برای مقاوم سازی ساختمان های بتنی تحت بارهای مرده و زنده وارد بر سازه باید طول مهاری میلگرد را پیش بینی نمود. در سازه های بتن آرمه، میلگردها باید توسط قلاب استاندارد، مهار شوند. چنانچه بُعد تکیه گاه ساختمان، اجازه دهد، می توان این میلگرد را به طور مستقیم در داخل تکیه گاه قرار داد. البته میلگردها را به روش های غیر مستقیم نیز، تحت زاویه های 90 و 180 درجه، خم و مهار می کنند.
در این میان، به ندرت مهار آرماتور با وصله مکانیکی صورت می پذیرد. مقدار طول لازم برای فرو بردن میلگرد به داخل بتن به منظور به حد نصاب رساندن چسبندگی استاندارد بین بتن و فولاد، طول مهار نامیده می شود. چنانچه می خواهید، جزئیات مفصل تری، پیرامون طول گیرایی میلگرد بدانید تا انتهای این مطلب همراه ما باشید.
طول مهاری میلگرد یا میلگرد طول مهاری به زبان ساده، طول مورد نیاز برای درگیر شدن میلگرد با بتن، جهت مهار کردن بارهای وارد بر ساختمان بنایی مسلح است. میلگردها جزو پرمصرف ترین مقاطع بکار رفته در اسکلت سازه های بتنی به شمار می آیند. مهندسان ساختمان بنابر اطلاعات مندرج در جدول طول مهاری یا به استناد محاسبات خود، دست به انتخاب میزان میلگرد مصرفی و نوع آن می زنند. در این جدول، قیمت میلگرد را باید مطابق با نرخ روز در نظر بگیرید.
لازمه این طول، چسباندن بتن و فولاد به یکدیگر است؛ تا مقاومت ساختمان حفظ شود. بعضی از مهندسان، این تعریف را ساده تر نموده و طول مهاری این قطعات فولادی را نسبت گیرایی طول و قطر میلگرد، جهت افزایش استاندارد چسبندگی اش به بتن بر شمرده اند. از همین رو برای طول قسمت چسبنده و درگیر میلگرد با بتن، عناوینی چون طول گیرایی میلگرد (طول چسبندگی) را نیز بکار می برند.
هر چه سایز و قطر مقاطع میلگردی چسبنده در بتن بیشتر باشد، استحکام سازه در مقابل بارهای مرده و زنده اعمال شده بر ساختمان، بیشتر تقویت می شود. از همین رو می بایست، طول بیشتری برای همپوشانی میلگرد در ساختمان بتن آرمه در نظر گرفت. طول مهار میلگرد بیشتر، امکان تماس گیراتر با بتن را به همراه دارد و به مهار تیرها و فشار وارد شده از سوی بارهای ساختمانی، کمک بیشتری می کند.
طول مهاری میلگرد از چهار شیوه به فونداسیون بتن، راه می یابد. در راس کارهای اجرایی، ما با چهار روش مهار میلگرد در بتن سروکار داریم که در این میان، بعضی از آنها به ندرت استفاده می شوند:
اغلب اوقات، بتن به طور مستقیم، تحت همپوشانی میلگرد قرار می گیرد. هرچه طول بیشتری از میلگرد در این روش، با بتن درگیر شود، مهار آرماتور قوی تر خواهد بود.
روش رایج دیگری که در مهاربندی آرماتورها نقش دارد، مهار طول میلگرد با خم شدن تحت زاویه 90 درجه است. این سبک مهار، در سازه ها کاربرد چشمگیری دارد. از آنجایی که مقاطع دیوارها، ستون ها و… عرض کمی دارند، گاهی مواقع، امکان قرار دادن مستقیم تمام مقاطع، در آرماتور وجود ندارد. از همین رو از مهار غیرمستقیم 90 درجه میلگرد استفاده می کنند.
در این شیوه از روش های مهار میلگرد در بتن، خم شدن قسمت مهار شده میلگرد در داخل بتن تحت زاویه قائم، صورت خواهد پذیرفت. مطابق با آیین نامه اجرایی ساختمان، ما اجازه نداریم که برای تأمین مهار در بتن و خم نمودن میلگرد در نقطه دلخواه و به اختیار عمل کنیم.
بلکه نقطه خم کردن قسمت مهاری میلگرد، باید مطابق با استاندارد درج شده در آیین نامه باشد. در مورد خم آرماتورهای مهار هم ضوابطی مطرح شده، که رعایت آنها الزامی است. آیین نامه اجرایی ساختمان، طول قسمت مهاری پیش از خمیدگی را با عنوان LDH به ثبت می رساند.
در این روش هم با خم کردن طول مهاری کاشت میلگرد، سروکار داریم، اما زاویه مهار در این شیوه باید 180 درجه باشد. این روش طول مهاری آرماتورها، تابع یک سری مقررات ساختمانی و آیین نامه ای به خصوص خواهد بود.
