۵۰۰ 
از نظر مهندسی در ساخت ساختمان نباید بیشتر از یک یا نهایتا دو نوع میلگرد با قطر و طول یکسان استفاده شود در نتیجه برای تقویت نقاط حساس ساختمان مانند فونداسیون یا ستون‌ها چاره‌ای نداریم جز اینکه از میلگردهای تقویتی استفاده کنیم. بنابراین از میلگرد تقویتی با هدف مقاوم‌سازی نقاطی از ساختمان که به استحکام بیشتری نیاز دارند استفاده می‌کنیم. امروزه در اکثر ساخت و سازها از میلگرد تقویتی استفاده می‌شود چون در گذشته شاهد آن بوده‌ایم که هنگام وقوع زلزله بعضی از ساختمان‌ها شدیدا تخریب می‌شدند. این اتفاق به این دلیل رخ می‌دهد که سازه ساختمانی از قدرت لازم برای تحمل فشار و نیروی وارده به آن برخوردار نیست و اصطلاحا بار ساختمان بیش از توانش است. در این شرایط به دلیل پایین بودن تحمل میلگردها از میلگرد تقویتی استفاده می‌شود و در نتیجه ضعف چنین ساختمان‌هایی پوشش داده می‌شود و ایمنی آن افزایش می‌یابد. در یک ساختمان نقاط حساسی مثل ستون‌ها، فونداسیون و سقف وجود دارند که همگی نیاز به تقویت توسط میلگردهای تقویتی دارند و همین مسئله هزینه‌ی ساختمان‌سازی را بالا می‌برد اما به دلیل زلزله‌خیز بودن و فعال بودن گسل‌های ایران عاقلانه است که در ساختمان‌سازی از آن استفاده کنیم تا از خسارت‌های جبران‌ناپذیر جانی و مالی آینده اجتناب کرده باشیم.
آنچه در این مقاله خواهید خواند:
- میلگرد تقویتی چیست
- میلگرد تقویتی در فونداسیون
- میلگرد تقویتی در تیرچه
- محاسبه میلگرد تقویتی
- نقشه خوانی میلگرد تقویتی
- نحوه محاسبه وزن میلگرد تقویتی
- انواع آرماتوربندی میلگرد تقویتی
میلگرد تقویتی چیست
مهمترین و پرکاربردترین مقطع فولادی، میلگرد است که به دلیل خواص ساختاری ممتازی که دارد از آن در بتن که اصلی‌ترین عنصر سازنده ساختمان است استفاده می‌شود تا از ساختمان در برابر نیروهای کششی و خمشی وارده محافظت کند. بتن به خوبی می‌تواند نیروهای فشاری وارده را تحمل کند اما مقاومتش در برابر نیروهای کششی و خمشی کم و ناچیز است. بنابراین بدون استفاده از میلگرد در بتن، ساختمان در مقابل حوادث طبیعی مخصوصا زلزله آسیب‌پذیر می‌شود و استفاده میلگرد و بتن در کنار یکدیگر در ساختمان‌سازی از هر نظر ایمنی ساختمان را تا حد مطلوب تأمین می‌کند. اما گاهی نیاز است که ساختمان در برابر نیروهای وارده باز هم بیشتر تقویت شود که در این شرایط از میلگرد تقویتی استفاده می‌شود. از میلگردهای تقویتی معمولا در سه بخش اصلی ساختمان یعنی دیوارهای برشی، تیرچه‌ها و فونداسیون استفاده می‌شود. فاکتورهایی مانند قطر و ارتفاع میلگردهای تقویتی و همینطور فواصل آن‌ها از یکدیگر استحکام ساختمان را تعیین می‌کنند. استفاده‌ی زیاد از میلگرد تقویتی، کار بتن‌ریزی را سخت می‌کند بنابراین در این شرایط می‌بایست میلگردهای قطورتر با فواصلی نزدیک‌تر به کار روند تا نیاز به استفاده از میلگردهای تقویتی کمتر شود. میلگردهای تقویتی در کنار میلگردهای دیگر به کار می‌روند و نقش مکمل آن‌ها را بازی می‌کنند. اگر بخواهیم تعداد میلگردهای تقویتی را کاهش دهیم باید از میلگردهای تقویتی قطورتر با طول بیشتر استفاده کنیم.
