اجرای میلگرد در شناژ ساختمان و نقش آن در مقاومت سازه

اجرای میلگرد شناژ یکی از اصلی ترین مراحل در فرآیند ساخت و ساز است که در خط اول ساختار سازه ای هر ساختمان جای می گیرد. این مرحله، نه تنها پایه ای برای انتقال بارهای سازه به زمین است بلکه نقش حیاتی در یکپارچگی و پایداری بنا ایفا می کند. پس از بررسی قیمت میلگرد و خرید به موقع، شناخت دقیق مراحل اجرای میلگرد در شناژ و رعایت اصول فنی و ایمنی، تضمین کننده عمر مفید و مقاومت سازه خواهد بود.
برای پاسخ ساده به سوال شناژ چیست؟ باید گفت در واقع، شناژ یک تیر بتنی افقی است که بین فونداسیون یا پی و ستون ها یا دیوارها اجرا می شود تا توزیع بار به صورت یکنواخت و پایدار انجام شود. در این مقاله با مراحل گام به گام، نکات اجرایی و ضوابط ایمنی اجرای میلگرد شناژ آشنا خواهید شد.

مراحل اجرای میلگرد شناژ

مراحل اجرای میلگرد در پروژه‌ های عمرانی، نقش بسیار مهمی در تضمین استحکام و ایمنی سازه دارند. این فرایند باید با دقت، بر اساس نقشه‌ های اجرایی و الزامات آیین‌ نامه‌ ای انجام شود تا عملکرد مناسب بتن مسلح تضمین گردد. رعایت ترتیب مراحل و کنترل کیفیت در هر مرحله، از جمله عوامل کلیدی در دوام و پایداری نهایی سازه خواهد بود. اجرای میلگرد در شناژ مراحل مختلفی دارد که به ترتیب هر یک را توضیح خواهیم داد:

محاسبات میلگرد شناژ

پیش از هرگونه اقدام اجرایی، انجام محاسبات دقیق مهندسی برای تعیین نوع، تعداد و قطر در نهایت انتخاب بهترین میلگرد برای شناژ ضروری است. این محاسبات باید با توجه به بارهای وارده بر سازه، نوع خاک محل پروژه، موقعیت شناژ در پلان سازه و آیین نامه های ملی ساختمان و استانداردهای مهندسی نظیر مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان و آیین نامه بتن ایران (آبا) صورت گیرد. معمولاً مهندس محاسب با توجه به بارگذاری و مقاومت مورد نیاز، میلگردهای طولی و عرضی (خاموت ها) را با قطرهای مشخص تعیین می کند. این اطلاعات باید به نقشه برداران و مجریان پروژه منتقل شود تا از بروز خطا در مراحل بعدی جلوگیری گردد.
انتخاب نوع میلگرد نیز اهمیت دارد. به طور معمول از میلگردهای آجدار A3 با مقاومت بالا برای شناژ استفاده می شود. تعداد میلگردهای مورد نیاز نیز بر اساس طول و عرض شناژ و بار وارده محاسبه شده و در نقشه های اجرایی مشخص می شود. به همین دلیل، دقت در تفسیر نقشه ها و اجرای دقیق آن ها از سوی تیم فنی، نقشی حیاتی در استحکام سازه دارد.
در این مرحله، معمولاً برای هر شناژ یک جدول محاسبه تهیه می شود که در آن ابعاد، طول، وزن کل میلگردها و نحوه آرایش آن ها درج می شود. این جدول راهنمای اصلی اجراکنندگان است و به مدیریت هزینه ها نیز کمک می کند. چرا که با در نظر گرفتن پرت مصالح، می توان قیمت میلگرد را به درستی برآورد کرد.
همچنین اگر پروژه در مناطقی با خاک ضعیف اجرا می شود، ممکن است نیاز به طراحی شناژ تقویتی یا دوبل باشد که در آن از میلگردهای بیشتر یا با قطر بالاتر استفاده می شود. بنابراین هماهنگی کامل با طراح سازه در این مرحله، الزامی است.

برش و خمکاری میلگرد

پس از اتمام محاسبات و تهیه لیستوفر، نوبت به آماده سازی میلگردها برای اجرا می رسد. این مرحله شامل برش و خمکاری دقیق میلگردها بر اساس نقشه اجرایی و جدول لیستوفر است. فرآیند برش و خمکاری باید با دقت بالا انجام شود، زیرا کوچک ترین انحراف در اندازه یا زاویه خم می تواند باعث عدم تطابق میلگردها در قالب و در نهایت ضعف در یکپارچگی سازه گردد.
ابزارهای مورد استفاده در این مرحله معمولاً شامل دستگاه های برش سرد (قیچی برقی) و دستگاه خم کن دستی یا هیدرولیکی هستند. استفاده از حرارت برای خمکاری میلگرد، مگر در شرایط خاص و تحت نظر مهندس ناظر، ممنوع است، زیرا می تواند ساختار کریستالی فولاد را تغییر داده و مقاومت آن را کاهش دهد.

