند . بهتر است میلگردها به گونه ای انبار شوند که با زمین حدود 10 سانتی متر فاصله داشته باشند تا از خطر زنگ زدگی در امان باشند .
ج : چگونگی برداشت میلگردها ( بادست ، جرثقیل و غیره ) و جهت حرکت آنها تا مرحله نهایی بررسی شود .

برش میلگردها :
میلگردهایی که طبق جدول آرماتوربندی در اعضای بتن آرمه بکار می روند دارای طول وشکل مشخصی هستند .طولهای مزبور باید از یک شاخه 12 متری بریده شوند به همین دلیل بهتر است طول میلگردهای مورد استفاده در اعضا به نحوی باشند که عدد 12 را عاد کنند یعنی طولهائی برابر 2/1 و 2 و 4/2 و 3 و 4 و 6 متر داشته باشند تا به این ترتیب افت و ریز به حداقل برسد . قبل از بریدن آرماتورها باید پس از اندازه گیری محل هایی برش را با گچ علامت گذاری کرد . برای بریدن میلگردهای تا قطر 12 میلی متر می توان از قیچی های دستی آرماتوربندی استفاده کرد میلگردهای با قطر بیشتر تا 24 میلی متربا قیچی های اهرم دارای کهروی یک ÷ایه ÷یچ میشوند برای قطرهایبیشتر میتواناز گیوتین برقی استفاده کرد .

خم کردن میلگردها
میلگردهای آرماتور باید طبق نقشه اجرایی خم شوند آرماتور ها با قطر کمتر از 12 میلی متر را میتوان به کمک آچارها ی به شکل Fبه طور دستسی خم کرد .ولی میلگردها ی با قطر بالا تر بهتر است به طور مکانیکی و با عبور از دستگاه مجهز به فلکه خم شوند .

وصله میلگردها
گاه لازم است میلگردها به هم وصل شوند . این وصله به روش پوشش ، مکانیکی یا جوشی انجام می شود . در روش پوشش دومیلگرد را در محل مربوطه درکنار هم به گونه ای قرار میدهند که در طول معینی روی هم قرار بگیرند طول مزبور بر حسب کشش یا فشاری بودن میلگرد و قطر و شکل وحد جاری شدن میلگرد در آئین نامه ها بتن آرمه ذکرگردیده است .
در روش مکانیکی ، با استفاده از پیچ و مهره و یا کام و زبانه دو میلگرد به هم متصل می شوند .
در روش جوش دو میلگرد با استفاده از دو میلگرد پوشش و یا غلاف و یا به روش نوک به نوک بهم متصل میشوند . بسیاری از آئین نامه ها مقرر می داند که یک وصله جوش باید حداقل 125 درصد مقاومت جاری شدن میلگرد را دارا باشد .
در ایران اغلب قریب به اتفاق مواقع از وصله های پوششی استفاده می شود هر چند که اغلب آئین نامه وصله های جوشی پوششی در یک و یا دومحور را نیز مجازی می دانند ولی در ایران به طور معمول از وصله های جوش استفاده نمی شود .
برخی نکات آئین نامه ای در مورد آرماتوربندی
1- بریدن میلگردها باید با وسایل مکانیکی صورت گرفته و خمکردن آرماتور باید به روش سرد انجام شود .
2- استفاده از حرارت ها برای خم کردن فولاد جایز نیست .
3- میلگردها باید به آهستگی خم شوند . سرعت خم کردن میلگرد بستگی به نوع فولاد و درجه حرارت محیط دارد . هنگامیکه درجه حرارت محیط از 5+ درجه سانتیگراد کمتر است باید سرعت خم کردن را کاهش داد .
4- در دمای کمتر از 5- درجه سیلسیوس خم کردن میلگردها مجاز نیست .
5- باز و بسته کردن خم ها به منظور شکل دادن مجدد به هیچ وجه جایز نیست در موراد اضطراری با اجازه دستگاه نظارت و کنترل ترک خوردگی مجاز است .
6- طول وسله برای آرماتور صاف دو برابر طول وصله مشابه در آرماتور آجدار می باشد .
7- در صورتیکه محل وصله ها در نقشه های اجرائی و دستورالعمل های بعدی دستگاه نظارت منعکس نباشد رعایت نکات زیر الزامی است .
– در قطعات تحت خمش وخمش توام با فشار نباید بیش از نصف میلگردها در یک مقطع وصله شوند .
– در صورت وجود کشش یا کشش ناشی از خمش حداکثر 3/1 میلگردها در یک مقطع را میتوان به وسیله پوشش وصله نمود .
– وصله کردن میلگردهای تحتانی قطعات خمش در وسط دهانه یا نزدیک به آن و یا میلگردهای بالائی قطعه خمش روی تکیه گاه یا نزدیک یا نزدیک آن مجاز نیست .
– به طور کلی هر وصله باید 40 برابر قطر میلگرد با وصله مجاور فاصله داشته باشد و در یک مقطع قرار نگیرد .

