همانطور که می دانید بتن یک ماده صلب و سخت است که از آن در کار ساختمان سازی استفاده می شود. بتن باعث می شود سازه مورد نظر محکم، مقاوم و ایمن باشد. اما این ماده متاسفانه تحت تاثیر گرما و سرمای فصول منبسط و منقبض می شود و همین امر کافی است تا ترک هایی در آن ایجاد کند. به وجود آمدن ترک به خصوص در سقف سازه جایی که بیشترین فشار به آن وارد می شود، باعث ریزش سقف شده و خطر جانی برای افراد ساکن در محل ایجاد می کند. به همین منظور مهندسین به فکر چاره ای برای رفع این مشکل افتادند و آن هم استفاده از میلگرد حرارتی درون میلگرد است. اما اینکه میلگرد حرارتی چیست و چگونه باعث استحکام بتن و سقف تیرچه بلوک می شود، بهتر است در ادامه مطلب بررسی کنیم. پیش از آن می توانید به مقاله سقف تیرچه بلوک چیست مراجعه کرده و اطلاعات زمینه ای در رابطه با این نوع سقف را مطالعه نمائید.
منظور از میلگرد حرارتی چیست؟
از مهمترین مشکلات سقف تیرچه بلوک ترک خوردن بتن آن است که برای اجتناب از این امر میلگردهای حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند. میلگرد های حرارتی نوعی میلگرد است که از آنها برای جلوگیری از ایجاد ترک در سقف ها و به خصوص سقف تیرچه بلوک استفاده می شود. این مقاطع که محتوای کمی از کربن را در خود دارا هستند وظیفه این را دارند که با تنش های ایجاد شده در بتن که بر اثر انقباض و انبساط به وجود می آیند مقابله کنند. میلگرد حرارتی باعث عدم ایجاد ترک عمیق در بتن خواهد شد و جلوی شکستن و ریزش آن را می گیرد. میلگردهای حرارتی که به آنها آرماتورهای حرارتی نیز گفته می شود با قرارگیری درون بتن با آن درگیر می شوند و اجازه ترک های عمیق به بتن نمی دهند. میلگرد حرارتی دارای خواص ترمودینامیکی بوده که در طی نورد گرم به وجود می آید و باعث افزایش خاصیت ارتجاعی و الاستیکی میلگرد می شود.
کاربرد میلگرد حرارتی در سقف
میلگرد حرارتی کاربردهای متفاوتی در سقف های مختلف دارد. این میلگرد به نوع خاصی برای هر سقف اجرا می شود. در ادامه به استفاده از این مقاطع در سقف ها اشاره می کنیم.
- میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک
سقف تیرچه و بلوک به اصطلاح به سقفی گفته می شود که در آن از تیرچه به همراه بلوک های سفالی یا سیمانی استفاده می گردد و سپس برای کاهش مقاومت کششی، سقف تیرچه بلوک را بتن ریزی می کنند. میلگرد حرارتی در اینجا به کمک بتن آماده می آید تا از جمع شدگی آن جلوگیری کند. میلگرد حرارتی به تنهایی در سقف تیرچه بلوک قرار نمی گیرد و در اصل مکمل میلگردهای داخلی می شود. این میلگردها به صورت یک شبکه و به روش جوش سرد یا مفتول به هم متصل و تبدیل به آرماتور حرارتی می شوند. 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 آرماتورهای حرارتی یک جای مشخصی برای قرارگیری دارند و آن هم حدود یک سوم بالای ضخامت دال بتنی می باشد. قرارگیری میلگردها در این مکان باعث به حداقل رسیدن نیروهای کشش سطحی و عدم ترک خوردن بتن می شود، ضمن اینکه فاصله آنها از هم حدود ۲۵ سانتیمتر محاسبه می شود. جالب است بدانید که میلگرد حرارتی تنها باعث استحکام بتن و جلوگیری از ترک خوردن آن نمی شود بلکه وظیفه باربری ساختمان را نیز به عهده دارد و جالب تر اینکه به هنگام آتش سوزی از تخریب و آتش سوزی بتن جلوگیری می کند.
