آرماتوربندی چیست و کاربردهای آن

آرماتوربندی چیست و کاربردهای آن

آرماتوربندی، یک جنبه بسیار حساس و حائز اهمیت در ساخت و ساز ساختمان‌ها به شمار می‌آید. در اجرای این فرآیند، لازم است که دقت بسیار بالا به کار گرفته شود. در این مقاله، به موضوع و مفهوم آرماتوربندی می‌پردازیم و همچنین نکات اساسی مربوط به این حوزه را بررسی می‌نماییم. از ابتدا تا انتها، به بررسی جزئیات فرآیند آرماتوربندی خواهیم پرداخت.

آرماتوربندی، که به عنوان الموتور بندی نیز شناخته می‌شود، یک جزء اساسی در ساخت و ساز ساختمان‌ها محسوب می‌شود. زمانی که میلگرد به عنوان یکی از مصالح ساختمانی تغییراتی را تجربه کند تا بتواند در بتن استفاده شود، آن را با نام آرماتور شناخته می‌شود. این عناصر به صورت یک شبکه در سازه‌های بتنی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و هدف از استفاده از آن‌ها، تقویت مقاومت بتن در برابر کشش است؛ زیرا فولاد دارای مقاومت کششی بسیار بیشتری نسبت به بتن می‌باشد.

استفاده از آرماتورها در صنعت ساخت و ساز، به ویژه در ساختمان‌های بتنی، پل‌ها، تونل‌ها و سد‌ها، جهت افزایش مقاومت و استحکام سازه‌ها از اهمیت چشمگیری برخوردار است. با توجه به مصرف میلگرد در آرماتوربندی، قیمت آن می‌تواند تأثیرگذار بر هزینه این عملیات باشد. در این مقاله، به بررسی هزینه این فرآیند و عوامل تأثیرگذار بر آن خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید تا در ادامه به این مسائل پرداخته و جزئیات بیشتری را بررسی نماییم.

آرماتور چیست؟

زمانی که تغییراتی بر روی میلگرد اعمال می‌شود تا بتواند به عنوان مصالح ساختمانی در بتن استفاده شود، این میلگرد با نام آرماتور شناخته می‌شود. استفاده از آرماتورها در صنعت ساخت و ساز، به خصوص در ساختمان‌های بتنی، پل‌ها، تونل‌ها و سد‌ها، به منظور افزایش مقاومت و استحکام سازه‌ها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.

تعریف آرماتوربندی

آرماتوربندی ساختمان به زبان ساده به فرآیند‌های برش، خم کردن، بستن، چینش و اتصال آرماتورها پیش از قالب‌بندی و بتن‌ریزی اطلاق می‌شود. هدف از استفاده از آرماتورها، ایجاد شکل، اندازه و الگوی مناسب برای بهبود اتصال با بتن و بهینه‌سازی عملکرد آن است. این عناصر در بخش‌های مختلف سازه مانند فونداسیون، تیرها، ستون‌ها و دیوارهای برشی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در صنعت ساختمان‌سازی، آرماتورها به صورت میلگردهای عمودی و افقی در ساختمان قرار می‌گیرند، و اغلب از میلگرد آجدار بهره می‌برند؛ زیرا تعامل بیشتری با بتن دارند و استحکام بیشتری ارائه می‌دهند.

آرماتوربندی به دو شکل اصلی تقسیم می‌شود: آرماتوربندی اصلی یا اولیه و آرماتوربندی ثانویه. به عبارت دیگر، پس از قرار دادن آرماتورهای اصلی، ممکن است بر اساس نیازهای سازه از آرماتورهای تقویتی یا حرارتی برای افزایش استحکام سازه استفاده شود.

0 تا 100 مراحل آرماتور بندی

فرآیند آرماتوربندی عموماً از مراحل زیر تشکیل شده است:

تعیین نوع و اندازه میلگردها

در ابتدا، مهندس طراح اندازه و تعداد میلگردها را برای تمامی قسمت‌های مورد نیاز در ساختمان مشخص می‌کند، که این اطلاعات در نقشه‌ها قابل مشاهده‌اند.

