یکی از ماده‌های سخت و محکمی که در ساختمان سازی استفاده میشود، بتن نام دارد؛ بتن باعث میشود سازه مورد نظر محکم، مقاوم و ایمن‌تر باشد. اما این ماده متاسفانه تحت تاثیر گرما و سرمای فصول منبسط و منقبض میشود و همین امر کافی است تا ترک‌هایی در آن ایجاد کند! به وجود آمدن ترک، مخصوصا در سقف سازه، جایی که بیشترین فشار به آن وارد میشود، باعث ریزش سقف شده و خطر جانی برای افراد ساکن در محل ایجاد میکند.
به همین منظور مهندسین به فکر چاره‌ای برای رفع این مشکل افتادند و آن هم استفاده از میلگرد حرارتی، درون میلگرد است. اما اینکه میلگرد حرارتی سقف چیست و چگونه باعث استحکام بتن و سقف تیرچه بلوک میشود؟! در ادامه مطلب به بررسی این موضوع می‌پردازیم. پیش از آن میتوانید به مقاله سقف تیرچه بلوک چیست مراجعه کرده و اطلاعات زمینه‌ای در رابطه با این نوع سقف را مطالعه نمائید.
از مهمترین مشکلات سقف تیرچه بلوک، ترک خوردن بتن آن است که برای اجتناب از این امر، میلگردهای حرارتی را مورد استفاده قرار می‌دهند. میلگرد حرارتی نوعی میلگرد است که از آنها برای جلوگیری از ایجاد ترک در سقف‌ها و به خصوص سقف تیرچه بلوک استفاده میشود. این مقاطع که محتوای کمی از کربن را در خود دارا هستند، وظیفه دارند، تنشهای ایجاد شده در بتن را که بر اثر انقباض و انبساط به وجود می‌آیند مقابله کنند.
میلگرد حرارتی، باعث عدم ایجاد ترک عمیق در بتن خواهد شد و جلوی شکستن و ریزش آن را میگیرد. میلگردهای حرارتی که به آنها آرماتورهای حرارتی نیز گفته میشود، با قرارگیری درون بتن با آن درگیر شده و اجازه ترکهای عمیق به بتن نمی‌دهند. میلگرد حرارتی دارای خواص ترمودینامیکی بوده که طی نورد گرم به وجود آمده و باعث افزایش خاصیت ارتجاعی و الاستیکی میلگرد میشود.
میلگرد حرارتی کاربردهای متفاوتی در سقفهای مختلف دارد. این میلگرد به روش خاصی برای هر سقف اجرا میشود. در ادامه به استفاده از این مقاطع در سقف‌ها اشاره می‌کنیم:
اصطلاح سقف تیرچه و بلوک برای سقف‌هایی استفاده میشود که با استفاده از تیرچه و انوع بلوک‌ها (بلوک‌های سفالی یا سیمانی) ساخته شده‌اند. در این نوع سقف برای کاهش مقاومت کششی، از بتن ریزی نیز استفاده می‌کنند؛ میلگرد حرارتی در اینجا به کمک بتن آماده آمده تا از جمع شدگی آن جلوگیری کند؛ میلگرد حرارتی به تنهایی در سقف تیرچه بلوک قرار نمی‌گیرد.
در اصل مکمل میلگردهای داخلی میشود. این میلگردها به صورت یک شبکه و به روش جوش سرد یا مفتول به هم متصل و تبدیل به آرماتور حرارتی میشوند. میلگرد حرارتی یا همان آرماتور حرارتی سقف به صورت عمود و چپ و راست در تیرچه قرار گرفته و با تنشهای افت حرارت بتن که باعث ترک‌خوردگی آن خواهد شد، مقابله میکند. مکان قرار دادن آرماتورهای حرارتی از قبل مشخص شده است.