نکته قابل توجه در مورد آرماتور بندی میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک، این است که به هنگام این کار از روش های جوشکاری برای اتصال میلگردها بهم استفاده نمی شود زیرا اغلب میلگردهای حرارتی به دلیل میزان کم کربن در محتوای آنها به خوبی جوش پذیر نیستند و جوش های زده شده خیلی سریع شکسته خواهد شد. به همین جهت برای این اتصالات از جوش سرد یا مفتول مورد استفاده قرار می گیرد.
- میلگرد حرارتی در سقف عرشه فولادی
ساختمان دارای سقف عرشه فولادی از اسکلت فلزی ساخته شده است. میلگردهای حرارتی معمولا بعد از اینکه گل میخ ها نصب شدند، به صورت یک شبکه مش، آرماتور بندی می شوند. فاصله میلگردها به صورت دقیق توسط مهندسین معمار محاسبه می گردد، زیرا قرارگیری نادرست آنها باعث خسارت به کل سازه می شود.
- میلگرد حرارتی در سقف اسکلت بتنی
در سقف هایی که دارای اسکلت بتنی هستند، میلگردهای حرارتی دقیقا بعد از اینکه ورق های فولادی سرجای خود قرار گرفتند نصب می شوند. میلگردهای حرارتی در این نوع سقف وظیفه تقسیم و تنظیم حرارت را دارند و اجازه نمی دهند که اسکلت بتنی بر اثر انقباض و انبساط دچار ترک های عمیق شود.
- میلگرد حرارتی در سقف کرومیت
بستن میلگرد حرارتی در سقف کرومیت به عنوان آخرین مرحله انجام می گیرد و پس از آن عملیات بتن ریزی صورت می پذیرد. قبل از بتن ریزی، میلگردهای حرارتی یا همان آرماتورها به تیرچه ها توسط جوش سرد یا مفتول متصل می شوند.
- میلگرد حرارتی در دیوار حائل
برای کاهش دادن آثار حرارت در دیوارهای حائل بتنی از میلگردهای حرارتی به صورت عمودی و افقی استفاده می گردد. مهندسین معمار بر میلگردهای افقی بیشتر تاکید می کنند و در این صورت میلگردهای حرارتی بایستی ۲۵ درصد دیوار حائل بتنی را شکل دهند. در صورتیکه تاکید بر نصب عمودی میلگردهای حرارتی باشد می بایست ۱۵ درصد دیوار حائل بتنی را پوشش دهند.
- استفاده از میلگرد حرارتی در دال ها
در ساختمان های دارای دال بتنی یک طرفه، میلگرد حرارتی در جهت مخالف میلگردهای خمشی دال ها اجرا می شوند. میلگردها یا آرماتورهای حرارتی در کنار آرماتورهای خمشی در دال بتنی به استحکام آن و در نهایت استحکام ساختمان کمک می کند. به طور کل می شود اینگونه نتیجه گرفت که در سقف سازی زمان اجرای میلگرد حرارتی در مرحله آخر و قبل از بتن ریزی است. دلیل آن هم وظیفه ای است که میلگرد حرارتی بعد از بتن ریزی باید انجام دهد، یعنی جلوگیری از ترک خوردن بتن به هنگام خشک شدن.
نحوه بستن میلگرد حرارتی در سقف
همانطور که قبلا گفته شد برای بستن میلگردهای حرارتی و تولید آرماتور حرارتی از سیم مفتول استفاده می شود که خود به دو روش ضربدری و کرواتی انجام می گیرد.
روش ضربدری:
در این روش میلگردهای حرارتی روی هم قرار می گیرند و سیم مفتول به صورت ضربدری از بالا و پایین آنها رد می شود. سپس سیم مفتول با گاز انبر بریده شده و جوری خم می گردد تا سطح نوک تیز آن رو به داخل قرار گیرد.
روش کراواتی:
در این روش بستن آرماتور، میلگردها روی هم قرار می گیرند. سپس سیم مفتول را ابتدا دور میلگرد پایین پیچیده و از روی میلگرد بالایی عبور می دهند و در نهایت سیم مفتول را مثل کراوات گره می زنند.
ضرورت استفاده از میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک
دیدگاه های متفاوتی راجع به استفاده از میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک وجود دارد که برخی مثبت و برخی منفی هستند. در اینجا به ذکر برخی از این دیدگاه ها در خصوص ضرورت استفاده از میلگرد حرارتی پرداخته خواهد شد.
