متخصصان در زمینه مهندسی عمران و معماری همواره دنبال بهترین راهکارها برای ایجاد سازه‌هایی مستحکم می‌گردند. از جمله اصلی‌ترین مصالح ساختمانی که ویژگی‌های منحصربه‌فردی نیز دارد و اکثر افراد با آن آشنا هستند، بتن نامیده می‌شود. بتن با وجود استحکام بالا برای مقابله با نیروهای مختلف و شرایط محیطی به تنهایی کافی نیست! به همین خاطر، از تکنیک‌های مختلفی نظیر میلگردهای تقویت‌کننده بتن استفاده می‌شود. میلگردها نیز انواع گوناگونی دارند؛ یکی از انواع پرکاربرد آن‌ها که در سلامت و طول عمر سازه نقش مهمی ایفا می‌کند، میلگرد حرارتی است. اگر علاقه‌مندید که بدانید میلگرد حرارتی برای چیست و اطلاعات بیشتری به دست آورید، در ادامه با مجموعه تیران تونل بیستون همراه باشید.
میلگرد حرارتی چیست؟
میلگردهای حرارتی از جمله میلگردهایی هستند که در سازه‌های بتنی با هدف کنترل تغییرات حجمی حاصل از نوسانات و جمع‌شدگی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. میلگردهای خمشی یا برشی وظیفه تحمل بارهای زنده و مرده را بر عهده دارند؛ اما نوع حرارتی برخلاف نوع خمشی و برشی بیشتر نقش نگهدارنده و یکپارچه‌کننده شبکه آرماتوربندی را ایفا می‌کند.
بیشتر بخوانید: پودر آلومینیوم چیست
این نوع از میلگردها عمدتاً در بخش‌هایی از سازه مورد استفاده قرار می‌گیرند که احتمال ترک خوردن بتن به علت تغییرات دمایی بالا وجود داشته باشد. زمانی که بتن سخت شد، گرما تولید خواهد کرد و در وهله بعدی به مرور زمان سرد شده و منقبض می‌گردد. چنانچه مش یا توری آرماتوربندی توسط این میلگردها محکم نشود، بتن دچار ترک‌های ریز و درشت شده و به تبع راه نفوذ آب و مواد شیمیایی به درون سازه باز خواهد شد.
کار میلگرد حرارتی چیست؟
وظیفه اصلی این دسته از میلگردها، ممانعت از ترک خوردن بتن است. به بیان دیگر، این میلگردها با ایجاد مقاومت کششی درون بتن، تنش‌های ناشی از انبساط یا انقباض را خنثی خواهند نمود. در ادامه، کار میلگردهای حرارتی را عمیق‌تر بررسی خواهیم نمود:
1. کنترل ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی
از جمله مهم‌ترین مصارف این میلگردها، کنترل ترک‌هایی بوده که در اثر خشک شدن بتن به وجود می‌آیند. بعد از بتن‌ریزی، آب موجود در مخلوط بتن تبخیر شده و حجم بتن نیز کم می‌شود. چنانچه شبکه فولادی درون بتن توسط میلگردهای حرارتی به خوبی مهار شده باشد، این انقباض منجر به ایجاد ترک نشده و سطح یکپارچه باقی خواهد ماند.
2. مقاومت در برابر نوسانات جوی
سازه‌های بتنی که در فضای باز قرار دارند، به طور مستقیم در معرض تابش خورشید و همچنین آب‌وهوای سرد زمستان قرار می‌گیرند. اختلاف دمای شدید بین روز و شب منجر به انبساط و انقباض بتن خواهد شد. با استفاده از میلگرد حرارتی به عنوان یک اتصال‌دهنده قوی، دانه‌های سنگی و ماسه درون ملات بتن از هم جدا نشده و ساختار سیمانی دست‌نخورده باقی خواهد ماند.
3. انتقال بارهای ثانویه
گاهی اوقات بارهای تصادفی یا متمرکزی به سقف یا دیوار وارد می‌گردد؛ این بارها در محاسبات سازه‌ای پیش‌بینی نشده‌اند. میلگردهای حرارتی کمک می‌کنند که این بارهای جزئی در سطح پخش شده و به یک نقطه خاص فشار نیاورند. این ویژگی به خصوص در میلگرد حرارتی سقف که تردد کارگران یا نصب تجهیزات بر روی آن صورت می‌گیرد، بسیار مهم خواهد بود.
