در سازه‌های بتنی با ارتفاع زیاد، یکی از مشکلات مهم، ایجاد و گسترش ترک در سطوح جانبی بتن است. برای کنترل این ترک‌ها از آرماتورهای تقویتی استفاده می‌شود که یکی از آن‌ها میلگرد جلدی یا گونه است. میلگرد جلدی نوعی آرماتور طولی است که در وجوه جانبی تیرهای بتنی و برخی اعضای سازه‌ای قرار می‌گیرد تا عرض ترک‌های ناشی از خمش و تغییرشکل بتن را محدود کند. استفاده از این میلگرد به‌ویژه در تیرهای مرتفع اهمیت دارد و ضوابط آن در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان مشخص شده است. در ادامه، با کاربرد میلگرد گونه، نحوه اجرا، ضوابط آیین‌نامه‌ای، روش محاسبه و تفاوت آن با آرماتور پیچشی آشنا می‌شویم.
میلگرد جلدی یا گونه چیست؟
میلگرد جلدی چیست؟ میلگرد جلدی یا آرماتور گونه (Skin Reinforcement) به میلگردهای طولی گفته می‌شود که در امتداد وجوه جانبی اعضای بتنی، به‌خصوص تیرهای با ارتفاع زیاد، قرار می‌گیرند. هدف اصلی استفاده از این آرماتورها کنترل عرض ترک‌های جانبی بتن و بهبود توزیع ترک در ناحیه کششی عضو است.
در تیرهای بتنی معمولی، آرماتورهای اصلی کششی عمدتاً در نزدیکی وجه کششی مقطع قرار دارند. اما با افزایش ارتفاع تیر، ممکن است ترک‌های خمشی در قسمت‌های بالاتر جان تیر گسترش پیدا کنند و عرض آن‌ها از ترک‌های نزدیک آرماتورهای اصلی بیشتر شود. در چنین شرایطی، آرماتور جلدی با توزیع مناسب در وجوه جانبی، به محدود شدن این ترک‌ها کمک می‌کند.
برای ساخت آرماتور گونه معمولاً از میلگرد آجدار استفاده می‌شود. قطر، تعداد و فاصله میلگردها باید مطابق نقشه سازه و ضوابط طراحی تعیین شود.
میلگرد جلدی چه کاربردی دارد؟
مهم‌ترین کاربرد میلگرد جلدی کنترل ترک‌خوردگی در اعضای بتنی مرتفع است. بااین‌حال، بسته به نوع سازه و ضوابط طراحی، آرماتور گونه می‌تواند در تیرهای بتنی، فونداسیون‌های نواری و برخی اعضای خاص مورد استفاده قرار گیرد.
میلگرد گونه در تیرهای بتنی
یکی از اصلی‌ترین محل‌های استفاده از میلگرد گونه، تیرهای بتنی با ارتفاع زیاد است. در این تیرها، فاصله قابل‌توجه میان آرماتورهای اصلی کششی و بخش‌های بالاتر جان تیر باعث می‌شود کنترل عرض ترک در تمام ارتفاع مقطع اهمیت بیشتری پیدا کند.
میلگردهای گونه به‌صورت طولی در دو وجه جانبی تیر قرار می‌گیرند و در محدوده تعیین‌شده از وجه کششی توزیع می‌شوند. مطابق ضوابط مبحث نهم، در تیرهایی که ارتفاع آن‌ها از ۹۰۰ میلی‌متر بیشتر است، رعایت الزامات آرماتور جانبی ضروری است.
میلگرد جلدی در فونداسیون و شالوده حجیم
میلگرد جلدی در فونداسیون نیز می‌تواند برای کنترل ترک‌های جانبی مورد استفاده قرار گیرد. این موضوع به‌ویژه درباره فونداسیون‌های نواری با ارتفاع زیاد اهمیت دارد؛ زیرا این نوع شالوده‌ها از نظر برخی ضوابط طراحی، رفتاری مشابه تیرهای بتنی دارند.
در فونداسیون نواری با ارتفاع بیش از ۹۰ سانتی‌متر، لازم است ضوابط مربوط به آرماتورهای جانبی با توجه به مقررات قابل اعمال بررسی شود.
البته نباید تصور کرد که تمام فونداسیون‌های حجیم الزاماً به میلگرد گونه مشابه تیر نیاز دارند. آرماتورگذاری شالوده‌های گسترده، حجیم و نواری ممکن است تابع ضوابط متفاوتی باشد.
برای برآورد سایر آرماتورهای موردنیاز شالوده نیز می‌توان از ابزار محاسبه میلگرد فونداسیون استفاده کرد.