- دیدگاه های مثبت:
آیین نامه مربوط به سازه بر لزوم استفاده از میلگرد حرارتی تاکید جدی دارد، زیرا ثابت شده که این میلگرد از خوردگی و شکستگی بتن جلوگیری می کند. به عقیده برخی از مهندسین بتن در ساعات اولیه گیرش تمایل به باز شدن و جمع شدگی دارد، از این رو استفاده از میلگرد حرارتی ضمن جلوگیری از ترک خوردگی بتن درجه تحمل باربری آن را افزایش می دهد. علاوه بر این، فاصله هفتاد سانتیمتری بالای یونولیت ها توسط میلگرد حرارتی پر می شود و در نبود آن بالای یونولیت فقط یک لایه پنج سانتیمتری بتن قرار خواهد گرفت که ایمن و منطقی نیست.
به اعتقاد همین مهندسین عدم استفاده از میلگرد حرارتی باعث به وجود آمدن ترک های عریض در بتن و سقف تیرچه بلوک می شود. آب و سولفات ها از طریق این ترک ها به آرماتورهای اصلی رسیده و آنها را خورده و فرسوده می کند. ضمن اینکه بدون حضور میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک عملکرد دیافراگم سقف به هنگام وقوع زلزله به هم می ریزد. دیدگاه دیگری راجع به استفاده از میلگرد حرارتی سایز ۸ یا ۶ است. این مهندسین عقیده دارند که میلگرد سایز ۶ زیاد مناسب قرارگیری در بتن نیست، زیرا به دلیل رفت و آمد کارگران و پیمانکاران روی آن به کف یونولیت می چسبد. در عوض میلگرد حرارتی سایز ۸ بهتر می تواند به رویه بتن چسبیده و در آن فرو رود و در نهایت عملکرد بهتری در مقابله با تنش ها نشان می دهد.
دیدگاه مثبت دیگری که وجود دارد در مورد استفاده از میلگرد حرارتی و ارتباط آن با یکپارچه عمل کردن سقف است. همچنین این میلگردها باعث اتصال بهتر تیرچه ها در سقف تیرچه بلوک می شوند. به طور کل از آنجایی که میلگرد حرارتی باعث جلوگیری از ترک خوردن بتن در ساعات اولیه گیرش می شود و همچنین در روزهای بعد به مقابله با تنش های انبساط و انقباض می پردازد. از نظر این مهندسین استفاده از آن در سقف تیرچه بلوک امری الزامی و ضروری است.
- دیدگاه های منفی:
در کنار دیدگاه های مثبت استفاده از میلگرد حرارتی، دیدگاه های منفی نیز وجود دارد، چراکه برخی مهندسین عقیده دارند استفاده از میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک چیزی جز اتلاف وقت و سرمایه نیست. از نظر این مهندسین سقف های تیرچه بلوک حتی با وجود میلگرد حرارتی نیز ترک می خورند؛ از این رو روش های دیگری همچون بتن الیافی، استفاده از فوق روان کننده و کم کردن میزان آب به سیمان را پیشنهاد می کنند. هر سه روش اگر اصولی و به درستی اجرا شوند روش های جایگزین خوبی به شمار می روند.
کلام آخر
ساخت یک ساختمان از یک طرف و ایمن سازی آن از طرف دیگر همیشه مورد بحث بوده و هست. بتن یک ماده اصلی در ساخت بیشتر سازه ها به شمار می رود ولی از طرفی نیروهای کشش سطحی به راحتی بر آن اثر گذاشته و باعث ترک خوردن آن می شوند. حتی تغییر دمای روز و شب نیز باعث ایجاد تنش در آن می شود. از این رو میلگردهای حرارتی تولید شدند تا بتوانند در کنار بتن به استحکام آن کمک کنند. ما در این مطلب توانستیم میلگرد حرارتی را توضیح داده و ضرورت استفاده از آن در سقف های مختلف از جمله سقف تیرچه بلوک را بررسی کنیم. نحوه اجرا و آرماتوربندی نیز در این مطلب بررسی گردید که امیدواریم مورد توجه شما قرار گرفته باشد.
پیشنهاد می کنیم مطالعه کنید
- بعدا می خوانم
- چاپ مقاله
- اشتراک با دیگران
- سایز متن ها
سوالات و نظرات کاربران
سوالات و نظرات کاربران