آرماتور حرارتی و موارد مصرف آن

معرفی آرماتور حرارتی و موارد مصرف آن

همواره یکی از مشکلات مهندسان در هنگام اجرای سقف های تیرچه بلوک جلوگیری از ترک خوردگی بوده است. پس از بتن ریزی سقف جهت جلوگیری از ترک خوردن بتن، از میلگردهای افت و حرارت استفاده می گردد. در واقع وظیفه عمده این میلگردها جلوگیری از تنش های ناشی از جمع شدگی و حرارت بتن است و به همین دلیل نیز آرماتور حرارتی نامیده می شوند. آرماتور حرارتی از انبساط و انقباض بتن و ایجاد ترک جلوگیری کرده و در نتیجه سبب کاهش عرض ترک ها می گردد.

آرماتور جلدی

آرماتور جلدی در تیرهای عمیق و فونداسیون هایی با ضخامت بسیار بالا استفاده می گردد.

آرماتور جلدی، جهت کنترل ترک های ناشی از تنش های حرارتی استفاده می شود. آرماتورهای جلدی برای پی طبق بند 9-20-8-6 مبحث 9 مقررات ملی ساختمان از رابطه زیر بدست می آید.
Ab=(1.6*dc*s)/100
این مقدار نباید در هیچ حال از یک میلگرد به قطر 10 میلیمتر در هر 200 میلیمتر کمتر باشد.
حجیم بودن بتن ریزی تابع عواملی چون ضخامت بتن , مقدار سیمان , نوع سیمان و شرایط دمای محیطی میباشد. در مانند ACI حد پایین ضخامت بتن برای تفکیک بتن ریزی حجیم تعیین نشده است و تنها به عنوان یک توصیه اجرایی بتن ریزی با ضخامت بیش از 90 سانتیمتر و با عیار سیمان بیش از 350 کیلوگرم در متر مکعب را میتوان بتن ریزی حجیم به حساب اورد .در بسیاری مواقع ، در المانهای بتنی غیر حجیم نیز مقدار قابل ملاحظه ای حرارت تولید می شود.

آیین نامه بتن آمریکا ACI آرماتور های جلدی را برای تیرهایی با عمق بیش از 36in یعنی همان 90 سانتی متر لحاظ کرده  و تنها در نواحی کششی لازم دانشته است

<br /> نکات مهم در آرماتور بندی

شبکه میلگرد کف پی : بتن نیز مانند بیشتر مصالح ساختمانی نیروی کششی را تحمل نمی کند. بهمین دلیـل در قطعـات بتنـیدر ناحیه ای که الیاف بتن تحت تاثیر نیروی کششی می باشند میلگردهای فولادی قـرار مـی دهنـد تـا نیـرویکششی را تحمل کند. در پی ها الیاف نزدیکتر به زمین تحت تاثیر بیـشترین نیـروی کشـشی واقـع مـی شـوندبهمین علت یک شبکه از میلگرد در پایین پی قرار می دهنـد. قطـر میلگـرد و فاصـله آنهـا از همـدیگر بوسـیلهمحاسبه بدست می آید .

آرماتورگذاری :
میلگردهای مصرفی باید نو ، تمیز، بدون هیچ گونه آلودگی نظیر چربی ها ، ذرات بـتن ، گـرد و خـاک و یـامواد زائد دیگر باشد. میلگردها قبل از مصرف باید کاملا پاکیزه باشند تا خللی به پیوستگی بتن و میلگردها واردنشود. مقطع میلگرد مصرفی نباید به علت زنگ زدگی تضعیف شده باشد . استفاده از میلگردهـای زنـگ زده بـهشرطی مجاز است که اولا زنگ زدگی قبلا با برس یا وسایل مشابه مورد قبول پاک شود ، ثانیا قطر میلگـرد پـساز برس زدن حداکثر ۵,۰ میلی متر کاهش یابد .
میلگردهای مصرفی در بتن بصورت میلگرد سـاده یـا آجـدار تهیـه مـی شـوند. توصـ یه مـی شـود تمـامیمیلگردهای مصرفی در بتن( به استثنای خاموت ها) از نوع میلگرد آجدار باشند . قطـر اسـمی میلگـرد سـاده ،قطری است که در برگ شناسایی آن ذکر می شود و معادل قطر دایره ای است کـه مـساحت آن برابـر مـساحتمقطع عرضی میلگرد باشد. در مورد میلگرد آجدار قطر اسمی معـادل قطـر اسـمی میلگـرد صـاف هـم وزن آناختیار می شود .

حمل و انبار کردن میلگردها :
آرماتورها به صورت کلاف ، شاخه ، شبکه های جوش شده یا بافته شده در کارخانـه ، تحویـل مـی شـوند.
میلگردهای مصرفی در بتن باید بدون خم شدگی تحویل کارگاه شوند ، معمولا میلگردهای به قطر ۶ میلی متر وکمتر بصورت کلاف تحویل می شوند .
مصرف میلگردها باقطرهای بالاتر از ۶ میلی متر بصورت کلاف مجاز نیست مگر اینکه وسیله مناسـبی بـرایبازکردن کلاف ها در کارگاه وجود داشته باشد و قطر کلاف بیش از ۲۰۰ برابر قطر میلگرد باشد .

