طول مهار میلگرد چیست؟ (عوامل موثر بر محاسبه طول مهار میلگرد)
یکی از مباحث کلیدی در علوم عمران و ساختوساز، محاسبه طول مهاری میلگرد است. میلگردها بهعنوان اصلیترین مقاطع فولادی در هر سازه به شمار میآیند و موضوعاتی چون طول مهاری، شعاع خم و میزان گیرایی از مهمترین مباحث مهندسی بهحساب میآیند.
استفاده از میلگرد در سازهها بهمنظور افزایش استحکام بتن و مسلحسازی آن صورت میگیرد. این امر بهویژه با استفاده از میلگرد آجدار محقق میشود که نسبت به نوع ساده خود، چسبندگی بیشتری دارد و به این ترتیب، موجب بهبود عملکرد بتن در برابر بارها و تنشها میگردد.
فهرست
طول مهار میلگرد چیست؟
طول مهاری میلگرد، که به عنوان طول چسبندگی نیز شناخته میشود، مجموعهای از تعاریف علمی است که به اهمیت اتصال و چسبیدن میلگرد به بتن اشاره دارد. این طول به میزان لازم برای ایجاد پیوستگی میان فولاد و بتن تعلق دارد و شامل طولی است که میلگرد باید درون بتن فرورفته باشد تا از خروج آن در زمان اعمال بار جلوگیری کند. همچنین، حداقل طول لازم برای افزایش تنش میلگرد به مقدار تنش تسلیم، و طولی که به اتصال لازم بین فولاد و بتن میانجامد، جزء این تعاریف هستند.
همه این تعاریف از لحاظ علمی معتبرند و به بهبود چسبندگی و استحکام بتن کمک میکنند. در منابع علمی و آموزشی، طول مهاری میلگرد با نماد Ld نشان داده میشود. پیوستگی و چسبندگی بین فولاد و بتن به سه عامل اصلی وابسته است: مواد شیمیایی، اصطکاک و مهار مکانیکی در انتهای میلگرد، که در این میان، تأثیر طول مهاری میلگرد از سایر عوامل بیشتر است و نقش اساسی در استحکام سازه ایفا میکند.
از مواد شیمیایی هم میتوان به استفاده از چسب کاشت میلگرد اشاره نمود که سبب اتصال محکم بین بتن و میلگرد شده و مقاومت ساختمان را به طور موثری افزایش میدهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد چسب کاشت میلگرد کلیک کنید.
روش های مهار میلگرد در بتن
روشهای مهار میلگرد در بتن، که به طول مهاری میلگرد نیز معروف است، چهار شیوه مختلف را در بر میگیرد. هرچه این روشها جدیدتر و تخصصیتر باشند، به همان اندازه میلگرد در بتن از ثبات و استحکام بیشتری برخوردار خواهد بود.
مهار میلگرد در بتن به روش مستقیم
نخستین روشی است که برای تعیین طول مهاری میلگرد به کار رفته است. در این شیوه، طول آرماتوری که درون بتن فرو میرود، اهمیت بالایی دارد. بهطور طبیعی، هرچه این طول کوتاهتر باشد، استحکام کمتری نیز به دست میآید. در این روش، میلگرد آجدار بهترین گزینه است، زیرا وجود آجها روی سطح آن موجب درگیری بیشتر با بتن و در نتیجه، چسبندگی بالاتری میشود. هزینه کمتر نسبت به روشهای نوین، از مهمترین دلایل استمرار استفاده از این روش است.
مهار میلگرد در بتن به روش خم 90 درجه
در صورتی که مهار مستقیم ممکن نباشد، به کار میرود. در این روش، قلاب استانداردی در انتهای میلگرد ایجاد میشود که بهویژه برای میلگردهای باریک، مانند ستونها و دیوارها، مناسب است. این روش نیز دارای ضوابط خاصی است که در آن طول قبل از خم (Ldh) و طول خم شده (Lext) تعریف میشود و استفاده از هر نوع آرماتور با مقدار دلخواه خم نمیتواند صورت گیرد.
روش خم 180 درجه
این روش نیز مشابه روش قبلی است و بهویژه برای آرماتورهایی که به خم 90 درجه محدودیت دارند، کاربرد دارد. قوانین و آییننامههای خاصی نیز برای اجرای این روش وجود دارد که باید به دقت رعایت شوند.
