آرماتوربندی چیست و چه مزایا و اهمیتی دارد

اگر حتی یک بار از کنار ساختمان در حال ساخت نیز عبور کرده باشید، حتما اصطلاح آرماتور و یا آرماتوربندی به گوش شما خورده است. در واقع، آرماتوربندی به صورت مختصر یعنی استفاده از میلگرد در داخل بتن است. در ادامه‌ی این مقاله که توسط سایت آهن آنلاین برای شما فراهم شده است، به تمامی موضوعات مرتبط با آرماتوربندی، نحوه‌ی اجرای آن و ... پرداخته شده است.

قطعات بتنی ساختمان

بر خلاف تصور افکار عمومی، بتن شکننده می‌باشد. معمولا بتن در برابر نیروهایی که به آن وارد می‌شود، مقاومت مناسبی دارد. بهتر است بدانید که نیروهای مختلفی به یک جسم وارد می‌شود و هر نیرو برآیند نیروهای مختلفی می‌باشد. به طور مثال به یک بتن حداقل دو نیروی فشاری و کششی وارد می‌شود که مقاومت این بتن در مقابل نیروهای کششی معمولا آن چنان قوی نمی‌باشد و در مقابل نیروهای فشاری مقاومت بسیار مناسبی را از خود نشان می‌دهد. معمولا نسبت مقاومت کششی به فشاری در بتن، نسبت 1 به 10 می‌باشد. معمولا جنس بتن‌ها از فولاد است که بنا بر ویژگی‌های ساختاری، فیزیکی، شیمیایی و مورفولوژی آن بهترین انتخاب برای ساخت بتن می‌باشد. 

از میلگردها معمولا در تیرهای بتنی ساخته‌ی فولاد استفاده‌های مختلفی می‌گردد که می‌توان به صورت خلاصه به موارد زیر اشاره کرد.

1. تحمل نیروهای کششی
2. تحمل نیروهای فشاری
3. تحمل نیروهای برشی

به صورت رایج هزینه آرماتور بندی به عواملی مانند قیمت میلگرد، هزینه خمکاری، قیمت بتن و هزینه اتصال دهی وابسته است. همان گونه که مشخص است، بتن در هر سازه‌ای استفاده‌ی بسیاری از آن می‌گردد. اگر سیمان را با سنگ‌های درشت و ریز ترکیب کنید و شن و ماسه را نیز به آن اضافه کنید، می‌توانید بتن بدست آورید. معمولا بتن‌ها به دلیل آن که در برابر برآیند نیروهای برشی و کششی مقاومت ناچیزی دارند، لذا بتن‌ها را تقویت می‌کنند

انواع بتن تقویت شده

همان گونه که بیان شد بتن‌ها به دلیل مقاومت بالایی که نسبت به نیروهای فشاری دارند و مقاومت کمی که نسبت به فشارهای کششی و برشی دارند، نیازمند این هستند که تقویت شوند تا از خرابی‌ها جلوگیری شود. لذا در ادامه به معرفی چند مورد از این بتن‌ها پرداخته‌ایم.

بتن پیش تنیده شده: این نوع بتن با استفاده از کابل‌های ضخیم فولادی ساخته می‌شود. اساس این روش استفاده از تنش پسماند است که مقاومت سطح را بالا می‌برد. معمولا بتن‌ها را بنا به استفاده آن و میزانی که تحت تنش‌های مختلف قرار می‌گیرند، می‌سازند. طراحی و ساخت بتن پیش تنیده به نوعی است که کابل‌های فولادی باید در عکس مسیر تنش قرار گیرند. در نتیجه زمانی که تحت بار قرار می‌گیرد، باعث مقاومت بیشتر می‌شود. معمولا از این روش برای ساختن سازه‌های بزرگی مانند پل استفاده می‌کنند.