مکان این قطعات به طور کلی به اندازه یک سوم بالاتر از ضخامت دال بتنی است. دلیل قرار دادن آرماتور در این مکان این است که گذاشتن میلگرد در این قسمت نیروی کششی سطح را به حداقل رسانده و جلوی ترک خوردن بتن را میگیرد. فاصله آرماتورها از یکدیگر برابر با 25 سانتی‌متر تعریف شده است.
جالب است بدانید که میلگرد حرارتی، تنها باعث استحکام بتن و جلوگیری از ترک خوردن آن نمیشود، بلکه وظیفه باربری ساختمان را نیز به عهده دارد و جالب‌تر اینکه هنگام آتش سوزی از تخریب و آتش‌سوزی بتن جلوگیری میکند. نکته قابل توجه در مورد آرماتور بندی میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک، این است که هنگام استفاده از این روش از جوشکاری برای اتصال میلگردها به یکدیگر استفاده نمیشود!
زیرا اغلب میلگردهای حرارتی به دلیل میزان کم کربن در محتوای آنها به خوبی جوش‌پذیر نیستند و جوش‌های زده شده خیلی سریع شکسته خواهد شد. به همین جهت برای این اتصالات از جوش سرد یا مفتول، استفاده می‌کنند.
ساختمان دارای سقف عرشه فولادی از اسکلت فلزی ساخته شده است. میلگردهای حرارتی معمولا بعد از اینکه گل میخ‌ها نصب شدند، به صورت یک شبکه مش آرماتور بندی میشوند. فاصله میلگردها به صورت دقیق، توسط مهندسین معمار محاسبه می‌گردد، زیرا قرارگیری نادرست آنها باعث خسارت به کل سازه خواهد شد.
در سقفهای دارای اسکلت بتنی، میلگردهای حرارتی دقیقا بعد از اینکه ورق‌های فولادی سرجای خود قرار گرفتند نصب میشوند. میلگردهای حرارتی در این نوع سقف، وظیفه تقسیم و تنظیم حرارت را دارند و اجازه نمی‌دهند که اسکلت بتنی بر اثر انقباض و انبساط دچار ترکهای عمیق شود.
بستن میلگرد حرارتی در سقف کرومیت به عنوان آخرین مرحله انجام میگیرد و پس از آن عملیات بتن ریزی صورت می‌پذیرد. قبل از بتن ریزی، میلگردهای حرارتی یا همان آرماتورها به تیرچه‌ها توسط جوش سرد یا مفتول متصل میشوند.
برای کاهش دادن آثار حرارت در دیوارهای حائل بتنی از میلگردهای حرارتی به صورت عمودی و افقی استفاده می‌گردد. مهندسین معمار بر میلگردهای افقی بیشتر تاکید می‌کنند و در این صورت میلگردهای حرارتی بایستی ۲۵ درصد دیوار حائل بتنی را شکل دهند. در صورتیکه تاکید بر نصب عمودی میلگردهای حرارتی باشد، می‌بایست ۱۵ درصد دیوار حائل بتنی را پوشش دهند.
در ساختمان‌هایی که دال بتنی در آنها یک طرفه اجرا شده است، برای اجرای میلگرد حرارتی سقف، باید آن را به گونه‌ای قرار داد که در خلاف جهت میلگرد خمشی دال باشد. زمانی که میلگرد و آرماتور حرارتی در کنار آرماتور خمشی مورد استفاده قرار بگیرد، استحکام آرماتور و در راستای آن استحکام سازه افزایش پیدا میکند. به طور کلی می‌توان اینگونه نتیجه گرفت که در سقف‌‌سازی زمان اجرای میلگرد حرارتی در مرحله آخر و قبل از بتن‌ریزی است. دلیل آن هم وظیفه‌ای است که میلگرد حرارتی بعد از بتن‌ریزی باید انجام دهد، یعنی جلوگیری از ترک خوردن بتن به هنگام خشک شدن.
