میلگرد خاموت چیست و چه نقشی در سازه دارد؟

در سازه‌های اسکلت فلزی با هدف ایجاد استحکام بیشتر، از فولاد با اشکال مختلف در تمام بخش‌های ساختمان استفاده می‌شود. یکی از این اجزا که اتفاقاً نقش مهمی هم در مقاوم‌سازی بنا دارد، میلگرد خاموت است. میلگرد خاموت در بدنه ستون‌ وظیفه‌ی مهار آرماتورهای طولی را دارد و دقیقاً به همین دلیل هم نقش مهمی در تعیین استحکام سازه در مواجه با زلزله ایفا می‌کند. در ادامه با صباپروفیل همراه باشید تا به بررسی بیشتر این نوع میلگرد پرداخته و انواع آن را توضیح دهیم.

میلگرد خاموت چیست؟

میلگرد خاموت (به انگلیسی Rebar stirrups) به یک حلقه بسته از میله تقویت کننده اشاره دارد که هدف اصلی آن نگه داشتن میلگردهای تقویت کننده است. در بدنه‌ی سازه، میلگردها یا در امتداد طول ساختمان قرار می‌گیرند که به آن‌ها میلگرد طولی گفته می‌شود یا عمود بر طول سازه و میلگرد طولی هستند که با نام میلگرد عرضی یا خاموت شناخته می‌شوند. میلگردها از نظر سایز بسیار متنوع هستند اما سایز میلگرد خاموت بسته به ابعاد سازه و ستون‌ها عموماً 6، 8 و یا 10 است. همان‌طور که پیش‌تر هم به آن اشاره کردیم از آرماتوربندی خاموت در بدنه‌ی ستون استفاده می‌شود تا به این شکل مقاومت سازه در برابر نیروهای برشی و پیچشی افزایش پیدا کند. میلگرد عرضی خاموت با نام میلگرد خاموت ستون هم شناخته می‌شود. به‌طور کلی میلگردها به دو شکل ساده و آجدار تولید می‌شوند. میلگرد مناسب خاموت نمونه آجدار آن می‌باشد گرچه گاهاً از میلگرد ساده هم برای این منظور استفاده می‌شود.

محیط میلگرد خاموت را بسته به ابعاد ستون به شکل مربع یا مستطیل و گاها دایره می‌سازند. خم میلگرد خاموت مربع و مستطیل در 5 نقطه بوده و دوتا از این خم‌ها در یک نقطه با هم همپوشانی دارند. این نوع میلگرد دورتادور میلگردهای عمودی را با فواصلی مشخص احاطه می‌کند و مانع از کمانش آن‌ها می‌شود. خاموت همچنین با انتقال نبروهای برشی اجازه‌ی گسترش ترک در طول دیوارها را نمی‌دهد. میلگرد مناسب برای خاموت ستون عموماً قطری برابر 6 میلی‌متر دارد در صورتی که سایز میلگرد برای خاموت تیر بتنی اغلب بیشتر از 6 است.

انواع خاموت از نظر شکل

خاموت حلقه بسته

همان‌طور که از نام آن نیز پیدا است محیط این نوع خاموت کاملاً بسته بوده و مقامت بسیار خوبی دربرابر نیروهای پیچشی دارد. این ویژگی باعث شده از خاموت حلقه بسته بیشتر برای تیرها و ستون‌هایی استفاده بشود که فشار نیروی پپیچشی وارده بر آن‌ها زیاد است.

خاموت حلقه باز

شکل این نوع خاموت نه حلقه کامل بلکه چیزی شبیه به L یا U است. کاربرد میلگرد خاموت بیشتر برای مقابله با نیروی برشی وارد شده بر ساختمان است. به سه دسته قلاب یا تک شاخه، رکابی یا دو شاخه و چندشاخه می‌توان آن‌ها را تقسیم کرد.

