ساختمان سازی به عنوان یکی از پیچیده ترین فرآیندهای مهندسی، همواره با چالش‌های متعددی روبرو بوده است. یکی از این چالش‌ها که به ویژه در اجرای سقف‌ها خودنمایی می‌کند؛ پدیده ترک خوردگی بتن است. این ترک‌ها که ناشی از تغییرات دمایی و جمع شدگی بتن هستند؛ می‌توانند به مرور زمان به استحکام سازه آسیب رسانده و عمر مفید آن را کاهش دهند.
برای مقابله با این مشکل مهندسان سازه از راهکارهای مختلفی بهره می‌برند. یکی از این راهکارها که در سال‌های اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته است؛ استفاده از میلگردهای حرارتی است. این میلگردها با ایجاد یک شبکه مشبک در داخل بتن از ایجاد ترک‌های بزرگ جلوگیری کرده و به این ترتیب دوام و پایداری سازه را به طور چشمگیری افزایش می‌دهند.
در این مقاله قصد داریم به طور مفصل به بررسی میلگرد حرارتی بپردازیم. ابتدا به تعریف این نوع میلگرد و کاربردهای آن در سازه‌های بتنی خواهیم پرداخت. سپس به نحوه اجرای میلگردهای حرارتی در سقف و عوامل موثر بر انتخاب نوع و قطر این میلگردها خواهیم پرداخت. همچنین در بخشی مجزا به بررسی مزایای استفاده از میلگردهای حرارتی و مقایسه آن با سایر روش‌های مقابله با ترک خوردگی بتن خواهیم پرداخت؛ پس همراه ما باشید.
میلگرد حرارتی چیست؟
میلگرد حرارتی نوعی آرماتور است که نقش کلیدی در افزایش دوام و استحکام سازه‌های بتنی ایفا می‌کند. این میلگردها به دلیل مقاومت بالا در برابر تغییرات دمایی از ترک خوردگی بتن ناشی از انبساط و انقباض جلوگیری کرده و عمر مفید سازه را افزایش می‌دهند.
چرا به میلگرد حرارتی نیاز داریم؟
بتن تحت تأثیر تغییرات دمایی دچار انبساط و انقباض می‌شود. این تغییرات به ویژه در مناطق با نوسانات دمایی زیاد، می‌تواند باعث ایجاد ترک‌هایی در بتن شده و در دراز مدت به سازه آسیب برساند. میلگردهای حرارتی با ایجاد یک شبکه مقاوم در داخل بتن از این ترک خوردگی‌ها جلوگیری کرده و استحکام سازه را تضمین می‌کنند.
آشنایی با انواع میلگردهای حرارتی و کاربردهای آن‌ها
گفتیم که میلگردهای حرارتی عنصری کلیدی در ساخت سازه‌های بتنی است که از ترک خوردگی بتن جلوگیری کرده و مقاومت و پایداری سازه را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. این نوع میلگردها در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
انواع میلگرد حرارتی و کاربرد هر یک
- میلگردحرارتی ساده: این نوع میلگرد حرارتی فاقد هرگونه پوشش و کاور اضافی است و به واسطه قیمت مناسب در طیف وسیعی از پروژه‌های ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- میلگرد حرارتی سایشی: پوشش سایشی این نوع میلگردحرارتی، مقاومت آن را در برابر سایش و اصطکاک افزایش می‌دهد. در مناطقی با سایش بالا مانند تونل‌ها یا کف ساختمان‌ها استفاده می‌شود.
- میلگردحرارتی آجدار: این نوع میلگرد حرارتی با داشتن پوشش آجدار، چسبندگی بهتری با بتن داشته و در برابر خوردگی مقاوم‌تر است. این نوع میلگرد در محیط‌های مرطوب و با رطوبت بالا کاربرد دارد.
- میلگرد حرارتی دو لایه: این نوع میلگردحرارتی با داشتن دو لایه پوشش، مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد کلی سازه را افزایش می‌دهد. در محیط‌های خورنده و شرایط سخت آب و هوایی استفاده می‌شود.
- میلگردحرارتی چشمه‌ای: طراحی خاص این نوع میلگرد حرارتی با افزایش سطح تماس با بتن، چسبندگی و مقاومت سازه را بهبود می‌بخشد. در سازه‌های با نیاز به مقاومت بسیار بالا مانند ساختمان‌های بلند و همچنین پل‌ها کاربرد دارد.
نحوه انتخاب نوع میلگرد حرارتی برای هر پروژه چگونه است؟
انتخاب نوع میلگردحرارتی مناسب برای هر پروژه ساختمانی بستگی به عوامل مختلفی از جمله:
- نوع سازه: ساختمان مسکونی، تجاری، صنعتی و …
- شرایط محیطی: میزان رطوبت، دمای محیط، وجود مواد شیمیایی و …
- میزان بارگذاری: بارهای زنده و مرده وارد بر سازه
بستگی دارد. بنابراین مشورت با کارشناسان این حوزه قبل از انتخاب و استفاده از این نوع میلگرد بسیار ضروری است.
میلگردهای حرارتی با تنوع زیاد و ویژگی‌های مختلف، امکان انتخاب مناسب ترین گزینه را برای هر پروژه ساختمانی فراهم می‌کنند. با انتخاب صحیح و اجرای مناسب این نوع میلگرد می‌توان به طور قابل توجهی از دوام و پایداری سازه‌های بتنی اطمینان حاصل کرد.