بیشتر بخوانید: فنداسیون یا پی ساختمان
میلگرد تقویتی در فونداسیون
به قسمت زیرین ساختمان و سطح زمینی که زیر آن قرار گرفته است مجموعا فونداسیون یا پی می‌گویند. وزن یک ساختمان یا سازه ابتدا به اسکلت آن وارد شده پس از آن به ستون‌ها و سپس به فونداسیون منتقل می‌شود. در نهایت وزن کل ساختمان که به فونداسیون وارد آمده به زمین انتقال می‌یابد. بنابراین فونداسیون نقش اصلی محافظت از ساختمان را ایفا می‌کند و باید به گونه‌ای طراحی شود که در مقابل نیروهای ایستایی و دینامیکی وارده بر ساختمان مقاومت زیادی داشته باشد. هنگام وقوع زلزله بیشترین فشار به همین بخش زیربنایی ساختمان وارد می‌شود به همین علت برای افزایش استحکام و مقاومت فونداسیون از میلگردهای تقویتی استفاده می‌شود که بر طبق محاسبات مخصوصی خم و برش داده شده‌اند و در قسمت انتهایی فونداسیون قرار گرفته‌اند. همواره قیمت آهن‌آلات بر روی یکدیگر اثر می‌گذارد و بنابراین قیمت میلگرد تقویتی فونداسیون نیز تحت تأثیر قیمت مقاطع فولادی دیگر مخصوصا میلگرد و میلگرد آجدار است. هنگام به کار بردن میلگرد تقویتی در قسمت‌های فوقانی فونداسیون از آرماتور تقویتی خرک که به آن آرماتور پایه‌دار نیز گفته می‌شود استفاده می‌شود.
میلگرد تقویتی در تیرچه
سقف یک ساختمان تیرچه بلوک از اجزای مختلفی ساخته شده است اما مهمترین بخش آن تیرچه است و مقاومت سقف در برابر نیروی کششی به دلیل وجود همین تیرچه‌ها در سقف است. معمولا برای آنکه مقاومت تیرچه را بالا ببریم آن را به میلگرد آجدار مسلح می‌کنیم اما گاهی کافی نیست و لازم است باز هم به استحکام سقف بیافزاییم که در این موارد می‌توانیم از میلگرد تقویتی در کنار تیرچه بلوک استفاده کنیم. طول میلگرد تقویتی تیرچه نباید زیاد باشد زیرا در این صورت از تیرچه بلوک و سقف بیرون می‌زند همچنین هر چه تعداد بیشتری از میلگردهای تقویتی را با فاصله کمتر از هم به کار بندیم استحکام سقف بیشتر خواهد شد. یکی از میلگردهای تقویتی متداول و رایج در جهت مقاوم‌سازی و استحکام‌بخشی سقف، میلگرد تقویتی اتکا است. در زبان روسی اتکا به معنای اردک است و چون شکل آرماتوربندی این میلگرد تقویتی شبیه به اردک است به آن اتکا می‌گویند.
بیشتر بخوانید: انواع وصله میلگرد آجدار در بتن
محاسبه میلگرد تقویتی
برای محاسبه میلگرد تقویتی در فونداسیون و همینطور محاسبه میلگرد تقویتی تیرچه و یا محاسبه هر میلگرد تقویتی دیگری مهندسان با استفاده از نرم‌افزار Etabs و نقشه‌های المان به طور دقیق میزان میلگرد تقویتی مورد نیاز را محاسبه می‌کنند. اما روش ساده‌تر و سریع‌تری نیز برای محاسبه میلگرد تقویتی وجود دارد که در آن به نقشه یا نرم‌افزار نیاز نیست که در ادامه به آن می‌پردازیم. این روش سرانگشتی اگر چه دقت کمی دارد اما چنانچه تجربه کافی وجود داشته باشد برآورد قابل قبولی از مقدار میلگرد تقویتی مورد نیاز ارائه می‌دهد. این برآورد با در نظر گرفتن قیمت میلگرد تقویتی در بازار روز فولاد می‌تواند قیمت کل میلگردهای تقویتی یک پروژه ساختمانی را تخمین بزند و از این نظر می‌تواند در پروژه‌های ساختمانی به کمک مدیران و تصمیم‌گیرندگان بیاید. در این روش میزان تخمین میلگرد مورد نیاز برای سازه‌های ساختمانی مطابق جدول زیر در سه دسته طبقه‌بندی می‌شوند.
|
میلگرد مورد نیاز |
حجم ساختمان (متر مکعب) |
سازه‌های ساختمانی |
|
1 |
105 |
انبارها و سازه‌های مخصوص بارگذاری |
|
1 |
13.5 |
دفاتر اداری، مراکز خرید، بیمارستان‌ها و هتل‌ها |
|
1 |
15.5 |
ساختمان‌های مسکونی و مدارس |
همانطور که از جدول مشخص است برای انبارها که به ایمنی بالایی احتیاج نیست مقدار میلگرد کمتری به نسبت بیمارستان‌ها و یا مدارس مورد نیاز است. به عنوان مثال برای انباری که 1050 متر مکعب حجم دارد 10 تن میلگرد کافی است اما برای هتل‌ها و مراکز خرید که ایمنی بسیار اهمیت دارد به مراتب به میلگرد و همینطور میلگرد تقویتی بیشتری نیاز داریم. فرض کنیم بخواهیم مرکز خریدی با همان حجم 1050 متر مکعب بسازیم در این صورت به چند تن میلگرد نیاز خواهیم داشت؟
1050÷13.5=77.8 تن
بنابراین برای ساخت این مرکز خرید تقریبا به 78 تن میلگرد احتیاج است که این یعنی به نسبت انبار 7.8 برابر بیشتر به میلگرد نیاز داریم تا استانداردهای ایمنی را به طور کامل رعایت کرده باشیم. این روش با اینکه مقدار میلگرد مصرفی را به صورت دقیق تعیین می‌کند اما در مورد تعداد و محل استفاده‌ی میلگردهای تقویتی اطلاعی بدست نمی‌دهد و این دو مورد پراهمیت به طور کامل بر اساس تجارب نیروی انسانی تعیین می‌شوند.
