نقش اصلی میلگرد در ساختمان افزایش استحکام بتن است. از همین رو نیز از کاشت میلگرد برای افزایش استحکام در مکانهایی که نیاز به تقویت دارند، اضافه کردن بخش جدید به سازه یا اصلاح ابعاد آن استفاده میشود. در این نوشتار تلاش میکنیم تمام ابعاد کاشت میلگرد از نحوهی اجرا و کاربرد تا روشها و ضوابط آن را بررسی میکنیم.
سیوان لند، بزرگترین بازار آنلاین صنعت ساختمان در کشور است که شما میتوانید میلگرد مورد نیاز برای پروژه خود را از طریق آن خریداری کنید. برای خرید انواع میلگرد از برترین کارخانجات سراسر کشور و یا استعلام قیمت میلگرد، کافی است با کارشناسان فروش سیوان لند تماس حاصل فرمایید.
کاشت میلگرد چیست؟
کاشت میلگرد، تحولی در صنعت ساخت و ساز به شمار میرود. چرا که اصلاح استحکام و باربری سازه را بدون تخریب آن ممکن ساخته و هزینهها را کاهش داده است. کاشت میلگرد فقط هزینه خرید میلگرد اضافی را به همراه دارد، که قیمت میلگرد در برابر هزینه تخریب و ساخت مجدد چیزی نیست. این کار به جز افزایش استحکام سازه، امکان اتصال بتن جدید به بتن قدیمی و اضافه کردن بخشهای جدید به سازه را فراهم کرد.
با این حال، کاشت میلگرد کار راحتی نیست و نیاز به محاسبات دقیق و پیروی از استانداردها و ضوابط خاصی دارد. برای مثال، باید در محاسبات دقت کرد که مقاومت کششی کل بیشتر از مقاومت کششی میلگرد باشد. در غیر این صورت فرایند کاشت میلگرد میتواند نتایج نامطلوبی به همراه داشته باشد و باعث هدر رفت منابع شود.
روش کاشت میلگرد
برای کاشت میلگرد سه روش وجود دارد و میتوان از مواد پایه سیمانی، چسب کاشت اپوکسی و یا مهار مکانیکی برای این کار استفاده کرد. که در ادامه به توضیح هرکدام از آنها خواهیم پرداخت.
کاشت با مواد پایه سیمانی
در جاهایی که لازم نیست میلگردها مقاومت کششی زیادی داشته باشند، میتوان از کاشت میلگرد با مواد پایه سیمانی برای اجرای ستونهای اضافه و به طور کلی بهسازی ساختمان استفاده کرد. در این روش سوراخی به اندازه 5 میلیمتر بزرگتر از قطر اسمی میلگرد و به طول محاسبه شده در محل کاشت میلگرد ایجاد میشود. سپس دو سوم حفره با ملات روان پر میشود و در آخر میلگرد جایگذاری میشود.
کاشت با مهار مکانیکی
برای کاشت میلگرد به روش مهار مکانیکی نیز در محل مشخص شده سوراخی این بار به قطر دو میلیمتر بزرگتر از قطر میلگرد ایجاد میشود. سپس میلگرد که در انتهای خود پرههای مخصوصی دارد در سوراخ قرار داده میشود و پرههای آن را با استفاده از پیچی که برای این کار تعبیه شده، باز میکنند. پرهها باز میشوند و به دیوارههای سوراخ میچسبند و میلگرد را در جای خود محکم میکنند.
از مهمترین مزایای کاشت میلگرد با مهار مکانیکی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- نصب و اجرای سریع، بدون نیاز به صرف زمان برای گیرش و خشک شدن چسب
- امکان اعمال بار و بهرهبرداری بلافاصله پس از اجرا
- مناسب برای تحمل بارهای استاتیکی و پروژههای مقاومسازی سبک
- گزینهای مناسب در پروژههایی که استفاده از رزین امکانپذیر نیست یا از نظر ایمنی محدودیت دارد
کاشت با مواد اپوکسی
مواد اپوکسی همان چسبهای کاشت میلگرد هستند. این روش نیز مانند روش قبل اجرا میشود. اما به جای مواد سیمانی، از مواد اپوکسی یا چسب کاشت میلگرد استفاده میکنند. برای استفاده از چسب کاشت لازم نیست که قطر و عمق سوراخ به بزرگی روش استفاده از مواد سیمانی باشد، چون قدرت چسبندگی آنها بسیار بالاست.
