میلگرد کلاهک‌ دار چیست؟

اگر میلگردها به همان حالت میله‌ای داخل بتن قرار گیرند، ممکن است جابجا شوند یا لغزش داشته باشند. در سال‌های گذشته برای پیشگیری از این مشکل، انتهای میلگردها را خم می‌کردند و آن‌ها را داخل بتن کار می‌گذاشتند. در سازه‌هایی که به استحکام بیشتر نیاز است، تعداد میلگردهای بیشتری در بتن قرار می‌گیرد؛ خم کردن انتهای میلگرد در چنین سازه‌هایی باعث تراکم بیش از اندازه این مقاطع فولادی می‌شود. میلگرد کلاهک دار یا سردار برای حل این مشکل ساخته شد. در این مقاله بررسی می‌کنیم میلگرد کلاهک‌ دار چیست، همچنین توضیحاتی درباره کاربرد، روش تولید و انواع کلاهک‌های آن‌ها ارائه می‌دهیم. 

میلگرد کلاهک دار یا میلگرد سردار چیست؟

میلگردهای کلاهک دار نوع خاصی از میلگرد آجدار هستند که در یک یا دو سر انتهایی آن، زائده‌ای شبیه به کلاهک قرار دارد. مهندسان ساختمان اگر از میلگردهای معمولی برای فونداسیون ساختمان استفاده کنند، قسمت انتهایی آن‌ها را به اندازه ۹٠ یا ۱۳٠درجه خم می‌کنند تا به‌صورت ثابت در بتن قرار گیرد، اما مقاطع فولادی کلاهکدار نیازی به خم کردن ندارند و خودشان در بتن ثابت می‌مانند. 

استفاده از مقاطع سردار به جای خم کردن انتهای میلگرد باعث نظم بیشتر همبندی فونداسیون می‌شود و از مشکلات ناشی از تراکم میلگردها پیشگیری می‌کند. تراکم این مقاطع فولادی مشکلاتی مثل افزایش احتمال ترک خوردگی بتن و افزایش هزینه‌ و پیچیدگی فرایند ساخت را به دنبال دارد. 

انواع میلگرد سردار

کلاهک به انتهای انواع مختلف میلگردها متصل می‌شود؛ به همین خاطر این مقاطع فولادی انواع گوناگونی دارند. در ادامه لیست انواع این محصولات را نام می‌بریم و درباره هرکدام از آن‌ها توضیحاتی ارائه خواهیم داد. 

• میلگرد آجدار کلاهک دار: بدنه این محصولات شبیه به میلگردهای معمولی A3 و A2 است و فقط در یک یا هر دو انتهای آن‌ها کلاهک قرار دارد. 
• گل میخ سردار: این محصول در دو شکل برشی و جوشی تولید می‌شود. گل میخ‌های جوشی به صفحه‌های فولادی جوش خورده‌اند. ابتدا این گل میخ‌ها در فونداسیون سازه قرار می‌گیرند و سپس بتن‌ریزی انجام می‌شود. گل میخ‌های برشی به وسیله کلاهک مهار می‌شوند و در بتن قرار می‌گیرند. 

انواع کلاهک های میلگرد سردار

یکی دیگر از روش‌های دسته‌بندی میلگردهای سردار، بر اساس فرم کلاهک آن‌هاست. شکل هندسی متفاوت کلاهک‌ها بخاطر کاربردهای متنوع این نوع مقاطع فولادی است. انواع کلاهک‌های این میلگردها عبارتند از: 

• کلاهک دایره‌ای: پرکاربردترین شکل سر میلگرد است که فرم بهینه‌ای دارد و امکان استفاده از بیشترین تعداد میلگرد در سازه را فراهم می‌کند. 
• کلاهک بیضی: این مقاطع در سازه‌هایی که میلگردها باید از یکدیگر و از سایر مقاطع فاصله داشته باشند، به کار می‌رود. 
• کلاهک مربع و مستطیل: این نوع فرم کلاهک کاربرد چندانی در ساخت‌وساز ندارد و فقط برای موارد خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد. کار گذاشتن این میلگردها سخت‌تر از کلاهک‌های دایره‌ای است و در نصب مقاطع بالایی هم مشکل ایجاد می‌کند. 

کاربردهای مختلف میلگرد سردار

میلگرد کلاهک دار از نظر کاربرد تفاوت چندانی با میلگردهای معمولی ندارد. این مقاطع فولادی هم به‌عنوان میلگرد طولی و هم میلگرد عرضی در سازه به کار می‌روند. آن‌ها مقاومت و ایمنی سازه را افزایش می‌دهند و ابزارهای مناسبی برای مسلح کردن بتن هستند. 