در فرآیند خمکاری، نکات زیر باید رعایت شود:
1. شعاع خم باید مطابق با استانداردها باشد (معمولاً ۴ تا ۶ برابر قطر میلگرد)
2. نقاط خم باید دقیقاً منطبق بر نقشه باشد
3. خم نباید در محل هایی که تحت کشش مستقیم هستند ایجاد شود
4. عدم وجود ترک یا بریدگی در سطح میلگرد پس از خمکاری
در پروژه های حرفه ای، معمولاً از شابلون برای خمکاری استفاده می شود تا یکنواختی و دقت خم ها تضمین شود. همچنین، بهتر است میلگردهای آماده شده به صورت دسته بندی شده و با برچسب مشخص در محل پروژه ذخیره شوند تا در هنگام اجرا سرعت عمل افزایش یافته و از اشتباهات احتمالی جلوگیری شود.

گودبرداری بستر شناژ

گودبرداری یکی از مهم ترین مراحل آماده سازی بستر برای اجرای شناژ ساختمان است. در این مرحله، با توجه به نقشه های اجرایی و عمق مشخص شده برای پی، خاک برداری به صورت مکانیکی یا دستی انجام می شود تا بستر لازم برای اجرای قالب بندی و آرماتورگذاری آماده گردد.
عمق گودبرداری بسته به نوع خاک، سطح آب زیرزمینی و نوع سازه متفاوت است. در پروژه های کوچک، عمق گود ممکن است بین ۵۰ تا ۸۰ سانتی متر باشد، اما در پروژه های بزرگ تر و بناهای چند طبقه، عمق گودبرداری باید طبق محاسبات ژئوتکنیکی انجام شود. در این مرحله، کنترل شیب دیواره ها و رعایت حریم گود به منظور جلوگیری از ریزش و حفظ ایمنی کارگران بسیار حیاتی است.
برای جلوگیری از نشست خاک یا نفوذ آب، بهتر است از زهکشی مناسب یا لایه محافظ ژئوتکستایل در کف گود استفاده شود. همچنین، توجه به نحوه جمع آوری آب های سطحی در فصل بارندگی، اهمیت زیادی دارد؛ چرا که آب در بستر گود می تواند موجب تضعیف خاک و ریزش دیواره ها شود.
در صورتی که خاک محل پروژه سست باشد، گودبرداری باید همراه با پایدارسازی دیواره ها توسط المان هایی مانند شمع کوبی، نیلینگ یا مهاربندهای موقت انجام شود. این کار به خصوص در پروژه های شهری با ترافیک بالا یا هم جواری با ساختمان های موجود، اهمیت بیشتری پیدا می کند.
پس از اتمام گودبرداری، کف گود باید کاملاً تراز، متراکم و بدون مواد آلی، زباله یا نخاله باشد. بهتر است از یک لایه نازک بتن مگر برای آماده سازی بستر استفاده شود. این لایه نه تنها مانع از نفوذ رطوبت به میلگردها می شود، بلکه سطحی صاف و تمیز برای ادامه مراحل بعدی ایجاد می کند. گودبرداری اصولی اولین گام برای اجرای دقیق و پایدار شناژ بندی کف ساختمان است.

قالب بندی شناژ

قالب بندی شناژ یکی از مراحل حیاتی در اجرای میلگرد در شناژ محسوب می شود، زیرا نقش مستقیمی در شکل دهی به تیر بتنی، کیفیت سطح بتن و پایداری میلگردها دارد. قالب بندی باید به گونه ای طراحی و اجرا شود که ضمن تحمل وزن میلگرد و بتن، تغییر شکل ندهد و اجازه نشت شیره بتن را ندهد.
برای قالب بندی شناژ معمولاً از تخته های چوبی، قالب های فلزی یا در برخی موارد از قالب های پلاستیکی قابل بازیافت استفاده می شود. انتخاب نوع قالب بسته به شرایط پروژه، دسترسی به مصالح، میزان تکرار قالب گیری و بودجه انجام می شود. چنانچه شناژ در تماس مستقیم با خاک باشد، استفاده از قالب ضروری نیست و خاک به عنوان دیواره قالب طبیعی عمل می کند؛ به شرط آنکه گودبرداری دقیق و بدون ریزش انجام شده باشد.