4. افزایش پایداری لرزه‌ای
با وجود این که میلگردهای اصلی مسئولیت مقاومت در برابر زلزله را بر عهده دارند، اما میلگردهای حرارتی نیز با حفظ یکپارچگی بتن و جلوگیری از خرد شدن آن در حین لرزش‌های شدید، در پایداری لرزه‌ای نقش غیرمستقیم ایفا می‌کنند. بتن سالم و بدون ترک در هنگام زمین لرزه عملکرد بسیار بهتری خواهد داشت.
ارتباط میلگرد حرارتی با بتن
بتن و فولاد دو رکن اصلی سازه‌های بتنی محسوب می‌شوند که دارای ویژگی‌های مکمل هستند. اول از همه باید بدانید که ضریب انبساط حرارتی بتن و فولاد حدود 10 تا 12 میکرون بر درجه سانتی‌گراد بوده و بسیار به هم نزدیک است. این شباهت باعث می‌شود زمانی که دما تغییر می‌کند، هر دو ماده تقریباً به یک اندازه منبسط یا منقبض شوند. چنانچه این ضرایب متفاوت بودند، تغییر دما منجر به جدایی فولاد از بتن و ایجاد ترک‌های داخلی می‌شد.
میلگرد حرارتی از همین ویژگی فیزیکی برخوردار است. این میلگرد با قرارگیری درون بتن، همگام با تغییرات حجمی آن حرکت کرده و هیچ‌گونه گسیختگی در سطح تماس ایجاد نخواهد نمود. چسبندگی بین سیمان و سطح میلگرد، نیروهای کششی ناشی از دما را به خوبی انتقال می‌دهد. به بیان دیگر، این میلگردها تضمین خواهند کرد که پوسته بتنی که معمولاً فاقد آرماتورهای قطور بوده از هسته بتنی جدا نشود.
در پروژه‌های مقاوم سازی اسکلت بتنی توجه به این چسبندگی و هماهنگی اهمیت بیشتری دارد؛ چرا که هر گونه عدم پیوستگی می‌تواند تأثیرات مخرب بر کل استراتژی تقویت سازه داشته باشد.
نحوه اجرای میلگرد حرارتی
پیاده‌سازی درست آرماتورهای حرارتی در سایت ساختمانی باید با رعایت اصول فنی و دقت نظر مهندسان ناظر صورت گیرد. نحوه اجرای میلگرد حرارتی باید مطابق با نقشه‌های اجرایی و آیین‌نامه‌های ملی ساختمان انجام شود تا عملکرد مطلوبی داشته باشد. عدم دقت در این مرحله می‌تواند منجر به بروز هزینه‌های اضافی شده و سازه را در معرض خطر ترک‌خوردگی قرار دهد. در ادامه با مراحل اجرا آشنا خواهیم شد:
1. بررسی نقشه‌های سازه‌ای و محاسبات
اولین قدم در اجرا، مطالعه نقشه‌هاست. مهندس محاسب باید قطر میلگرد، فاصله میان میلگردها و محل اجرای آن را مشخص نماید. به طور معمول برای میلگردهای حرارتی از قطرهای کوچک‌تر نظیر 8 یا 10 میلی‌متر استفاده می‌شود؛ البته این موضوع بر اساس نوع سازه می‌تواند متغیر باشد.
2. برش و آماده‌سازی میلگردها
بعد از تعیین ابعاد، میلگردها باید طبق ابعاد دهانه‌ها بریده شوند. در این مرحله دقت بالا در برش بسیار اهمیت دارد؛ چرا که میلگردها باید بتوانند بین میلگردهای اصلی و بالاگر قرار گیرند و همپوشانی مناسبی با هم دیگر داشته باشند.