تهیه میلگردها

مجری پروژه با توجه به نقشه‌های سازه، نوع و اندازه میلگردها را برای هر بخش از ساختمان مشخص می‌کند و سپس این میلگردها تهیه می‌شوند. معمولاً آرماتورها از فولاد با خواص مشخص و با کیفیت بالا ساخته می‌شوند.

چیدن آرماتورها

آرماتورها با سایز و فواصل مشخصی که در نقشه تعیین شده‌اند، در محل خود چیده می‌شوند.

بستن آرماتورها

برای اطمینان از ثبات و محکمی آرماتورها، آن‌ها با سیم آرماتوربندی یا جوش دادن انتهای دو آرماتور به یکدیگر بسته می‌شوند. خاموت‌گذاری نیز بخشی از این مرحله محسوب می‌شود که برای اطلاع از قیمت آن می‌توان به مطالب مرتبط مراجعه کرد.

استقرار مقاومت

آرماتوربندی باید به گونه‌ای انجام شود که پس از اتمام کار و قبل از بتن‌ریزی، سازه مقاوم و پایدار باشد. این مرحله از آرماتوربندی بسیار حائز اهمیت است.

پس از انجام مراحل آرماتوربندی، مراحل قالب‌بندی و بتن‌ریزی انجام می‌شود. برای رسیدن به یک سازه قوی و پایدار، رعایت استانداردها و مقررات مرتبط با آرماتوربندی در هر پروژه ساختمانی بسیار اهمیت دارد. انجام صحیح این فرآیند به تجربه، دقت و دانش فنی نیاز دارد و به همین دلیل، تخصص آرماتوربندهای ماهر در هر پروژه بسیار ارزشمند است.

خصوصیات لازم آرماتورها در آرماتور بندی ساختمان

آرماتورها باید دارای مقاومت کافی در برابر کشش باشند تا بتوانند بارهای کششی که در سازه‌ها ایجاد می‌شود را تحمل کرده و از وقوع شکستگی در ساختمان جلوگیری کنند. علاوه بر این، آرماتورها باید انعطاف‌پذیری کافی داشته باشند تا بتوانند به تغییرات ابعاد و شکل سازه در طول زمان پاسخ دهند و همچنین تغییرات حرارتی و لرزه‌ای را جذب کنند. برخی اوقات، برای افزایش مقاومت در برابر کشش، از سیم آرماتور بندی یا مفتول به عنوان تکمیل‌کننده میلگرد استفاده می‌شود.

نکات مهم آرماتور بندی

به طور کلی، آرماتورها در طراحی و ساخت سازه‌ها بسیار حائز اهمیت هستند و باعث افزایش مقاومت و استحکام سازه‌ها در برابر بارها و نیروها می‌شوند. استفاده صحیح از آرماتورها و رعایت نکات فنی و استانداردهای مربوطه، بهبود عملکرد و طول عمر سازه‌ها را تضمین می‌کند. با این حال، نوع و استفاده از آرماتوربندی بستگی به نوع سازه دارد. به عنوان مثال، آرماتوربندی در ساخت استخر با آرماتوربندی سازه‌های بزرگ متفاوت است و باید با در نظر گرفتن نیازها و شرایط اجرایی مختلف به‌کار گرفته شود.

برش و خمکاری آرماتورها در عملیات آرماتوربندی

در پروژه‌های کوچک، آرماتورها با استفاده از اهرم‌های دستی خم می‌شوند، در حالیکه در پروژه‌های بزرگتر، از دستگاه‌های خم‌کن بهره می‌برند. فرآیند خمکاری و برش آرماتور، باید به روش‌ها و اصول مشخصی اجرا شود.

برشکاری دو نوع دارد و از قیچی‌های مخصوص یا سنگ فرز برای انجام می‌شود. آرماتورها با قطرهای معمولی به راحتی با قیچی بریده می‌شوند و برای برش میلگردهای قطور از سنگ فرز استفاده می‌کنند. همچنین، در فرآیند خمکاری آرماتور جهت ایجاد هندسه مناسب آرماتور بندی از اهرم دستی و دستگاه خم‌زن بهره می‌برند.

