بتن مدت زیادی است که به عنوان یکی از مصالح پرکاربرد در صنعت ساختمان شناخته می شود. با توجه به ضعف بتن در تحمل بارهای کششی و همچنین سازگاری مناسب بین بتن و فولاد (میلگرد)، در اکثر کاربردهای سازه ای، بتن با میلگرد تقویت می شود. این ترکیب به عنوان بتن آرمه یا بتن مسلح شناخته می شود و رفتار بهتری تحت بارهای خمشی از خود نشان می دهد.
برای ساخت قطعات بتنی، باید بتن پس از ساخته شدن و در حالت نرم (پیش از گیرش) در قالب بتنی ریخته شود تا به شکل مقطع مورد نظر در بیاید. پس از گیرش بتن و سخت شدن آن، قالب بتن از آن جدا می‌شود. در بتن‌های مسلح پیش از بتن ریزی، باید آرماتوربندی نیز انجام شود. به این معنی که میلگردهای مدنظر به تعداد مورد نیاز و با آرایشی که توسط طراح سازه‌ی بتنی مشخص می‌شود، در جای خود تعبیه شوند. آرماتوربندی بسته به نوع قطعه می‌تواند پس از قالب بندی و یا قبل از قالب بندی انجام شود. به عنوان مثال، قالب بندی ستون پس از آرماتور بندی و قالب بندی تیر پیش از آرماتوربندی انجام می‌شود.
در ادامه، به بررسی دقیق تری از فرآیندهای آرماتور بندی و قالب بندی خواهیم پرداخت و نقش آن ها در افزایش کیفیت و ایمنی سازه های بتنی را تحلیل می کنیم.
آرماتور بندی (Reinforcement) چیست؟
همان‌طور که اشاره شد آرماتوربندی از الزامات اجرای سازه‌های بتن آرمه می‌باشد. آرماتوربندی سقف، ستون، تیر دیوار و فونداسیون یا شناژ، هرکدام نکات اجرایی و سیستم آرماتور بندی و قالب بندی مخصوص به خود را دارند.
آرماتور بندی یا استفاده از فولاد تقویتی (معمولا میلگرد)، در واقع به معنای قرار دادن میله های فولادی در بتن برای افزایش مقاومت و دوام سازه های بتنی است. بتن به تنهایی در برابر نیروهای فشاری بسیار قوی است، اما در برابر نیروهای کششی ضعیف عمل می کند. به همین دلیل، از میلگردهای فولادی استفاده می شود تا این ضعف را جبران کند و سازه هایی مانند پل ها، ساختمان ها و تونل ها در برابر نیروهای مختلف مثل زلزله و باد مقاوم تر شوند.
یکی از ویژگی های مهم فولاد در آرماتوربندی، قابلیت خم شدن و کشش بالای آن است که به سازه اجازه می دهد تا در برابر تنش های ناشی از حرکت زمین یا وزن زیاد مقاومت کند، بدون اینکه دچار شکستگی های شدید شود. همچنین، فولاد به دلیل خاصیت ضد زنگ بودن، به ویژه در محیط های خورنده مثل مناطق ساحلی، طول عمر سازه را افزایش می دهد.
در پروژه های بزرگ مثل آسمان خراش ها و پل ها، از روش هایی مثل بتن پیش تنیده نیز استفاده می شود که در آن، فولاد قبل از ریختن بتن تحت تنش قرار می گیرد تا از ترک خوردگی جلوگیری شود. این روش به طور ویژه برای تقویت سازه هایی با بارهای سنگین کاربرد دارد و باعث می شود که بتن بهتر در برابر تنش ها عمل کند.
قالب بندی (formwor) چیست؟
قالب بندی به طور کلی با توجه به جزء سازه‌ای مورد نظر و نحوه‌ی آرماتوربندی انجام می‌شود. برای آرماتور بندی فونداسیون، پس از گود برداری و ریختن بتن مگر، آرماتوربندی انجام می‌شود و سپس قالب‌ها را می‌بندند. برای ایجاد فاصله بین آرماتورها و زمین، از قطعاتی معمولا پلاستیکی به نام اسپیسر استفاده می‌کنند. اسپیسرها انواع و اندازه‌های مختلفی دارند و نقش آن ها ایجاد فاصله بین میلگردها و زمین، فاصله بین میلگردها و بدنه قالب، و فاصله بین میلگردها می باشد.