کاربرد آرماتور گونه در تیر همبند و سایر اعضای بتنی
تیرهای همبند معمولاً برای اتصال دیوارهای برشی یا اجزای سازه‌ای به یکدیگر استفاده می‌شوند. این تیرها ممکن است تحت نیروهای برشی و تغییرشکل‌های قابل‌توجه قرار بگیرند و به آرایش خاصی از آرماتورها نیاز داشته باشند.
در برخی تیرهای همبند، بسته به ارتفاع مقطع و جزئیات طراحی، آرماتورهای جانبی نیز پیش‌بینی می‌شوند. بااین‌حال، میلگرد گونه جایگزین آرماتورهای قطری، طولی یا عرضی موردنیاز طراحی تیر همبند نیست.
در سایر اعضای بتنی مرتفع نیز ممکن است آرماتورهای توزیعی برای کنترل ترک موردنیاز باشند؛ اما ضوابط هر عضو باید به‌صورت مستقل بررسی شود.
چرا از میلگرد جلدی در سازه استفاده می‌شود؟
بتن مقاومت فشاری مناسبی دارد، اما مقاومت کششی آن نسبتاً پایین است. به همین دلیل، در اعضای بتن‌آرمه که تحت خمش قرار می‌گیرند، ایجاد ترک در ناحیه کششی امری قابل انتظار است.
در تیرهای مرتفع، آرماتورهای اصلی کششی به‌تنهایی ممکن است برای کنترل مناسب عرض ترک در تمام قسمت‌های جان تیر کافی نباشند. آرماتور جلدی با توزیع فولاد در نزدیکی سطوح جانبی، به کنترل این ترک‌ها کمک می‌کند.
مهم‌ترین مزایای استفاده صحیح از میلگرد جلدی عبارت‌اند از:
- کنترل و محدود کردن عرض ترک‌های خمشی در جان تیر
- کمک به توزیع مناسب‌تر ترک‌ها در ناحیه کششی
- کاهش احتمال ایجاد ترک‌های جانبی با عرض نامطلوب
- کمک به حفظ دوام عضو بتنی در شرایط بهره‌برداری
باید توجه داشت که میلگرد جلدی به‌تنهایی مانع تمام ترک‌های بتن نمی‌شود. ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی، تغییرات دمایی، نشست یا اجرای نامناسب ممکن است به تمهیدات دیگری نیاز داشته باشند.
ضوابط میلگرد جلدی طبق مبحث نهم چیست؟
ضوابط میلگرد جلدی در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، در بخش مربوط به جزئیات آرماتورگذاری تیرها مطرح شده است.
مطابق بند ۹-۱۱-۶-۱-۴ ویرایش ۱۳۹۹، در تیرهایی با ارتفاع بیش از ۹۰۰ میلی‌متر، آرماتورهای جانبی باید به‌صورت یکنواخت در دو وجه تیر و در محدوده نصف ارتفاع از وجه کششی توزیع شوند.
این الزام با ضوابط مربوط به آرماتورهای جانبی در استاندارد ACI 318 نیز هم‌راستا است. بااین‌حال، برای تعیین جزئیات نهایی باید ویرایش مقررات و شرایط پروژه بررسی شود.
حداقل قطر میلگرد جلدی چقدر است؟
یکی از سؤالات رایج این است که قطر میلگرد جلدی باید چند میلی‌متر باشد. در بسیاری از جزئیات اجرایی، از میلگردهای قطر ۱۰، ۱۲ یا ۱۴ میلی‌متر برای آرماتور گونه استفاده می‌شود.
بااین‌حال، نمی‌توان قطر ۱۰ میلی‌متر را بدون توجه به مقررات طراحی، حداقل الزامی تمام پروژه‌ها دانست. در ضوابط مربوط به کنترل ترک، فاصله میلگردها اهمیت ویژه‌ای دارد و قطر نهایی باید با توجه به نقشه و شرایط عضو تعیین شود.
فاصله و محل قرارگیری میلگردهای گونه
بر اساس مبحث نهم، میلگردهای جانبی باید به‌طور یکنواخت در دو وجه تیر و در محدوده نصف ارتفاع از وجه کششی قرار گیرند.
فاصله میلگردهای جلدی باید مطابق ضوابط کنترل ترک تعیین شود. در این محاسبات، پوشش خالص بتن از سطح جانبی میلگرد و مشخصات فولاد اهمیت دارند.
بنابراین، تعیین یک فاصله ثابت مانند ۲۰ یا ۳۰ سانتی‌متر برای تمام تیرها صحیح نیست. فاصله نهایی به ضوابط آیین‌نامه، شرایط طراحی و جزئیات آرماتورگذاری بستگی دارد.
نحوه اجرای میلگرد جلدی چگونه است؟
اجرای صحیح میلگرد گونه به‌اندازه انتخاب قطر و تعداد آن اهمیت دارد. اگر آرماتورها در محل مناسب قرار نگیرند یا پوشش بتن رعایت نشود، عملکرد مورد انتظار آن‌ها در کنترل ترک کاهش پیدا می‌کند.