برخی از مهمترین مزایای این روش از کاشت میلگرد عبارتند از:
- به کمک چسب میلگرد میتوان در بتن متخلخل یا ترکدار نیز کاشت انجام داد؛
- این روش بهخصوص در برابر بارهای کششی و برشی مقاومت بالایی دارد؛
- بهخاطر قدرت بالای این چسبها، نیاز نیست عمق و قطر سوراخ زیاد باشد؛
- چسبهای کاشت میلگرد در برابر رطوبت و شرایط محیطی مختلف مقاومت خوبی دارند.
کاشت میلگرد در بتن
از کاشت میلگرد در بتن برای تقویت سازههای بتنی و اضافه کردن قسمتهای جدید به سازه استفاده میشود. روشهای انجام این کار را در بالا بررسی کردیم، حال در ادامه به مراحل و نحوه انجام آن میپردازیم.
نحوه کاشت میلگرد در بتن
مراحل کاشت میلگرد در بتن به این صورت است که:
- ابتدا باید جای قرارگیری میلگرد در بتن مشخص شود.
- سپس با استفاده از دریل یا مغزهگیری، محل مشخص شده سوراخ میشود.
- حال باید سوراخ ایجاد شده تمیز شود. برای اینکار ابتدا باید یک بار با دمندهی هوا گرد و خاک آن گرفته شود و سپس با فرچه جدارهها تمیز شوند.
- این تمیز کاری یک بار دیگر هم تکرار میشود تا اثری از آلودگیها نماند.
- سپس چسب کاشت میلگرد را درون این سوراخ ریخته و یا اگر از روش مکانیکی استفاده میشود، مهارهای فلزی در جای خود نصب میشوند
- میلگرد با یک حرکت چرخشی در جای خود نصب میشود. دلیل این چرخش، پخششدن یکنواخت چسب یا ملات است.
- باید به اندازه کافی صبر کنیم تا چسب خودش را بگیرد و میلگرد در سر جایش سفت شود.
مزایا کاشت میلگرد در بتن
از مزایای کاشت میلگرد در بتن میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- افزایش استحکام در فونداسیون و ستونها
- اضافه کردن بخش جدید به سازه؛ مثل دیوار برشی، تیر و ستون
- تقویت سازه به روش ژاکت بتنی
- نصب کردن صفحه اتصال برای ساخت تیر و ستون جدید
- نصب کردن صفحه فلزی برای اجرای نما
- اتصال تجهیزات ساختمان به ستون و سقف
کاشت میلگرد در فونداسیون
از کاشت میلگرد در فونداسیون برای یکپارچهسازی فونداسیون، افزایش ارتفاع یا افزایش مقاومت آن استفاده میشود. قبل از انجام کاشت باید محاسباتی صورت بگیرد تا مشخص شود به چه سایز میلگرد احتیاج است و عمق کاشت میلگرد باید چقدر باشد. برای انجام این کار نیز بهتر است فونداسیون با دریل سوراخ شود، نه مغزهگیری. چرا که استفاده از مغزهگیری میتواند به آرماتور فونداسیون آسیب برساند.
مزایای کاشت میلگرد در فونداسیون
- یکپارچهسازی فونداسیون
- افزایش ارتفاع فونداسیون جهت افزایش ظرفیت باربری
- اصلاح ابعاد فونداسیون
- امکان اضافه کردن فونداسیون جدید
نکات مهم در کاشت میلگرد در فونداسیون
کاشت میلگرد به مهندسین اجازه میدهد تا بدون نیاز به تخریب گسترده ساختمان، سازه را مقاومسازی کنند. نکات کلیدی کاشت میلگرد در فونداسیون:
- بار ورودی روی ستون یا عضو جدید سازه باید با ظرفیت کششی و برشی میلگردها همخوانی داشته باشد.
- برای جلوگیری از تداخل و کاهش مقاومت بتن، فاصله میلگردهای کاشتهشده از یکدیگر و از آرماتور اصلی فونداسیون باید رعایت شود.
- برای جلوگیری از هرگونه خطا، از تیم متخصص و کنترل کیفیت استفاده کنید تا ایمنی سازه به خطر نیفتد.
کاشت میلگرد در تیر بتنی
کاشت میلگرد در تیر یکی از روشهای پرکاربرد در پروژههای مقاومسازی سازهها، اتصال تیرهای جدید و افزایش ظرفیت باربری تیرهای بتنی موجود است. اجرای صحیح این روش میتواند عمر مفید سازه را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. و به طراحی و اجرای دقیق نیاز دارد. به همین دلیل رعایت نکات زیر از اهمیت بالایی برخوردار است:
- در هنگام کاشت میلگرد در تیر بتنی باید از دستگاه آرماتوریاب یا تستهای غیرمخرب برای شناسایی محل آرماتورهای موجود استفاده کرد تا در هنگام کاشت به آنها آسیبی وارد نشود.
