میلگرد حرارتی چیست؟ کاربرد و نحوه اجرای آن
یکی از عناصر مهم ساختاری سقف‌های تیرچه و بلوک، میلگرد حرارتی است که باعث کاهش تنش‌های ناشی از تغییرات حرارتی در بتن سقف می‌گردد. این نوع از میلگرد به عنوان آرماتور جمع شدگی، حرارت، انقباض یا افت نیز شناخته می‌شود.
کاربرد و وظیفه میلگرد حرارتی
با توجه به تغییرات دمایی در فصول مختلف سال، المان‌های بتنی که به هوا مستقیماً معرض هستند، تجربه انقباض و انبساط می‌کنند، بسته به اینکه آیا هوا سرد یا گرم است.
شدت این انقباض و انبساط‌ها اغلب نسبتاً کم است. به عنوان مثال، در یک تیر با طول 5 متر، انبساطی در حدود 2 یا 3 میلی‌متر ایجاد می‌شود، اما حتی این اندازه انبساط کوچک نیز ممکن است منجر به ایجاد ترک در بتن شود.
هنگامی که ترک‌ها در بتن ایجاد شده و گسترش می‌یابند، آب و سولفات‌ها به داخل بتن نفوذ کرده و باعث زنگ‌زدگی میلگردها و کاهش عملکرد مناسب سقف می‌شوند.
نقش اصلی میلگرد جمع شدگی یا افت، جذب بخشی از تنش‌های حرارتی ناشی از انبساط و انقباض بتن است و کمک به کاهش شدت این تنش‌ها می‌کند.
پیشنهاد مقاله؛ میلگرد کلاف چیست و کاربرد آن در ساختمان
کاربرد میلگرد حرارتی در سقف
میلگرد حرارتی یکی از اجزای سقف تیرچه بلوک است. اگرچه نیاز به آرماتور حرارتی در تمامی سقف‌های بتنی وجود دارد، اما در بیشتر دال‌های بتنی ساده، مجوف، مشبک و مشابه، آرماتور فوقانی نیز مسئولیت مشابهی را بر عهده دارد.
میلگردها از بتن، که یک جسم صلب است، انعطاف‌پذیری بیشتری دارند و به تغییرات دمایی سریع‌تر واکنش نشان می‌دهند.
هنگامی که یک المان تنش حرارتی تجربه می‌کند، باید یا با آن مقابله کند یا تغییر شکل دهد تا از ایجاد ترک جلوگیری کند. وقتی آرماتور حرارتی تحت تنش حرارتی قرار می‌گیرد، طول آن نسبت به بتن کم یا زیاد می‌شود که منجر به کاهش تنش وارده بر بتن می‌گردد.
توصیه می‌شود برای آرماتورهای حرارتی از میلگرد با روکش ضخیم استفاده شود تا درگیری بیشتر بین بتن و میلگرد رخ دهد و این تنش‌ها به راحتی توسط میلگرد جذب شود. به طور کلی، آرماتور جمع شدگی و حرارت برای مقابله با تنش‌های حرارتی در بتن در نظر گرفته می‌شود.
ضوابط میلگرد یا آرماتور حرارتی بتن
برای اجرای میلگرد افت بتن، به نکات زیر باید توجه شود:
- فاصله بین دو میلگرد جمع‌شدگی متوالی نباید از ۲۵ سانتی‌متر بیشتر باشد، اگرچه بسته به استانداردها و آیین‌نامه‌ها، این مقدار ممکن است ۲۰ سانتی‌متر باشد.
- در صورتی که میلگرد فوقانی تیرچه‌ها (میلگرد فشاری) در دال بالایی قرار گیرد، می‌توان از آن به عنوان آرماتور حرارت و جمع شدگی استفاده کرد.
ضخامت و سایز آرماتور حرارتی
در نشریه شماره ۹۴، برای آرماتورهای جمع شدگی و حرارت، حداقل قطر ۵ میلی‌متر برای فولاد نرم و ۴ میلی‌متر برای فولادهای نیم‌سخت و سخت توصیه شده است.
همچنین، در نشریه 543، حداقل قطر آرماتور افت و حرارتی به ۶ میلی‌متر تعیین شده است، بنابراین حداقل ضخامت آن را ۶ میلی‌متر در نظر می‌گیریم.
پیشنهاد مقاله؛ میلگرد رکابی چیست؟ مزایا و معایب آن
محاسبه حداقل آرماتور حرارتی
حداقل سطح مقطع میلگرد حرارتی در امتداد تیرچه‌ها به نسبت ۱.۲۵ در هزار سطح مقطع دال بالایی و در جهت عمود بر امتداد تیرچه‌ها به نسبت ۱.۷۵ در هزار سطح مقطع دال بالایی تعیین شده است.