 

در تمام مدت حمل ، تخلیه ، نگهداری و کارگذاری میلگردها باید آنها را در مقابل هرگونه زنگ زدگی و یـادیگر آسیب های فیزیکی و شیمیایی محافظت نمود. میلگردها نباید در تماس با خاک یـا مـصالحی باشـند کـهرطوبت را در خود نگه می دارد و عموما نباید میلگردها بـرای مـدت طـولانی در معـرض بـاران و بـرف و هـوایمرطوب قرار گیرند . در کارگاه باید میلگردها را بر حسب قطر و طبقه آنها مجزا و انبار نمود .
به هنگام حمل و تخلیه باید دقت شود که آرماتورها خصوصا شبکه جوش شده از صدمات مکانیکی یا تغییرشکل ها خمیری ، ضربه ناشی از پرتاب از ارتفاع و غیره مصون بوده و از گـسیختگی جـوش هـا در شـبکه هـایجوش شده جلوگیری شود .
 
بریدن و خم کردن آرماتور :
بریدن و خم کردن آرماتور باید مطابق نقشه ها و مشخصات اجرایی در کارگاه پیمانکار یا کارخانه تولیدکنندهانجام شود. انتخاب تجهیزات بریدن و خم کردن ، شعاع انحنا میلگرد و خم کردن بایستی به درستی انجام شـود. بریدن میلگردها باید با وسایل مکانیکی صورت گرفته و خم کـردن آرمـاتور بایـد بـه روش سـرد انجـام شـود.
 
استفاده از حرارت برای خم کردن فولاد مجاز نیست .
خم کردن میلگردهای داخل بتن نظیر میلگردهای انتظار یا بازکردن میلگردهای خم شده مجاز نیـست مگـر درمواردی که در نقشه های اجرایی پیش بینی شده باشد. در این موارد برای شکل دادن مجدد باید به ویژگیهـایفولاد مصرفی توجه شود . باز و بسته کردن خمها به منظور شکل دادن مجدد به هیچ وجه مجاز نیست .
در دمای کمتر از ۵- درجه خم کردن میلگردها مجاز نیست .

بستن و کار گذاشتن آرماتورها :
هنگام نصب ، میلگردها باید عاری از هرگونه آلودگی باشند و کلیه آلودگیها باید قبل از نـصب و کارگـذاریمیلگردها زدوده شود و تا شروع مرحله بتن ریزی از آلودگی ها محفوظ بماند. آرماتورها با توجه به قطر ، طول وشکل بایستی در محلهای تعیین شده به نحوی مستحکم و ثابت شوند که هنگام بـتن ریـزی هیچگونـه تغییـر وجابجایی در آنها صورت نگیرد .
به منظور کنترل و تامین پوشش بتن می توان از قطعات بتنی (لقمه ها)
یا خرک های فلزی به ابعاد ، مقاومت و تعداد لازم استفاده نمود. لقمه های بتنی بایـد دارای مفتـول بـوده و بـااستفاده از این مفتول ها به میلگردهای اصلی کاملا محکم شوند. استفاده از قطعه سـنگ ، لولـه هـای فلـزی وقطعات چوب برای نگهداری میلگردها و تامین پوشش بتن مجاز نیست .
 
 
وصله کردن آرماتورها :
حتی الامکان باید میلگردهای مصرفی به صورت یکپارچه باشند . تمـام اتـصالات میلگردهـا بایـد در نقـشه هـایاجرایی منعکس گردد و تعداد اتصالات به حداقل ممکن کاهش یابد. در صورتی که وجود اتصال اجتناب ناپـذیرباشد. این اتصالات باید در مقاطعی قرار داده شوند که تنش وارده بر عضو یا قطعه بتنی حداقل باشد و از تمرکزتمامی وصله ها در یک مقطع نیز خودداری شود .
در قطعات تحت خمش و خمش توام با فشار نباید بیش از نصف میلگردها در یک مقطه وصله شوند . در صـورتوجود کشش یا کشش ناشی از خمش حداکثر ۳/۱ ( نسبت ۱ به ۳ ) میلگردها در یـک مقطـع را مـی تـوان بـهوسیله پوششی وصله نمود . وصله کردن میلگردهای تحتانی قطعات خمشی در وسط دهانه یا نزدیک به آن و یـامیلگردهای بالایی قطعه خمشی روی تکیه گاه یا نزدیک آن مجاز نیست. بطور کلی هر وصله باید ۴۰ برابر قطرمیلگرد ، با وصله مجاور فاصله داشته و در یک مقطع قرار نگیرد .
 
