میلگرد انتظار چیست؛ انواع و کاربردهای آن

میلگرد انتظار که در برخی منابع با نام میلگرد ریشه نیز شناخته می‌شود، یکی از اجزای کلیدی در اجرای سازه‌های بتنی است. وظیفه اصلی این میلگرد، انتقال بار و نیرو از یک عضو بتنی به عضو مجاور بوده و در واقع نقش یک رابط مقاوم و مطمئن را ایفا می‌کند. استفاده از این محصول فولادی به‌ویژه در زمان بتن‌ریزی اهمیت زیادی دارد؛ چرا که با ایجاد اتصال بین دال‌ها، ستون‌ها و تیرها، امکان ادامه فرایند بتن‌ریزی در طبقات یا بخش‌های مختلف سازه را فراهم می‌سازد.

این مقطع فولادی به دلیل نقش حیاتی خود در استحکام نهایی سازه، به‌عنوان یکی از پرکاربردترین میلگردها در پروژه‌های ساختمانی محسوب می‌شود. به همین دلیل در این مقاله از آهن آنلاین قصد داریم به بررسی جامع میلگرد انتظار، انواع آن و کاربردهایش بپردازیم تا درک دقیق‌تری از اهمیت این میلگرد در فرایند ساخت‌وساز به‌دست آورید.

میلگرد انتظار چیست و انواع آن کدامند؟

این مقطع فولادی، نوعی آرماتور تقویتی است که پیش از بتن‌ریزی و در مراحل ابتدایی آرماتوربندی در نقاط اتصال دو بخش از سازه نصب می‌شود. این میلگردها نقش کلیدی در یکپارچه‌سازی اعضای مختلف بتنی دارند و به عنوان عامل اتصال دو مرحله اجرایی (مثل فونداسیون و ستون یا سقف و دیوار) عمل می‌کنند.

از آن‌جایی که بتن‌ریزی باید در چند مرحله انجام شود، گاهی ممکن است درزهای سرد در لایه‌های مختلف، استحکام بتن را کاهش دهند. این‌جاست که این مقطع می‌تواند ضمن افزایش مقاومت کلی سازه، امکان ادامه بتن‌ریزی را هم فراهم کند. در عین حال، باعث جلوگیری از ترک و شکست‌ خوردگی بتن هم می‌شود.

به طور کلی، این آرماتور برای مهار اتصالات بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این اعضای بتنی می‌توانند در کف سازه، ستون، راه پله و ... قرار داشته باشند. البته میلگرد انتظار بیشتر در سقف یا برای اتصال ستون یا دیوار به سقف مورد استفاده قرار می‌گیرد. آرماتور انتظار، معمولا از میلگردهای ساده فولادی با عیار 250 ساخته می‌شود. البته به منظور جلوگیری از خوردگی این نوع مقطع فولادی می‌توان از روکش اپوکسی یا فولاد ضد زنگ نیز استفاده کرد.

مشخصات و ابعاد میلگرد انتظار

این محصول در سایزهای 1.25 و 1.5 و با طول 18 اینچ، تولید و روانه بازار می‌شود. همچنین در نظر داشته باشید که برای پیاده‌سازی صحیح این نوع میلگرد، آرماتورها باید در فاصله 12 اینچ از هم در سازه قرار بگیرند. در جدول زیر می‌توانید مشخصات و ابعاد میلگرد انتظار را مشاهده نمایید:

فراموش نکنید که استفاده از این مقطع فولادی با مشخصات استاندارد، تاثیر مهمی در افزایش استحکام و امنیت سازه دارد، به همین سبب در زمان رصد آخرین قیمت میلگرد لازم است موارد متعددی را بررسی کرد، که مشخصات این مقطع فولادی از جمله موارد قابل اهمیت محسوب می‌شود. از سوی دیگر طول و قطر میلگرد انتظار، از مهم‌ترین مشخصات این آرماتور هستند که باید به دقت انتخاب شوند. فراموش نکنید که طول و قطر میلگرد مورد استفاده در دال‌های بتنی، به ضخامت آن‌ها بستگی دارد.

میلگرد انتظار سقف

میلگرد انتظار سقف، میلگردهایی هستند که به صورت عمودی یا با زاویه مشخصی از سطح دال بتنی (سقف) بیرون می‌مانند. این میلگردها به عنوان یک پل ارتباطی عمل می‌کنند تا پیوستگی و اتصال سازه‌ای لازم برای ادامه کار ساختمانی فراهم شود.