نکته مهم این است که این فرآیندها باید در دمای معمولی انجام شوند و استفاده از هوابرش برای برش میلگرد، طبق مقررات، ممنوع است. همچنین برشکاری و خم کردن میلگرد به منظور آرماتوربندی، نباید در دمای کمتر از ۵ درجه سانتیگراد انجام شود.

اتصال آرماتورها در عملیات آرماتوربندی

بسیاری از مواقع، در طول عملیات آرماتوربندی به دلیل محدودیت طول میلگرد آجدار، نیاز به اتصال آن‌ها به یکدیگر پیش می‌آید. اتصال میلگرد به روش‌های مختلفی، از جمله اورلب، مکانیکی، فورج و تکیه‌گاهی قابل انجام است.

در مقاله بررسی تخصصی انواع سقف ساختمانی از میلگرد آجدار به عنوان مصالح سقف کامپوزیت نیز نام برده شد

راه حل اورلب به عنوان معمول‌ترین روش جهت رفع نیاز به اتصال در آرماتوربندی شناخته می‌شود. در این روش، دو میلگرد به اندازه مشخصی روی یکدیگر قرار می‌گیرند و با استفاده از سیم آرماتوربندی به یکدیگر متصل می‌شوند. طول اورلب دو میلگرد باید طبق مقررات ملی ساختمان، حداقل ۵۵ برابر قطر آن باشد. برای گره زدن سیم آرماتور حین آرماتور بندی، از روش‌های متنوعی استفاده می‌شود که باید به طور کامل با استانداردهای آرماتور بندی هماهنگ شود.

در روش مکانیکی، میلگردها رزوه‌زنی شده و برای اتصال آن‌ها از کوپلر یا جفت‌کننده استفاده می‌شود. در این روش، میلگردها با استفاده از این قطعات مکانیکی به یکدیگر متصل می‌شوند. در روش فورج، با استفاده از حرارت بالا، دو میلگرد به یکدیگر جوش می‌خورند، اما این شیوه در آرماتوربندی کمتر استفاده می‌شود. روش تکیه‌گاهی نیز با استفاده از بست صورت می‌پذیرد که در آن، آرماتورها با پیچ و مهره به هم متصل می‌شوند.

پوشش یا کاور مناسب

آرماتورهای بیرونی در شبکه آرماتور بندی، پس از بتن ریزی باید به میزان مشخصی با بتن پوشیده شده باشند که به آن کاور یا پوشش آرماتور می‌گویند. این میزان، که در شرایط مختلف معمولاً بین ۳ تا ۹ سانتی‌متر است، در زمان آرماتوربندی و قالب بندی لحاظ می‌شود. پوشش روی آرماتورها به منظور جلوگیری از تأثیر رطوبت و شرایط جوی بر روی آن‌ها صورت می‌گیرد.

به دلیل حجم بزرگ اکسید آهن نسبت به آهن خود، درون بتن آرمه انبساط حجمی ایجاد می‌شود. این انبساط باعث ایجاد ترک‌ها می‌شود که در این حالت، رطوبت و هوا به سطح میلگرد نفوذ کرده و خوردگی را تشدید می‌کند.

در این حالت، بتن آرمه به تدریج آسیب جدی می‌بیند و مقاومت آن به شدت کاهش می‌یابد. به همین دلیل، در برخی شرایط حساس به خوردگی، از میلگرد پوشش‌دار استفاده می‌شود. از جمله انواع میلگرد مقاوم نسبت به خوردگی، میلگرد گالوانیزه می‌باشد.

با توجه به خصوصیات شیمیایی خود، میلگرد گالوانیزه علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی، بهبود چسبندگی میلگرد به بتن را نیز فراهم می‌کند.

