برای اجرا و ساخت انواع پروژه های ساختمانی از مصالح زیادی استفاده می شود که هر کدام وظایف منحصر بفرد خود را دارند. در این بین تمامی این مصالح استفاده از بتن و مصالح مکمل آن مانند آرماتورها و میلگردهای حرارتی از اهمیت بسیاری زیادی برخوردارند و کاربرد فراوانی دارند.
میلگرد حرارتی از اجزای سقف تیرچه و بلوک می باشد که استفاده از آن باعث کم شدن تنش‌های حرارتی وارده به بتن سقف می‌گردد. به میلگرد حرارتی، آرماتور جمع شدگی ، حرارت ، انقباض یا افت نیز می گویند. در این مقاله از رادیاب قصد داریم درباره موارد میگرد حرارتی و کاربرد و محاسبه مقدار میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک را به شما بگوییم. با ما همراه باشید.
میلگرد حرارتی چیست؟
میلگرد های حرارتی برای جلوگیری از ایجاد ترک در سقف ها و به خصوص سقف تیرچه بلوک کاربرد زیادی دارند. از مهمترین مشکلات سقف تیرچه بلوک ترک خوردن بتن آن می باشد که برای جلوگیری از این موضوع میلگردهای حرارتی مورد استفاده قرار گرفته می شوند. میلگرد حرارتی از ایجاد ترک عمیق در بتن و شکستن و ریزش آن جلوگیری می کند. میلگردهای حرارتی که به آنها آرماتورهای حرارتی هم گفته می شود با قرارگیری درون بتن با آن درگیر می شوند و اجازه ترک های عمیق به بتن را نخواهند داد.
سایز و ویژگی های میلگرد حرارتی
اگر میلگرد ساده باشد، قطر میلگرد حرارتی حداقل ۵ میلی متر و اگر میلگرد دارای مقاومت بالایی باشد، قطر میلگرد از نوع حرارتی ۴ میلی متر خواهد بود. حداکثر فاصله بین دو میلگرد ۲۵ را سانتی متر در نظر می گیرند. به طور کلی قطر این نوع میلگرد بین ۶ تا ۶.۵ می باشد و گاهی اوقات از سایز ۸ هم استفاده می شود.
بیشترین فاصله میلگردها از هم، ۲۵ سانتی متر است. در صورتی که میلگرد بالایی تیرچه داخل در ۵ سانتی متری پایینی قرار داده شود، آنرا به عنوان میلگرد حرارتی در نظر میگیرند. طول این میلگردها حداقل تا فاصله دهانه آزاد از تکیه گاه به سمت درون دهانه امتداد پیدا می کنند.
هر متر مربع به چه مقدار میلگرد نیاز دارد؟
بعضی از افراد این تصور را دارند که هزینه ساخت اسکلت بتنی کمتر از اسکلت فلزی است، این باور کاملا غلط است و هزینه ها تقریبا با هم برابر و یکسان هستند. در برخی موارد هزینه تمام شده در اسکلت های بتنی چیزی بیشتر از اسکلت های فلزی می باشد. به طور کلی اسکلت بتنی ترکیبی از بتن و آرماتور است که اگر بخواهیم با یک اسکلت تمام فلزی مقایسه کنیم، وزن بتن چیزی حدود ۳۵ درصد کمتر از اسکلت فلزی است.
اگر طبق نقشه اسکلت فلزی با مقاوم سازی ساختمان با استفاده از مهاربند هم مرکز در نظر گرفته شده باشد، میزان مقاطع لازم بین ۴۰ تا ۷۰ کیلوگرم به ازای هر متر مربع تخمین زده می شود. در صورتی که اگر هزینه های بتن ریزی، زمان زیادی که برای اجرای کار نیاز است، مقدار آرماتور و اجرت کار را در نظر بگیریم این کمبود وزن نسبت به فولاد را جبران می کند. ولی اگر مهاربندی غیر هم مرکز باشد، این مقدار بین ۵۰ تا ۷۵ کیلوگرم در نظر گرفته می شود.
در اسکلت های بتنی با قاب خمشی و دیوار برشی به ازای هر متر مربع ۳۵ تا ۶۰ کیلوگرم، برای اسکلت بتنی با قاب خمشی ویژه حدود ۴۵ تا ۷۰ کیلوگرم و برای قاب خمشی معمولی بین ۴۰ تا ۵۵ کیلوگرم به ازای هر متر مربع آهن آلات مورد نیاز است.
در سازه های فولادی با قاب خمشی ویژه بین ۷۰ تا ۱۲۰ کیلوگرم ولی در نوع معمولی چیزی بین ۷۰ تا ۱۱۵ کیلوگرم در نظر گرفته می شود. این مقادیر در اسکلت های بتنی کاملا متفاوت است.