انواع خاموت از لحاظ زاویه خم

همان‌طور که پیش‌تر هم به آن اشاره کردیم خاموت در واقع میلگردی عرضی است که خم خورده و محیط آن شبیه به مربع و یا مستطیل شده است. باتوجه به زاویه این خم‌ها اما می‌توان آن‌ها را به دو دسته تقسیم کرد.

خاموت سنتی

زاویه خم در این نوع خاص 90 درجه است. این زوایا با میلگرد خم کن دستی خاموت ایجاد می‌شود. زوایا 90 درجه مانع از آن می‌شود که خاموت بتواند آرماتورهای طولی را به خوبی دربربگیرد.

خاموت مهندسی

تنها تفاوت این نوع خاموت با نمونه سنتی در زاویه گوشه‌هاست. در این نوع میلگرد خاموت، زوایا به جای 90 درجه، 45 یا 135 درجه است.

انواع خاموت از نظر فناوری تولید

انواع و اشکال خاموت به همین چند مورد محدود نمی‌شود و نمونه‌های متنوع دیگری هم دارد.

خاموت مارپیچ

میلگرد خاموت مارپیچ، یک نوع میلگرد فولادی است که برای تقویت و تثبیت سازه‌های بتنی استفاده می‌شود. خاموت مارپیچ دارای شکل و طرحی خاص است که به آن شکل مارپیچ یا ریبار مارپیچ می‌گویند.

این نوع میلگرد دارای شریان‌های مارپیچ شکل است که به طول میلگرد در طول محور آن قرار داده شده‌اند. این شریان‌ها به شکل پیچ در اطراف میلگرد پیچیده شده و به طور مستمر در طول آن ادامه می‌یابند. این طرح مارپیچ به میلگرد خاموت افزایشی در مقاومت و انعطاف‌پذیری در برابر نیروهای کششی کمک می‌کند.

میلگرد خاموت مارپیچ به عنوان تسمه‌های تقویتی در سازه‌های بتنی استفاده می‌شود. آن‌ها به طور معمول در ساخت و ساز ساختمان‌ها، پل‌ها، سد‌ها و سازه‌های بتنی دیگر استفاده می‌شوند. هدف از استفاده از میلگرد خاموت مارپیچ تقویت سازه و افزایش مقاومت آن در برابر نیروهای کششی است که به سازه اعمال می‌شوند.

معمولاً میلگرد خاموت مارپیچ با استانداردهای فنی خاصی مانند استاندارد ASTM A615 یا BS4449 تولید می‌شود. این استانداردها شرایط و مشخصات فنی را برای خاموت مارپیچ تعیین می‌کنند، از جمله قطر میلگرد، خواص مکانیکی، ویژگی‌های شیمیایی و سایر پارامترهای مربوط به کیفیت میلگرد.

خاموت ربات

خاموت زنی میلگرد برای تولید خاموت ربات با دستگاه‌های CNC انجام می‌شود. این نمونه بسیار شبیه به خاموت مارپیچ است با این تفاوت که زوایای حاشیه آن قائمه است.

خاموت سلولار

شاید بتوان گفت این بهترین و مدرن‌ترین شکل خاموت است. محیط خاموت سلولار کاملا بسته است و با جبران ضعف کششی میلگردهای طولی، استحکام مطلوبی در بتن در زمان وقوع زلزله ایجاد می‌کند.

انواع خاموت فونداسیون

در فونداسیون‌ها، از انواع مختلف خاموت‌ها برای تقویت و استحکام‌بخشی به سازه استفاده می‌شود. برخی از انواع خاموت‌های معمول در فونداسیون عبارتند از:

1. خاموت‌های فولادی معمولی (Plain Rebars): این نوع خاموت‌ها عموماً از فولاد کربنی با سطح صاف و بدون الیاف استفاده می‌شوند. آن‌ها در فونداسیون‌ها برای تقویت قسمت‌های فشاری استفاده می‌شوند.