از دیگر روش های طول مهاری در میلگرد، می توان به روش وصله مکانیکی اشاره کرد. کاربرد این شیوه طول مهاری آرماتورها چندان متداول نبوده در مکان های دارای محدودیت خاص، از آن استفاده می شود. به ندرت اگر هیچ یک از روش های همپوشانی میلگرد در بتن مسطح، کارساز نبود، سراغ وصله مکانیکی می روند. کاربرد این روش مهار آرماتور را می توان در مهار پیکربندی های زیر یافت:
جدول طول مهاری میلگرد از سری جدول هایی است که در کنار جدول اشتال و جدل وزنی میلگرد، محاسبات طراحی مهندسان را آسان ساخته است. پیدا کردن مشخصات مهاری میلگرد در این جداول، کار سختی نیست؛ مثلا، طول مهاری میلگرد 16 و همینطور طول مهاری میلگرد 20 در مقابل عددشان نوشته شده است. ارقام جدول طول مهاری آرماتورها در زیر به کمک شما خواهد کرد:
| ابعاد ستون ها و دیوارهای بتنی (cm) | تیرها و فونداسیون آرماتور بالایی (cm) | تیرها و فونداسیون آرماتور (پایینی بر حسب سانتی متر) | قطر میلگرد مهار (ϕ) | رده بتن |
|---|---|---|---|---|
| 30 | 40 | 30 | 8 | C25 |
| 40 | 50 | 40 | 10 | C25 |
| 55 | 60 | 50 | 12 | C25 |
| 55 | 70 | 55 | 14 | C25 |
| 65 | 80 | 65 | 16 | C25 |
| 70 | 90 | 70 | 18 | C25 |
| 80 | 100 | 80 | 20 | C25 |
| 110 | 140 | 110 | 22 | C25 |
| 30 | 40 | 30 | 8 | C30 |
| 40 | 45 | 40 | 10 | C30 |
| 45 | 55 | 45 | 12 | C30 |
| 50 | 65 | 50 | 14 | C30 |
| 55 | 75 | 55 | 16 | C30 |
| 65 | 80 | 65 | 18 | C30 |
| 75 | 90 | 75 | 20 | C30 |
| 100 | 130 | 100 | 22 | C30 |
طول مهاری میلگرد در ستون یا هر جای دیگر با گنجاندن پارامترهای زیر در معادله مهار طولی آرماتور به دست می آید:
پارامترهای فوق را برای به دست آوردن عدد نهایی مهار طولی میلگرد در معادله زیر قرار دهید:
Id = {Fy / (1*λ*√f’c) * ((T+ Ψe+ Ψs)/(cb + Ktr)/db)}
اگر به عنوان مثال بخواهید، طول مهاری میلگرد 20 از طریق معادله فوق محاسبه شود، نیاز به یک ماشین حساب مهندسی دارید.
طول مهار مستقیم میلگرد برای عدم خم زدن میلگرد، قابل استفاده است. بهتر است طول مستقیم مهاری میلگرد در بتن را بر اساس دستورالعمل اجرایی ساختمان، انجام داد. در صورتی که فاصله نقطه‌ای از میلگرد که تحت تنش تسلیم قرار گرفته از انتهای میلگرد مدفون در بتن کمتر از مقدار طول مهاری باشد، میلگرد در بتن حرکت کرده و از جای خود خارج می‌شود. (Ld نام دیگر طول مهاری میلگرد مستقیم است)
میلگردهای گنجانده شده در داخل بتن امکان دارد، دوتایی، سه تایی و چهارتایی باشند، که ضرایب گوناگونی برای محاسبه طول مهاری هر یک، عنوان می شود. حداقل طول مهاری میلگرد را با این ضرایب، می توان به دست آورد. ضریب مهاری هر دسته در جدول زیر، درج شده است:
| دسته محصول | ضریب مهاری |
|---|---|
| ضریب دسته دوتایی میلگرد فونداسیون | 1 |
| ضریب دسته سه تایی میلگرد فونداسیون | 1.2 |
| ضریب دسته 4 تایی میلگرد فونداسیون | 1.33 |
طول مهاری میلگرد قلابدار برای خم زدن یک میلگرد، محاسبه می شود. طول خم میلگرد طولی باید با آیین نامه اجرایی ساختمان، مطابقت کند. کارفرما طول خم میلگرد طولی را باید مشخص سازد.
پیوستگی طول مهاری میلگرد و بتن در بخشی حائز اهمیت خواهد بود، که حداکثر نیروی خمشی یا نیروی محوری بر میلگرد، اعمال شود. میلگرد می بایست، این نیرو را به واسطه پیوستگی خود با بتن مجاور، به تکیه گاه انتقال دهد.
پیوستگی خمشی میان فولاد و بتن در بخشی قابل توجه است، که میلگرد درون بتن در طول تیر تحت تأثیر تغییرات لنگر خمشی، با تنش (تغییر نیرو) همراه باشد. در اینجا میلگرد می بایست، این تغییرات تنشی را در راستای پیوستگی خود با بتن مجاور، به سازه وارد کند.
کلام پایانی
این مقاله، پیمانکاران را بر محاسبه طول مهاری میلگرد مسلط می سازد. جدول مهار میلگرد را به تصویر کشیده ایم. شما می توانید، به عنوان مثال، طول مهاری میلگرد 12 را در این جدول، پیدا کنید و در قسمت نظرات بنویسید و پیشنهادهای خود را برای ما ارسال کنید.
سوالات متداول
به طولی از میلگرد گفته می شود که با بتن مسلح برای مقاوم کردن ساختمان، درگیر می شود.
طول مهاری میلگرد با گنجاندن ضرایبی نظیر تنش تسلیم فولاد، قطر اسمی میلگرد، ضریب بتن و … در معادله طول مهاری، قابل محاسبه است.
مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.