- برای اینکه انتقال نیرو به بتن به خوبی انجام شود، باید طول مهار میلگرد را با استفاده از استانداردها و آییننامههای موجود محاسبه کرد.
- روش کاشت میلگرد در تیر بتنی (با مواد پایه سیمانی، مهار مکانیکی یا چسب کاشت) را باید با توجه به نوع بارگذاری خمشی و برشی، شرایط محیطی و کیفیت بتن قدیمی انتخاب کرد.
- در صورت استفاده از چسب کاشت، باید مقاومت آن در برابر دماهای بالا و آتشسوزی بررسی شود، زیرا بعضی از رزینها در حرارت زیاد کارایی خود را از دست میدهند.
- قبل از اجرا، کیفیت بتن موجود باید بهدقت ارزیابی شود؛ چون بتن ترکخورده یا ضعیف نمیتواند مهار مطمئنی برای میلگرد ایجاد کند.
کاشت میلگرد در ستون
کاشت میلگرد در ستون را میتوان هم به صورت عمود بر ستون و هم در امتداد ستون انجام داد. برای این کار باید به فاصلهی بین میلگردها و موقعیت خاموت دقت کرد. کاشت میلگرد در ستون به منظور وصل کردن تیر بتنی به ستون، اضافه کردن بخش جدید، امتداد ستون و یا اجرای راه پلهی شمشیری انجام میشود.
یکی از موارد مهمی که در هنگام کاشت میلگرد در ستون باید به آن دقت شود، رعایت فاصله بین میلگردها و توجه به موقعیت خاموتها است. در کاشت میلگرد برای پروژههای بزرگ، برای جلوگیری از برخورد با آرماتور اصلی، از روشهای غیر مخرب مثل التراسونیک یا آرماتوریاب استفاده میکنند.
برخی از مزایای کاشت میلگرد در ستون شامل موارد زیر میشوند:
- میتوان نقشههای اجرایی را بدون تخریب گسترده اصلاح یا تکمیل کرد؛
- مقاومت سازه در برابر بارهای کششی و برشی افزایش پیدا میکند؛
- به بهسازی و مقاومسازی سازه در برابر زلزله کمک میکند.
کاشت میلگرد در سقف
از کاشت میلگرد در سقف برای اضافه کردن قسمتهای جدید مثل سقف کاذب، تیرچهای یا بالکن، نصب تجهیزات تاسیساتی سنگین مانند داکت برق و سیستم تهویه، تقویت یا ترمیم سقف های آسیب دیده، اتصال بتن جدید به سقف موجود در پروژههای توسعه یا بازسازی استفاده میشود.
عمق کاشت میلگرد
توجه به عمق کاشت از اهمیت بالایی برخوردار است. قبل از شروع کار باید محل سوراخکاری محاسبه و جای آن روی بتن، فونداسیون یا ستون علامت گذاری شود. سپس با توجه به اندازهی قطر میلگردی که قرار است کاشته شود قطر سوراخ را مشخص میکنیم. عمق سوراخ نیز باید محاسبه شود. اگر این عمق از حد لازم کمتر باشد، اتصال به درستی صورت نگرفته و ظرفیت باربری نیز به حد لازم نمیرسد. و اگر بیشتر باشد باعث اتلاف هزینه شده است.
نحوه محاسبه عمق کاشت میلگرد
برای محاسبه عمق کاشت سه روش وجود دارد. روش اول استفاده از نرمافزارهای محاسباتی است، که تعداد میلگردها و فواصل آنها را محاسبه میکنند. روش دو استفاده از فرمولهاست و در روش دیگر نیز میتوان با استفاده از جدول عمق کاشت را محاسبه کرد. این جدول عمق کاشت را شرکتهای تولید کنندهی چسب میلگرد ارائه میکنند و بسته به برند چسب متفاوت است. برای مثال:
| سایز بولت | عمق کاشت | مقاومت کششی |
| 14 | 110 | 5-6 |
| 16 | 130 | 8 |
| 18 | 150 | 10.5 |
| 20 | 170 | 15 |
| 22 | 190 | 17 |
| 24 | 210 | 20 |
فواصل کاشت میلگرد
برای آنکه میلگرد کاشتهشده بتواند پیوندی مطمئن با بتن و چسب کاشت برقرار کند، رعایت فاصله مناسب میان میلگردها ضروری است. بهطور معمول، حداقل فاصله بین میلگردهای کاشتهشده نباید کمتر از پنج برابر قطر میلگرد در نظر گرفته شود. این فاصله کمک میکند تا فشار بهصورت یکنواخت در بتن پخش شده و از افت مقاومت جلوگیری شود.
