میلگرد عرضی به آرماتورهایی گفته میشود که در جهت عرضی نسبت به میلگردهای طولی عضو بتن‌آرمه قرار می‌گیرند و با توجه به نوع عضو و جزئیات طراحی، در مقابله با برش و پیچش، نگهداری میلگردهای طولی، جلوگیری از کمانش آن‌ها و محصورکردن بتن نقش دارند.
برخلاف تصور رایج، میلگرد عرضی فقط به خاموت محدود نمی‌شود. خاموت، تنگ، سنجاقی و برخی آرایش‌های خاص آرماتور می‌توانند در دسته آرماتورهای عرضی قرار بگیرند و شکل و عملکرد آن‌ها با توجه به نوع تیر، ستون، دیوار، دال یا عضو بتنی متفاوت است.
میلگرد عرضی چه تفاوتی با میلگرد طولی دارد؟
مهم‌ترین تفاوت میلگرد طولی و عرضی در جهت قرارگیری و نقش آن‌ها در سیستم آرماتوربندی است.
| شاخص مقایسه | میلگرد طولی | میلگرد عرضی |
|---|---|---|
| جهت قرارگیری | در امتداد محور اصلی عضو | معمولاً عمود یا با زاویه نسبت به محور عضو |
| نقش اصلی | تحمل نیروهای کششی و فشاری ناشی از خمش و بارگذاری | کنترل برش، پیچش، کمانش میلگردهای طولی و محصورشدگی بتن |
| محل استفاده | تیر، ستون، دال، دیوار و فونداسیون | تیر، ستون، دیوار و برخی اعضای بتن‌آرمه |
| شکل متداول | شاخه‌های مستقیم یا دارای خم | خاموت، تنگ، سنجاقی و آرایش‌های خاص |
| قطر میلگرد | وابسته به محاسبات سازه | وابسته به نوع عضو و ضوابط طراحی |
| فاصله‌گذاری | مطابق نقشه سازه | معمولاً بر اساس نیروهای برشی و الزامات محصورشدگی تعیین میشود |
| نقش در زلزله | تأمین بخشی از ظرفیت باربری عضو | تأمین شکلپذیری، محصورشدگی و کنترل گسیختگی‌های ترد در صورت طراحی مناسب |
بنابراین نمیتوان برای همه پروژه‌ها یک قطر ثابت مانند ۸، ۱۰ یا ۱۲ میلی‌متر برای میلگرد عرضی تعیین کرد. قطر و فاصله آرماتور عرضی باید از نقشه سازه و محاسبات عضو به دست آید.
میلگرد عرضی و خاموت چه تفاوتی دارند؟
میلگرد عرضی یک مفهوم کلی‌تر از خاموت است.
خاموت یکی از رایج‌ترین انواع آرماتورهای عرضی است که به‌خصوص در تیرها و ستون‌های بتن‌آرمه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در مقابل، برخی آرماتورهای دیگری مانند تنگ‌ها، سنجاقی‌ها و اجزای نگهدارنده شبکه نیز بسته به نوع عضو می‌توانند در نقش آرماتور عرضی یا عرضی-محصورکننده عمل کنند.
به همین دلیل، عبارت «هر میلگرد عرضی خاموت است» از نظر فنی دقیق نیست.
انواع میلگرد عرضی در سازه
شکل آرماتور عرضی بر اساس نوع عضو و وظیفه‌ای که در طراحی برای آن تعریف شده، متفاوت است.
۱. خاموت یا تنگ
خاموت یکی از متداول‌ترین آرماتورهای عرضی است که در تیرها و ستون‌های بتن‌آرمه استفاده میشود.
وظایف خاموت میتواند شامل موارد زیر باشد:
- تحمل بخشی از نیروی برشی؛
- مشارکت در مقاومت پیچشی؛
- نگه‌داشتن میلگردهای طولی در موقعیت طراحی‌شده؛
- جلوگیری از کمانش میلگردهای طولی در اعضای فشاری؛
- ایجاد محصورشدگی مناسب در ستون‌ها.
خاموتها ممکن است به شکل بسته یا با جزئیات خاص طراحی‌شده برای عضو اجرا شوند.