کاربرد میلگرد حرارتی در سقف
میلگرد حرارتی کاربردهای مختلف در سقف های مختلف دارد. نصب این میلگرد به روش های مختلفی صورت میگیرد که در ادامه به آنها اشاره می کنیم:
استفاده و بستن میلگرد حرارتی در سقف
نحوه نصب میلگردهای حرارتی روی سقف به صورت چپ و راست است. در شرایطی که بتن سرد شود یا افت حرارت پیدا کند، از ترک خوردن آن جلوگیری می کند. روش نصب این میلگرد به این صورت است: در یک سوم بالای ضخامت دال بتنی قرار گرفته می شود. این میلگرد، نقش باربری هم دارد و هنگام وقوع حادثه از تخریب بتن جلوگیری میکند.
استفاده از میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک
سقف تیرچه و بلوک در آن از تیرچه به همراه بلوک های سفالی یا سیمانی استفاده می شود و سپس برای کاهش مقاومت کششی، سقف تیرچه بلوک را بتن ریزی می کنند. میلگرد حرارتی در اینجا به بتن کمک می کند تا از جمع شدگی آن جلوگیری کند. میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک به تنهایی قرار داده نمی شود و در اصل مکمل میلگردهای داخلی می باشد.
میلگرد حرارتی یا همان آرماتور حرارتی به صورت عمود و چپ و راست در تیرچه قرار گرفته و با تنش های افت حرارت بتن که باعث ترک خوردگی آن خواهد شد مقابله می کند. این میلگردها به صورت یک شبکه و به روش جوش سرد یا مفتول به هم متصل و تبدیل به آرماتور حرارتی می شوند.
استفاده از میلگرد حرارتی در سقف عرشه فولادی
ساختمان هایی که دارای سقف عرشه فولادی هستند از اسکلت فلزی ساخته شده اند. میلگردهای حرارتی معمولا بعد از اینکه گل میخ ها نصب شدند، به شکل یک شبکه مش، آرماتور بندی می شوند. فاصله میلگردها به طور دقیق توسط مهندسین معمار محاسبه می شود، چراکه قرارگیری نادرست آنها باعث خسارت به کل سازه ها می شود.
استفاده از میلگرد حرارتی در سقف اسکلت بتنی
سقف هایی که اسکلت بتنی دارند، میلگردهای حرارتی دقیقا پس از اینکه ورق های فولادی سرجای خود قرار گرفتند نصب خواهند شد. وظیفه این نوع میلگردهای حرارتی در این نوع سقف ها تقسیم و تنظیم حرارت می باشد و اجازه نمی دهند که اسکلت بتنی بر اثر انقباض و انبساط دچار ترک های عمیق تری گردد.
استفاده از میلگرد حرارتی در دیوار حائل
مهندسین معمار بر میلگردهای افقی بیشتر تاکید می کنند و در این صورت میلگردهای حرارتی بایستی ۲۵ درصد دیوار حائل بتنی را شکل دهند. برای کم شدن آثار حرارت در دیوارهای حائل بتنی از میلگردهای حرارتی به شکل عمودی و افقی استفاده می شود. در صورتیکه تاکید بر نصب عمودی میلگردهای حرارتی باشد می بایست ۱۵ درصد دیوار حائل بتنی را پوشش دهند.
کاربردو محاسبه مقدار میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک
به‌طور کلی برای محاسبه‌ی میلگرد حرارتی مورد نیاز برای استفاده در سقف، حرف اول و آخر را مهندس سازه‌ی پروژه و آیین‌نامه‌ی ضوابط استفاده از میلگرد حرارتی در ساختمان می‌زند. اما برای اینکه کمی با نحوه‌ی محاسبات و ضوابط این کار آشنا شوید، لازم است مواردی را مطرح کنیم.
1. نوع میلگرد
اصولا برای کاهش دادن هزینه و با توجه به عدم نیاز درگیری آرماتور با بتن از نظر کششی، نیازی نیست که از میلگرد آجدار استفاده کرد. بنا براین، بهترین کار این است که از میلگردهای ساده به عنوان میلگرد حرارتی استفاده کرد.
2. سایز میلگرد
در حالت معمولی سایز میلگرد استفاده شده به عنوان میلگرد افت و حرارت، 5 تا 6 میلی‌متر است که این سایز با توجه به نوع میلگرد تعیین می شود. اما باید در نظر داشته باشید که قطر میلگرد بر اساس محاسبات مهندسی، ممکن است تغییراتی هم داشته باشد و به میلگرد با قطر بزرگ‌تر نیاز پیدا کنید.