اجرای میلگرد حرارتی در سقف چگونه انجام می‌شود؟
میلگرد حرارتی برای مقابله با تنش‌های ناشی از خشک شدن بتن و جلوگیری از ترک خوردگی در سقف‌های بتنی به کار می‌رود. این تنش‌ها که در نتیجه فرآیندی به نام هیدراتاسیون بتن ایجاد می‌شوند؛ در صورت کنترل نشدن می‌توانند به سازه آسیب جدی وارد کنند.
مراحل و چگونگی پیاده سازی میلگردحرارتی در سقف
- آماده سازی سطح سقف: پیش از اجرا و پیاده سازی میلگرد حرارتی، سطح سقف باید عاری از هرگونه آلودگی باشد. پس در ابتدا باید سطح سقف را تمیز کنیم.
- شبکه بندی میلگردهای حرارتی: میلگردهای حرارتی با فاصله تعیین شده به صورت عمود بر هم روی سطح سقف قرار می‌گیرند. معمولاً از میلگردهایی با قطر کم به طور مثال 6mm استفاده می‌شود.
- ثابت کردن شبکه میلگردهای حرارتی: شبکه میلگردحرارتی باید به طور کامل سطح سقف را پوشش دهد. برای اتصال این شبکه به سازه از سیم مفتولی یا جوشکاری استفاده می‌شود.
- فاصله گذاری میلگردهای حرارتی: فاصله بین میلگردهای حرارتی که به صورت عمود بر هم قرار گرفته‌اند؛ معمولاً بین ۲۰ تا ۲۵ سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود. البته در نظر داشته باشید که این فاصله بر اساس محاسبات مهندسی و همچنین نوع بتن مورد استفاده در سازه می‌تواند تغییر کند.
- اضافه شدن پوشش بتنی: پس از قرار گیری و اجرای کامل شبکه میلگردحرارتی، سطح سقف با بتن پوشیده می‌شود. ضخامت هر لایه بتن روی شبکه میلگرد باید حداقل ۲ سانتی‌متر باشد تا چسبندگی واصطکاک مناسبی بین میلگرد و بتن اضافه شده ایجاد شود.
اجرای صحیح میلگرد حرارتی سقف، گامی مؤثر در افزایش دوام و پایداری سازه‌های بتنی است. همانطور که در مراحل پیشین بررسی کردیم؛ این نوع میلگرد با ایجاد یک شبکه مقاوم از آسیب دیدن بتن جلوگیری کرده و عمر مفید سازه را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.
مقدار میلگرد حرارتی برای سقف چگونه محاسبه می‌شود؟
محاسبه دقیق مقدار میلگردحرارتی مورد نیاز برای سقف توسط مهندس سازه انجام می‌شود. با این حال به طور کلی عوامل زیر در این محاسبات دخیل هستند:
- نوع میلگرد حرارتی: معمولاً از میلگردحرارتی ساده استفاده می‌شود.
- سایز میلگرد حرارتی: قطر میلگردحرارتی معمولاً بین ۵ تا ۶ میلی‌متر است اما بر اساس محاسبات مهندسی می‌تواند تغییر کند.
- فاصله میلگردهای حرارتی: حداکثر فاصله مجاز بین میلگردهای حرارتی معمولاً ۲۵ سانتی‌متر است.
- ضخامت دال بتنی: ضخامت لایه بتنی روی شبکه میلگردهای حرارتی نیز در محاسبات لحاظ می‌شود.
- بارهای وارده بر سقف: بارهای زنده و مرده وارد بر سقف بر مقدار میلگردحرارتی مورد نیاز تأثیرگذار است.
نکات مهم در اجرای میلگرد حرارتی سقف
- اجرای صحیح میلگردحرارتی در سقف به جلوگیری از ترک خوردگی بتن و افزایش عمر مفید سازه کمک می‌کند. بنابراین برای اطمینان از اجرای صحیح، همیشه با مهندس ناظر پروژه مشورت کنید.
- استفاده از میلگردحرارتی به تنهایی تضمین کننده عدم ترک‌خوردگی بتن نیست و سایر عوامل مانند کیفیت بتن و طراحی کلی سازه وهمچنین نحوه اجرای آن نیز نقش مهمی ایفا می‌کنند.
محاسبه دقیق مقدار و ابعاد میلگرد حرارتی، فاصله بین آن‌ها و ضخامت پوشش بتنی برای عملکرد صحیح سیستم بسیار حیاتی است. این محاسبات باید توسط مهندس سازه انجام شود.
جمع بندی
در نهایت ذکر این نکته خالی از لطف نیست که استفاده از میلگرد حرارتی در سازه‌های بتنی، نشان دهنده رویکردی مهندسی و دقیق در ساخت و ساز است. با توجه به اهمیت افزایش طول عمر سازه‌ها و کاهش هزینه‌های نگهداری، استفاده از این روش روزافزون خواهد بود.با این حال به خاطر داشته باشیم که میلگردحرارتی تنها یک بخش از پازل است و برای دستیابی به یک سازه مقاوم و پایدار باید تمامی جوانب طراحی، اجرا و نگهداری را مورد توجه قرار داد.
اگرچه هزینه اولیه استفاده از میلگردهای حرارتی ممکن است کمی بیشتر از روش‌های سنتی باشد؛ اما مزایای بلند مدت آن از جمله ایمنی بالا، کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری، افزایش طول عمر سازه و کاهش ریسک خرابی، این هزینه اضافی را توجیه می‌کند. همچنین در نظر داشته باشید کارشناسان فولاد موحد آماده پاسخگویی به سوالات شما درباره میلگرد حرارتی هستند؛ اگر نیاز به مشاوره داشتید با ما تماس بگیرید.