۲. سنجاقی یا Cross Tie
سنجاقی نوعی آرماتور کوتاه است که برای نگهداری و مهار میلگردهای طولی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این آرماتور در ستون‌ها و برخی اعضای بتن‌آرمه میتواند به همراه تنگ‌های اصلی، به بهبود محصورشدگی و تثبیت میلگردهای طولی کمک کند.
۳. رکابی
رکابی معمولاً به شکل U ساخته میشود و در برخی جزئیات آرماتوربندی برای نگهداری یا تثبیت شبکه میلگردها استفاده میشود.
کاربرد دقیق رکابی به نوع عضو و نقشه آرماتوربندی بستگی دارد و نباید آن را در تمام پروژه‌ها جایگزین خاموت دانست.
۴. آرماتورهای خرپایی و زیگزاگ
در برخی سیستم‌های تیرچه و قطعات پیش‌ساخته، آرماتورهای مورب به شکل زیگزاگ بین اجزای طولی قرار می‌گیرند.
این میلگردها علاوه بر ایجاد هندسه خرپایی، در انتقال نیرو و اتصال اجزای مختلف سیستم نقش دارند.
بنابراین عملکرد آن‌ها با خاموت معمول تیر یا ستون یکسان نیست.
۵. تنگ‌های دایره‌ای و مارپیچ
در ستون‌های دایره‌ای و برخی شمع‌های بتن‌آرمه از تنگ‌های دایره‌ای یا مارپیچ (Spiral) استفاده میشود.
یکی از اهداف اصلی این آرماتورها، محصورکردن بتن و نگه‌داشتن میلگردهای طولی است.
وظایف اصلی میلگرد عرضی در سازه چیست؟
آرماتور عرضی میتواند چند وظیفه مهم داشته باشد که مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:
تحمل و کنترل نیروی برشی
در تیرهای بتن‌آرمه، نیروهای برشی می‌توانند باعث ایجاد ترک‌های مورب شوند.
آرماتورهای عرضی در کنار مقاومت بتن و سایر اجزای عضو، در انتقال نیروهای برشی و کنترل گسترش ترک‌های مورب نقش دارند.
البته مقاومت برشی عضو فقط به خاموت وابسته نیست و مقاومت بتن، هندسه مقطع، آرماتورهای طولی و سایر پارامترهای طراحی نیز مؤثر هستند.
مقاومت در برابر پیچش
در اعضایی که تحت پیچش قرار دارند، مانند برخی تیرهای پیرامونی، آرماتورهای عرضی بسته می‌توانند همراه با میلگردهای طولی مناسب، در تحمل پیچش نقش داشته باشند.
برای اعضای تحت پیچش، شکل، فاصله و جزئیات خاموت اهمیت ویژه‌ای دارد.
جلوگیری از کمانش میلگردهای طولی
در ستون‌ها و سایر اعضایی که میلگردهای طولی تحت فشار قرار دارند، این میلگردها ممکن است مستعد کمانش موضعی باشند.
تنگ‌ها و خاموتهای مناسب با مهار جانبی میلگردهای طولی، به کنترل این پدیده کمک می‌کنند.
محصورکردن بتن
یکی از مهم‌ترین نقش‌های آرماتورهای عرضی در ستون‌ها، ایجاد محصورشدگی بتن است.
تنگ‌های مناسب با محدودکردن تغییرشکل جانبی هسته بتن، می‌توانند به افزایش شکلپذیری عضو کمک کنند؛ این موضوع در طراحی لرزهای اهمیت ویژه‌ای دارد.
نقش میلگرد عرضی در عملکرد لرزهای
در طراحی لرزهای، آرماتور عرضی مناسب میتواند نقش مهمی در جلوگیری از گسیختگی ترد و افزایش شکلپذیری اعضای بتن‌آرمه داشته باشد.
به همین دلیل در نواحی خاصی از تیر و ستون که تحت اثر بارهای لرزهای یا نیروهای برشی بیشتری قرار دارند، ممکن است فاصله آرماتورهای عرضی کاهش پیدا کند.
اما مقدار فاصله، طول ناحیه متراکم و نوع قلاب باید بر اساس نوع عضو، سیستم باربر جانبی، سطح خطر لرزهای، ضوابط شکلپذیری و نقشه سازه تعیین شود.