از سوی دیگر، محل کاشت میلگرد نسبت به ضخامت بتن باید با دقت انتخاب شود. کاشت نامناسب میلگرد در بتن میتواند باعث ایجاد تنشهای انبساطی، ترکخوردگی یا کاهش ظرفیت باربری بتن شود.
بهطور کلی، فاصله میلگردها هنگام کاشت، بسته به آییننامههای طراحی و دستورالعمل تولید کننده چسب، معمولا در بازهای بین چهار تا شش برابر قطر میلگرد انتخاب میشود.
طول کاشت میلگرد
طول کاشت میلگرد به بخشی از میلگرد گفته میشود که درون بتن قرار میگیرد و وظیفه انتقال کامل نیروهای کششی، فشاری یا برشی را از میلگرد به بتن بر عهده دارد. این پارامتر یکی از کلیدیترین عوامل در عملکرد صحیح اتصال به شمار میرود و مقدار آن تحت تاثیر عواملی نظیر نوع بارگذاری، قطر میلگرد، مقاومت بتن و روش کاشت، اعم از چسبی یا مکانیکی، تعیین میشود.
بر اساس آییننامههای معتبر از جمله ACI 318، Eurocode 2 و پیوست ششم استاندارد ۲۸۰۰ ایران، طول کاشت باید بهگونهای انتخاب شود که انتقال نیرو بدون لغزش، گسیختگی یا شکست اتصال انجام گیرد. در روشهای کاشت چسبی، این طول معمولا برابر یا اندکی بیشتر از عمق سوراخ در نظر گرفته میشود تا پیوستگی کامل میان میلگرد، چسب و بتن حاصل شود.
رعایت طول کاشت مناسب، مزایای قابلتوجهی به همراه دارد، از جمله:
- مهار کامل میلگرد در بتن و اطمینان از عملکرد صحیح اتصال
- افزایش ظرفیت باربری سازه و کاهش احتمال ترکخوردگی بتن
- ایجاد اتصالی ایمن، پایدار و بادوام میان بتن موجود و میلگرد کاشتهشده
نکته مهم: تعیین طول کاشت میلگرد باید توسط مهندس محاسب و بر اساس طراحی سازه و آییننامههای مرتبط انجام شود. این مقدار بسته به شرایط هر پروژه میتواند متفاوت باشد و نباید بهصورت عددی ثابت و یکسان در تمامی طرحها مورد استفاده قرار گیرد.
ضوابط و الزامات کاشت میلگرد در بتن
کاشت میلگرد، بهعنوان یکی از روشهای متداول تقویت و اصلاح سازههای بتنی، نیازمند رعایت ضوابط و آییننامههای مشخصی است تا عملکرد سازهای مطلوب و ایمنی بلندمدت آن تضمین شود. آییننامهها و دستورالعملهای فنی، چارچوبی دقیق برای انتخاب میلگرد، نحوه کاشت، فواصل، طول مهاری و سایر جزئیات اجرایی ارائه میدهند. در این میان، آییننامه بتن ایران (آبا) بخشی از مفاد خود را به ضوابط کاشت میلگرد اختصاص داده و نکات مهمی را در این زمینه مطرح کرده است.
- حداقل تغییر شکل میلگرد انتخاب شده برای کاشت، نسبت به حالت اولیه در زمان گسیختگی میلگرد باید از 8% بیشتر باشد.
- به منظور ایجاد فضای لازم بین میلگردهای کاشته شده و درگیری بهتر آرماتور با چسب کاشت، حداقل فاصله میلگردهای کاشته شده نباید از پنج برابر قطر میلگرد کمتر باشد.
- در صورتی که هدف از کاشت میلگرد، ادامهدادن مقطع ستون باشد، نسبت سطح مقطع میلگردهای کاشته شده به سطح مقطع ستون موجود، باید بین 0.8 تا 8 درصد باشد.
- برای جلوگیری از نفوذ رطوبت و یونهای مهاجم به میلگرد و چسب تزریقشده، باید پوششی از سنگدانههای بتن، به عنوان محافظ وجود داشته باشد که به آن، پوشش بتنی یا کاور گفته میشود.
- حداقل تعداد میلگردهای کاشت شده در اعضای فشاری برای میلگردهای داخل خاموت مستطیلی، برابر 4 عدد است.
کلام آخر
از میلگرد بستر برای تقویت دیوارهای سازه استفاده میشود و از کاشت میلگرد برای تقویت سازه در جاهایی که لازم است استحکام و باربری سازه را افزایش میدهد یا امکان اضافه کردن بخش جدید به سازه را فراهم میکند. میلگردها را میتوان در بتن، ستون و فونداسیون کاشت. و برای کاشت میتوان از مواد سیمانی، اپوکسی کمک گرفت یا با مهار مکانیکی این کار را کرد.
