آرماتوربندی چیست؟ نکات اجرایی آرماتوربندی ساختمان

 

یکی از سوالات رایج خریداران آهن آلات، تفاوت بین میلگرد و آرماتور است. بسیاری از افراد ممکن است این دو اصطلاح را به اشتباه به جای یکدیگر استفاده کنند. این اشتباهات در صنعت ساختمان‌سازی بسیار شایع است و نیاز به آگاهی بیشتری در این زمینه احساس می‌شود.

در واژه‌نامه مهندسی عمران، میلگرد به انگلیسی "bar" و آرماتور با عبارات "reinforcement bar" یا "rebar" تعریف می‌شود. اگر به جزئیات این واژه‌ها دقت کنیم، آرماتور به معنای میلگرد مسلح است.

تفاوت‌های کلیدی بین میلگرد و آرماتور

میلگرد: زمانی که میلگرد در قطعات بتنی استفاده نمی‌شود و هیچ گونه عملیات خم و برش بر روی آن انجام نشده، به عنوان میلگرد شناخته می‌شود. در این حالت، آن را به عنوان یک مصالح ساده در نظر می‌گیریم.

آرماتور: زمانی که میلگرد به شکل‌های مختلف خم و برش داده می‌شود و مطابق با نقشه‌های اجرایی در المان‌های سازه‌ای با سیم‌های آرماتوربندی بسته می‌شود و در بتن قرار می‌گیرد، به آن آرماتور می‌گویند.

با توجه به این توضیحات، می‌توان نتیجه گرفت که آرماتور به نوع خاصی از میلگرد اطلاق می‌شود که در ساخت و ساز به کار می‌رود و ویژگی‌های خاصی را برای تقویت بتن به آن می‌بخشد.

 

مخترع بتن مسلح

بیش از یک قرن است که بتن مسلح در صنعت ساخت و ساز به کار می‌رود. فردی که استفاده از بتن مسلح را آغاز کرد، ژوزف مونیز نام دارد. او یک باغبان بود که در سال 1845 برای ساخت گلدان و نیمکت‌های خود از میلگرد استفاده کرد. با کسب امتیازات مربوط به ساخت انواع سازه‌ها، ژوزف توانست نام خود را به عنوان مخترع بتن مسلح ثبت کند.

در سال 1847 میلادی، تادیوس هیات نیز موفق به کسب امتیاز ساخت بتن سیمانی شد. پس از این سال، تصمیم بر آن شد که از میلگردهای فولادی برای مسلح کردن ساختمان‌های بتنی استفاده شود. امروزه انواع مختلفی از سازه‌های بتنی را مشاهده می‌کنیم که همه را مدیون تلاش‌های ژوزف و تادیوس هستیم.

 

تعاریف بتن

بتن یکی از ترکیبات اصلی در صنعت ساخت و ساز است که از ترکیب چند ماده اولیه ساخته می‌شود. دو ماده کلیدی در این فرآیند، آب و سیمان هستند. پس از ترکیب و سفت شدن این مواد، بتن به وجود می‌آید. این ماده دارای ویژگی‌های مثبت و منفی متعددی است.

به عنوان مثال، بتن دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر نیروی فشار و تنش است، اما در برابر تنش کششی عملکرد ضعیفی دارد. با اضافه کردن میلگردهای بتن آرمه، که به نوعی مسلح‌کننده هستند و تغییر شکل سطحی یافته‌اند، می‌توان مقاومت بتن را در برابر تنش کششی افزایش داد و از ایجاد ترک در نواحی کششی جلوگیری کرد.

برای انتقال نیروهای کششی و برشی، استفاده از فولاد درون سازه‌های بتنی ضروری است. این اقدام به تقویت و مسلح کردن بتن کمک می‌کند. برای ایجاد یک سازه مستحکم، هم به مقاومت فشاری بتن و هم به مقاومت کششی و برشی فولاد نیاز داریم. به همین دلیل، بتن و فولاد معمولاً به صورت همزمان به کار می‌روند و ترکیب آن‌ها باعث افزایش استحکام سازه می‌شود.