همانطور که قبلا گفته شد برای بستن میلگردهای حرارتی و تولید آرماتور حرارتی از سیم مفتول استفاده میشود که خود به دو روش ضربدری و کرواتی انجام میگیرد. اگر از این محصول برای بستن میلگرد حرارتی در سقف استفاده می‌کنید، میتوانید روزانه قیمت سیم مفتول را در سایت بررسی کنید.
در این روش میلگردهای حرارتی روی هم قرار می‌گیرند و سیم مفتول به صورت ضربدری از بالا و پایین آنها رد میشود. سپس سیم مفتول با گاز انبر بریده شده و جوری خم می‌گردد تا سطح نوک تیز آن، رو به داخل قرار گیرد.
در این روش بستن آرماتور، میلگردها روی هم قرار می‌گیرند. سپس سیم مفتول را ابتدا دور میلگرد پایین پیچیده و از روی میلگرد بالایی عبور می‌دهند و در نهایت سیم مفتول را مثل کراوات گره می‌زنند.
دیدگاه‌های 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 دیدگاه‌ها در خصوص ضرورت استفاده از میلگرد حرارتی پرداخته خواهد شد.
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 میکند. 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 میدهد. علاوه بر این، فاصله هفتاد سانتی‌متری بالای یونولیت‌ها توسط میلگرد حرارتی پر میشود 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 ترکهای عریض در بتن و سقف تیرچه بلوک میشود. آب و سولفات‌‌ها از طریق این ترک‌ها به آرماتورهای اصلی رسیده و آنها را خورده و فرسوده میکند. ضمن اینکه بدون حضور میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک، عملکرد دیافراگم سقف به هنگام وقوع زلزله به هم می‌ریزد. 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 می‌چسبد. در عوض میلگرد حرارتی سایز ۸ بهتر می‌‌تواند به رویه بتن چسبیده و در آن فرو رود و در نهایت عملکرد بهتری در مقابله با تنش‌‌ها نشان میدهد.
دیدگاه مثبت دیگری که در رابطه با استفاده از میلگرد حرارتی وجود دارد، ارتباط آن با یکپارچه عمل کردن سقف است. همچنین این میلگردها باعث اتصال بهتر تیرچه‌ها در سقف تیرچه بلوک میشوند. به طور کلی میلگرد حرارتی، باعث جلوگیری از ترک خوردن بتن در ساعات اولیه گیرش شده و در روزهای بعد به مقابله با تنشهای انبساط و انقباض می‌‌پردازد. از نظر این مهندسین، استفاده از آن در سقف تیرچه بلوک امری الزامی و ضروری است.
در کنار دیدگاه‌های مثبت استفاده از میلگرد حرارتی، دیدگاه‌های 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 افراد، سقفهای تیرچه بلوک حتی با وجود میلگرد حرارتی نیز ترک می‌خورند؛
از این رو روش‌های دیگری همچون بتن الیافی، استفاده از فوق روان کننده و کم کردن میزان آب به سیمان را پیشنهاد می‌کنند. هر سه روش اگر اصولی و به درستی اجرا شوند روش‌های جایگزین خوبی به شمار می‌روند.
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 سازه‌ها به شمار می‌رود، ولی از طرفی نیروهای کشش سطحی به راحتی بر آن اثر گذاشته و باعث ترک خوردن آن میشوند. حتی تغییر دمای روز و شب نیز باعث ایجاد تنش در آن خواهد شد. به دلیل بالا بودن قیمت میلگرد و بتن حفاظت از آنها در پروژه، امری ضروری است.
بنابراین مهندسان لازم دیدند که در این خصوص چاره‌ای بیندیشند؛ 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 دهیم و ضرورت استفاده از آن در سقفهای مختلف از جمله سقف تیرچه بلوک را بررسی کنیم. نحوه اجرا و آرماتوربندی نیز در این مطلب بررسی شد. امیدواریم مورد توجه شما قرار گرفته باشد.