روش‌ها و اصول اجرای آرماتوربندی

آرماتوربندی و اجرای آن، بسته به نوع سازه، ابعاد پروژه، شرایط محیطی، و تجهیزات موجود، متفاوت است. در ادامه، چندین روش رایج برای اجرای عملیات آرماتوربندی در ساخت ساختمان ذکر شده است:

قالب‌بندی و نصب آرماتور به‌صورت دستی

در این روش که یکی از شیوه‌های رایج در ساخت ساختمان‌های معمولی است، آرماتورها به صورت دستی در قالب‌ها قرار گرفته و با استفاده از ابزارهای دستی نصب می‌شوند. این روش معمولاً در پروژه‌های کوچک و متوسط با استفاده از تجهیزات ساده و کارگران ماهر اجرا می‌شود.

بکارگیری میلگردهای پیش‌تنیده

در این روش، از میلگردهای پیش تنیده برای آرماتوربندی استفاده می‌شود. این میلگردها در کارخانه تغییراتی می‌کنند تا بارهای کششی را با حداکثر تحمل تحمل کنند. این نوع میلگردها، که در برابر خوردگی نیز مقاومت بالایی دارند، در ساخت سازه‌هایی مانند پل‌ها و قطعات پیش‌ساخته بتنی استفاده می‌شود.

استفاده از میلگردهای پیچشی (Rebar Couplers)

میلگردهای پیچشی بافت زبرتری نسبت به میلگردهای معمولی دارند و این خاصیت باعث می‌شود تا بهتر با بتن هماهنگ شوند. در این روش، آرماتورها با استفاده از مفصل‌ها و پیچ‌های پیچشی به یکدیگر متصل می‌شوند که باعث کاهش زمان و هزینه آرماتوربندی می‌شود.

هر یک از روش‌های ذکر شده، مزایا و معایب خاص خود را دارند و انتخاب روش مناسب به ویژگی‌های پروژه، بودجه، زمان اجرا و تجهیزات وابسته است. همچنین، رعایت استانداردها و ضوابط مربوط به این عملیات امری بسیار مهم است، زیرا با رعایت این موارد اطمینان از عملکرد بهینه و ایمنی سازه حاصل می‌شود. توصیه کارشناسان این است که قبل از شروع به کار، اطلاعاتی در مورد دلایل شکستن میلگرد را کسب کنید تا در هنگام انجام عملیات آرماتوربندی با مشکل مواجه نشوید.

استاندارد میلگرد در آرماتور بندی

همانطور که اشاره شد، میلگرد در استانداردهای مختلفی تولید و به بازار عرضه می‌شود. میلگرد ساده در استاندارد A1 و میلگرد آجدار در استانداردهای A2، A3 و A4 تولید می‌شود. سطح استحکام و هندسه آج این استانداردها با یکدیگر متفاوت است.

براساس ماده نهم مقررات ملی ساختمان، جهت اجرای آرماتوربندی در ستون‌ها، تیرها و فونداسیون‌های ساختمان از میلگرد با استاندارد A3 استفاده می‌شود و برای اتصالات عرضی و خاموت از میلگرد با استاندارد A2 استفاده می‌شود.

آرماتوربندی قسمت‌های مختلف ساختمان

آرماتوربندی در بخش‌های مختلف ساختمان شامل فونداسیون، شناژ، تیر، ستون‌ها، راه‌پله، دیوار برشی و سقف انجام می‌شود. فونداسیون یا پی ساختمان انواع مختلفی دارد و آرماتوربندی آن‌ها نکات خاص خود را داراست.

شناژ نیز قسمت بسیار مهمی از فونداسیون محسوب می‌شود که به نوعی نقش تیر رابط را در آن ایفا می‌کند. اصول کلی آرماتوربندی شناژ مانند سایر المان‌های بتنی است و می‌بایست مطابق نقشه اجرا شود. برای آرماتور بندی سقف، تیرچه بلوک و دیگر قسمت‌ها نیز باید نکاتی که در بالا ذکر شد، رعایت شوند.

مزایا و معایب آرماتور بندی

آرماتوربندی در سازه‌ها مزایا و معایب مختلفی دارد که در ادامه به بررسی آنها می‌پردازیم:

مزایای آرماتور بندی

افزایش استحکام و مقاومت کششی

آرماتورها باعث افزایش استحکام و مقاومت کششی سازه می‌شوند، که از شکستگی سازه جلوگیری می‌کند.