 

آرماتور و فولادهای پیش تنیده

آرماتورها نوعی فولاد هستند که به منظور تقویت و مسلح کردن بتن یا ایجاد بتن پیش‌تنیده به آن افزوده می‌شوند.

فولادهایی که در بتن پیش تنیده استفاده می‌شوند، می‌توانند به صورت مستقل یا در کنار آرماتورهای پیش تنیده قرار بگیرند. این فولادها برای تحمل تنش‌های اعمالی به بتن بر اساس جداول مشخصی طراحی شده‌اند. نکته مهم این است که فولادهای پیش تنیده‌ای که دارای کربن بیش از 0.5 درصد هستند و تنش تسلیم آنها در شرایط خارج از مرکز (تنش تسلیم به ازای کرنش 0.002) بیشتر از 835 نیوتون بر میلی‌متر مربع است، قابلیت جوش‌پذیری ندارند.

 

خصوصیات آرماتور

برای افزایش استحکام بتن، لازم است که نیروها از سمت بتن به آرماتور منتقل شوند. برای این منظور، بر روی آرماتور آج یا فرو رفتگی‌هایی ایجاد می‌شود که از حرکت میلگرد در بتن جلوگیری کرده و فرآیند انتقال نیرو را بهبود می‌بخشد.

خواص ضروری که در انتخاب فولادهای مورد استفاده برای مسلح کردن بتن باید مد نظر قرار گیرند، شامل موارد زیر است:

• نقطه تسلیم
• مقاومت خستگی در برابر نیروهای ضربه‌ای (دینامیک)
• جوش‌پذیری مناسب
• خواص اتصال

میزان مقاومت بالای آرماتور می‌تواند از طریق یکی از روش‌های زیر حاصل شود:

• شکل دادن سرد فولاد که منجر به افزایش چگالی نابجایی‌ها و در نتیجه افزایش استحکام آرماتور می‌شود.
• عملیات حرارتی که شامل سرد کردن زیر دمای نورد با کنترل دما است و منجر به ریزدانگی فولاد می‌گردد.
• کنترل اندازه دانه در حین انجماد و عملیات رسوب سختی و ریز کردن دانه‌ها (مانند فولادهای رسوب سخت شده طبیعی).

 

انواع آرماتور

آرماتور چیست؟ در واقع، آرماتور یک قطعه فولادی با شکل دایره‌ای است که در ساختار بتن به منظور تقویت و مسلح کردن آن به کار می‌رود. این قطعات دارای فرورفتگی یا برآمدگی‌هایی هستند که به بهبود چسبندگی با بتن کمک می‌کنند.

انواع آرماتور بر اساس استاندارد DIN488

براساس این استاندارد که متعلق به کشور آلمان است، آرماتورهای مورد استفاده در پروژه‌های ساختمانی به سه نوع تقسیم می‌شوند:

• میلگرد: این گروه شامل فولادهایی است که به صورت صاف و منفرد برای تقویت بتن به کار می‌روند.
• شبکه: این نوع آرماتورها در کارگاه‌ها به صورت شبکه‌ای مونتاژ می‌شوند و برای افزایش مقاومت، به یکدیگر متصل می‌شوند.
• سیم: این دسته از آرماتورها به صورت صاف و قرقره‌ای بوده و مسلح‌سازی آن‌ها در کارگاه‌ها صورت می‌گیرد.

 

نکات مهم آرماتوربندی

پیش از بررسی نکات اساسی در آرماتوربندی، ضروری است مفهوم این فرآیند را درک کنیم. آرماتوربندی، که به عنوان مسلح‌سازی بتن نیز شناخته می‌شود، یکی از مراحل کلیدی در ساخت و ساز به شمار می‌رود. این فرآیند شامل قرار دادن میلگردها یا جریان‌های فولادی درون قالب‌های بتنی پیش از ریختن بتن است تا با ترکیب آن‌ها، استحکام لازم برای تحمل بارهای وارده به سازه فراهم گردد.

