آرماتور حرارتی چیست | صفر تا صد ضوابط میلگرد حرارتی

میلگرد حرارتی یکی از اجزای سقف تیرچه و بلوک است که سبب کاهش تنش‌های حرارتی وارده به بتن سقف می‌شود. به میلگرد حرارتی، آرماتور جمع شدگی ، حرارت ، انقباض یا افت نیز گفته می‌شود. در این مقاله تمام نکات و ضوابط میلگرد حرارتی و همچنین محاسبه حداقل آرماتور حرارتی را زیر می‌بریم. تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

فیلم معرفی آرماتور حرارتی به صورت کارگاهی

پیش از خواندن ادامه مطلب، با مشاهده فیلم زیر با خصوصیات و کاربرد آرماتور حرارتی و دیتیل اجرایی آن آشنا شوید.

کاربرد و وظیفه میلگرد حرارتی چیست ؟

در فصول مختلف سال بسته به اینکه هوا سرد یا گرم باشد، المان‌های بتنی که در معرض هوا قرار دارند، دچار انقباض و انبساط می‌شوند.

شدت این انقباض و انبساط‌ها زیاد نیست. برای مثال در یک تیر 5 متری انبساط ایجاد شده 2 یا 3 میلی‌متر است، اما همین انبساط کم در بتن ایجاد ترک می‌کند.

با ایجاد ترک و گسترش آن، آب و سولفات‌ها به داخل بتن نفوذ کرده و باعث زنگ‌زدگی میلگردها و عملکرد نامناسب سقف می‌شوند.

وظیفه میلگرد جمع شدگی یا افت این است که مقداری از تنش‌های حرارتی ایجاد شده در بتن، بر اثر انبساط و انقباض را بر عهده بگیرد و شدت آن را کم کند.

کاربرد آن در سقف

میلگرد حرارتی یکی از اجزای سقف تیرچه بلوک است که به طور کامل در مقاله ” سقف تیرچه بلوک “ در مورد اجزای دیگر این سقف توضیح می‌دهیم.

اگر چه در تمامی سقف‌های بتنی به آرماتور حرارتی نیاز داریم، اما در بیشتر دال‌های بتنی ساده، مجوف، مشبک و غیره مش فوقانی نقش این آرماتور را هم به عهده دارد.

میلگردها انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به بتن که یک جسم صلب است، دارند و نسبت به تغییرات دمایی سریع‌تر واکنش نشان می‌دهند. 

زمانی که به یک المان تنش حرارتی وارد می‌شود، برای جلوگیری از ایجاد ترک یا باید با آن مقابله کند یا تغییر شکل دهد. آرماتور حرارتی زمانی که تحت تنش حرارتی قرار می‌گیرد، طول آن نسبت به بتن کم یا زیاد می‌شود که باعث کاهش تنش وارده بر بتن می‌گردد.

برای اینکه در مورد انواع میلگرد آجدار و ساده بیشتر بدانید به مقاله ” انواع میلگرد “ حتما سر بزنید. همچنین در مقاله ” آرماتور بندی “ درباره تمام نکات و ریزه کاری‌های آن صحبت کردیم.

پس به طور کلی آرماتور جمع شدگی و حرارت جهت مقابله با تنش‌های حرارتی در بتن درجا استفاده می‌شود.

ضوابط میلگرد یا آرماتور حرارتی بتن

جهت اجرای میلگرد افت بتن توجه به نکات زیر الزامی است:

فاصله بین دو میلگرد جمع‌شدگی متوالی نباید از ۲۵ سانتی‌متر تجاوز کند. البته بسته به نوع استفاده این عدد در بعضی از آیین‌نامه‌ها 20 سانتی‌متر است.

از میلگرد فوقانی تیرچه‌ها (میلگرد فشاری) در صورتی که داخل دال بالایی قرار گرفته باشد، می‌توان به عنوان آرماتور حرارت و جمع شدگی استفاده کرد.

چه موقع میلگرد فوقانی تیرچه نقش آرماتور جمع شدگی را دارد؟

ارتفاع تیرچه‌ها و یونولیت‌ها 25 سانتی‌‌متر است. به همین دلیل آرماتور فوقانی تیرچه هم تراز سطح بالای یونولیت می‌شود.

در صورتی می‌توان از میلگرد فوقانی تیرچه به عنوان میلگردهای افت و حرارت استفاده کرد که ارتفاع تیرچه حدود 27 سانتی‌متر باشد.

در غیر این صورت این میلگرد به عنوان میلگردهای افت و حرارت عملکرد مناسبی نداشته زیرا فاصله آن تا سطح بالای بتن پوششی سقف تیرچه بلوک زیاد بوده و تاثیر زیادی در کاهش تنش‌های حرارتی در سطح بتن ندارد و سطح بتن پوسته پوسته می‌شود. 

ضخامت و سایز آرماتور حرارتی

در نشریه شماره ۹۴ حداقل قطر آرماتور جمع شدگی و حرارت برای فولاد نرم ۵ میلی‌متر و برای فولادهای نیم سخت و سخت ۴ میلی‌متر توصیه شده است.

در نشریه 543 حداقل قطر آرماتور افت و حرارتی، 6 میلی‌متر است. لذا حداقل ضخامت آن 6 میلی‌متر در نظر گرفته می‌شود.

برای درک بهتر این مطلب یک دال با طول یک متر و ضخامت 5 سانتی‌متر فرض کنید.

حداقل آرماتور حرارتی در امتداد تیرچه‌ها طبق نکته بالا 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 مساحت دایره، قطر آرماتور به این شکل محاسبه می‌شود:

      Πd² / 4 = 12.5

میلی‌متر 4 ≅ 3.98  = d

اما حداقل قطر آرماتور حرارتی باید 6 میلی‌متر باشد، به همین دلیل می‌توان تعداد آن را کم کرد. برای مثال همین روند محاسبه را برای 4 میلگرد جمع شدگی و حرارت طی می‌کنیم.

چگونگی اجرای میلگرد حرارتی یا انقباض

میلگرد انقباض به صورت شاخه یا کلاف می‌تواند به کارگاه حمل می‌شود.

آرماتور حرارتی باید در دو جهت عمود برهم در قسمت بالای سقف (حدود ۲ سانتی‌متر پایین تر 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 توسط اسپیسر تامین‌ می‌شود. در اجرای میلگرد افت و حرارت باید از اسپیسر کف پهن یا flat استفاده کرد تا در اثر فشارهای وارده و رفت و آمد عوامل سازنده، یونولیت‌ها نشکنند.

روش های جایگزین میلگرد حرارتی

برخی مهندسین معتقد هستند که استفاده از آرماتور جمع شدگی و حرارت کار بیهوده‌ای بوده و تاثیر زیادی جهت کاهش ترک‌های سقف ندارد و صرفا باعث 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 روان ساز

در مورد بتن الیافی و چگونگی عملکرد آن‌ها جهت کاهش ترک در بتن در مقاله ” بتن الیافی “ صحبت می‌کنیم.

کاهش نسبت آب به سیمان و استفاده از مواد افزودنی فوق روان ساز سبب افزایش روانی بتن می‌شود که در مورد آن در مقاله ” مواد افزودنی بتن “ توضیح می‌دهیم.

در صورتی که مایل به یادگیری تمام نکات اجرای ساختمان هستید توصیه می‌کنیم حتما به دوره اجرای ساختمان سر بزنید.