فرق تنگ و خاموت با دورگیر و دورپیچ چیست؟
در سازه‌های بتنی، میلگردها نقش اصلی را در تحمل نیروهای کششی و افزایش مقاومت سازه ایفا می‌کنند؛ اما برای جلوگیری از گسیختگی بتن و افزایش مقاومت دربرابر نیروهای برشی و پیچشی، از المان‌های تقویتی مانند خاموت، تنگ، دورگیر و دورپیچ استفاده می‌شود. این عناصر نه‌تنها باعث یکپارچگی بتن و میلگردهای طولی می‌شوند، بلکه از کمانش میلگردها نیز جلوگیری می‌کنند. شناخت تفاوت‌ها و کاربردهای هرکدام از این اجزا برای مهندسان عمران و اجراکنندگان پروژه‌های ساختمانی ضروری است. در این مقاله، به‌تعریف و بررسی تفاوت‌های این المان‌های تقویتی می‌پردازیم.
خاموت چیست؟
خاموت میلگردی است که به‌شکل حلقه‌های بسته (معمولاً مربع یا مستطیل) ساخته می‌شود و در تیرها و ستون‌های بتنی استفاده می‌شود. این المان فولادی به‌صورت عمود بر میلگردهای طولی قرار گرفته و چند نقش حیاتی را در سازه ایفا می‌کند. اصلی‌ترین وظیفه خاموت مقاومت دربرابر نیروهای برشی است که باعث جلوگیری از ایجاد ترک‌های مورب در بتن می‌شود. علاوه‌براین، خاموت‌ها با دربرگرفتن میلگردهای اصلی، از جابجایی آنها حین اجرا و بهره‌برداری جلوگیری کرده و به‌حفظ یکپارچگی سازه کمک می‌کنند. در مناطق زلزله‌خیز، خاموت‌های بافاصله کمتر و متراکم‌تر استفاده می‌شوند تا شکل‌پذیری سازه را افزایش دهند. خاموت‌ها معمولاً از میلگردهای نرم با قطر ۸ تا ۱۴ میلی‌متر ساخته می‌شوند و انتهای آنها با زاویه استاندارد ۱۳۵ درجه خم می‌شود تا اتصال مناسبی با بتن ایجاد کند. طراحی و اجرای صحیح خاموت‌ها تأثیر مستقیمی بر ایمنی و عملکرد سازه دربرابر بارهای وارده دارد.
تنگ چیست؟
عبارت «تنگ» به طور رایج به آرماتورهای عرضی اطلاق می‌شود که در اعضای تحت فشار یا به عنوان بخشی از سیستم آرماتور برشی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در اصل، تنگ نوعی حلقه از میلگرد یا سیم آجدار است که به صورت دایره‌ای یا چندضلعی شکل می‌گیرد و وظیفه آن محصور کردن آرماتورهای طولی است. این حلقه ممکن است از یک میلگرد یا سیم منفرد تشکیل شده باشد که به طور پیوسته با شکل‌هایی مانند دایره، مستطیل یا چندوجهی، دور آرماتورهای اصلی پیچیده می‌شود.
دورگیر چیست؟
دورگیر شباهت زیادی به‌تنگ دارد و در واقع نوعی سیستم مهاربندی پیشرفته در سازه‌های بتن‌آرمه است که در مناطق زلزله‌خیز کاربرد دارد. برخلاف خاموت‌های معمولی، دورپیچ‌ها به‌صورت حلقه‌های کاملاً بسته و باتراکم بسیار بالا اجرا می‌شوند. این سیستم معمولاً در ستون‌ها و تیرهای اصلی ساختمان‌های با اهمیت خاص نصب می‌شود.
عملکرد اصلی دورگیر ایجاد محصور شدگی برای بتن هسته ستون یا تیر است. هنگام وقوع زلزله، این المان‌ها با ایجاد محدودیت سه‌بعدی، از تخریب ناگهانی بتن جلوگیری کرده و به سازه امکان می‌دهند تغییرشکل‌های بیشتری را بدون ریزش تحمل کند. فاصله دورپیچ‌ها در مناطق بحرانی معمولاً به‌اندازه یک‌چهارم تا یک‌سوم فاصله خاموت‌های معمولی است.