ضوابط اجرای میلگرد عرضی و خاموت
جزئیات آرماتور عرضی باید بر اساس مقررات حاکم بر پروژه، از جمله مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و الزامات طراحی لرزهای مرتبط تعیین شود.
موارد مهم شامل موارد زیر است:
- قطر میلگرد عرضی؛
- فاصله خاموتها؛
- شکل و ابعاد خاموت؛
- نوع و زاویه قلاب‌ها؛
- طول مهاری قلاب؛
- فاصله اولین خاموت از تکیهگاه؛
- تعداد و آرایش تنگ‌ها و سنجاقی‌ها؛
- الزامات محصورشدگی در ستون‌ها؛
- شرایط وصله و اتصال میلگردها.
آیا قلاب خاموت همیشه باید ۱۳۵ درجه باشد؟
خیر، نمیتوان گفت تمام خاموتهای تمام اعضای بتنی در همه شرایط باید یک نوع قلاب داشته باشند.
در اعضای دارای الزامات ویژه لرزهای و نواحی بحرانی، ضوابط مربوط به قلابهای تنگ و خاموت میتواند سخت‌گیرانه‌تر باشد و استفاده از قلابهای ویژه، از جمله قلابهای ۱۳۵ درجه، طبق الزامات طراحی مطرح شود.
بنابراین انتخاب ۹۰ یا ۱۳۵ درجه باید بر اساس نوع عضو و ضابطه مربوطه انجام شود، نه صرفاً به دلیل محل پروژه.
فاصله خاموت در تیر و ستون چگونه تعیین میشود؟
فاصله خاموت یک عدد ثابت برای تمام تیرها و ستون‌ها نیست.
در طراحی، مواردی مانند:
- نیروی برشی طراحی؛
- ابعاد مقطع؛
- مقاومت بتن؛
- مقاومت فولاد؛
- شرایط لرزهای؛
- ناحیه مورد نظر از عضو؛
- الزامات حداقل آرماتور؛
در تعیین فاصله خاموت مؤثر هستند.
به همین دلیل ممکن است در نزدیکی تکیهگاه تیر یا در نواحی خاص ستون، خاموتها متراکمتر از قسمت‌های دیگر باشند.
ناحیه بحرانی تیر و ستون
در برخی سیستم‌های سازهای، قسمت‌هایی از تیر یا ستون که تحت نیروهای بیشتری قرار دارند یا محل تشکیل مفصل پلاستیک مورد انتظار هستند، دارای جزئیات ویژه آرماتور عرضی هستند.
در این نواحی معمولاً فاصله خاموتها کاهش پیدا می‌کند تا ظرفیت برشی و شکلپذیری عضو حفظ شود.
بنابراین عبارت‌هایی مانند «دو متر ابتدایی تیر همیشه ناحیه بحرانی است» یا «فاصله خاموت در همه تیرها باید دقیقاً ۱۰ سانتی‌متر باشد» قاعده عمومی محسوب نمی‌شوند.
حداقل قطر میلگرد عرضی چقدر است؟
حداقل قطر آرماتور عرضی باید بر اساس نوع عضو، قطر میلگردهای طولی، الزامات طراحی و ضوابط مقرراتی تعیین شود.
در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی قطرهایی مانند ۸، ۱۰ و ۱۲ میلی‌متر مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما این موضوع به معنی وجود یک قطر ثابت و عمومی برای تمام تیرها و ستون‌ها نیست.
بنابراین هنگام خرید میلگرد خاموت، بهتر است به جای تکیه بر عرف کارگاهی، نقشه سازه و لیستوفر مبنا قرار گیرد.
نحوه محاسبه طول برش خاموت
طول برش خاموت به عوامل مختلفی از جمله:
- ابعاد تیر یا ستون؛
- کاور بتن؛
- قطر میلگرد خاموت؛
- شعاع خم؛
- نوع قلاب؛
- طول امتداد قلاب؛
وابسته است.
بنابراین یک فرمول ساده محیطی فقط میتواند تقریب اولیه ارائه دهد و برای برش دقیق باید جزئیات خمکاری و الزامات استاندارد مربوط به خم میلگرد نیز در نظر گرفته شود.