برخورداری از قدرت فشرده‌سازی و تراکم‌سازی بالا

استفاده از آرماتورها باعث فشرده‌سازی بتن و تراکم‌سازی مواد سازه می‌شود.

جلوگیری از انحراف ساختمان

آرماتورها باعث افزایش استحکام و سیستم مقاومی در برابر انحراف‌های غیرمطلوب سازه می‌شوند.

قیمت پایین آرماتور بندی همراه با بتن ریزی

نسبت به فرآیند بتن ریزی، قیمت آرماتور بندی نسبتاً کمتر است.

طراحی آرماتوربندی به شکل دلخواه

مهندسان می‌توانند آرماتوربندی را به شکل دلخواه و با توجه به نیازهای سازه طراحی کنند.

ایجاد مقاومت و سیستم قوی در ساختمان

آرماتورها باعث افزایش مقاومت و ایجاد یک سیستم قوی در ساختمان می‌شوند.

ایجاد مقاومت در برابر آب و آتش

با ترکیب بتن و آرماتور، ساختمان مقاوم در برابر عوامل آب و آتش خواهد بود.

معایب آرماتور بندی

هزینه نصب و رعایت اصول آرماتوربندی و شکل‌دهی بتن

اجرای آرماتوربندی نیاز به دقت و تخصص دارد که ممکن است هزینه نصب را افزایش دهد. همچنین، رعایت اصول آرماتوربندی و شکل‌دهی بتن می‌تواند زمان‌بر و پیچیده باشد.

دشوار بودن عملیات اجرایی

عملیات اجرایی آرماتوربندی نیاز به تجهیزات و تخصص دارد که ممکن است عملیات را دشوار کند.

بالا رفتن وزن سازه با اجرای آرماتور بندی

استفاده از آرماتورها باعث افزایش وزن ساختمان می‌شود که در برخی مواقع ممکن است اهمیت داشته باشد.

نیاز به طراحی آرماتور بندی صحیح و دقیق

برای بهره‌برداری کامل و بهینه از آرماتورها، نیاز به طراحی دقیق و صحیح آرماتوربندی است.

حساسیت نسبت به خوردگی

میلگردها و آرماتورها حساس به خوردگی هستند و در معرض تاثیرات زیست‌محیطی قرار دارند.

پیچیدگی تعمیر آرماتورها

در صورت خرابی یا نیاز به تعمیرات، تعمیر آرماتورها ممکن است پیچیده و زمان‌بر باشد.

در کل، مهندسان و متخصصان باید نکات فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی را در انتخاب و طراحی آرماتوربندی برای هر پروژه در نظر بگیرند و تصمیم‌گیری صحیح و اقدامات مناسب را برای بهینه‌سازی استفاده از آرماتورها و کاهش معایب آن‌ها انجام دهند.

عوامل مؤثر بر هزینه آرماتوربندی در سازه‌های بتنی

قیمت آرماتوربندی در سازه‌های بتنی به عوامل متعددی بستگی دارد و می‌تواند متغیر باشد. برخی از عوامل مؤثر بر هزینه اجرای این عملیات عبارتند از:

مقیاس پروژه

اندازه و مقیاس پروژه ساختمانی بسیار تأثیرگذار است. پروژه‌های بزرگ معمولاً نیاز به حجم بالای آرماتور بندی دارند که هزینه ساخت سازه را بالا می‌برد. همچنین، حجم خرید آرماتور به عنوان یک عامل اقتصادی نیز در قیمت تاثیرگذار است.

نوع و کیفیت آرماتور

نوع و کیفیت آرماتورهای استفاده شده نیز بر هزینه تأثیر دارد. استفاده از مواد باکیفیت و استانداردهای بالا می‌تواند هزینه‌ها را افزایش دهد. همچنین، استفاده از آرماتورهای پیش تنیده که دارای کیفیت بالا هستند، هزینه‌ها را افزایش می‌دهد.