بتن الیافی ( روش کاه گل سنتی ): از دیگر بتن‌هایی که تقویت می‌شوند، بتن الیافی است. برای ساختن و تولید این نوع بتن معمولا از الیاف شیشه‌ای و یا آزبست استفاده می‌کنند. در دنیای مدرن و پیشرفته امروزه، از الیاف فولاد کربن و آلیاژهایی با استحکام بیشتر استفاده می‌کنند. این الیاف از ترک خوردن و اختلالات سطحی بتن جلوگیری می‌کند. این بتن الیافی برای ساختن پانل‌های بتنی و قطعات پیش ساخته استفاده می‌کنند.

بتن مسلح ( بتن آرمه ): آخرین نوع از بتن‌های تقویت شده، بتن آرمه یا بتن مسلح نام دارد. در صنعت از هر دو نام این نوع بتن، به دلیل پرفروش بودن این محصول و پر کاربرد بودن آن، استفاده می‌گردد. تفاوتی که این محصول با دیگر بتن‌های تقویت شده دارد این است که، برای تولید آن حتما باید آرماتوربندی انجام گردد. در این بتن مانند بتن الیافی، برای ساخت قطعات پیش ساخته استفاده می‌کنند.
به طور کلی، فرآیند آرماتوربندی در استانداردهای مختلف صورت می‌گیرد. اگر کارفرما در محل پروژه حضور داشته باشد، می‌توانید آرماتوربندی کنید تا بر روی پروژه نظارت داشته باشد. آرماتور بندی در شکل‌های هندسی مختلفی طراحی می‌گردد. معمولا در فرآیند کاری آرماتور بندی در ساختمان از میلگردهای آجدار استفاده می‌کنند. دلیل این موضوع هم به خواص ظاهری و ساختاری این میلگردها مربوط می‌شود، چون مقاومت سطح را افزایش می‌دهند. در پروژه‌های بزرگ از دستگاه‌های خم زن استفاده می‌کنند و در پروژه‌های کوچک‌تر از اهرم‌های دستی خمش استفاده می‌کنند.

انواع میلگرد سازه‌های بتنی

معمولا میلگردها را بنا به ساختار آلیاژ، شکل ظاهری و خواص آن به 3 دسته تقسیم می‌کنند.

- میلگرد ساده: به نوعی از میلگرد نرمه گفته می‌شود که دارای مقطع دایره است و سطح مسطحی دارد.
- میلگرد آجدار: به این دسته از میلگردها آجدار تابیده نیز گفته می‌شود. این دسته معمولا هم آلیاژ سخت و هم آلیاژ نیمه سخت دارند. 
- کابل‌های فولادی: معمولا به سیم بکسل معروف هستند که تنش‌های زیادی دارند. از این کابل‌ها در جهت بتن‌های پیش تنیده و پس تنیده استفاده می‌کنند

بستن میلگردها 

به صورت کلی برای متصل کردن و بستن میلگردها به یکدیگر از سیم مفتول استفاده می‌کنند. که برای این کار از دو روش زیر کمک می‌گیرند.

- روش ضربدری: در این روش دو میلگرد را حتما بر روی هم قرار می‌دهند و سیم مفتول را به حالت یک ضربدر از زیر و روی میلگردها رد می‌کنند. 
- روش بستن از کنار: در این روش هم مانند روش ضربدری میلگردها بر روی هم قرار می‌گیرند. اما با این تفاوت که سیم مفتول در ابتدا از زیر میلگرد پایینی رد می‌شود و سپس از کنار (بغل) میلگرد بالایی عبور می‌کند. در نتیجه انتهای آن‌ها را به هم می‌بندند. از همین روش برای ساختن فونداسیون و سقف استفاده می‌کنند اما در اصطلاح به آن روش کراواتی گویند.

خاموت ( آرماتور عرضی )

در اصطلاحات ساختمانی به خاموت، رکاب یا کمربند نیز می‌گویند. در اصل خاموت‌ها به شکل مقطع تیر تولید می‌شوند. حالت قرار گرفتن این خاموت‌ها در حالت قائم است. وظیفه‌ی اصلی این خاموت‌ها، مقاومت در برابر نیروهای برشی است و به حفظ میلگردها در برابر برآیند نیروهای فشاری و کششی کمک می‌کند.