2. خاموت‌های خمیده (Deformed Rebars): این نوع خاموت‌ها شامل شریان‌های مارپیچ شکلی یا ریبارهای مارپیچ است که در سطح آن‌ها تغییرات شکل و ریزساختار داده شده است. خاموت‌های خمیده بیشتر در فونداسیون‌ها برای تقویت قسمت‌های کششی استفاده می‌شوند و مقاومت به خمش بیشتری نسبت به خاموت‌های فولادی معمولی دارند.

3. خاموت‌های پیش‌کشیده (Pre-stressed Rebars): این نوع خاموت‌ها پیش‌از قرارگیری در بتن پیش‌کشیده شده‌اند. آن‌ها به وسیله تنش‌های پیش‌اعمال شده در خارج از سازه تقویت می‌شوند و در فونداسیون‌ها با هدف کاهش تغییر شکل و کنترل ترک‌ها استفاده می‌شوند.

4. خاموت‌های الیافی (Fiber Reinforced Rebars): این نوع خاموت‌ها شامل الیاف فولادی است که به طول خاموت اضافه شده‌اند. خاموت‌های الیافی به عنوان یک انتخاب جدید در فونداسیون‌ها استفاده می‌شوند و می‌توانند مقاومت و انعطاف‌پذیری بیشتری را به سازه بدهند.

اصول و مقررات برای استفاده از خاموت

استفاده از خاموت (میلگرد) در سازه‌های بتنی نیازمند رعایت اصول و مقررات مشخصی است. در زیر، برخی از اصول و مقررات مهم برای استفاده صحیح از خاموت را ذکر می‌کنیم:

1. استانداردها و مشخصات فنی: استفاده از خاموت باید با استانداردها و مشخصات فنی مربوطه هماهنگ باشد. معمولاً استانداردهای محلی و بین‌المللی مانند استانداردهای ASTM A615، BS4449 و ACI 318 مشخصاتی را درباره خواص مکانیکی، ابعاد، ویژگی‌های شیمیایی و سایر پارامترهای خاموت تعیین می‌کنند. بررسی و رعایت این استانداردها مهم است.

2. بازرسی کیفیت: خاموت باید قبل از استفاده مورد بازرسی و آزمون قرار گیرد تا از کیفیت آن اطمینان حاصل شود. این شامل بررسی ابعاد، خواص مکانیکی، تمیزی سطح و وجود هر گونه نقص یا ترک در خاموت است.

3. نصب و چیدمان: خاموت باید به درستی در سازه قرار داده شود. قوانین و دستورالعمل‌های مشخصی برای فاصله‌بین خاموت‌ها، طول انتهاها و تکیه‌گاه‌ها، اتصالات و حالت چیدمان خاموت وجود دارد که باید رعایت شود.

4. پوشش بتن: خاموت باید به درستی درون بتن قرار گیرد و توسط بتن پوشش داده شود. ضخامت پوشش بتن بر روی خاموت و مقررات مربوطه باید رعایت شود تا خاموت از عوامل محیطی مانند تغییرات دما، رطوبت و خوردگی محافظت شود.

5. عملکرد سازه: خاموت باید بتواند نیروها و تنش‌های ناشی از بارگذاری را به طور موثر انتقال دهد. بنابراین، باید از قطر و نوع خاموت مناسب برای نیازهای طراحی و مقاومت سازه استفاده شود.

6. استفاده از دستگاه‌ها و ابزارهای مناسب: در فرآیند خاموت‌بندی، استفاده از دستگاه‌ها و ابزارهای مناسب مانند بندهای خاموت، ماشین‌های خاموت‌بندی و روش‌های مناسب برای اتصال خاموت‌ها اهمیت دارد. باید از دستگاه‌های با کیفیت و استانداردهای مناسب استفاده شود.

7. بازرسی پس از نصب: بعد از نصب خاموت، بازرسی و کنترل دوباره انجام شود تا از صحت و قرارگیری صحیح خاموت اطمینان حاصل شود.