اجرای میلگرد شناژ

اجرای قالب بندی شناژ به طور خلاصه شامل موارد زیر است:
1. تهیه شاسی یا پایه های نگهدارنده جهت تثبیت دیواره های قالب
2. نصب تخته های قالب در ابعاد مشخص شده در نقشه
3. کنترل شاقول بودن دیواره ها و تراز بودن کف قالب
4. استفاده از روغن قالب برای جلوگیری از چسبندگی بتن
5. مهاربندی دقیق برای جلوگیری از باز شدن قالب در زمان بتن ریزی
در اجرای قالب باید دقت شود تا فاصله لازم برای پوشش بتن روی میلگردها رعایت شود. بر اساس آیین نامه ها، حداقل این فاصله ۲.۵ تا ۵ سانتی متر است. عدم رعایت این فاصله می تواند باعث خوردگی میلگرد و کاهش دوام سازه شود.
علاوه بر این، قالب ها باید به خوبی مهار شوند تا در زمان ویبره یا بتن ریزی از جای خود جابه جا نشوند. مهار ضعیف قالب ممکن است منجر به تورم یا شکستگی بتن و نهایتاً کاهش کیفیت نهایی سازه شود. مهار قالب با استفاده از میخ، گیره های فلزی و پایه های چوبی یا فلزی انجام می شود.
در پروژه های با تیراژ بالا یا پروژه های صنعتی، استفاده از قالب های فلزی پیش ساخته پیشنهاد می شود؛ زیرا هم دقت ابعادی بالاتری دارند و هم سرعت اجرا را به مراتب افزایش می دهند. پس از پایان قالب بندی، باید قالب ها توسط مهندس ناظر بررسی و تأیید شوند تا فرآیند میلگرد گذاری آغاز شود.

بتن ریزی شناژ

پس از اتمام آرماتوربندی و تأیید نهایی موقعیت میلگردها، نوبت به بتن ریزی شناژ می رسد؛ مرحله ای حساس که نقش مستقیمی در استحکام نهایی شناژ ساختمان دارد. بتن ریزی باید با بتن با کیفیت، یکنواخت و با اسلامپ مناسب انجام شود تا تمامی فضای قالب را پر کند و میلگردها را به خوبی دربر گیرد.
نوع بتن مورد استفاده در شناژ باید حداقل دارای مقاومت فشاری ۲۵ مگاپاسکال (C25) باشد، مگر آنکه طبق نقشه سازه ای مشخصات دیگری تعیین شده باشد. معمولاً از بتن آماده استفاده می شود که دارای کنترل کیفی دقیق تری است. با این حال، در پروژه های کوچک می توان بتن را در کارگاه با رعایت نسبت های دقیق سیمان، شن، ماسه و آب تهیه کرد.
هنگام بتن ریزی، استفاده از دستگاه ویبراتور ضروری است. ویبره کردن باعث خروج هوای محبوس، جلوگیری از ایجاد حفره های هوایی (کرمو شدن) و افزایش تراکم و دوام بتن می شود. ویبره باید با دقت انجام شود و از تماس مستقیم با میلگردها یا قالب جلوگیری گردد تا از جابه جایی آرماتورها پیشگیری شود.

همچنین بتن ریزی باید بدون توقف و به صورت پیوسته انجام شود تا از ایجاد درز سرد جلوگیری گردد. در صورت الزام به توقف، محل درز باید با مشورت مهندس ناظر انتخاب شود و تمهیداتی برای اجرای مجدد در نظر گرفته شود.
پس از اتمام بتن ریزی، باید سطح بتن با ماله صاف شود و فرآیند عمل آوری (Curing) بلافاصله آغاز گردد. عمل آوری صحیح با پوشاندن سطح بتن با گونی خیس یا استفاده از اسپری های کیورینگ، مانع از تبخیر زود هنگام آب می شود و افزایش مقاومت بتن را تضمین می کند.
در نهایت، قبل از باز کردن قالب ها، باید از گیرش اولیه بتن اطمینان حاصل شود. بسته به دمای محیط، معمولاً باز کردن قالب های کناری پس از ۲۴ تا ۴۸ ساعت و قالب های زیرین پس از ۷ روز انجام می شود. اجرای دقیق و اصولی بتن ریزی شناژ، یکی از مهم ترین گام ها برای ایجاد شناژ مقاوم و پایدار است.