تمیز کردن میلگردها

به‌طور کلی در استفاده از ابزار و وسایل ساختمانی، تمیزی مصالح از اهمیت شایانی برخوردار است. این موضوع به طور دقیق درباره‌ی میلگردها مشهود است زیرا که به دلیل چسبندگی بین فولاد و بتن، تمیزی بین آن‌ها مهم است تا گل و روغنی روی میلگرد دیده نشود. چون اگر در ابتدای کار این موارد رعایت نشود، باعث خوردگی و خرابی میلگرد خواهد شد.

آشنایی با انواع آرماتورها

میلگردهای مصرفی باید نو، تمیز، بدون هیچ گونه آلودگی نظیر چربی‌ها، ذرات بتن، گرد و خاک و یا مواد زائد دیگر باشد. زیرا هرگونه آلودگی در سطح میلگرد موجب کاهش اصطکاک و درگیری بین بتن و فولاد شده و در حقیقت آن را از حالت مسلح خارج می‌نماید. مقطع میلگرد نباید به علت زنگ‌زدگی ضعیف شده باشد و استفاده از میلگردهای زنگ زده به شرطی مجاز می‌باشد که اولاً زنگ‌زدگی قبلاً با برس یا وسایل مشابه از قبیل سندبلاست (ماسه پاشی) کاملاً پاک شود و ثانیاً قطر میلگرد پس از زنگ زدایی حداکثر ۵/۰ میلی متر کاهش پیدا کند.

مشخصات میلگردهای مصرفی در بتن مسلح در جدول زیر آورده شده است .

 میلگردهای مصرفی در بتن بصورت میلگرد ساده یا آجدار و آجدار پیچیده به کار می‌روند و موکداً توصیه می‌شود که تمامی میلگردهای مصرفی در بتن (به استثنای خاموت‌ها) از انواع میلگردهای آجدار باشند .

قطر، شکل، اندازه، تعداد و محل نصب آرماتورها باید بر اساس نقشه‌های اجرایی و سایر مندرجات قرار داد و دستورالعمل‌های نشریه ۵۵ سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی باشد. قبل از شروع عملیات بتن‌ریزی، اتمام عملیات آرماتور گذاری باید کتباً به اطلاع دستگاه نظارت رسیده باشد و این اعلام حداقل ۲۴ ساعت قبل از بتن‌ریزی صورت پذیرد تا دستگاه نظارت فرصت کافی برای کنترل داشته باشد. بتن‌ریزی قبل از کسب اجازه کتبی دستگاه نظارت مجاز نمی‌باشد و آرماتور گذاری یا جابه‌جایی آرماتورها حین اجرای بتن‌ریزی تحت هیچ شرایطی مجاز نیست. مواردی نظیر بتن‌ریزی با استفاده از قالب‌های لغزان که در آن همزمانی آرماتور گذاری و بتن‌ریزی اجتناب ناپذیر است، از شمول قاعده فوق مستثنی می‌باشد.

علت اهمیت آرماتوربندی

همان گونه که بحث شد، به دلیل آن که بتن‌ها نیروی کششی و برشی را تحمل نمی‌کنند و مقاومت کمی نسبت به این نیروها و برآیند آن نشان می‌دهند. لذا از آرماتوربندی در ساختمان‌ها استفاده می‌شود تا بتوانند این نیروها را تحمل کنند. پس حتما آرماتوربندی باید قبل از بتن ریزی کف ماله پروانه‌ای انجام گردد. زمانی که آرماتوربندی را برای ساختمان خود انجام می‌دهید، باعث می‌شود که بتن در برابر بیشتر برآیند نیروها و تنش‌هایی که در محیط وجود دارد، مقاومت بهتری از خود نشان دهد.