مهم است که در هر مرحله از فرآیند استفاده از خاموت، نکات فوق رعایت شود تا اطمینان حاصل شود که خاموت به درستی نصب و استفاده شده است و سازه بتنی قوی و پایداری را تشکیل می‌دهد. همچنین، مقررات و ضوابط محلی و ملی در خصوص استفاده از خاموت نیز باید مورد توجه قرار گیرد.

در کنار مقرراتی که برای استفاده از خاموت وضع شده است مجموعه‌ای اصول و قواعد نیز در این باره وجود دارد که با رعایت آن‌ها احتمال بروز مشکلات جدی به حداقل می‌رسد.

1. فواصل خاموت‌های میلگرد باید چیزی حدود 20 سانتی‌متر باشد تا به طور کامل تمام نقاط میلگردهای طولی را احاطه کند.
2. خم میلگرد مورد استفاده در خاموت باید در دمایی بالاتر از 5 درجه انجام شود. خمکاری مجدد هم به صورت سرد و با دستگاه‌های مکانیکی انجام می‌شود.
3. خاموت‌های میلگرد به وسیله ابزاری به نام سیم آرماتوربندی به میلگردهای طولی متصل می‌شود.
4. خاموت ستون در قسمت سقف و فونداسیون حتما باید اجرا بشود چرا که باتوجه به بحرانی بودن نیرو در این قسمت‌ها عدم اجرا آن می‌تواند اثرات مخربی در زمان وقوع زلزله داشته باشد.

مراحل ساخت و نحوه بستن میلگرد به خاموت

قدم اول انتخاب نوع مبلگرد است. اندازه، قطر، وزن یا همان شماره میلگرد خاموت در نخستین مرحله باتوجه به نوع سازه باید انتخاب بشود.

در قدم بعدی میلگرد برای خاموت باتوجه به مورد مصرف آن با طول مورد نظر برش می‌خورد. معمولا از قیچی دستی برای این منظور استفاده می‌شود. قطر میلگرد خاموت عموما کم بوده و به سادگی با قیچی برش می‌خورد.

در مرحله سوم نخستین قلاب ساخته می‌شود.

قدم چهارم ساخت ضلع اول است. بعد از ساخت این ضلع طول ضلع ایجاد شده باید با دقت کنترل بشود. برای اندازه‌گیری طول باید به این نکته توجه داشته باشید که با خم 90 درجه، طول از پشت به پشت خم و برای باقی زوایا از محور تا محور اندازه‌گیری می‌شود.

مرحله‌ی پنجم و پایانی ایجاد باقی زوایا و ‌مابقی طول‌ها با در نظر گرفتن تمامی نکات بالا است. پس از ساخت آرماتور به شکل کامل، صحت اندازه زوایا و طول سنجیده می‌شود.

طول خم خاموت

طول خم خاموت (میلگرد) به معنای شعاع خمشی حولی است که میلگرد قادر به خم شدن در آن است بدون ایجاد خرابی یا شکست. در سازه‌های بتنی، ممکن است نیاز به خم خاموت برای تناسب با شکل و نیازهای سازه داشته باشید. طول خم خاموت به عوامل مختلفی بستگی دارد از جمله:

1. قطر خاموت: قطر خاموت بر روی طول خم خاموت تأثیرگذار است. خاموت‌های با قطر بزرگتر معمولاً از خمش کمتری برخوردارند و می‌توانند به شعاع خمش بزرگتری خم شوند.
2. مشخصات خاموت: خصوصیات مکانیکی خاموت، از جمله مقاومت تسلیم، مقاومت کششی و استحکام، می‌تواند تأثیری در طول خم خاموت داشته باشد. خاموت‌های با مشخصات مکانیکی بهتر معمولاً قادر به خمش بیشتر هستند.
3. نوع فولاد: نوع فولاد مورد استفاده برای خاموت نیز می‌تواند تأثیرگذار باشد.
4. نیازهای طراحی: نیازهای طراحی و شکل سازه بتنی، طول خم خاموت را مشخص می‌کند. برای هر سازه خاص، نیاز به خمش و شعاع خمش خاصی وجود دارد.
5. استانداردها و مقررات: استانداردها و مقررات صنعتی نیز معمولاً حداقل طول خم خاموت را برای استفاده صحیح تعیین می‌کنند. این استانداردها و مقررات بر اساس استفاده و نیازهای سازه‌ای خاص ممکن است متفاوت باشند.