مهار میلگرد در بتن با استفاده از وسایل مکانیکی
این روش بهویژه با کمک دریل، به انجام میرسد. در این روش، محل اتصال میلگرد مشخص و بر اساس طول و عمق میلگرد، وسایل مناسب انتخاب میشوند. این شیوه عمدتاً برای آرماتورهای طولی ستون در طبقات آخر یک سازه یا بولتهای صفحه ستون که در اجرای خم محدودیت دارند، کاربرد دارد.
عوامل مؤثر در محاسبه طول مهاری میلگرد
طول مهاری میلگرد به عوامل متعددی وابسته است که تعیینکننده استحکام و عملکرد اتصال میلگرد با بتن هستند. توجه دقیق به این عوامل باعث میشود مهار میلگرد بهصورت صحیح انجام شود و از مشکلاتی مانند بیرون کشیده شدن میلگرد یا ترک خوردن بتن جلوگیری شود.
هر یک از این عوامل به نحوی در انتقال نیروهای کششی و فشاری از میلگرد به بتن نقش دارند و در محاسبه طول مهاری باید در نظر گرفته شوند. مهمترین عوامل موثر عبارتاند از:
- نوع میلگرد و پیکربندی: میلگرد آجدار بهدلیل چسبندگی بالاتر نسبت به میلگرد ساده، طول مهاری کمتری نیاز دارد.
- قطر میلگرد: قطر میلگرد رابطه مستقیمی با طول مهاری دارد. هرچه قطر میلگرد بزرگتر باشد، سطح تماس آن با بتن افزایش یافته و طول مورد نیاز برای مهار هم بیشتر خواهد شد.
- تنش تسلیم فولاد (Fy): با افزایش مقاومت فولاد، طول مهاری موردنیاز هم افزایش مییابد.
- مقاومت فشاری بتن (Fc): هر چه مقاومت بتن بالاتر باشد، طول مهاری کاهش مییابد.
- کاور میلگرد: پوشش مناسب میلگرد از ترک و شکاف بتن جلوگیری کرده و چسبندگی را بهبود میبخشد.
- فاصله میلگردها از یکدیگر: رعایت فاصله صحیح میلگردها از بیرون کشیده شدن و کاهش چسبندگی جلوگیری میکند. استفاده از خاموت میتواند کمککننده باشد.
فرمول محاسبه طول مهاری میلگرد
برای محاسبه طول مهاری میلگرد، ابتدا باید عواملی مانند نوع میلگرد، قطر آن، مقاومت تسلیم فولاد (Fy)، مقاومت فشاری بتن (Fc)، پوشش میلگرد (کاور) و فاصله میلگردها از یکدیگر را در نظر گرفت. این عوامل تاثیر مستقیمی بر طول مهاری دارند. سپس، با استفاده از فرمولهای استاندارد و با اعمال ضرایب مربوط به هر عامل، طول مهاری میلگرد محاسبه میشود.
جدول طول مهاری میلگرد
در این جدول، طول مهاری میلگرد برای میلگردهای مستقیم و قلابدار و بر اساس استانداردها نشان داده شده است. این مقادیر به مهندسین عمران کمک میکنند تا طول مناسب برای مهار میلگردها در بتن را بر اساس قطر و نوع میلگرد تعیین کنند.
|
نوع میلگرد |
استاندارد |
قطر میلگرد (mm) |
طول مهاری (cm) |
توضیحات |
|
میلگرد مستقیم |
مبحث 9 |
12 |
72 |
طول مهاری استاندارد برای میلگرد 12 میلیمتر |
|
میلگرد مستقیم |
مبحث 9 |
14 |
84 |
طول مهاری استاندارد برای میلگرد 14 میلیمتر |
|
میلگرد مستقیم |
ACI 318-19 |
12 |
72 |
طول مهاری استاندارد برای میلگرد 12 میلیمتر |
|
میلگرد مستقیم |
ACI 318-19 |
14 |
84 |
طول مهاری استاندارد برای میلگرد 14 میلیمتر |
|
میلگرد قلابدار |
مبحث 9 |
12 |
96 |
طول مهاری میلگرد قلابدار 12 میلیمتر |
|
میلگرد قلابدار |
مبحث 9 |
14 |
112 |
طول مهاری میلگرد قلابدار 14 میلیمتر |
|
میلگرد قلابدار |
ACI 318-19 |
12 |
96 |
طول مهاری میلگرد قلابدار 12 میلیمتر |
|
میلگرد قلابدار |
ACI 318-19 |
14 |
112 |
طول مهاری میلگرد قلابدار 14 میلیمتر |
طول مهاری میلگردهای فونداسیون
در آرماتوربندی بتن، اهمیت زیادی در استحکام سازه دارد. در این فرایند، میلگردها به صورت دستههای مختلف درون بتن یا ستونها قرار میگیرند. برای محاسبه طول مهاری در این دستهبندیها، ضرایب زیر مد نظر قرار میگیرد:
- دستههای دوتایی: ضریب مهاری برابر با ۱
- دستههای سهتایی: ضریب مهاری برابر با ۱.۲
- دستههای چهارتایی: ضریب مهاری برابر با ۱.۳۳
تعداد میلگردهای تعبیهشده در بخشهای مختلف سازه به عوامل متعددی نظیر نوع سازه، مساحت و مصالح استفاده شده بستگی دارد. در این میان، توجه به ضرایب فوق در محاسبه طول مهاری میلگردها از اهمیت ویژهای برخوردار است و عدم رعایت آن میتواند به ضعف در ساختار سازه منجر شود.