برای بهترین فهم این موضوع، فرض کنید یک دال با طول یک متر و ضخامت 5 سانتی‌متر وجود دارد. بر اساس نکته بالا، حداقل آرماتور حرارتی در امتداد تیرچه‌ها به شکل زیر محاسبه می‌شود:
میلی‌متر مربع 50000 = 1000 × 50 : سطح مقطع سقف
میلی‌متر مربع 62.5 = 50000 × 0.00125 : سطح مقطع کل آرماتورهای حرارتی سقف
اگر بخواهیم در این دال 5 آرماتور قرار دهیم:
میلی‌متر مربع 12.5 = 5 ÷ 62.5 : سطح مقطع یک آرماتور حرارتی
بر اساس فرمول محاسبه مساحت دایره، قطر آرماتور به این شکل محاسبه می‌شود:
Πd2 / 4 = 12.5
میلی‌متر 4 ≅ 3.98 = d
با این حال، حداقل قطر آرماتور حرارتی باید 6 میلی‌متر باشد، بنابراین می‌توان تعداد آرماتورها را کاهش داد. به عنوان مثال، می‌توانیم همین روند محاسبه را برای 4 میلگرد جمع شدگی و حرارت انجام دهیم.
پیشنهاد مقاله؛ میلگرد سنجاقی چه نقشی در فونداسیون دارد
چگونگی اجرای میلگرد حرارتی یا انقباض
میلگرد انقباض به صورت شاخه یا کلاف می‌تواند به کارگاه منتقل شود.
آرماتور حرارتی باید در دو جهت عمود برهم در قسمت بالای سقف (حدود ۲ سانتی‌متر پایین‌تر از سطح بالایی بتن) قرار گیرد.
آرماتور حرارت و جمع شدگی باید حدود 2 سانتی‌متر از یونولیت فاصله داشته باشد، تا میلگرد درگیری بیشتری با بتن پیدا کرده و باعث بهبود عملکرد آن شود.
فاصله بین آرماتور حرارتی و یونولیت با استفاده از اسپیسر تامین می‌شود. در اجرای میلگرد افت و حرارت، از اسپیسرهای کف پهن یا flat باید استفاده کرد تا در نتیجه فشارهای وارده و حرکت عوامل سازنده، یونولیت‌ها خراب نشوند.
به عنوان یک توصیه کارگاهی، نصب این اسپیسرها باید در مرحله آخر و دقیقاً قبل از ریختن بتن سقف انجام شود تا آسیب کمتری به یونولیت وارد شود و احتمال شکستگی آن کمتر شود.
پیشنهاد مقاله؛ میلگرد بستر چیست؟ نحوه اجرای آن
روش های جایگزین میلگرد حرارتی
بعضی از مهندسین معتقدند که استفاده از آرماتور جمع شدگی و حرارت کار بیهوده‌ای است و تاثیر زیادی در کاهش ترک‌های سقف ندارد و صرفاً منجر به افزایش هزینه می‌شود.
آنها به جای استفاده از آرماتور حرارتی، استفاده همزمان از سه مورد زیر را پیشنهاد می‌کنند:
- استفاده از بتن الیافی به عنوان بتن پوششی سقف
- کاهش نسبت آب به سیمان
- استفاده از مواد افزودنی فوق روان‌ساز
جمع بندی نهایی
میلگرد حرارتی، با نقش کلیدی در کاهش تنش‌های حرارتی در بتن سازه‌ها، اهمیت چشمگیری دارد. با توجه به تنوع استفاده‌های آن در ساخت و ساز، نصب مناسب و استفاده بهینه از میلگرد حرارتی می‌تواند به بهبود عملکرد و عمر مفید سازه‌ها کمک کند. در عین حال، برخی مهندسان از اثرات واقعی آن شکایت دارند و جایگزینی آن با روش‌های دیگر مانند استفاده از بتن الیافی یا کاهش نسبت آب به سیمان را پیشنهاد می‌دهند. با این حال، تصمیم نهایی بر اساس شرایط خاص هر پروژه و مشاوره‌های تخصصی باید گرفته شود.
میلگرد حرارتی چیست و چه نقشی در ساختمان‌سازی دارد؟
میلگرد حرارتی یک نوع آرماتور است که برای کاهش تنش‌های حرارتی در سازه‌های بتنی استفاده می‌شود. این آرماتورها به صورت عمودی و افقی در سازه‌ها قرار می‌گیرند و در صورت تغییرات دما، انبساط و انقباض بتن را جذب می‌کنند تا از ایجاد ترک‌ها و آسیب به سازه جلوگیری کنند.
چگونه می‌توان از میلگرد حرارتی برای کاهش تنش‌های حرارتی در سازه‌ها استفاده کرد؟
برای استفاده از میلگرد حرارتی، آرماتورهای مخصوصی طراحی می‌شود که در سازه قرار می‌گیرند و انبساط و انقباض بتن را جذب می‌کنند. این آرماتورها به دلیل انعطاف‌پذیری بیشتر نسبت به بتن، از ایجاد ترک‌های ناشی از تغییرات دمایی جلوگیری می‌کنند.
آیا نصب میلگرد حرارتی به روش‌های دیگری برای کاهش ترک‌ها در بتن قابل جایگزینی است؟
این موضوع به شرایط خاص هر پروژه و نیازهای آن بستگی دارد. برخی از مهندسین ممکن است به جای استفاده از میلگرد حرارتی، از روش‌های دیگری مانند استفاده از بتن الیافی یا کاهش نسبت آب به سیمان برای کاهش ترک‌ها استفاده کنند. انتخاب بهترین روش باید با توجه به شرایط خاص هر پروژه انجام شود.
بدون دیدگاه