به صورت ساده، اگر ابعاد داخلی خاموت مشخص باشد، می‌توان محیط بخش اصلی خاموت را محاسبه و سپس طول قسمت‌های قلاب و خم را مطابق جزئیات خمکاری اضافه کرد.
مثال تقریبی
فرض کنیم تیر دارای ابعاد:
- عرض = ۴۰ سانتی‌متر
- ارتفاع = ۶۰ سانتی‌متر
- کاور فرضی = ۵ سانتی‌متر
باشد.
اگر برای یک محاسبه ساده، ابعاد داخلی خاموت را برابر با:
عرض داخلی = 40 – 2(5) = 30 cm
ارتفاع داخلی = 60 – 2(5) = 50 cm
در نظر بگیریم، محیط داخلی خاموت برابر است با:
2 × (30 + 50) = 160 cm
به این مقدار باید طول واقعی قسمت‌های خم و قلاب طبق جزئیات خمکاری اضافه شود.
نکته مهم: عدد نهایی طول برش خاموت را نباید صرفاً با اضافه‌کردن یک مقدار ثابت برای قلاب به دست آورد؛ زیرا طول واقعی به قطر میلگرد، نوع خم، شعاع خم و جزئیات اجرایی وابسته است.
محاسبه تعداد خاموت مورد نیاز در یک تیر
برای برآورد تعداد خاموتها، ابتدا باید طول هر ناحیه و فاصله خاموتها مشخص شود.
برای مثال، اگر یک تیر ۴ متری داشته باشیم و در یک ناحیه ۱ متری فاصله خاموتها ۱۰ سانتی‌متر باشد، تعداد تقریبی فواصل برابر خواهد بود:
100 ÷ 10 = 10 فاصله
در صورت نیاز به خاموت در هر دو انتهای محدوده، تعداد شاخه‌ها باید با توجه به محل اولین و آخرین خاموت و جزئیات نقشه تعیین شود.
در قسمت میانی نیز اگر فاصله ۲۰ سانتی‌متر باشد:
200 ÷ 20 = 10 فاصله
اما تعداد نهایی خاموتها فقط با تقسیم طول بر فاصله به دست نمی‌آید؛ زیرا موقعیت اولین و آخرین خاموت و هم‌پوشانی یا مرز نواحی مختلف باید در محاسبه لحاظ شود.
برای سفارش میلگرد، استفاده از جدول خم و لیستوفر دقیق‌تر از محاسبه تقریبی است.
تفاوت خاموت بسته و باز چیست؟
خاموت بسته و خاموت باز از نظر شکل و نحوه محصورکردن مقطع با یکدیگر تفاوت دارند.
خاموت بسته در شرایطی که محصورشدگی کامل مقطع یا مشارکت در سیستم مقاومت برشی و پیچشی مورد نیاز باشد، کاربرد دارد.
در مقابل، آرماتور عرضی باز ممکن است در برخی جزئیات خاص برای انتقال برش یا نگهداری آرماتور مورد استفاده قرار گیرد.
انتخاب نوع خاموت باید بر اساس طراحی انجام شود و نمیتوان گفت خاموت باز همیشه فقط برای برش و خاموت بسته همیشه برای پیچش استفاده میشود؛ زیرا جزئیات واقعی عضو و سیستم آرماتوربندی تعیین‌کننده هستند.
نقش نبشی در کنار میلگرد عرضی
در برخی پروژه‌های ساختمانی، نبشی در اجرای وال‌پست، کلاف‌بندی یا مهار اجزای غیرسازه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.
با این حال، نبشی و میلگرد عرضی عملکرد یکسانی ندارند. میلگرد عرضی بخشی از سیستم آرماتوربندی عضو بتن‌آرمه است، در حالی که نبشی معمولاً به عنوان یک مقطع فولادی در اجزای سازهای یا غیرسازه‌ای و اتصالات خاص استفاده میشود.
برای انتخاب نبشی مناسب باید نوع اتصال، ابعاد مقطع، بار واردشده و جزئیات طراحی بررسی شود.