موفقیت در ساخت هر سازه بتنی به دقت و صحت انجام آرماتوربندی وابسته است. این کار باید به گونه‌ای انجام شود که استحکام و دوام مطلوب سازه در طول عمر مفید آن تأمین گردد. بنابراین، آشنایی با اصول و نکات اجرایی آرماتوربندی اهمیت زیادی دارد.

نکات مهم قبل از آرماتوربندی

قبل از آغاز عملیات آرماتوربندی، چند نکته کلیدی باید مورد توجه قرار گیرد:

• میلگردها باید تمیز باشند و از هرگونه زنگ، روغن و آلودگی پاک شوند. بهتر است پیش از استفاده، میلگردها با سندبلاست تمیز گردند.
• نقشه‌ها و جزئیات آرماتوربندی باید به دقت مطالعه شوند تا هرگونه اشتباه در اندازه‌ها، فواصل و موقعیت‌های میلگردها شناسایی گردد.
• میلگردها باید به طور صحیح بریده و خم شوند تا در محل مورد نظر به درستی قرار گیرند. برای این کار می‌توان از دستگاه‌های خم‌کن استفاده کرد.
• میلگردها باید به خوبی گره خورده تا بعد از بتن‌ریزی جابه‌جا نشوند. برای گره‌زنی می‌توان از خاموت یا تنگ استفاده کرد.
• فواصل میان میلگردها و همچنین فاصله آن‌ها از قالب‌های بتنی باید طبق نقشه مشخص باشد.
• نصب سنجاقی‌ها در آرماتوربندی ستون‌ها ضروری است تا میلگردهای عمودی ثابت بمانند.
• قبل از بتن‌ریزی، آرماتوربندی باید از نظر دقت و کیفیت مجدداً بررسی شود.
• شرایط آب‌وهوایی نیز باید در نظر گرفته شود تا آرماتوربندی در برابر باران و باد مقاوم باشد.

 

 

انواع میلگرد سازه‌های بتنی

میلگردها به طور کلی بر اساس ترکیب آلیاژ، شکل ظاهری و ویژگی‌های فنی به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

• میلگرد ساده: این نوع میلگرد که به عنوان میلگرد نرمه نیز شناخته می‌شود، دارای مقطع دایره‌ای و سطحی صاف است.
• میلگرد آجدار: این دسته به میلگردهای آجدار تابیده نیز معروف است و معمولاً شامل آلیاژهای سخت و نیمه سخت می‌باشد.
• کابل‌های فولادی: این کابل‌ها که به سیم بکسل نیز شناخته می‌شوند، تحمل تنش‌های بالایی دارند و در بتن‌های پیش تنیده و پس تنیده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

بستن میلگردها

برای اتصال و بستن میلگردها به یکدیگر، معمولاً از سیم مفتول استفاده می‌شود. این کار می‌تواند با استفاده از دو روش اصلی انجام شود:

• روش ضربدری: در این روش، دو میلگرد به صورت عمود بر هم قرار می‌گیرند و سیم مفتول به شکل ضربدری از زیر و روی میلگردها عبور داده می‌شود.
• روش بستن از کنار: در این روش نیز میلگردها بر روی هم قرار می‌گیرند. اما سیم مفتول ابتدا از زیر میلگرد پایینی عبور کرده و سپس از کنار (بغل) میلگرد بالایی رد می‌شود. انتهای آن‌ها در این روش به هم متصل می‌شود. این روش معمولاً برای ساخت فونداسیون و سقف به کار می‌رود و به آن روش کراواتی گفته می‌شود.

 

خاموت (آرماتور عرضی)

خاموت که در اصطلاحات ساختمانی به آن رکاب یا کمربند نیز گفته می‌شود، معمولاً به شکل مقطع تیر تولید می‌گردد. این خاموت‌ها به صورت قائم قرار می‌گیرند و وظیفه اصلی آن‌ها مقاومت در برابر نیروهای برشی است. علاوه بر این، خاموت‌ها به حفظ موقعیت میلگردها در برابر نیروهای فشاری و کششی کمک می‌کنند.