در فرآیند قالب بندی، رعایت نکات اجرایی مانند استفاده از روغن های جداکننده برای جلوگیری از چسبیدن بتن به قالب، و اطمینان از عدم آسیب به آرماتورها هنگام جابجایی و حمل مواد ضروری است. همچنین، قالب بندی باید پیش از قرارگیری میلگردها بازرسی شود تا ابعاد و مکان صحیح بتن ریزی با نقشه های سازه ای مطابقت داشته باشد.
پیشنهاد ناشر
ممکن است این را نیز بپسندید: داربست مدولار
انواع روش های آرماتوربندی
آرماتور بندی به دو نوع اصلی تقسیم بندی می شود که هر یک نقش و عملکرد خاصی در تقویت سازه های بتن مسلح دارند.
۱- آرماتورهای طولی (اصلی)
این آرماتورها در امتداد طول سازه قرار می گیرند و بارهای کششی را تحمل می کنند. وظیفه اصلی آن ها افزایش مقاومت کششی بتن است که به تنهایی در برابر کشش ضعف دارد. آرماتورهای طولی معمولا از میلگردهای فولادی ساخته می‌شوند و درون بتن قرار می گیرند. این آرماتورها با جلوگیری از بروز ترک های ناشی از تنش های کششی، به یکپارچگی و پایداری سازه کمک می کنند.
۲- آرماتورهای عرضی (خاموت)
این آرماتورها به شکل حلقه های بسته و در جهت عمود بر آرماتورهای طولی قرار می‌گیرند. وظیفه اصلی خاموت ها مقاومت در برابر نیروهای برشی و جلوگیری از کج شدگی و تغییر شکل سازه می باشد. خاموت ها معمولا در نواحی حساس مانند نقاط تکیه گاه که بار بیشتری در این نقاط وجود دارد، نصب می شوند. این آرماتورها به توزیع بهتر بارها و افزایش استحکام کلی سازه کمک می کنند.
قالب بندی (formwor) چیست؟
قالب بندی به طور کلی با توجه به جزء سازه‌ای مورد نظر و نحوه‌ی آرماتوربندی انجام می‌شود. برای آرماتور بندی فونداسیون، پس از گود برداری و ریختن بتن مگر، آرماتوربندی انجام می‌شود و سپس قالب‌ها را می‌بندند. برای ایجاد فاصله بین آرماتورها و زمین، از قطعاتی معمولا پلاستیکی به نام اسپیسر استفاده می‌کنند. اسپیسرها انواع و اندازه‌های مختلفی دارند و نقش آن ها ایجاد فاصله بین میلگردها و زمین، فاصله بین میلگردها و بدنه قالب، و فاصله بین میلگردها می باشد.
در فرآیند قالب بندی، رعایت نکات اجرایی مانند استفاده از روغن های جداکننده برای جلوگیری از چسبیدن بتن به قالب، و اطمینان از عدم آسیب به آرماتورها هنگام جابجایی و حمل مواد ضروری است. همچنین، قالب بندی باید پیش از قرارگیری میلگردها بازرسی شود تا ابعاد و مکان صحیح بتن ریزی با نقشه های سازه ای مطابقت داشته باشد.
پیشنهاد ناشر
ممکن است این را نیز بپسندید: سیستم قالب بندی ستون با مقطع متغیر
تفاوت آرماتوربندی سازه با قالب بندی
آرماتور بندی و قالب بندی دو فرآیند مهم در صنعت ساخت و ساز هستند که هر کدام نقش خاص خود را در تامین استحکام و کارایی سازه های بتنی ایفا می کنند. آرماتوربندی به قرار دادن آرماتورهای فولادی در داخل بتن اشاره دارد. این فرآیند به منظور افزایش مقاومت کششی بتن، که خود دارای مقاومت فشاری بالایی است، انجام می شود. آرماتورها معمولا به صورت شبکه ای یا ستونی قرار می گیرند تا بارهای کششی و تنش های ناشی از نیروهای خارجی را به خوبی مدیریت کنند. انتخاب نوع آرماتور، مانند میلگردهای ساده یا آجدار، به نیازهای پروژه و شرایط محیطی بستگی دارد
از طرف دیگر، قالب بندی به ایجاد سازه های موقتی برای نگهداری بتن در حین فرآیند سفت شدن اشاره دارد. قالب ها می توانند از مواد مختلفی مانند چوب یا فلز ساخته شوند و به شکل های مختلفی از جمله مدولار و پرتابل طراحی شوند. این سازه ها باید به گونه ای طراحی شوند که بتوانند وزن بتن تازه ریخته شده را تحمل کنند و از نشت آن جلوگیری کنند.