با توجه به عوامل فوق، برای محاسبه طول خم خاموت بهتر است با مهندسین سازه مشورت کنید. آنها با بررسی شرایط سازه و نیازهای طراحی، می‌توانند طول خم خاموت را براساس استانداردها و مقررات صحیح مشخص کنند.

عوامل موثر بر قیمت میلگرد خاموت

قیمت میلگرد خاموت به واسطه‌ی اهمیت ویژه این ابزار در ساختمان‌سازی بسیار مهم و بر قیمت نهایی ساخت اثرگذار است. علاوه بر عواملی چون میزان عرضه و تقاضا، نوسانات نرخ ارز، تورم جهانی، قیمت مواد اولیه، هزینه حمل و … که باعث نوسان قیمت نه فقط در بازار فولادی بلکه کل بازار می‌شود، این ویژگی‌های فیزیکی میلگرد (ابعاد، سایز و وزن) هستند که به طور خاص قیمت آن را تعیین می‌کنند.

در زیر، برخی از عوامل تأثیرگذار بر قیمت خاموت را با ذکر جزئیات بیشتری بیان می‌کنیم:

1. قیمت سنگ آهن: یکی از عوامل اساسی در تعیین قیمت خاموت، قیمت سنگ آهن است. سنگ آهن ماده اصلی تولید خاموت است و هر گونه تغییر در قیمت سنگ آهن، می‌تواند قیمت خاموت را تحت تأثیر قرار دهد.

2. قیمت فلزات فرعی: برخی از فلزاتی که در تولید خاموت استفاده می‌شوند، مانند مس، کروم، نیکل و آلومینیوم نیز می‌توانند تأثیرگذار بر قیمت خاموت باشند. افزایش قیمت این فلزات فرعی می‌تواند قیمت خاموت را افزایش دهد.

3. نرخ تورم: نرخ تورم و تغییرات قیمت‌ها در اقتصاد به طور کلی می‌تواند تأثیرگذار بر قیمت خاموت باشد. افزایش تورم می‌تواند به افزایش هزینه‌های تولید و حمل و نقل خاموت منجر شود و در نتیجه قیمت خاموت را افزایش دهد.

4. عرضه و تقاضا: عرضه و تقاضا در بازار خاموت نیز می‌تواند تأثیرگذار باشد. در صورت کاهش عرضه خاموت یا افزایش تقاضا، قیمت خاموت ممکن است افزایش یابد. عواملی مانند رشد سریع در صنعت ساختمانی و زیاد شدن پروژه‌های ساختمانی می‌توانند باعث افزایش تقاضا و قیمت خاموت شوند.

5. تغییرات نرخ ارز: در صورتی که خاموت وارداتی باشد و وابسته به تغییرات نرخ ارز باشد، نرخ ارز می‌تواند تأثیرگذار بر قیمت خاموت باشد. تغییرات نرخ ارز می‌توانند قیمت خاموت را مستقیماً تحت تأثیر قرار دهند.

6. شرایط جهانی: عوامل جهانی مانند تغییرات در بازار جهانی فولاد و قیمت بورس فلزات نیز می‌توانند بر قیمت خاموت تأثیرگذار باشند. تغییرات در تقاضا و عرضه جهانی و نوسانات قیمت‌های بین‌المللی می‌توانند قیمت خاموت را تحت تأثیر قرار دهند.

ترکیب این عوامل و شرایط مختلف می‌تواند باعث تغییر قیمت خاموت شود. به علاوه، تأثیر این عوامل ممکن است در مناطق مختلف و بازارهای مختلف متفاوت باشد.

پرسش و پاسخ

عمومی, مقالات در گروه صبا | نویسنده : امید مرادی | بروزرسانی : 22 آبان 1402