در ادامه به لیست چند کاربرد مهم میلگرد سردار در سازه اشاره می‌کنیم:

• ساخت پایه‌ها و تیرهای بتنی پل‌ها.
• ساخت سازه‌های زیرزمینی مثل پروژه‌های مترو.
• کاربرد در فونداسیون‌های عمیق و شمع‌های بتنی.
• کاربرد در ساخت اسکله و سازه‌های دریایی.
• ساخت سد و مخازن آب.
• کاربرد در ساخت فونداسیون سازه‌های سنگین مانند برج‌ها و مجتمع‌ها. 

مزایای میلگرد کلاهک دار

خم کردن انتهای میلگرد با دستگاه مقاومت آن را تاحدودی کاهش می‌دهد. حتی بعضی از این مقاطع فولادی، هنگام خم شدن می‌شکنند و دیگر قابل استفاده نیستند. میلگردهای سردار نیازی به خمش ندارند و این مهم‌ترین مزیت آن‌ها به شمار می‌آید. آن‌ها مانع از تراکم بیش از اندازه میلگرد در بتن می‌شوند و نظم و انسجام فونداسیون را حفظ می‌کنند. 

استفاده از میلگرد کلاهک دار مزیت‌های دیگری هم دارد که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم: 

• امنیت بیشتر نسبت به استفاده از میلگردهای نوک تیز
• گیرایی بیشتر در بتن و عدم لغزش بعد از قرارگیری
• احتمال کم‌تر ترک خوردن بتن نسبت به کاشت میلگرد سر خم
• عملکرد بهتر در پروژه‌های اجراشده در شرایط محیطی سخت مانند ساحل یا مناطق تحت تاثیر مواد شیمیایی
• سهولت کاربرد و اجرا در فونداسیون
• قدرت بالاتر در مهار کردن نیروهای وارده و مهار بار
• افزایش مقاومت برشی سازه در صورت استفاده به عنوان میلگرد عرضی
• امکان رعایت فاصله استاندارد بین میلگردها و عدم نیاز به کار گذاشتن این مقاطع به‌صورت متراکم

روش‌های تولید میلگرد سردار

روش‌های مختلفی برای تولید این مقاطع فولادی وجود دارد. جوشکاری و نورد متداول‌ترین روش‌ های اتصال میلگرد و تولید آهن به‌شمار می‌روند. در ادامه روش انجام هر روش را توضیح می‌دهیم:

• روش جوشکاری فشاری: در این روش دمای یک سر میلگرد افزایش پیدا می‌کند تا قابلیت تغییر شکل را به دست آورد. سپس این بخش تحت فشار قرار می‌گیرد تا به شکل کلاهک در آید.
• روش جوشکاری اصکاکی: در این روش انتهای میلگرد را به صفحه‌ای که با سرعت بالا در حال چرخش است، متصل می‌کنند. این صفحه هماهن کلاهک میلگرد است. اصطکاک باعث افزایش دما می‌شود و افزایش دما باعث وصل شدن صفحه به انتهای میلگرد می‌شود.
• ریخته‌گری: بعضی از کارخانه‌ها برای تولید میلگرد سردار از قالب‌های خاص و ریخته‌گری استفاده می‌کنند. در این روش بدنه مقطع و میلگرد یکسره هستند.
• فرایند نورد: فرایند نورد به دو صورت گرم و سرد انجام می‌شود؛ در نورد گرم دمای فولاد افزایش پیدا می‌کند، اما نورد سرد در دمای معمولی محیط انجام می‌شود. در این حالت میلگردها از میان غلتک عبور می‌کنند و بخش انتهایی آن‌ها به شکل کلاهک در می‌آید.
• روش‌های مکانیکی: در این روش کلاهک میلگرد به شکل رزوه‌ای ساخته می‌شود تا قابلیت پیچ شدن به میلگرد را داشته باشد.
• پرسکاری: این روش به دو صورت سرد و گرم انجام می‌شود. پرس سرد برای میلگردهایی با سایز کوچک‌تر کاربرد دارد و پرس گرم برای میلگردهای سایز بزرگ. در این روش کلاهک با دستگاه‌های پرس قدرتمند به انتهای میلگرد وصل می‌شود.

