بررسی میلگرد حرارتی سقف تیرچه بلوک

میلگرد حرارتی سقف تیرچه بلوک وظیفه‌ی جذب حرارت ناشی از عمل هیدراتاسیون بتن را به عهده دارد. این کار از ترک خوردن بتن در اثر انبساط و انقباض خشک شدن جلوگیری می‌کند. در ادامه ضمن معرفی کاربرد و نقش میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک، به ضوابط اجرای آن نیز خواهیم پرداخت.

آشنایی با سقف تیرچه بلوک

در قدیم برای ساخت سقف خانه‌ها از تیرآهن استفاده می‌شد. تیرآهن‌ها در برابر حرارت واکنش نشان می‌دادند و آتش‌سوزی می‌توانست باعث ریزش آن‌ها شود. تا اینکه با پیشرفت تکنولوژی سقف‌های تیرچه بلوک جایگزین آن‌ها شدند. سقف تیرچه بلوک از تیرچه بتنی، فلزی خود ایستا، فلزی غیر خود ایستا و دال بتنی روی آن ساخته شده است.

بلوک‌های استفاده شده در این سقف می‌توانند همیشگی باشند (مثل بلوک سفالی، سیمانی یا پلی‌استایرن) و یا موقتی باشند (مثل بلوک پلاستیکی، فلزی یا چوبی). اجزای اصلی سقف تیرچه بلوک عبارتند از تیرچه، بلوک، بتن و میلگرد. استفاده از میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک بسیاری از مشکلاتی که سقف‌های تیر آهنی به بار می‌آوردند را برطرف کرد.

مزایای استفاده از سقف تیرچه بلوک

حال که با سقف‌ها ی تیرچه بلوک آشنا شدید، بهتر است پیش از پرداختن به میلگرد سقف تیرچه بلوک، با مزایای این سقف آشنا شوید:

• وزن سقف تیرچه بلوک نسبت به سقف‌های طاق ضربی کمتر است.
• مقاومت این سقف‌ها در برابر نیروهایی مانند بادهای شدید و زلزله بالا است.
• بلوک‌های مورد استفاده در سقف تیرچه بلوک عایق خوبی در برابر حرارت و صوت هستند.
• زیر سقف تیرچه بلوک صاف است و به اجرای سقف کاذب نیازی ندارد.
• این سقف‌ها مصرف فولاد را کاهش می‌دهند.

میلگرد حرارتی سقف تیرچه بلوک

سقف‌های تیرچه بلوک نسبت به سقف‌های تیرآهنی مقاومت و استحکام بیشتری دارند. اما استفاده از بتن در این سقف‌ها باعث شده است تا مقاومت کششی آن‌ها کاهش پیدا کند. استفاده از میلگرد در سقف تیرچه بلوک جبران کاهش مقاومت کششی را می‌کند. نقش میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک این است که از ترک خوردن بتن در اثر جمع‌شدگی جلوگیری می‌کند. البته میلگردهای حرارتی خود به تنهایی در سقف به کار نمی‌روند و مکملی برای سایر میلگردها هستند.
حال شاید این سوال پیش بیاید که تفاوت میلگرد حرارتی با میلگردهای معمولی چیست؟ در واقع این دو تفاوت خاصی با هم ندارند و میلگردهای حرارتی نوعی از میلگردهای معمولی هستند که ویژگی‌هایی خاص و در نتیجه کاربردی خاص دارند. برای مثال درصد کرین میلگردهای حرارتی از میلگردهای معمولی کمتر است و همین امر نیز سبب می‌شود تا خاصیت ترمومکانیکی آن افزایش یابد و با جذب بیشتر حرارت مانع ترک خوردن میلگرد شود.

محل اجرای میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک

میلگرد حرارتی سقف تیرچه بلوک با مفتول و یا جوش سرد به هم متصل می‌شوند و به خاطر مقدار کربن پایین اگر از جوشکاری استفاده شود، جوش آن‌ها سریع می‌شکند. این میلگردها به صورت عمود در چپ و راست تیرچه قرار می‌گیرند و از انبساط و انقباض بتن در برابر تغییرات حرارتی جلوگیری می‌کنند.
میلگرد حرارتی سقف تیرچه بلوک در یک سوم بالایی دال بتنی قرار می‌گیرند. فاصله‌ی این میلگردها از هم عموما 25 سانتی‌متر است. استفاده از میلگرد حرارتی در این قسمت از سقف تیرچه بلوک باعث می‌شود که کارایی آن‌ها به بیشترین حد برسد و جلوی حداقل کشش بتن را بگیرند. و در نتیجه‌ی آن از ایجاد ترک‌های بزرگ بر روی سقف و خود سازه جلوگیری شود.

محاسبه مقدار میلگرد حرارتی سقف تیرچه بلوک

برای اجرای میلگرد حرارتی سقف تیرچه بلوک باید ضوابط این کار در نظر گرفته شود. طبق این ضوابط میلگردهای حرارتی باید حداقل سایز 6 باشند. هم‌چنین سطح مقطع میلگردهای افقی سقف باید 1.25 در هزار، و سطح مقطع میلگردهای عمودی سقف باید 1.75 در هزار باشند.
فاصله میلگردهای حرارتی از هم در سقف تیرچه بلوک باید کمتر از 50 سانتی‌متر یا کمتر از 5 برابر ضخامت دال باشد. که نشریه 543 سازمان مدیریت، حداکثر فاصله میلگرد حرارتی را 250 میلی‌متر عنوان کرده است.
با محاسبه و جمع بندی موارد بالا، می‌توان مقدار میلگرد حرارتی سقف تیرچه بلوک را محاسبه کرد. در نتیجه در این سقف‌ها به ازای هر متر مربع از سطح، 2.5 تا 3 کیلوگرم میلگرد احتیاج است.