کاربرد ناودانی در کنار آرماتوربندی
ناودانی نیز یکی از مقاطع فولادی پرکاربرد در ساختمان و صنعت است که میتواند در ساخت شاسی، زیرسازی، قاب‌های کمکی و برخی جزئیات سازهای یا غیرسازه‌ای استفاده شود.
قرارگیری ناودانی در مجاورت بتن به این معنی نیست که این مقطع جایگزین آرماتور عرضی میشود. هر یک از این اجزا باید بر اساس وظیفه سازهای مشخص و جزئیات اجرایی انتخاب شوند.
اشتباهات رایج در اجرای میلگرد عرضی
برخی خطاهای اجرایی می‌توانند عملکرد خاموت و سایر آرماتورهای عرضی را کاهش دهند.
مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:
- اجرای فاصله خاموت بیشتر از مقدار درج‌شده در نقشه؛
- استفاده از قطر نامناسب؛
- رعایت نکردن محل اولین خاموت؛
- اجرای نادرست قلاب‌ها؛
- قرارگیری خاموت خارج از کاور طراحی‌شده؛
- جابه‌جایی خاموت هنگام بتن‌ریزی؛
- استفاده از خمکاری غیراصولی؛
- حذف سنجاقی‌ها یا تنگ‌های مشخص‌شده در نقشه؛
- برش و خمکاری بدون توجه به جدول خم میلگرد.
نکات مهم خرید میلگرد خاموت
برای خرید میلگرد مورد استفاده در خاموت و آرماتور عرضی، موارد زیر باید بررسی شوند:
- قطر میلگرد؛
- گرید فولاد؛
- استاندارد تولید؛
- وزن واقعی؛
- کیفیت سطح میلگرد؛
- قابلیت خمکاری متناسب با مشخصات پروژه؛
- کارخانه تولیدکننده؛
- طول شاخه؛
- مقدار مورد نیاز پروژه.
اگر خاموتها در کارگاه ساخته میشوند، بهتر است مقدار مورد نیاز بر اساس لیستوفر، جدول خم میلگرد و نقشه سازه استخراج شود.
سوالات متداول درباره میلگرد عرضی
۱. چرا خاموتهای تیر در نزدیکی تکیهگاه متراکمتر میشوند؟
در بسیاری از تیرها، نیروی برشی در نزدیکی تکیهگاهها قابل توجه است و به همین دلیل ممکن است طبق محاسبات، خاموتها در این نواحی با فاصله کمتری اجرا شوند.
با این حال، مقدار دقیق فاصله باید از روی محاسبات و نقشه سازه تعیین شود.
۲. حداقل سایز میلگرد عرضی چقدر است؟
حداقل قطر میلگرد عرضی یک عدد ثابت برای تمام اعضا و شرایط نیست و باید بر اساس نوع عضو و ضوابط طراحی و اجرایی پروژه تعیین شود. قطرهای ۸، ۱۰ و ۱۲ میلی‌متر در پروژه‌های ساختمانی رایج هستند، اما ملاک نهایی نقشه سازه است.
۳. تفاوت خاموت و میلگرد عرضی چیست؟
میلگرد عرضی یک عنوان کلی برای آرماتورهای قرارگرفته در جهت عرضی عضو است و خاموت یکی از انواع آن محسوب میشود.
۴. آیا میلگرد عرضی فقط برای تحمل برش است؟
خیر. بسته به نوع عضو، آرماتور عرضی میتواند در مقاومت برشی و پیچشی، جلوگیری از کمانش میلگردهای طولی، محصورشدگی بتن و تثبیت شبکه آرماتورها نقش داشته باشد.
۵. آیا تمام خاموتها باید قلاب ۱۳۵ درجه داشته باشند؟
خیر. نوع قلاب به نوع عضو، الزامات لرزهای، شکلپذیری و ضوابط طراحی بستگی دارد. در برخی نواحی و اعضای دارای الزامات ویژه لرزهای، قلابهای ویژه از جمله ۱۳۵ درجه مورد نیاز هستند.
۶. آیا خاموت بسته بهتر از خاموت باز است؟
نمیتوان یکی را به صورت مطلق بهتر دانست. نوع خاموت باید متناسب با وظیفه سازهای، برش، پیچش، محصورشدگی و جزئیات نقشه انتخاب شود.