3. مقدار میلگرد
با مشخص شدن فاصله قرار گیری میلگردها از یکدیگر، می‌توان مقدار میلگرد حرارتی مورد استفاده در سقف را حساب کرد. به‌طور کلی، فاصله میلگردهای حرارتی نباید بیش از 50 سانتی‌متر و یا بیش از 5 برابر ضخامت دال باشد. به همین خاطر، فاصله‌ی 25 سانتی‌متر برای قرار گرفتن میلگردهای حرارتی در ساختمان‌های کوچک، مقدار کامل مناسبی است.
4.وزن میلگرد
متخصص سازه، بعد از در نظر گرفتن نوع میلگرد و محاسبه‌ی قطر آن، اندازه‌گرفتن ضخامت دال و محاسبه‌ی فواصل استفاده، تعداد میلگرد مورد نیاز را محاسبه می نماید. پس از آن با توجه به حداکثر وزن استاندارد برای سقف و محاسبه‌ی بتن، تیرچه و بلوک موجود، وزن مجاز برای میلگردهای حرارتی را محاسبه میکند.
البته در محاسبات مهندسی، این مرحله در ابتدا محاسبه می‌شود تا در صورت نیاز، نوع و قطر میلگرد مورد استفاده برای رسیدن به وزن استاندارد، کاهش پیدا کند.
حدود هزینه میلگرد مصرفی در ساختمان چقدر است؟
برای شروع هر پروژه ساختمانی ممکن است شما یکسری هزینه ها ( عملیات تخریب، خاکبرداری، پروسه بنایی، قالب بندی های چوب و فلز، عملیات فولادی سبک و سنگین و اجرای آرماتور و تیرآهن، بتن ریزی، اجرای سقف و…) را داشته باشید.
همینطور در بحث برآورد هزینه ها باید به نوع ساختمان و موقعیت مکانی بنا شدن این پروژه، مدت زمان لازم برای تمام شدن ساختمان، تعداد نیروی انسانی و مکانیکی که به آنها نیاز است باید توجه کرد. هزینه های گفته شده تنها بخشی از هزینه های کلی است ولی برای برآورد هزینه تمام شده مقاطع که موضوع اصلی مورد بحث ما است ابتدا نکته ای که باید مد نظر قرار دهید ابعاد و وزن محصول می باشد.
برای محاسبه مقدار میلگرد از دو روش می توان استفاده کرد:
محاسبه تقریبی:
محاسبه هزینه کلی آرماتور مصرفی برای هر متر مربع، متناسب با سازه (اسکلت بتنی یا فولادی) بوده و از حاصلضرب ۴۰ تا ۳۵ کیلوگرم بر متر مربع در مساحت زیر بنای ساختمان بدست می آید. عموما در ساختمان های مسکونی و آپارتمانی به ازای هر متر مربع از زیر بنای ساختمان ۴۵ کیلوگرم آرماتور مورد استفاده قرار میگیرد که این مقدار با توجه به نوع کاربری و طراحی ساختمان متغیر است. به همین دلیل برای محاسبه مقدار مقاطع مورد استفاده در ساختمان ابتدا باید نوع اسکلت ساختمان مشخص باشد.
متره میلگرد:
طبق این روش مقدار آرماتور مورد نیاز با توجه به نقشه ستون، تیر، سقف و فونداسیون به صورت دقیق برآورد می شود. برای متره کردن می توانید از جدول لیستوفر استفاده کنید. جدول لیستوفر، جدول از پیش طراحی شده و شامل ۴ ستون می باشد. در ستون اول از سمت چپ پوز های آرماتور، ستون دوم سایز آرماتور، ستون سوم طول میلگرد و در ستون چهارم تعداد مقطع را وارد نمایید. در پایان شما طول و وزن میلگرد به تفکیک سایز آرماتور را خواهید داشت.
سخن پایانی
بنابراین برخلاف تصور برخی مهندسان مبنی بر اینکه بین میلگرد حرارتی و میلگرد معمولی تفاوت چندان زیادی در این زمینه وجود ندارد، باید گفت که استفاده از این نوع میلگردها همان گونه که در آیین‌نامه‌های تدوین شده درباره ساخت و ساز هم آمده، امری ضروری است و تلفات مالی و جانی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.
در نتیجه کلیه کارفرمایان و مهندسان ناظر باید توجه کافی را به این موضوع داشته باشند و تا حد امکان در نواحی مربوطه مانند سقف‌ها که ترک‌ها می‌توانند اثرات جبران ناپذیری داشته باشند، از این نوع میلگردها استفاده کنند.