جوشکاری آرماتور :
اتصال میلگرد ها از طریق جوشکاری با روش نوک به نوک ، خمیری یا جوش ذوبی بـا الکتـرود بـا دسـتوروموافقت قبلی مهندسین مشاور مجاز می باشد . در این خصوص رعایت ضوابط آیین نامه بتن ایران الزامی است اتصال جوشی میلگرد سرد اصلاح شده جز با روشهای خاص ، مناسب و تحت کنترل دقیق مجاز نمی باشد .
در صورتی که برای هر نوع فولاد ، الکترود مخصوص و روش جوشکاری مناسب اختیـار شـود مـی تـوان از روشاتصال جوش ذوبی استفاده نمود .
 
پوشش محافظ بتنی روی میلگرد :
پوشش بتنی میلگردها عبارت است از حداقل فاصله رویه میلگـرد اعـم از طـولی و عرضـی تـا نزدیکتـرینسطح بتن . فرد مجری باید نهایت دقت را در نصب میلگرد و نیز ریختن و متراکم نمودن بتن بـه عمـل آورد تـاباعث جابجایی و تغییر محل آرماتورها نگردد . ضخامت و پوشش بتن نباید از قطـر میلگردهـای مـصرفی کمتـراختیار شود .ضخامت پوشش هیچ گاه نباید از حد اکثر قطر شن مصرفی( برای شن تا قطر ۳۲ میلی متر) کمتر اختیار شود. در مورد شن بزرگتر از ۳۲ میلی متر ضخامت پوشش حداقل مساوی قطر بزرگترین شن به اضافه ۵ میلی متر اختیار می شود .
در صورتی که بتن مستقیما روی خاک ریخته شود و بطور دائم در تماس با خـاک باشـد بایـد حـداقل ضـخامتپوشش ۷۵ میلیمتر اختیار شود . اگر سطح بتن نقش دار باشد ضخامت پوشش از عمق فرورفتگی انـدازه گیـری می شود .

قطع آرماتورهای دیواربرشی

Longitudinal reinforcement shall extend beyond the point at which it is no longer required to resist flexure by least 0.8ℓw, except at the top of a wall

قطع آرماتورهای قائم در دیوار برشی در مکانی است که دیگر به آنها نیازی نیست. قطع آرماتورهای دیوار برشی تا حدود زیادی شبیه به قطع آرماتورهای تقویتی در تیرها می‌باشد (دیوار را به عنوان یک تیر قائم تصور کنید). در بند 9-21-3-1-3 مبحث نهم نیز به این مورد اشاره شده است:
بند 9-21-3-1-3 مبحث نهم: میلگردها باید از محل مقطعی که وجودشان دیگر برای تحمل خمش لازم نیست بطول حداقل برابر با d یا 12 برابر قطر میلگرد هرکدام بزرگترند، ادامه داده شوند.
در این بند d عمق موثر مقطع می‌باشد. در دیوار برشی، عمق موثر برابر 0.8lw لحاظ می‌شود. مقدار 0.8lw نیز منطقی بوده و برای گسترش ترک‌های برشی قطری به سمت بالای دیوار است. در شکل زیر، تفسیر بند 18.10.2.3 از آیین‌نامه ACI318-14 نشان داده شده است. نکات مهم این بند که در شکل زیر نشان داده شده است، را می‌توان بصورت زیر خلاصه نمود:

Longitudinal reinforcement shall extend beyond the point at which it is no longer required to resist flexure by least 0.8ℓw, except at the top of a wall

. منظور از top of a wall، روی دیواری است که بالاتر از آن دیگر به تعدادی میلگرد نیازی نیست. منظور قسمت انتهایی کل دیوار نیست. به سبب آنکه مقدار لنگر در ارتفاع دیوار کم می‌شود، در مقاطعی از دیوار، نیازی به آرماتورهای طولی نبوده و می‌توان از آنها کاست. مقدار آرماتورهای مورد نیاز براساس لنگر ضریبدار (Mu) در هر مقطع از دیوار و مقایسه آن لنگر با ظرفیت خمشی مقطع دیوار تعیین می‌شود.
. میلگردهای a مقاومت طراحی مورد نیاز Phi*Mn را برای لنگر ضریبدار Mu فراهم می‌کند.
. اگر میلگردهای b قطع می‌شوند، به سبب اینکه در جایی هستند که احتمال جاری شدن وجود دارد (مقطع بحرانی) بایستی طول آنها از Ld (با لحاظ نمودن 1.25 برابر Fy) بیشتر باشد. همچنین میلگردهای b بایستی به میزانی بیشتر از 0.8lw از محلی که دیگر به آنها برای مقاومت خمشی نیازی نیست، ادامه داده شوند.
At locations where yielding of longitudinal reinforcement is likely to occur as a result of lateral displacements, development lengths of longitudinal reinforcement shall be 1.25 times the values calculated for fy in tension
. این روند برای بقیه آرماتورهای طولی نیز می‌تواند رعایت شود.