هر کاری که به ساخت بنا مربوط شود، نیاز به متخصص حرفه‌ای دارد. آرماتوربندی نیز نیاز به دقت و نظارت جداگانه دارد. با این که در هر عملیات ساختمانی، مسئول ناظر ویژه‌ای بر آن عملیات تعریف می‌شود، اما برای انجام عملیات آرماتوربندی نیاز به نظارت دو برابر می‌باشد. چون که در برخی عملیات‌های ساختمانی، مقاومت فونداسیون کل سازه به آرماتور و نحوه‌ی بستن آن مربوط می‌شود.
دلیل این موضوع آن است که در بخش‌های مختلف یک ساختمان، نوع بستن آرماتور با توجه به نیروها و برآیند نیروهایی که در آن قسمت وجود دارد متفاوت است چون مقاومت در هر نقطه فرق می‌کند.

تعریف آرماتوربندی ( چینش میلگرد همراه خمکاری )

به صورت تکنیکال، آرماتوربندی به فرآیندی گفته می‌شود که در آن میلگردها و دیگر سازه‌های فولادی با ترتیب خاصی کنار هم قرار گیرند و به کمک جوشکاری سرد و یا با استفاده از بست‌های میلگرد در کنار هم متصل شوند. در دنیای مدرن امروز، آرماتوربندی، اصلی‌ترین و مهم‌ترین روش برای ساختن سازه‌های مدرن است. همان گونه که می‌دانید مهندسی سازه و عمران استانداردهای خاص خودش را برای هر ساختمان دارد.
همان‌گونه که بیان شد، بتن به دلیل ماهیت آن که ماده‌ای خمیری است و به هر شکلی در می‌آید. ولی آرماتور به بدنه‌ی ساختمان و بتن کمک می‌کند تا طبق نظر مهندسین ساختمان استحکام لازم را بدست بیاورد. استفاده رایج از میلگردهای ساده در استفاده آن‌ها در هر سقفی می‌باشد. و اگر از میلگردهای درهم تنیده و خمیده استفاده کنند، برای ساختن ستون‌ها و فونداسیون‌ها می‌باشد.

نکته: مواردی که باید به مجری و ناظر سازه اعلام شود عبارتند از: قطر میلگردها – ابعاد چشمه‌ها – تعداد شبکه‌ی آرماتور – میزان بارگذاری

مزایای آرماتوربندی

- سازه‌های بتنی نیاز به مهارت خاصی ندارد.
- آرماتوربندی از انحراف ساختمان جلوگیری می‌کند.
- هزینه‌ی قیمت آرماتور همراه بتن نسبتا پایین است.
- آرماتوربندی را به هر شکلی می‌توان طراحی کرد. 
- ساختمانی که دارای آرماتور می‌باشد، مقاومت و سیستم قوی‌تری دارد.
- هنگامی که بتن با آرماتور در کنار هم قرار می‌گیرند، در برابر خطراتی مانند آب و آتش مقاوم‌تر می‌شوند.
- نوع آرماتور بندی به افزایش استحکام و مقاومت کششی می‌افزاید.
- بتن قدرت فشرده سازی و تراکم سازی زیادی برخوردار است.

نکات جانبی درباره آرماتوربندی

1. چون نیاز به خم کردن آرماتور در بعضی شرایط است، بهتر است بدانید که در دمای بالای 5 درجه سانتی گراد انجام شود.
2. برش آرماتورها فقط با قیچی مخصوص این رشته بریده شود. 
3. برش آرماتور با دستگاه هوا اشتباه است.
4. میلگرد ساده در استاندارد A1 و میلگرد آجدار در استانداردهای A2, A3, A4 تولید می‌شود.
5. طبق قوانین و مقررات ملی ساختمان‌ها، در سازه‌های ستو‌ها، تیرها و از این نوع از میلگرد با استاندارد A3 استفاده می‌کنند.
6. فاصله‌ی بین آرماتور تا سطح قالب حداقل باید 5.2 سانتی‌ متر باشد. 
7. فاصله‌ی بین آرماتور و سطح قالب از زنگ زدگی و خوردگی آرماتور جلوگیری می‌کند.
8. معمولا خاموت‌ها را به آرماتورهای طولی می‌بندند.
9. فاصله خاموت‌ها وقتی در کنار هم قرار می‌گیرند، از 18 تا 22 سانتی متر است.
10. بر اساس قانون 9 مقررات ملی ساختمان‌ها، جهت ساخت پیوندهای عرضی و خاموت‌ها از میلگرد با استاندارد A2 استفاده می‌شود.
11. وظیفه دیگر آرماتورها این است که از کمانش آرماتورهای طولی در برابر فشار محافظت می‌کند.