روش اجرای میلگردهای سردار در سازه

• روش اجرای میلگرد کلاهک دار در بخش‌های مختلف سازه متفاوت است. استفاده از این مقاطع فولادی در فونداسیون سازه باید مطابق با استانداردهای ساختمان‌سازی و آبا (آیین‌نامه بتن ایران) و توسط افراد حرفه‌ای صورت گیرد. ما در این بخش برای اطلاعات بیشتر شما روش اجرای میلگرد کلاهک دار در سازه را به‌صورت خلاصه توضیح می‌دهیم:
• در مرحله اول نقشه‌برداری انجام می‌شود تا محل دقیق و نوع میلگردهای کلاهک دار مورد نیاز، مشخص شود.
• در مرحله بعد میلگردها برای اجرا آماده می‌شوند (زدودن آلودگی‌ها و برش) و در قالب بتن قرار می‌گیرند. آن‌ها با سیم آرماتوربندی در جای خود ثابت می‌مانند.
•  اکنون نوبت بتن‌ریزی است. این کار باید با دقت زیاد انجام شود تا جای میلگردها تغییر نکند. همچنین بهتر است با ویبراتور بتن را به‌صورت یکنواخت در تمام بخش‌های قالب پخش کرد. مهندس‌ها در حین بتن‌ریزی باید به پوشش استاندارد در بخش‌های مختلف میلگردها نیز توجه داشته باشند.
• در طی عمل‌آوری بتن، باید به‌صورت منظم آن را مرطوب کرد. در این فرایند، بتن نباید تغییرات دمایی زیادی را تجربه کند.

تفاوت میلگرد کلاهک دار با سایر میلگردها

می‌دانید که مهم‌ترین تفاوت مقاطع سردار با مقاطع معمولی، در شکل ظاهری آن‌هاست. مقاطع سردار یک زائده فولادی در یک یا هر دو انتها دارند، اما مقاطع معمولی نوک تیز هستند و سطح مقطع بدنه آن‌ها در تمام بخش‌های طول میلگرد، یکسان است. در ادامه مقایسه‌ای کلی بین میلگرد کلاهک دار با سایر میلگردها ارائه می‌دهیم و تفاوت آن‌ها را بررسی می‌کنیم:

نکات مهم استفاده از میلگرد سردار

در اصول و مقررات ساختمان‌سازی توضیحات و نکات گوناگونی برای استفاده ایمن و استاندارد از انواع میلگرد از جمله میلگرد کلاهک دار ارائه شده است. مهندسان ساختمان باتجربه با این استانداردها آشنا هستند و در پروژه‌ها آن‌ها را رعایت می‌کنند. در این بخش برای اطلاعات بیشتر شما به مهم‌ترین از نکاتی که باید در حین استفاده از میلگرد سردار به آن توجه داشته باشید، اشاره می‌کنیم: 

• در صورت استفاده از گل میخ‌های سردار برشی، ضخامت بتن پوششی روی کلاهک‌ها و صفحه زیر میلگردها باید به اندازه پوشش بتن میلگرد در عضو باشد. 
• استفاده از این مقاطع فولادی برای ساخت آرماتور دورگیر در سازه ممنوع است. 
• استفاده از میلگردهای کلاهک دار متصل به هم برای ساخت تنگ و دورگیر ممنوع است. 
• گل میخ‌های برشی استاندارد ASTM A1044 به عنوان آرماتور در دال‌های دو طرفه به کار می‌روند تا دال‌ها و فونداسیون را از نظر برشی تقویت کنند. 
• اجرای میلگردهای کلاهک دار در سازه فرایندی تخصصی است که به مهارت و تجربه نیاز دارد. پس حتما با افراد حرفه‌ای در این زمینه همکاری کنید.

نقش میلگرد سردار در افزایش امنیت سازه‌های بزرگ و پیچیده

میلگرد سردار بسیاری از مشکلات مسلح‌سازی بتن و مهاربندی را از پیش رو برمی‌دارد و تاحد زیادی به افزایش امنیت سازه‌های بزرگ مثل سازه‌های زیرزمینی و برج‌ها کمک می‌کند. این مقاطع فولادی در بخش‌های مختلف سازه از فونداسیون گرفته تا تیرها و ستون‌ها کاربرد دارند. نرخ این محصولات نسبت به قیمت میلگرد معمولی بیشتر است؛ به همین دلیل تنها در موارد خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای ساخت کلاهک میلگرد سردار، یا بخش انتهایی میلگردهای معمولی را حرارت می‌دهند و به شکل کلاهک در می‌آورند یا قطعه‌ای به‌صورت جداگانه با روش‌هایی مثل جوشکاری و پرس به انتهای میلگرد متصل می‌کنند. این مقاطع فولادی باید مطابق با اصول و مقررات ساختمان و آبا (آیین‌نامه بتن ایران) در سازه مورد استفاده قرار گیرند و توسط افراد باتجربه و حرفه‌ای  در سازه تعبیه شوند