twitter facebook  ورود      ثبت نام
فارسی        English

آرماتور و نقش آن در ساختمانهاي بتني

با توجه به خسارات و تلفات ناشي از زلزله در كشورهاي زلزله خيز، لزوم طراحي سازه هاي مقاوم در برابر زلزله امري انكار ناپذير است.

شكل پذيري يكي از خواص بسيار مهم سازه‌هاي است كه اگر تحت تأثير نيروهاي لرزه‌اي واقع شوند بايد از خود بروز دهند به همين دليل تركيب مصالح بكار رفته در سازه بايد به نحوي باشند كه نتيجه‌ي رفتار آنها شكل پذير بودن را تأمين كنند كه در مورد سازه‌هاي بتن مسلح اصلي‌ترين اين مصالح بتن و ميلگرد مي‌باشند.

تركيب بتن و فولاد امروزه بیشتر از سایر مصالح در ساختمان انواع بناها از قبیل ساختمان پلها، ساختمان سدها، ساختمان متروها، ساختمان بناهای مسکونی و اداری و غیره به کار برده می‌شوند. و شاید به جرأت می‌توان گفت که بدون این دو پیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نبود.

فولاد و بتن به عنوان پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی به شمار مي‌روند بتن که در حقیقت یک نوع سنگ ساخته دست بشر است، از مقاومت فشاری قابل قبول و مقاومت کششی بسیار پایین (در حدود ۱۰% مقاومت فشاری) برخوردار است. از طرفی در بسیاری از قطعات سازه‌ای، کشش مستقیم و یا کشش ناشی از خمش ایجاد می‌شود. به همین جهت برای جبران ضعف مقاومت کششی بتن، ایده‌ی بتن مسلح ابداع شده است.

مسلح نمودن بتن با فولاد، بصورت يك اتفاق ناگهاني انجام نشد بلكه ماحصل تلاش، آزمايش و تجربه تعدادي از معماران و مهندسان قرون گذشته است. در سال 1848 ميلادي لمبوت (Lambot ) يك قايق پارويي كه با استفاده از شبكه‌هاي مربع مستطيل شكل آهني مسلح شده بود ساخت و به اين ترتيب اولين سازه بتن مسلح را بوجود آورد. در قرن بيستم با پيشرفت تحقيقات تحول اساسي در شناخت و بررسي رفتارهاي بتن مسلح بوجود آمد و از آن زمان به دليل دوام بالا، شكل پذيري، صرفه اقتصادي و مقاومت در مقابل آتش سوزي و استحكام آن بتن مسلح يكي از پرمصرف‌ترين فرآورده هاي ساختماني به حساب مي‌آيد. برای مسلح کردن بتن از میلگردهای تقویتی، شبکه‌های توری تقویتی، صفحات فلزی یا الیاف تقویتی استفاده می‌گردد. هدف اصلی استفاده از بتن آرمه، واگذاری نیروهای کششی بوجود آمده در بتن به میلگردهاست تا بدین طریق نیروهای کششی به بتن وارد نشده و سبب ترک‌خوردگی و در نهایت پکیدن بتن نشود. این نوع از بتن، در سال ۱۸۴۹ توسط باغبانی فرانسوی به نام جوزف مونیر اختراع شده و در سال ۱۸۶۷ به ثبت رسید. در آمریکا، ویلیام وارد، نخستین ساختمان بتن آرمه را در سال ۱۸۷۵ در نیویورک بنا نمود.

دو نوع فولاد براي ساختن ميلگردهاي مصرفي در بتن مسلح مورد استفاده قرار مي‌گيرد كه فولاد نرم و فولاد با تنش جاري شدن بالا از آن جمله است.

ميلگردها اكثراً از نورد گرم فولاد توليد مي‌شوند. مقاومت اين ميلگرد در حدود 2400 – 1600 كيلوگرم بر سانتي متر مربع مي باشد. براي توليد ميلگرد آجدار با تنش جاري شدن بالا معمولاً از دو روش نورد گرم فولاد كم آلياژ و يا انجام عمليات سرد روي فلز نرم ( پيچش و كشش ) استفاده مي‌شود. براي تشخيص فولاد كم آلياژ مي توان از روي شكل برجستگي هاي سطحي آن از فولاد نرم تشخيص داد. بر اساس استاندارد بتن ايران براي سه نوع فولاد AI ( ميلگرد ساده ) و AII ( ميلگرد آجدار ) و AIII ( ميلگرد آجدار پيچيده ) مقادير حد جاري شدن به شرح زير داده شده :

AI = 2300 kg / cm2 ميلگرد ساده

AII = 3200 kg / cm2 ميلگرد آجدار

AIII = 4200 – 500 kg / cm2 ميلگرد آجدار پيچيده

مواد اولیه مصرفی:

مواد اولیه مصرفی بسته به نوع محصول تولیدی فرق می‌کند. قسمت‌های نورد تیرآهن - ناودانی و نبشی از شمش های 3sp و برای نورد میلگرد از شمش های 5sp استفاده می‌کنند (شمش های 3sp و 5sp در آنالیز باهم تفاوت دارند). شمش ها در ابعاد مختلف که بسته به طراحی و نوع کوره های پیشگرم و خطوط نورد دارند تولید می‌شوند معمولا شمش ها در ابعاد های 6000*150*150 یا 6000*125*125 می باشد. اگر طول شمش ها 12 متری باشد آنگاه در کارخانه شمش ها را به طول های مشخص متناسب با ظرفیت و ابعاد کوره برش می دهند.

میلگردها به شکلهای مختلف در اعضای بتنی مسلح مورد استفاده قرار می‌گیرند که معمولاً در نقشه های سازه ای، بطور دقیق تریسم می‌گردند. کاربردهای مختلف آنها را در زیر ذکر می‌کنیم :

میلگرد راستا: برای افزایش مقاومت کششی بتن

خاموت: برای جلوگیری از بیرون زدگی آرماتورهای طولی در اثر کمانش و تحمل نیروهای برشی و جلوگیری از گسترش ترک .

سنجاقی: برای تقویت مقاومت برشی خاموتها و اتصال کامل بین میل گردهای طولی و خاموت

خرک: برای قرار دادن دو شبکه‌ی متوالی افقی با فاصله‌ی معین در داخل قالب ( در بتن ریزی های کف و فونداسیون )

رکابی: برای در امتداد نگه داشتن آرماتورهای طولی یا عمودی در بتن ریزی دیوارها و دالها( به شکل حرف u ) یا بین دو سفره آرماتور (شبکه مش‌بندی)

ادکا: برای تحمل لنگرهای منفی در تکیه گاه های تیر و برای تحمل نیروهای برشی.