نحوه اجرای میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک

میلگردهای حرارتی مانند مابقی میلگردها در زمان آرماتوربندی اجرا می‌شوند. میلگرد حرارتی را هم در سقف می‌توان اجرا کرد و هم در فونداسیون. در ساختمان‌های اسکلت فولادی و بتنی، آخرین مرحله در اجرای سقف کار گذاشتن میلگرد حرارتی است. در سقف‌های اسکلت بتنی نیز میلگردهای حرارتی را بعد از جایگذاری ورق‌های فولادی اجرا می‌کنند. به طور کلی در اجرای سقف آخرین مرحله پیش از بتن‌ریزی، مرحله‌ی اجرای میلگرد حرارتی است.
برای اتصال میلگردهای حرارتی به هم، همانطور که پیش‌تر اشاره کردیم یا از جوش سرد استفاده می‌شود یا از مفتول. میلگردهای حرارتی سقف تیرچه بلوک را با توجه به نقشه و محاسبات انجام شده، در محل‌های مشخص شده و در فاصله 25 سانتی‌متری از هم، روی بلوک‌ها و عمود بر تیرچه‌ها نصب می‌کنند. میلگرد حرارتی تیرچه بلوک و دیگر سقف‌ها حتما باید به شکل شبکه‌هایی منظم به هم وصل شوند.
برای بستن میلگردهای حرارتی با مفتول، می‌توان از دو روش کراواتی و ضربدری استفاده کرد. در بستن میلگردهای حرارتی به روش کراواتی، مفتول را از زیر میلگرد پایینی بالا می‌آوریم و به دور میلگرد بالایی می‌پیچیم؛ سپس آن را دوباره به زیر میلگرد پایینی می‌بریم و در آن‌جا گره می‌زنیم. در روش ضربدری هم مفتول به صورت ضربدری از بالا و پایین میلگرد رد شده و سپس دو سر آن را به هم می‌پیچیم و می‌بندیم.

کاربرد میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک

پس از بتن ریز، بتن‌ها بر اثر خشک شدن در ساعات اولیه دچار انبساط و انقباض می‌شوند. برای جلوگیری از ترک خوردن یا شکستگی بتن در اثر این انبساط و انقباض از میلگرد حرارتی استفاده می‌شود. نقش میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک به جز رفع مشکلات مقاومت کششی بتن و جلوگیری از ترک خوردن آن، در باربری سازه  نیز هست. هم‌چنین این میلگردها در هنگام آتش سوزی از تخریب بتن جلوگیری می‌کنند.

نکات مثبت و منفی اجرای میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک

تا به این جای کار برخی نکات مثبت استفاده از میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک را بررسی کردیم. در ادامه ضمن نگاه مجدد مختصری به آن‌ها سایر نکات مثبت و منفی را معرفی خواهیم کرد. آیین نامه ملی ایران 3132 بر استفاده از میلگرد حرارتی تاکید دارد. استفاده از میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک باعث یکپارچگی سقف و اتصال بهتر تیرهای می‌شود. هم‌چنین میلگردهای حرارتی سقف تیرچه بلوک از خوردگی و شکستگی بتن جلوگیری می‌کند.
میلگرد حرارتی ضمن جلوگیری از ترک خوردن بتن در اثر انبساط و انقباض آن در ساعات اولیه، به افزایش ایمنی آن نیز کمک می‌کند. اگر میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک نباشد ممکن است سقف ترک بخورد، که آب و سولفات از طریق این ترک‌ها به آرماتورها می‌رسد و باعث زنگ زدگی و خوردگی آن‌ها می‌شود.به علاوه عدم وجود میلگرد حرارتی دیافراگم سقف را در هنگام زلزله به هم می‌ریزد.
در کنار این نکات مثبت، دیدگاه‌های منفی نیز در مورد میلگرد حرارتی وجود دارد. برخی از مهندسین عقیده دارند که حتی با استفاده از میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک، باز هم این سقف‌ها می‌توانند دچار ترک شوند. در نتیجه آن‌ها این کار را اتلاف وقت و هزینه می‌دانند و ترجیح می دهند از روش‌هایی جایگزین مثل بتن الیافی، فوق روان کننده و یا کم کردن میزان آب در سیمان استفاده کنند.

جمع‌بندی

از اصلی‌ترین مباحث هر ساخت و سازی، مقاوم سازی آن است. استفاده از میلگرد حرارتی در سقف تیرچه بلوک ضمن کمک به مقاومت کششی آن، به افزایش ظرفیت باربری و مقاوم سازی در برابر زلزله نیز کمک می‌کند. با وجود مزایای که استفاده از میلگرد حرارتی به همراه خود دارد، برخی مهندسین آن را ناکارآمد دانسته و استفاده از روش‌های جایگزین را ترجیح می‌دهند.