نقش میلگرد شناژ در مقاومت سازه

میلگرد شناژ نقش کلیدی در تأمین یکپارچگی، توزیع نیرو و افزایش مقاومت سازه در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله و نشست های نامتقارن دارد. شناژها همانند کمربندهای افقی عمل می کنند که بخش های مختلف پی را به یکدیگر متصل کرده و از حرکت مستقل و آسیب پذیری قسمت های مختلف جلوگیری می کنند. در واقع، شناژ بندی، ستون ها و فونداسیون را در یک سیستم پیوسته و منسجم قرار می دهد.
یکی از وظایف اصلی میلگرد در شناژ، جذب و انتقال نیروهای کششی و برشی است که بتن به تنهایی توان تحمل آن را ندارد. بتن ماده ای مقاوم در برابر فشار است، اما در برابر کشش ضعیف عمل می کند. به همین دلیل، وجود میلگرد آجدار در داخل شناژ باعث می شود تا نیروهای کششی و برشی به درستی مهار شده و از ترک خوردگی یا شکست سازه جلوگیری شود.
در شناژ سقف یا شناژ بندی کف ساختمان، میلگردها کمک می کنند تا نیروهای ناشی از بار مرده و زنده ساختمان به صورت یکنواخت به زمین منتقل شوند. این امر به خصوص در مناطق زلزله خیز اهمیت بیشتری پیدا می کند. زیرا سازه هایی که به درستی شناژبندی شده اند، رفتار مناسبی در برابر حرکات افقی زمین از خود نشان می دهند.
علاوه بر این، در مواردی که خاک زیر پی ناپایدار یا سست باشد، وجود شناژ باعث انتقال بخشی از تنش ها به سایر بخش های پی شده و از تجمع تنش در یک ناحیه مشخص جلوگیری می‌ شود. به همین دلیل، اجرای اصولی میلگرد شناژ می تواند عمر سازه را به طور قابل توجهی افزایش دهد و هزینه های تعمیر و نگهداری را در بلندمدت کاهش دهد.

نکات ایمنی در اجرای میلگرد در شناژ

رعایت اصول ایمنی در اجرای میلگرد شناژ نه تنها از بروز حوادث در کارگاه جلوگیری می کند، بلکه باعث افزایش کیفیت نهایی سازه و اطمینان از اجرای صحیح می شود. در مراحل مختلف کار، از گودبرداری گرفته تا برش، خمکاری، آرماتوربندی و بتن ریزی، باید دستورالعمل های ایمنی به طور کامل اجرا شوند.

نخستین گام، استفاده از تجهیزات حفاظت فردی است. کلیه نیروهای اجرایی باید مجهز به کلاه ایمنی، دستکش، لباس کار، کفش ایمنی و در مواقع خاص، عینک محافظ باشند. این تجهیزات از آسیب های جسمی در برابر برخورد با میلگرد، سقوط اجسام یا تماس با بتن تازه جلوگیری می کنند.
در مرحله برش و خمکاری میلگرد، توجه به محل استقرار دستگاه ها و فاصله مناسب اپراتور از تیغه ها اهمیت زیادی دارد. دستگاه ها باید به طور مرتب سرویس شده و دارای محافظ های ایمنی باشند.
در زمان آرماتوربندی، میلگردهای نصب شده نباید آزاد و بدون مهار باشند. همچنین استفاده از پوشش پلاستیکی در انتهای میلگردها (کلاهک ایمنی) یکی از راهکارهای ساده ولی بسیار مؤثر برای پیشگیری از آسیب های جدی است.
در هنگام بتن ریزی هم باید اطمینان حاصل شود که قالب ها به درستی مهاربندی شده اند و در برابر فشار بتن مقاومت کافی دارند. شکست قالب ها می تواند منجر به جراحات شدید و توقف کامل عملیات شود. عبور و مرور در حین بتن ریزی باید محدود شود و فقط افراد مجاز در محل حضور داشته باشند.
در نهایت، تمام فرآیندها باید تحت نظارت مسئول ایمنی یا مهندس ناظر پروژه انجام شود.
جمع بندی
اجرای میلگرد شناژ یکی از اساسی ترین مراحل در ساخت سازه های مقاوم و استاندارد است. این فرآیند، نه تنها به عنوان یک الزام فنی در طراحی ساختمان های ایمن شناخته می شود، بلکه نقش کلیدی در یکپارچه سازی بخش های مختلف سازه و توزیع متوازن تنش ها دارد. از مرحله طراحی و محاسبه گرفته تا برش، خمکاری، گودبرداری، قالب بندی، آرماتوربندی و بتن ریزی، هر مرحله نیازمند دقت بالا و رعایت استانداردهای اجرایی است.
استفاده از میلگرد با کیفیت، اجرای اصولی شناژ بندی کف ساختمان، رعایت فاصله های صحیح بین میلگردها و اطمینان از اتصال مناسب آن ها به فونداسیون و ستون ها، همگی جزو موارد حیاتی برای افزایش دوام و مقاومت سازه به شمار می روند. همچنین، رعایت نکات ایمنی در تمام مراحل اجرا، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

سوالات متداول