طول مهاری میلگرد مستقیم
طول مهاری میلگرد مستقیم، طولی از میلگرد است که داخل بتن قرار میگیرد و مانع بیرون کشیده شدن آن هنگام اعمال بار میشود. برای میلگردهای با قطر 12 میلیمتر، طول مهاری حدود 72 سانتیمتر در نظر گرفته میشود و این مقدار برای قطرهای 14، 16 و 18 میلیمتر به ترتیب 84، 96 و 108 سانتیمتر است.
پوشش بتن و فاصله میلگرد تا سطح بتن تاثیر مستقیمی بر طول مهاری دارند؛ اگر پوشش بیش از 65 میلیمتر یا فاصله تا سطح بتن بیشتر از شش برابر قطر میلگرد باشد، ضریب Ψ₀ برابر با 1 و در غیر این صورت 1.25 لحاظ میشود. علاوهبر این تعداد میلگردها در دسته هم مهم است و برای دستههای دو، سه و چهارتایی ضرایب ۱، ۱.۲ و ۱.۳۳ در محاسبه طول مهاری اعمال میشود. رعایت این موارد باعث میشود طول مهاری میلگرد مستقیم بهدرستی محاسبه شود و اتصال بین میلگرد و بتن ایمن باقی بماند.
طول مهاری میلگرد قلابدار
در مواردی که امکان تامین طول مهاری مستقیم وجود نداشته باشد، انتهای میلگرد به شکل قلاب ۹۰ درجه در بتن قرار میگیرد. طول مهاری میلگرد قلابدار حدود 1.3 تا 1.5 برابر میلگرد مستقیم است تا انتقال نیروها بهطور کامل انجام شود. برای میلگردهای با قطر 12 میلیمتر، طول مهاری قلابدار حدود 96 سانتیمتر است و این مقدار برای قطرهای 14، 16 و 18 میلیمتر به ترتیب 112، 128 و 144 سانتیمتر است.
مانند میلگرد مستقیم، پوشش بتن، فاصله میلگرد تا سطح بتن و تعداد میلگردها در دسته بر طول مهاری قلابدار موثر است و رعایت این موارد باعث میشود مهار میلگرد کامل و اتصال آن با بتن پایدار باقی بماند.
تفاوت طول مهاری میلگرد با خم سر میلگرد چیست؟
طول مهاری میلگرد به بخشی از میلگرد اطلاق میشود که در داخل بتن قرار میگیرد و برای انتقال نیروهای کششی و فشاری به بتن استفاده میشود. درحالیکه خم سر میلگرد به بخشی از میلگرد اطلاق میشود که در انتهای آن بهصورت خم شده است تا اتصال محکمی با بتن برقرار کند. در واقع خم سر میلگرد نوعی از روشهای مهار میلگرد است.
جمع بندی مقاله طول مهاری میلگرد چیست
طول مهاری میلگرد، عاملی کلیدی در تقویت استحکام سازههای بتنی است. این طول به چسبندگی و پیوستگی میلگردها با بتن بستگی دارد و محاسبه آن تحت تأثیر عواملی چون نوع و اندازه میلگرد، پوشش آن و شرایط بتنریزی قرار میگیرد. همچنین، روشهای مهار میلگرد و ضرایب مربوط به تعداد میلگردهای قرار دادهشده در فونداسیون، نقش مهمی در تعیین طول مهاری ایفا میکنند. با توجه به اهمیت این موضوع، انتخاب میلگرد مناسب و دقت در محاسبات از ضروریات است. شرکت پیوان با ارائه بهترین آهنآلات و چوب، شما را در دستیابی به سازههای مستحکم و ایمن یاری میکند. برای مشاوره و خرید میلگرد و سایر محصولات، با ما تماس بگیرید: 45171_021.