روش آرماتور بندی و قالب بندی بخش های مختلف سازه
برای آرماتوربندی ستون‌ها، با توجه به اینکه پس از قالب بندی دیگر دسترسی به میلگردها و انجام آرماتور بندی تقریبا غیرممکن است، ابتدا آرماتوربندی ستون‌ها انجام شده و سپس قالب‌ها بسته می‌شوند.
قالببندی تیرها و دال‌ها نیز قبل از آرماتوربندی انجام می‌شود. به این صورت که میلگردها به همراه اسپیسر روی پلای وود (پلی وود) قرار می‌گیرند و آرماتور بندی انجام می‌شود. نکته‌ی مهم در قالببندی تیرها و سقف، استفاده از تخته سه لایی (پلای وود) و جک‌های سقفی می‌باشد.
گاهی اوقات در پروژه‌های بتن آرمه، سطح بتن در هنگام بهره برداری در معرض دید قرار خواهد گرفت که به آن بتن اکسپوز می‌گویند. در این مواقع سطح بتن باید کاملا صاف باشد و درزهای بتن نیز تا حد ممکن کم باشند. برای این منظور، بهتر است از قالب‌های لبه تسمه‌ای استفاده شود؛ چرا که قالب‌های لبه خم درز بیشتری را در معرض نمایش خواهند گذاشت. (جهت کسب اطلاعات بیشتر مقاله قالب لبه خم را مطالعه نمایید)
یکی از اجزای سازه‌ای دیگر مورد استفاده در سازه‌های بتنی، دیوارها می‌باشند. برای قالب بندی دیوارها نیز معمولا علاوه بر قالب‌های مدولار (استاندارد) رایج، از جک‌های مورب یا به اصطلاح جک‌های شاقول استفاده می‌کنند. قالب بندی دیوارهایی مثل دیوار حائل و دیوار استخر به صورت یکطرفه و دیوارهایی مثل دیوار برشی به صورت دو طرفه انجام می‌شود
در پروژه‌های بزرگ و مرتفع برای بتن ریزی در ارتفاع از اسکافلد و یا براکت‌ها نیز استفاده می‌کنند. گاهی نیز سیستم‌های قالب بندی خاص باید مورد استفاده قرار گیرند تا بتوان بتن ریزی در سازه‌هایی مانند سد، تونل، سیلو و دیگر سازه‌های ویژه را انجام داد.
پیشنهاد ناشر
ممکن است این را نیز بپسندید: دیوار برشی چیست؟
تجهیزات مورد نیاز آرماتور بندی
برای آرماتور بندی، تجهیزاتی ضروری وجود دارد که به عملکرد بهینه و ایمنی کار کمک می کنند. در زیر به مهم ترین این تجهیزات اشاره می شود.
دستگاه برش میلگرد
میلگردها که به عنوان یکی از تجهیزات ساخت و ساز به کار می روند، به دو شکل کلاف و شاخه ای تولید می شوند. برش آن ها برای استفاده در پروژه ها به دو روش گرم و سرد انجام می شود. برش سرد به دلیل حفظ کیفیت و خواص مکانیکی فولاد، انتخاب مناسب تری می باشد.
این روش به جلوگیری از آسیب حرارتی به میلگردها کمک کرده و دقت و کنترل بیشتری بر ابعاد نهایی فراهم می آورد. در نتیجه، تاکید بر استفاده از روش های سرد در آرماتوربندی به عنوان استراتژی حیاتی برای تضمین کیفیت و دوام سازه های بتنی، از اهمیت بالایی برخوردار است. این رویکرد می تواند تاثیر بسزایی در کیفیت نهایی پروژه داشته باشد.