اصلی‌ترین وظیفه این میلگردها، انتقال نیروهای کششی و برشی از سقف به المان‌های عمودی مانند تیرها و ستون‌ها در طبقه بعدی است. این کار باعث می‌شود تا کل سازه به صورت یکپارچه عمل کرده و مقاومت بیشتری در برابر بارهای جانبی، خصوصاً در هنگام زلزله، داشته باشد. 

نحوه محاسبه طول میلگرد انتظار

همان‌طور که در قسمت‌های قبل هم اشاره کردیم، طول این میلگرد باید به درستی و در نهایت دقت انتخاب شود. توجه داشته باشید که طول بیش از حد استاندارد این میلگرد، تاثیری در افزایش مقاومت عضو بتنی نخواهد داشت. از طرف دیگر، کوتاه بودن این آرماتور، ممکن است با ایجاد تمرکز روی درز، باعث شکست بتن شود.

مطابق استاندارد ACI 318-14، انتقال بارهای فشاری، به طول اتصالات میان ستون و فونداسیون بستگی داشته و خم ریشه ستون در فونداسیون، تاثیری بر روی عملکرد آرماتور انتظار در انتقال بارهای فشاری ندارد. به طور کلی، به منظور اطمینان از عملکرد مناسب سازه در انتقال بارهای فشاری، باید حداقل طول موثر میلگرد انتظار در فونداسیون را بر اساس رابطه زیر محاسبه کرد. در این بین محاسبه میلگرد فونداسیون یکی از مواردی است که پیش از هر اقدامی در زمان ساختمان‌سازی برای مهندسین قابل اهمیت است.

پارامترهای به کار رفته در این فرمول، به صورت زیر هستند:

• h: حداقل طول موثر میلگرد انتظار
• ldc: فاصله سطح فونداسیون تا شروع خم میلگردهای انتظار
• r: شعاع خم (قطاع بخش خمیده)
• dbd: قطر میلگرد 
• dbf: قطر میلگرد خمشی
• C: فاصله میلگردهای خمشی با کف فونداسیون

همچنین برای محاسبه طول میلگرد انتظار، از فرمول زیر استفاده می‌شود: 
 

پارامترهای به‌کاررفته در این فرمول به ترتیب عبارتند از: 

• Ld: طول کلی فرورفتگی میلگرد انتظار در بتن
• d، قطر میلگرد انتظار (سانتی‌متر)
• Fs: تنش برشی مجاز در میلگرد
• δ: عرض اتصال/ مفصل
   

مزایا و معایب میلگرد ریشه کدامند؟

استفاده از میلگرد ریشه در یک پروژه ساختمانی، مزایای زیر را به همراه دارد:

• استفاده از آن باعث بالاتر رفتن سرعت اجرای سازه می‌شود.
• می‌توان در تعداد میلگردهای مصرفی یک سازه صرفه‌جویی کرد.
• باعث توزیع بهتر بار در بین عضوهای مختلف سازه خواهد شد.
• عمر سازه به‌دلیل اتصالات محکم بیشتر می‌شود.

در کنار مزایایی که این آرماتور دارد، باید به برخی از معایب آن هم اشاره کنیم:

• در برخی از سازه‌ها، شاید شرایط مناسبی برای استفاده از این محصول وجود نداشته‎‌باشد و به‌همین دلیل با توجه به دستور مهندس ناظر باید از آرماتور دیگری استفاده کرد.
• بعضی مواقع در سازه‌های بتنی در حال شکل‌گیری ممکن است به دلیل نحوه بتن‌ریزی، درز سرد ایجاد شود که این موضوع بر مقاومت بتن، تاثیر منفی دارد.
• فرآیند انجام این کار برای یک فرد مبتدی دشوار است.

کاربردهای میلگرد انتظار

اگرچه اصلی‌ترین کاربرد یک میلگرد انتظار را می‌توان افزایش تقویت فونداسیون در زمان بتن‌ریزی دانست، با این حال، این آرماتور کاربردهای دیگری هم دارد که در زیر به بعضی از آن‌ها اشاره شده است:

• ستون‌ها را در یک سازه بتنی تقویت می‌کند.
• به منظور افزودن سقف و ستون به پایه، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• صفحات بتنی را به یک‌دیگر متصل می‌کند.
• نصب اتصالات برای ایجاد ستون یا پایه جدید را تسهیل می‌بخشد.
• با استفاده از ژاکت بتنی، مقاومت ساختمان را افزایش می‌دهد.
• دال‌ها و صفحات را برای ایجاد تیر یا ستون جدید به هم متصل می‌کند.