 

تمیز کردن میلگردها

در استفاده از ابزار و مصالح ساختمانی، تمیزی مصالح از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این موضوع به‌ویژه در مورد میلگردها صدق می‌کند، زیرا چسبندگی مناسب بین فولاد و بتن نیازمند تمیزی سطح میلگردهاست. وجود گل و روغن بر روی میلگرد می‌تواند به مشکلاتی همچون خوردگی و خرابی میلگرد منجر شود. بنابراین، رعایت اصول تمیزی در مراحل اولیه کار ضروری است.

 

آشنایی با انواع آرماتورها

میلگردهای مورد استفاده باید کاملاً نو و تمیز باشند و هیچ گونه آلودگی نظیر چربی، ذرات بتن، گرد و خاک یا مواد زائد دیگر روی آن‌ها نباشد. وجود هر نوع آلودگی بر سطح میلگرد می‌تواند باعث کاهش اصطکاک و چسبندگی بین بتن و فولاد شود و در نتیجه کارایی آن را به عنوان آرماتور کاهش می‌دهد. همچنین، مقطع میلگرد نباید به دلیل زنگ‌زدگی تضعیف شده باشد. استفاده از میلگردهای زنگ‌زده فقط در صورتی مجاز است که زنگ‌زدگی به‌طور کامل با برس یا وسایل مشابه مانند سندبلاست پاک شود و قطر میلگرد پس از این عملیات حداکثر ۵/۰ میلی‌متر کاهش یابد.

مشخصات میلگردهای مصرفی در بتن مسلح در جدول زیر آورده شده است:

########

########

میلگردهای استفاده شده در بتن می‌توانند به صورت میلگرد ساده، آجدار و آجدار پیچیده باشند. به طور قاطع توصیه می‌شود که تمامی میلگردهای مورد استفاده در بتن (به جز خاموت‌ها) از انواع میلگردهای آجدار انتخاب شوند.

قطر، شکل، اندازه، تعداد و محل نصب آرماتورها باید مطابق با نقشه‌های اجرایی و دستورالعمل‌های مندرج در نشریه ۵۵ سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی باشد. پیش از آغاز عملیات بتن‌ریزی، لازم است که اتمام آرماتورگذاری به صورت کتبی به اطلاع دستگاه نظارت برسد و این اطلاع‌رسانی باید حداقل ۲۴ ساعت قبل از بتن‌ریزی انجام شود تا دستگاه نظارت زمان کافی برای بررسی داشته باشد. بتن‌ریزی بدون کسب اجازه کتبی از دستگاه نظارت مجاز نیست و همچنین آرماتورگذاری یا جابه‌جایی آرماتورها در حین بتن‌ریزی تحت هیچ شرایطی مجاز نمی‌باشد. البته مواردی مانند بتن‌ریزی با استفاده از قالب‌های لغزان که همزمانی آرماتورگذاری و بتن‌ریزی را اجتناب‌ناپذیر می‌سازد، از این قاعده مستثنی هستند.

 

وظایف مهندس ناظر در کنترل اسکلت بتنی

1. کنترل مهارت فنی اکیپ اجرایی و حضور مجری ذی‌صلاح
2. کنترل نقشه‌های سازه با معماری قبل از شروع به کار
3. کنترل تعداد ستون‌ها و دیوارهای برشی و محل اجرای آن‌ها
4. کنترل شبکه آرماتور ستون‌ها و دیوارهای برشی
   • کنترل شماره و نوع میلگردها
   • کنترل فاصله و پوشش میلگردها
   • کنترل اتصالات میلگردها
5. کنترل طول اورلب میلگردها
6. کنترل اجرای راه‌پله
7. کنترل اجرای قطعات مدفون داخل بتن در مقاطع مختلف
8. کنترل شاسی‌کشی آسانسور و جوش‌های آن
9. کنترل اجرای دال آسانسور
10. کنترل اجرای قلاب آسانسور
11. صدور گزارشات مرحله‌ای و گزارشات تخلف سازه‌ای
12. کنترل ایمنی اکیپ اجرایی
13. کنترل سقف‌ها
14. کنترل رعایت درز انقطاع در طبقات
15. کنترل شاقولی ستون‌ها قبل و بعد از بتن‌ریزی
16. کنترل قالب‌بندی ستون‌ها و سقف
17. هماهنگی با سایر ناظران جهت کنترل موارد مربوط به آن‌ها از طریق مالک