قیمت میلگرد

قیمت انواع میلگرد، به ویژه قیمت میلگرد ۱۲ و قیمت میلگرد ۱۴ به عنوان مقاطع فولادی پرکاربرد در صنعت ساختمان، بر قیمت آرماتور بندی تأثیر به‌سزایی دارد. نوسانات در بازار فلزات نیز می‌تواند قیمت را تحت تأثیر قرار دهد.

موقعیت جغرافیایی

موقعیت جغرافیایی پروژه نیز می‌تواند بر هزینه اجرای آرماتوربندی تأثیر بگذارد. مسافت تا مراکز تولید میلگرد و هزینه حمل و نقل مواد نیز نقش مهمی در هزینه نهایی دارد.

نرخ مصرف آرماتور

نرخ مصرف آرماتور در طول عمر سازه نیز تأثیرگذار است. انتخاب بهینه ترکیب مواد و طراحی باعث می‌شود مصرف آرماتور در سازه کاهش یابد.

تکنولوژی استفاده شده

استفاده از تکنولوژی‌های نوین در آرماتوربندی می‌تواند هزینه‌ها را کاهش دهد. این شامل استفاده از روش‌های پیشرفته در تولید آرماتورها و استفاده از تجهیزات مدرن در فرآیند طراحی و اجرا می‌شود.

به‌طور کلی، هماهنگی موفقیت آمیز از این عوامل به منظور کاهش هزینه‌ها و بهبود عملکرد آرماتوربندی، نقش حیاتی در موفقیت یک پروژه ساختمانی دارد.

روش‌های دیگر تقویت بتن

علاوه بر آرماتوربندی، چندین روش دیگر برای تقویت بتن در برابر کشش وجود دارد که به نحوی تأثیرگذار و موثر هستند. برخی از این روش‌ها عبارتند از:

الیاف فولادی

با استفاده از الیاف فولادی در بتن، مقاومت کششی بتن افزایش می‌یابد. الیاف فولادی به ترک خوردگی و افت استحکام کششی در مواجهه با بارهای دینامیکی نیز مقاومت می‌آورند. این روش الهام گرفته از کاهگل سنتی است.

الیاف شیشه‌ای

الیاف شیشه‌ای به عنوان جایگزینی برای الیاف فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع الیاف، به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، بهترین عملکرد خود را در محیط‌های خاصی مانند محیط‌های شیمیایی از خود نشان می‌دهد.

بتن سبک

بتن سبک که با افزودن مصالح سبک‌تر به بتن تهیه می‌شود، وزن کمتری نسبت به بتن معمولی دارد. این نوع بتن با کاهش وزن و چگالی، می‌تواند استحکام مناسبی در برابر نیروهای کششی ارائه دهد. بتن سبک علاوه بر افزایش مقاومت، کاهش وزن نهایی سازه نیز دارای اهمیت است.

هر یک از این روش‌ها مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند. انتخاب بین این روش‌ها باید با توجه به نیازها، شرایط محیطی و توصیه‌های مهندسی صورت گیرد

جمع بندی نهایی

آرماتوربندی به عنوان یک عنصر اساسی در سازه‌های بتنی، نقش بسیار حیاتی در افزایش استحکام و مقاومت سازه در برابر بارها و نیروها ایفا می‌کند. استفاده صحیح از آرماتورها و رعایت استانداردها و نکات فنی، بهبود عملکرد و طول عمر سازه‌ها را تضمین می‌کند. این فرآیند شامل انتخاب و طراحی مناسب آرماتورها، برشکاری و خمکاری صحیح، و اتصالات موثر بین میلگردهاست. در کنار آرماتوربندی، روش‌های جایگزین مانند استفاده از الیاف فولادی یا بتن سبک نیز برای تقویت سازه‌ها مطرح می‌شوند. با توجه به مزایا و معایب این عملیات، مهندسان در انتخاب و اجرای آرماتوربندی باید به دقت و با در نظر گرفتن نیازها و شرایط مختلف اقدام نمایند.