میلگرد انتظار در فونداسیون

همان‌طور که می‌دانیم، پی یا فونداسیون از اهمیت زیادی در سازه‌های ساختمانی برخوردار است. تمامی بارهای زنده و مرده، در نهایت به پی وارد می‌شوند. از میلگرد انتظار به عنوان یکی از اتصالات مهم در تحلیل نیرو و گشتاورهای اعمال شده بر فونداسیون سازه، استفاده می‌شود. به عبارتی دیگر، وظیفه انتقال نیروهای فشاری و کششی بر فونداسیون، به عهده این نوع میلگرد است. از این آرماتور به منظور اتصال ستون‌ها و دیوارهای موجود پی، استفاده می‌شود.

روش اجرای این میلگردها در فونداسیون‌ها به این صورت است که میلگرد ریشه با طول معین، به درون فونداسیون وارد شده و هنگام رسیدن به تراز میلگرد خمشی در کف پی، به صورت 90 درجه خم زده می‌شود. ادامه میلگرد هم از پی بیرون می‌ماند تا به میلگردهای طولی ستون یا دیواری که قرار است روی فونداسیون قرار گیرد، متصل شود.

• میلگرد انتظار در دال

یکی دیگر از کاربردهای گسترده آرماتور انتظار، استفاده از آن برای اتصال بخش‌های مختلف دال یا عضوهای مختلف به دال است. این کاربرد، گسترش زیادی در کف‌سازی ساختمان‌های مسکونی و روسازی مسیرهای حمل و نقل دارد.

• میلگرد انتظار در اتصال درزها

در برخی از سازه‌های بتنی، به منظور کنترل ایجاد و گسترش ترک، از درزهای اجرایی، انبساطی (جابجایی)  یا انقباضی (کنترلی) استفاده می‌شود. این درزها، به انتقال و توزیع بهتر نیرو درون بخش‌های مختلف بتن کمک می‌کنند. استفاده از میلگردهای انتظار در سطح اتصال این درزها، باعث بهبود عملکرد آن‌ها می‌شود. میلگردهای انتظار اغلب در کنار درزهای اجرایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

چسب یا خمیر لازم در کاشت میلگرد انتظار

چسب کاشت آرماتور یا میلگرد، یک چسب بر پایه رزین اپوکسی است که با بهره‌گیری از افزودنی‌های شیمیایی و فیلرهای تقویت کننده، تولید شده است. این چسب باعث می‌شود مقاومت مکانیکی و قابلیت چسبندگی بتن تقویت شده و کاشت و هم‌پوشانی‌های میلگردها در بتن در مصالح بنایی و آجرکاری به سهولت انجام شود.

 چسب کاشت میلگرد از مقاومت کششی فوق العاده‌ای برخوردار بوده و باعث تحول عظیمی در صنعت ساختمان شده است. از دیگر ویژگی‌های مهم چسب کاشت میلگرد در بتن، می‌توان به جلوگیری از خوردگی و پوسیدگی میلگردها و سازه‌های بتنی اشاره کرد.

فرآیند اجرای میلگرد انتظار

روش اجرای کلی میلگرد انتظار، معمولا به یکی از دو صورت زیر است:

• قبل از این‌که فرآیند بتن‌ریزی شروع شود، میلگردهای انتظار با طول کوتاه، در پی ساختمان قرار داده می‌شوند.
• سوراخ‌هایی در بتن ایجاد می‌شوند و پس از فرو رفتن این نوع میلگرد در آن‌ها، توسط برخی از مواد شیمیایی پر می‌شوند.

برای اجرای آن، باید محلی را بین میلگردها و موقعیت قرارگیری خاموت انتخاب کنید. یکی از نکاتی که در کاشت میلگرد باید به آن دقت داشته‌ باشید، عمق سوراخ است؛ به هر اندازه که عمق سوراخ کم باشد، بین آرماتور و بتن اتصال مناسبی برقرار نمی‌شود.

مهم‌ترین نکات در زمان خرید میلگرد انتظار

مهم‌ترین نکته‌ای که باید در زمان خرید میلگرد انتظار، به آن توجه داشته باشید، طول و ضخامت میلگرد انتخاب شده است. بارها در  این مقاله اشاره کردیم که برای رسیدن به بهترین سطح استقامت در سازه‌های بتنی، باید میلگرد ریشه با طول و ضخامت درست انتخاب شود. علاوه بر این، توجه به قیمت این میلگرد و بودجه‌ای که در اختیار دارید نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در نهایت، حتما پیش از خرید، با یک کارشناس متخصص مشورت نموده و راهنمایی‌های لازم را دریافت نمایید.