 

انواع آرماتوربندی

آرماتوربندی فونداسیون

آرماتوربندی فونداسیون پس از مشخص کردن محل قرارگیری ستون‌ها آغاز می‌شود. در مرحله اول، آرماتورها به‌صورت شبکه تحتانی در کف فونداسیون قرار داده می‌شوند و با استفاده از اسپیسر، فاصله میان شبکه مش و بتن ایجاد می‌شود. سیستم آرماتوربندی فونداسیون به‌صورت مش تحتانی یا ترکیبی از مش تحتانی و فوقانی اجرایی می‌شود. مش فوقانی فونداسیون در مرحله آخر نصب می‌شود. برای ایجاد فاصله مناسب میان مش فوقانی و تحتانی، از آرماتور خرک استفاده می‌شود و آرماتورهای شبکه با خم 90 درجه و طول معین شکل داده می‌شوند تا انتقال نیرو میان فولاد و بتن به خوبی انجام شود.

آرماتوربندی ستون

در آرماتوربندی ستون، ابتدا آرماتورهای طولی را در اندازه‌های مناسب برش داده و پس از خم کردن، در محل مناسب قرار می‌دهند. طول آرماتورها بر اساس ارتفاع ستون، ضخامت تیر یا دال و طول مهار تعیین می‌شود. سپس آرماتورهای طولی به آرماتورهای انتظار فونداسیون متصل می‌شوند و در نهایت، انواع آرماتورهای عرضی جای‌گذاری می‌شود.

آرماتوربندی دیوار بتنی

به دلیل شباهت دیوار بتنی به ستون بتنی، آرماتوربندی دیوار و ستون همزمان اجرا می‌شود. پیش از بتن‌ریزی، آرماتورهای انتظار با یک یا دو آرماتور افقی به یکدیگر وصل می‌شوند تا از حرکت آرماتورها جلوگیری شود. پس از بتن‌ریزی فونداسیون، آرماتورهای طولی به فونداسیون متصل شده و آرماتورهای افقی دیوارها به صورت 90 درجه خم شده و روی آرماتورهای طولی نصب می‌شوند. همچنین، میلگردهای سقف باید با خم 90 درجه به دیوار مهار شوند و در صورت کوتاهی، می‌توان از آرماتورهای تقویتی استفاده کرد.

آرماتوربندی سقف و تیر بتنی

در آرماتوربندی سقف و تیر بتنی، ابتدا باید آرماتورهای موردنیاز شامل آرماتورهای طولی و عرضی، رامکا، حرارتی، ممان منفی و دال راه‌پله تهیه شود. پس از برش و خم دادن آرماتورها، خاموت‌ها در آرماتورهای طولی ستون قرار داده می‌شوند و با استفاده از سیم مفتول، آرماتورهای طولی به میلگردهای انتظار ستون وصل می‌شوند. برای جلوگیری از خم شدن آرماتورهای طولی با طول زیاد، چوب‌های چهارتراش در پایین آن‌ها به کار می‌روند. سپس، دسته خاموت‌ها در فواصل معین جای‌گذاری و به آرماتورهای طولی وصل می‌شوند. پس از این مرحله، اسپیسر و مهار آرماتورهای طولی نصب می‌شود و در نهایت، آرماتورهای طولی در داخل ستون مهار می‌شوند.

 

انواع وصله آرماتورها(کوپلینگ میلگرد)

معمولاً چهار روش برای اتصال میلگردها به یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد که شامل:

• وصله پوششی: اتصال دو میلگرد با استفاده از اورلپ یا پوشش میلگردها از یکدیگر.
• وصله مکانیکی: استفاده از اتصال‌دهنده‌های ویژه مانند کوپلینگ برای اتصال دو میلگرد.
• وصله جوشی: اتصال میلگردها با استفاده از فرآیند جوش.
• وصله اتکایی: تکیه و اتکای دو میلگرد بر روی هم بدون استفاده از روش‌های فوق.