تفاوت میلگردهای A2 و A3 

معمولا تشخیص بین این دو میلگرد کمی سخت است. آج‌های این دو نوع میلگرد شبیه به هم است و در بازار وجود دارد. از مهم‌ترین نکاتی که در هنگام خرید میلگرد باید به آن توجه کرد، استاندارد میلگرد می‌باشد. میلگردهای A2 و A3 هم در ظاهر و هم حجم کاربرد هر یک با توجه به پروژه تفاوت دارند. بحثی که مطرح است، سازندگان و تولید کنندگان میلگردها در ایران با اینکه باید آج میلگردهای A2 و A3 را برای هر کدام جداگانه بزنند امام از یک هندسه آج ثابت استفاده می‌کنند. در نتیجه تشخیص بین این دو  مشکل ساز شده است. 
یکی از راه‌های تشخیص، علائم حک شده بر روی میلگرد می‌باشد. معمولا تولید کنندگان برند خود را در حین عملیات نورد ( چه سرد و چه گرم ) بر روی میلگرد حک می‌کنند. اگر بر روی میلگرد دقت کنید حروفی مانند CT – CU – JT – JU  حک شده است. حرف C استاندارد میلگرد A3 و حرف J استاندارد میلگرد A2 می‌باشد. حروف T و U درباره‌ی روش تولید میلگردها می‌باشد که یا به صورت ترمکس هستند و یا به صورت آلیاژی می‌باشند.
به طور کلی از متخصصین این رشته نیز می‌توان برای تشخیص بین میلگردهای A2 و A3 کمک گرفت. از دیگر تفاوت‌ها بایستی بیان کرد که از میلگرد A2 به دلیل قابلیت انعطاف و قابلیت خمکاری بالایی که دارد، برای پروژه‌های سبک قابل استفاده است. برای خاموت‌ها نیز از این نوع میلگرد استفاده می‌گردد. تیرها و ستون‌ها از دیگر کاربردهای این نوع میلگرد می‌باشد. به صورت تکنیکال از میلگرد A2 برای استفاده در جوشکاری پیشنهاد نمی‌گردد. 
درباره‌ی کاربردهای میلگرد A3 باید گفت که، در بتن ریزی و آرماتوربندی ساختمان‌ها در نقش میلگرد طولی استفاده می‌گردد. ولی معمولا در عملیات‌های جوشکاری، آهنگری، شکل دهی و خمکاری در آن‌هایی که زاویه‌ی زیادی دارند استفاده نمی‌گردد.

تفاوت‌های شیمیایی: در ادامه به ترکیب شیمیایی میلگرد با استانداردهای مختلف آن‌ها می‌پردازیم
میلگرد A1 دارای 0.22 درصد کربن، 0.55 درصد سیلیسیم، 0.75 درصد منگنز، 0.05 درصد گوگرد و 0.05 درصد فسفر دارد.

میلگرد A2 دارای 0.32 درصد کربن، 0.6 درصد سیلیسیم، 1.3 درصد منگنز، 0.045 درصد گوگرد و 0.045 درصد فسفر دارد.
میلگرد A3 دارای 0.37 درصد کربن، 0.6 درصد سیلیسیم، 1.6 درصد منگنز، 0.045 درصد گوگرد و 0.045 درصد فسفر دارد.
میلگرد A4 دارای 0.4 درصد کربن، 0.6 درصد سیلیسیم، 1.8 درصد منگنز، 0.045 درصد گوگرد و 0.045 درصد فسفر دارد.