بیشتر بخوانید:مقدار میلگرد مصرفی برای ساختمان سازی
نقشه خوانی میلگرد تقویتی
در نقشه‌ی یک ساختمان لازم است همه‌ی انواع میلگردهای استفاده شده به همراه مشخصات آن‌ها وجود داشته باشد بنابراین برای اینکه نقشه شلوغ نشده، بتوان راحت آن را فهمید و از آن در ساخت بهره برد نیاز است تا از یک زبان نمادین یکسانی برای نمایش میلگردها و همینطور میلگردهای تقویتی استفاده شود. فرم کلی نمایش میلگردها در این زبان استاندارد به صورت کلی زیر است:
AØB@C
در این طریقه‌ی نمادگذاری A بیانگر تعداد، B بیانگر قطر (به میلیمتر) و C بیانگر فاصله‌ی میلگردها (به سانتی‌متر) از یکدیگر است. به عنوان مثال اگر عبارت 10@25Ø16 در پلانی از نقشه دیده شود به این معناست که در آن بخش از ساختمان لازم است 16 عدد میلگرد با قطر 25 میلیمتر و با فاصله‌ی 10 سانتی‌متر از یکدیگر به کار رود. اگر در پلانی از نقشه به عبارت ۲۵Ø۲ بر بخوریم منظور این است که در این بخش از ساختمان از دو میلگرد با قطر 25 میلیمتر به عنوان میلگرد تقویتی استفاده کنید. در این‌گونه نمادگذاری‌ها گاه میلگرد تقویتی با عبارت ADD از سایر میلگردها متمایز می‌شود.
تصویر شماره 1 - میلگرد تقویتی
نحوه محاسبه وزن میلگرد تقویتی
برای بدست آوردن وزن کل میلگردهای تقویتی لازم است ابتدا وزن واحد آن‌ها یعنی وزن یک متر از آن‌ها را محاسبه کرده سپس با توجه به روش زیر وزن کل آن‌ها بدست می‌آید.
طول کل میلگرد تقویتی * وزن واحد میلگرد تقویتی * تعداد میلگرد تقویتی = کل وزن میلگردهای تقویتی
انواع آرماتوربندی میلگرد تقویتی
به فرآیندی که میلگردها را خم کرده و به یکدیگر متصل می‌کند آرماتوربندی گفته می‌شود. پس از آنکه مراحل بالا طی شد و تعداد و نوع میلگردهای تقویتی مشخص شد لازم است این میلگردها و سایر میلگردهای مورد نیاز سازه به طور هم‌زمان آرماتوربندی شوند.
شکل آرماتوربندی میلگردهای تقویتی انواع مختلفی دارد که به نوع اتکا و خرک آن اشاره شد. با استفاده از میلگرد تقویتی راستا، میلگرد تقویتی خاموت، میلگرد تقویتی سنجاقی و میلگرد تقویتی رکابی نیز می‌توان دیگر اشکال گوناگون آرماتوربندی را به کار بست که هر کدام کاربرد مخصوص به خود را دارند مثلا میلگرد تقویتی خاموت دور تا دور ستون‌ها آرماتوربندی می‌شود تا استحکام ستون در برابر انواع نیروهای وارده را بهبود بخشد. قیمت انواع میلگردهای تقویتی مانند میلگرد خاموت ارتباط مستقیم و تنگاتنگی با قیمت میلگرد دارد و چنانچه مثلا قیمت میلگرد آجدار بالا برود قیمت میلگرد خاموت نیز بلافاصله افزایش می‌یابد.
آرماتورهای مختلف با در نظر گرفتن دو عامل زیر انتخاب می‌شوند.
- المان‌های مربوط به سازه
اینکه آرماتور به کدام بخش از سازه مانند فونداسیون، ستون، دال، دیوار، سقف و... مربوط است در انتخاب درست آرماتور نقش دارد.
- المان‌های مربوط به میلگرد
اینکه میلگردها و میلگردهای تقویتی چه طول، قطر و وزنی داشته باشند در انتخاب نوع آرماتور مناسب اثرگذار است همینطور اینکه چه شکلی باشند یعنی مثلا صاف و راست، دارای خم و شکستگی و یا به صورت منحنی باشند نیز در انتخاب آرماتور موثر نقش دارد.