حداقل پوشش محافظ بتنی روی میلگرد
پوشش بتنی میلگرد عبارت است از حداقل فاصله رویه میلگرد اعم از طولی وعرضی تا نزدیکترین سطح بتن ، نظر به اهمیت این پوشش در حفظ و نگهداری میلگردها ونهایتاٌ عمر مفید سازه بتنی ، پیمانکار باید نهایت دقت در نصب میلگرد ونیز ریختن ومتراکم نمودن بتن به عمل آورد تا باعت جابجایی وتغییر محل آرماتور نگردد . در صورت عدم وجود حداقل پوشش بتنی در نقشه های اجرایی و دستورالعمل ها رعایت مندرجات زیر الزامی است .
الف ) ضخامت و پوشش بتن نباید از قطر میلگرد مصرفی کمتر اختیار شود .
ب ) ضخامت پوشش هیچگاه نباید از حداکثر قطر شن مصرفی (برای شن تا قطر 32 میلی متر ) کمتر اختیار شود . در مورد شن بزرگتر از 32 میلی متر ضخامت ÷وشش حداقل مساوی قطر بزرگترین شن به اضافه 5 میلی متر اختیار شود .
ج) در مورد انتهای میلگردهای مستقیم در قطعات کف و سقف که در معرض تعرق قرار می گیرد به شرط موافقت دستگاه نظارت رعایت ضخامت ÷وشش الزامی نیست.
د)حداقل ضخامت ÷وشش با توجه به شرایط محیطی ورویارویی سازه نباید از اعداد مندرج در جدول زیر کمتر شود .

نوع سازه
شرایط محیطی

ملایم
متوسط
شدید
بسیار شدید
فوق العاده شدید
تیرها و ستونها
35
45
50
65
75
دال ها ، دیوارها وتیرچه ها
20
30
35
50
60
پوسته ها و سقف های پلیسه ای
15
25
30
45
55

شرایط محیطی ملایم : به محیط هایی اطلاق می شود که در آنها عوامل مهاجم نباشد و قطعات در معرض رطوبت ، تر و خشک متناوب ، یخ زدگی ، مواد خورنده ، فرسایش شدید و .. نباشد .
شرایط محیطی متوسط : به محیط هایی اطلاق می شود که در آنها قطعات بتنی در معرض رطوبت و گاهی تعرق قرار می گیرند و دائماٌ در تماس با خاک های غیر مهاجم هستند .
شراثط محیطی شدید : به محیط هایی اطلاق می شود که قطعات بتنی در معرض رطوبت ، تعرق شدید و یا تر و خشک شدن متناوب و یا یخ زدگی نه چندان شدید قرار می گیرند .
شرایط محیطی بسیار شدید : به محیط هایی اطلاق می شود که در آنها قطعات بتن در معرض گازها ، مایعات و مواد خورنده و یا رطوبت همراه با یخ زدگی شدید هستند .
شرایط محیطی فوق العاده شدید : به محیط هایی اطلاق می شود که قطعات بتن در معرض فرسایش شدید عبور وسایل نقلیه و یا آب با PH<4.5 قرار می گیرند .
ه ) برایمیلگردهای با قطر بیش از 36 میلی متر باید مقادیر جدول فوق را به اندازه 10 میلی متر افزایش داد .
و ) در صورتیکه بتن مستقیماٌ روی خاک ریخته شود و به طور دائم در تماس با خاک باشد حداقل ضخامت پوشش 75 میلی متر اختیار شود .

تمیز کردن میلگردها
میلگردها و نیز آرماتوربندی ساخته شده نباید به خاک و گل ، روغن وگریس و غیره آلوده بوده و یا زنگ زده باشند ( زنگ زدگی خفیف بلامان است ) برای رفع آلودگی و زنگ زدگی می توان از کشیدن برس زبر فولادی بر سطح میلگرد ماسه پاشی ( سند بلاست ) و یا شستن با اسید فسفریک 15% و سپس آب استفاده نمود .

حمل ، نصب و استقرار میلگردها
آرماتورها باید به محل مذکور در نقشه های اجرائی حمل شده ومستقر و تثبیت گردند به نحوی که در حین بتن ریزی یا سایر عملیات ساختمانی جابجا نشوند میلگردها باید با مفتول آرماتوربندی به نحو مناسبی به هم بسته شوند .