در اجرا، دورگیرها باید بادقت بسیار بالا و مطابق باجزئیات فنی آیین‌نامه‌های لرزه‌ای نصب شوند. انتهای میلگردهای دورگیر حتماً باید با خم ۱۳۵ درجه مهار شوند تا از بازشدن حلقه‌ها تحت بارهای شدید جلوگیری شود. این سیستم یکی‌از مؤثرترین روش‌های افزایش ایمنی ساختمان‌ها دربرابر زلزله محسوب می‌شود.
دورپیچ چیست؟
دورپیچ یک میلگرد مارپیچی است که به دور ستون‌های دایره‌ای یا چندضلعی پیچیده می‌شود. برخلاف خاموت‌های معمولی، این سیستم به‌صورت پیوسته و مارپیچی اجرا می‌شود و نقش مهمی در افزایش مقاومت و شکل‌پذیری ستون دارد.
عملکرد اصلی دورپیچ، محافظت از بتن هسته ستون است. این سیستم باایجاد فشار جانبی، هم مقاومت بتن را افزایش می‌دهد و هم از تخریب ناگهانی آن تحت بارهای شدید جلوگیری می‌کند. این ویژگی به‌ویژه در مناطق زلزله‌خیز اهمیت دارد. میلگرد دورپیچ معمولاً بافاصله‌ای کم (حدود ۵ تا ۱۰ سانتیمتر) اجرا می‌شود و تمام میلگردهای طولی ستون را مهار می‌کند. این سیستم بیشتر در ستون‌های دایره‌ای و سازه‌های مهم که نیازبه مقاومت بالا دارند، استفاده می‌شود.
فرق خاموت و تنگ، دورگیر و دورپیچ
در سازه‌های بتن‌آرمه، خاموت، تنگ، دورگیر و دورپیچ هرکدام نقش متمایزی در تقویت سازه ایفا می‌کنند. این المان‌ها اگرچه ظاهری مشابه دارند، اما ازنظر کاربرد، عملکرد و نحوه اجرا تفاوت‌های اساسی با یکدیگر دارند که شناخت این تفاوت‌ها برای طراحی و اجرای صحیح سازه ضروری است.
همانطور که اشاره کردیم، خاموت عمدتاً در تیرهای بتنی به کار می‌رود و به شکل حلقه‌های بسته طراحی می‌شود. عملکرد اصلی آن مقاومت دربرابر نیروهای برشی است که در تیرها ایجاد می‌شود. این المان با تشکیل یک سیستم خرپایی، از ایجاد ترک‌های مورب در بتن جلوگیری کرده و به‌توزیع یکنواخت تنش‌ها کمک می‌کند. خاموت‌ها معمولاً با فاصله‌ای مشخص در طول تیر قرار می‌گیرند و اندازه و قطر آنها براساس محاسبات مهندسی تعیین می‌شود.
تنگ بیشتر در ستون‌های بتنی استفاده می‌شود و برخلاف خاموت که عمدتاً برای مقاومت برشی طراحی می‌شود، وظیفه اصلی تنگ جلوگیری از کمانش میلگردهای طولی است. این المان با ایجاد مهار جانبی، از تغییر شکل میلگردهای اصلی جلوگیری می‌کند. تنگ‌ها ممکن است به‌شکل حلقه‌های باز یا بسته اجرا شوند و معمولاً فاصله بین آنها در ستون‌ها کمتر از فاصله خاموت‌ها در تیرهاست.
دورپیچ که عمدتاً در ستون‌های دایره‌ای به‌کار می‌رود، به‌صورت یک مارپیچ پیوسته حول میلگردهای طولی اجرا می‌شود. دور پیچ به‌سازه این امکان را می‌دهد که دربرابر تغییر شکل‌های بزرگ ناشی از زلزله مقاومت کند بدون آنکه دچار گسیختگی شود.
اما دورگیر نوع پیشرفته‌تری از خاموت است که به‌ویژه در سازه‌های واقع در مناطق زلزله‌خیز کاربرد دارد. این سیستم که به‌صورت حلقه‌های کاملاً بسته و با تراکم بسیار بالا اجرا می‌شود، هم عملکرد برشی و هم عملکرد محصورکنندگی دارد.