قیچی دستی
قیچی میلگردبر دستی از تجهیزات مورد نیاز آرماتور بندی هستند که برای برش میلگردهای با قطر کم طراحی شده اند. این قیچی ها در اندازه ها و قدرت برش مختلف موجود هستند و برخی از آن ها می توانند میلگردهایی با قطر حداکثر ۱۶ میلی متر را برش دهند.
دستگاه های برقی میلگرد بر
ماشین های برقی برش میلگرد به عنوان ابزارهای مدرن و کارآمد در صنعت آرماتوربندی شناخته می شوند. این دستگاه ها با طراحی پیشرفته خود، امکان برش سریع و دقیق میلگردها را فراهم می آورند و کارگران را از صرف انرژی فیزیکی زیاد معاف می کنند. با استفاده از پدال های پایی، اپراتور می تواند به راحتی عملیات برش را کنترل کند، که این امر به افزایش دقت و کاهش خطرات ناشی از کار دستی منجر می شود. قدرت موتور و نوع تیغه به کار رفته، تعیین کننده ظرفیت برش این ماشین ها می باشد، برخی مدل ها حتی قابلیت انجام همزمان برش و خمکاری را دارند.
دستگاه برش برنول-سرپیک یکی از نمونه های برجسته این ماشین ها می باشد که به خصوص برای برش میلگردهای ضخیم طراحی شده است. این دستگاه با ترکیب گاز بوتان و اکسیژن، قدرت برش بالایی را ارائه می دهد و برای پروژه های سنگین و پیچیده بسیار مناسب است. این ویژگی ها موجب بهبود کارایی و سرعت پروژه های ساخت و ساز می شود و نمایانگر پیشرفت های فناوری در این صنعت است.
آچار خم کن میلگرد
آچار خم کن میلگرد که به عنوان یکی از ابزارهای ساده و پراستفاده در آرماتوربندی شناخته می شود که به دلیل شباهت ظاهری به حرف F انگلیسی به نام آچار F شهرت دارد. این آچار از دو بخش اصلی تشکیل شده است که قسمت سر آن از فولاد مقاوم تولید می شود تا در برابر نیروی خم کردن میلگرد مقاوم باشد و دسته ای که طول آن با توجه به قطر میلگرد تعیین می شود تا عمل خم کاری با کمترین تلاش انجام گیرد. برای میلگردهای قطورتر، می توان از دو آچار به طور همزمان استفاده کرد تا فرآیند خم کاری با دقت و نیرو تقسیم شده انجام شود.
انبر آرماتوربندی
انبر آرماتور بندی، که با نام گاز انبر نیز شناخته می شود، از ابزارهای ضروری در پروژه های ساختمانی و به ویژه در فرآیند آرماتوربندی است. این ابزار برای برش سیم ها و مفتول های فلزی به کار می رود و به دلیل لبه های صاف و بدون انحنا، می تواند با دقت بالا و بدون باقی گذاشتن زائده ای، قطعات را برش دهد. انبرهای نیمه اتوماتیک و اتوماتیک نیز وجود دارند، که مدل های نیمه اتوماتیک با وزن سبک و کارایی اقتصادی، نقش مهمی در کاهش هزینه ها و افزایش سرعت کار در پروژه های آرماتوربندی دارند.
پتک
میلگرد باید به طور کامل صاف و بدون خمیدگی باشد تا بتواند در بتن به درستی نیروهای کششی را تحمل کند. خمیدگی در میلگرد باعث افزایش فاصله بین نقاط واردکننده نیرو می شود که این وضعیت در سازه های بتن مسلح مجاز نیست.
بسیاری از میلگردها به دلیل حمل و نقل ناصاف می شوند یا به صورت کلاف عرضه می گردند، بنابراین باید قبل از استفاده صاف شوند. در کارگاه های ساده، صاف کردن میلگرد با پتک و سندان انجام می شود، و انتخاب وزن پتک باید متناسب با قطر میلگرد باشد تا از ایجاد تنش های نامناسب جلوگیری شود.
میلگردهایی که در فرایند صاف سازی دچار لهیدگی می شوند، ممکن است نتوانند مقاومت لازم را تامین کنند. در پروژه های بزرگ، صاف کردن میلگردهای خمیده معمولا با استفاده از دستگاه های کشش برقی انجام می شود. این استانداردها برای تضمین عملکرد صحیح اجزای بتن مسلح ضروری هستند.