مراحل آرماتوربندی

به طور کلی بسته به سازه و هدف شما از آن ساختمان هر نوع آرماتوربندی متفاوت است. در اینجا به مراحل آن اشاره شده است.

مشخص شدن اجزای ساختمان

قبل از هر کاری حتما باید یک نمونه ماکت و نقشه آن رسم شود.

خرید میلگرد

معمولا از میلگردهای ساده برای پروژه‌های کوچک استفاده می‌کنند. برای پروژه‌های بزرگ‌تر با توجه به نوع کاربرد آن سازه باید نوع میلگرد خریداری شود.

مشورت با طراح و نقشه کش

پس از خرید و سفارش میلگردها، با توجه به نوع هدف شما از سازه باید با مهندس ناظر مشورت کنید. که معمولا این ناظر اندازه و و نوع میلگردها را بررسی می‌کند. و با توجه به سخت یا ساده بودن پروژه شما، عملیات را راهنمایی می‌کند.

انتخاب روش آرماتوربندی

با توجه به نوع خاص هر سازه بتنی، روش مختلفی برای خم کردن میلگرد و آرماتور وجود دارد. این مورد که از چه روشی باید استفاده شود، معمولا سلیقه‌ای می‌باشد و بنا و شخصی که آرماتورها را می‌بندد با توجه به سلیقه‌اش به دلخواه از 3 روش منظم، روش کراواتی و روش گره زدن استفاده می‌کنند. معمولا برای آرماتور بندی از جوشکاری استفاده نمی‌کنند. چون بر اثر جوشکاری سطح صافی و یکنواختی خودش را از دست می‌دهد و در اثر اعمال نیرو ممکن است بشکند.

نحوه قرارگیری آرماتور

یکی از مهم‌ترین مراحل آرماتوربندی، چگونگی قرارگیری آرماتور در سازه بتنی می‌باشد. حتما در مورد این موضوع نیاز به یک شخص با تجربه است که شما را راهنمایی کند. معمولا از میلگردهای بزرگ برای ستون‌های بلند استفاده می‌کنند.

چک کردن دوباره آرماتور

اکثر مهندسین طراح و مهندسین ناظر بر روی این مرحله تاکید می‌کنند. چون نیازمند بررسی نه یک باره و دوباره بلکه بررسی چند باره آرماتور قبل از بتن ریزی نیاز دارد. مهم‌ترین نکته‌ای که باید توجه شود، این است که معمولا آرماتورها در حین جابه‌جایی باعث خرابی و مشکل می‌شوند. هنگام راه رفتن بر روی آرماتورها مشخص می‌شود که آیا نیاز به بستن دوباره با سیم مفتول دارد یا نه.

گذاشتن قالب و ریختن بتن

برای آخرین مرحله آرماتوربندی نیاز است که قالب را قرار دهید و اطراف آن را بتن بریزید. معمولا در مسئله‌ی قالب گذاری از قالب‌های فلزی استفاده می‌کنند. اشکال قالب‌ها متفاوت است و به کمک آن‌ها می‌توان ستون‌های استوانه‌ای تشکیل داد.

سخن آخر

همان گونه که بیان شد، آرماتوربندی در اصل همان در کنار هم قرار گرفتن میلگردها را شامل می‌شود که تاثیر بسزایی در فونداسیون هر ساختمان دارا است. در این مقاله به تمامی موضوعات، مراحل، ویژگی‌ها و نکات پیرامون آرماتوربندی اشاره شده است. نظرات و پیشنهادات خود را در ادامه‌ی همین مقاله با ما به اشتراک بگذارید. با تشکر از شما که وقت خود را برای مطالعه این مقاله گذاشتید.