از نظر اهمیت لرزه‌ای، دورپیچ و دورگیر در مناطق با خطر زلزله‌خیزی بالا الزامی هستند؛ درحالی‌که خاموت و تنگ در تمام سازه‌ها به‌کار می‌روند. از نظر اقتصادی نیز خاموت و تنگ گزینه‌های مقرون‌به‌صرفه‌تری هستند؛ اما دورپیچ و دورگیر باوجود هزینه بالاتر، ایمنی سازه را به‌میزان قابل توجهی افزایش می‌دهند.
ضوابط آیین‌نامه ای در اجرای خاموت، تنگ، دورگیر و دورپیچ
در اینجا مهم‌ترین ضوابط آیین‌نامه‌ای مربوط به استفاده از خاموت، تنگ، دورگیر و دورپیچ در سازه‌های بتنی، به صورت بولت‌وار براساس آیین‌نامه بتن ایران (آبا) و مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان آورده شده است:
- نوع خم خاموت‌ها
استفاده از خم ۱۳۵ درجه برای عملکرد مناسب در برابر زلزله الزامی است.
انتهای خاموت‌ها باید دارای طول مستقیم حداقل ۱۰ برابر قطر میلگرد یا حداقل ۷.۵ سانتیمتر پس از خم باشد.
- فاصله خاموت‌ها (گام خاموت)
حداکثر فاصله خاموت‌ها در تیرها و ستون‌ها نباید از نصف ارتفاع مؤثر عضو یا ۲۵ سانتیمتر بیشتر باشد.
در نواحی بحرانی (مثل انتهای تیر یا ستون) باید فواصل کمتر از سایر بخش‌ها باشد، حتی تا ۷.۵ سانتیمتر در طراحی لرزه‌ای.
- پوشش میلگردهای طولی با خاموت‌ها
در ستون‌ها، خاموت باید به‌گونه‌ای قرار گیرد که تمام میلگردهای طولی را محصور کند و مانع کمانش آنها شود.
خاموت بسته یا دورگیر برای اطمینان از محصورشدگی الزامی است.
- خاموت‌گذاری در ناحیه وصله میلگردها
در محل وصله میلگردهای طولی، تراکم خاموت‌ها باید افزایش یابد تا از گسیختگی زودرس جلوگیری شود.
- ضوابط در طراحی لرزه‌ای (سازه‌های با اهمیت زیاد یا در مناطق با خطر زلزله زیاد)
- استفاده از خاموت‌های بسته یا دورپیچ با خم ۱۳۵ درجه اجباری است.
اهمیت انتخاب خاموت، تنگ، دورگیر و دورپیچ در افزایش ایمنی سازه بتنی
استفاده صحیح از خاموت، تنگ، دورگیر و دورپیچ در سازه‌های بتنی، نقش کلیدی در افزایش مقاومت، شکل‌پذیری و ایمنی سازه دارد. خاموت و تنگ بیشتر در تیرها و ستون‌های معمولی استفاده می‌شوند، درحالی‌که دورگیر و دورپیچ برای ستون‌های دایره‌ای و مناطق زلزله‌خیز مناسب‌ترند. انتخاب درست این المان‌ها براساس استانداردهای ساختمانی، تضمین‌کننده دوام و پایداری سازه دربرابر بارهای استاتیکی و دینامیکی است. مهندسان و پیمانکاران باید با تفاوت‌ها و کاربردهای هرکدام از این اجزا آشنا باشند تا از اجرای بهینه سازه اطمینان حاصل کنند. در کنار این مسائل، توجه به قیمت میلگرد و انتخاب مناسب آن نیز اهمیت دارد، چرا که این قیمت می‌تواند بر هزینه‌های نهایی پروژه تأثیرگذار باشد. انتخاب میلگرد مناسب با توجه به نوع کاربری و استانداردهای ساخت، به علاوه رعایت کیفیت و قیمت، می‌تواند به بهینه‌سازی هزینه‌ها و افزایش عمر مفید سازه کمک کند.