3. چیدمان در زیرین یا فوقاتی تیرچه و بلوک
در سقف‌های تیرچه و بلوک یا دال‌های بتنی، میلگردهای حرارتی معمولاً روی تیرچه‌ها و در جهت عمود بر تیرچه‌ها قرار خواهند گرفت؛ این کار باعث می‌شود که یک مشبک فولادی یکپارچه در بالای سقف به وجود آید.
4. اتصالات و همپوشانی
در نقاطی که طول میلگرد کافی نیست، دو میلگرد باید روی هم قرار گیرند. طول همپوشانی باید مطابق با آیین‌نامه رعایت شود تا نیروی کششی به درستی منتقل گردد. علاوه بر این، در این مرحله استفاده از سیم آرماتوربندی برای محکم کردن این اتصالات در محل تقاطع میلگردها ضروری خواهد بود.
5. بستن سیم آرماتوربندی
کلیه تقاطع‌های میلگردهای حرارتی با میلگردهای اصلی باید مطابق با سیم آرماتوربندی محکم بسته شوند. این کار مانع جابه‌جایی میلگردها حین بتن‌ریزی و ویبره کردن خواهد شد. چنانچه میلگردها در جای خود ثابت باقی بمانند، در زمان بتن‌ریزی شناور شده و به سطح بتن نزدیک می‌گردند؛ این کار باعث کاهش پوشش بتن و خوردگی میلگرد می‌شود.
6. نصب زیرسوز (بنتونیت یا پلاستیک)
به منظور جلوگیری از تماس مستقیم میلگرد با قالب بتن و تأمین پوشش بتنی، از زیرسازهای پلاستیکی یا گلی استفاده می‌شود؛ این کار در مورد میلگردهای حرارتی نیز قابل اجراست و باید فاصله استاندارد تا قالب رعایت شود.
7. بتن‌ریزی و ویبره
بعد از تکمیل آرماتوربندی، در این مرحله نوبت به بتن‌ریزی می‌رسد. در این مرحله باید دقت شود که ویبره کردن منجر به جابه‌جایی میلگردها نشود. در واقع، کارگران باید مراقب باشند که روی میلگردهای حرارتی راه نروند؛ چرا که ممکن است باعث تغییر فاصله آن‌ها شود.
8. نظارت و کنترل کیفیت
در نهایت، بعد از بتن‌ریزی و گیرش بتن، کیفیت اجرا باید مورد بررسی قرار گیرد. در این مرحله، عدم وجود ترک در سطح بتن نشان‌دهنده اجرای صحیح میلگردهای حرارتی است.
تیران تونل بیستون؛ عرضه‌کننده تجهیزات مورد نیاز پروژه‌های عمرانی
در این مقاله دانستیم که میلگرد حرارتی چیست و با کاربرد و نحوه اجرای آن نیز آشنایی پیدا کردیم. مجموعه تیران تونل بیستون به عنوان یکی از شرکت‌های فعال و معتبر در زمینه عرضه انواع تجهیزات مورد نیاز پروژه‌های عمرانی و ساخت‌وساز همچون دستگاه اسکرید، شاتکریت، ملات پاش و گچ پاش، مفتخر است که در پروژه‌های تقویت سازه‌های بتنی با ارائه تجهیزات کاربردی در کنار شما باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید با کارشناسان مجموعه تیران تونل بیستون تماس حاصل نمایید.
سوالات متداول
۱. آیا استفاده از میلگرد حرارتی در تمام سازه‌ها الزامی است؟
بله، طبق آیین‌نامه‌های ساختمانی، تقریباً در تمام سقف‌ها و دیوارهای بتنی برای کنترل ترک‌های ناشی از دما و جمع‌شدگی، استفاده از این میلگردها الزامی است.
۲. قطر معمول میلگرد حرارتی چقدر است؟
معمولاً از میلگردهایی با قطر ۸ تا ۱۲ میلی‌متر به عنوان میلگرد حرارتی استفاده می‌شود، اما این مقدار بسته به محاسبات مهندس سازه می‌تواند متغیر باشد.
۳. فاصله میلگردهای حرارتی چقدر باید باشد؟
فاصله این میلگردها معمولاً بین ۲۰ تا ۳۰ سانتی‌متر است و باید طبق نقشه‌های اجرایی و آیین‌نامه مبحث ۹ رعایت شود.