مراحل نصب آرماتور گونه در تیر و فونداسیون
در اجرای میلگرد گونه در تیر بتنی ابتدا موقعیت آرماتورهای اصلی و خاموت‌ها مطابق نقشه مشخص می‌شود. سپس میلگردهای جانبی در دو وجه تیر قرار می‌گیرند.
برای اجرای آرماتور جلدی، رعایت موارد زیر ضروری است:
- بررسی نقشه آرماتوربندی و تعیین تعداد، قطر و فاصله میلگردها
- مشخص کردن محدوده قرارگیری آرماتورهای گونه در جان تیر
- نصب میلگردهای جانبی با رعایت پوشش بتن و فواصل طراحی
- اتصال و تثبیت مناسب آرماتورها برای جلوگیری از جابه‌جایی هنگام بتن‌ریزی
- کنترل طول مهاری، وصله‌ها و موقعیت نهایی میلگردها پیش از بتن‌ریزی
در فونداسیون نواری نیز اصول کلی مشابه است، اما آرایش نهایی باید مطابق جزئیات شالوده اجرا شود.
نکات اجرایی و اشتباهات رایج
یکی از اشتباهات رایج در اجرای میلگرد جلدی، قرار دادن آرماتورها با فاصله نامناسب یا صرفاً بر اساس تجربه کارگاهی است.
همچنین گاهی میلگردهای جانبی بدون توجه به محل وجه کششی در تمام ارتفاع مقطع توزیع می‌شوند. اگرچه اجرای آرماتور در ارتفاع بیشتر ممکن است در برخی طرح‌ها پیش‌بینی شده باشد، آرایش آن باید با نقشه و الزامات طراحی هماهنگ باشد.
کمبود پوشش بتن، استفاده از میلگرد با قطر متفاوت بدون تأیید طراح و رعایت نکردن طول مهاری نیز از خطاهای مهم اجرایی محسوب می‌شوند.
محاسبه میلگرد جلدی چگونه انجام می‌شود؟
محاسبه میلگرد جلدی شامل تعیین محدوده آرماتورگذاری، فاصله مجاز میلگردها، تعداد شاخه‌ها و مقدار فولاد مصرفی است.
در این محاسبات باید میان طراحی آرماتور جلدی و برآورد مقدار میلگرد برای خرید تفاوت قائل شد. تعیین فاصله مجاز، یک موضوع آیین‌نامه‌ای است؛ اما پس از مشخص شدن فاصله، می‌توان تعداد و وزن میلگردها را برآورد کرد.
فرمول محاسبه آرماتور جلدی
برای محاسبه تعداد فاصله‌های موردنیاز در یک محدوده مشخص، می‌توان از رابطه زیر استفاده کرد:
تعداد فاصله‌ها = طول محدوده آرماتورگذاری ÷ فاصله انتخابی میلگردها
نتیجه این تقسیم باید به عدد صحیح بزرگ‌تر گرد شود. سپس تعداد میلگردها با توجه به آرایش مقطع تعیین می‌شود.
برای محاسبه سطح مقطع یک میلگرد نیز از فرمول زیر استفاده می‌شود:
A = π × d² ÷ ۴
در این رابطه، A سطح مقطع میلگرد بر حسب میلی‌متر مربع و d قطر اسمی میلگرد بر حسب میلی‌متر است.
این فرمول صرفاً سطح مقطع میلگرد را محاسبه می‌کند و به‌تنهایی فرمول تعیین مقدار آرماتور جلدی موردنیاز سازه نیست.
مثال محاسبه میلگرد گونه
فرض کنید یک تیر بتنی دارای ارتفاع ۱۲۰۰ میلی‌متر و طول ۶ متر است. با فرض اینکه ناحیه کششی در پایین تیر قرار داشته باشد، محدوده مورد بررسی برای آرماتورهای گونه برابر نصف ارتفاع تیر، یعنی ۶۰۰ میلی‌متر است.
اگر طراح سازه فاصله ۲۰۰ میلی‌متر را برای آرماتورهای جانبی تأیید کرده باشد، این محدوده به سه فاصله ۲۰۰ میلی‌متری تقسیم می‌شود.
در این مثال آموزشی، با فرض قرارگیری چهار ردیف میلگرد در هر وجه جانبی، مجموعاً هشت میلگرد طولی در دو وجه تیر قرار می‌گیرد.
چنانچه طول هر میلگرد را بدون احتساب وصله و مهاری برابر ۶ متر فرض کنیم، طول کل میلگردهای جانبی برابر خواهد بود با:
۸ × ۶ = ۴۸ متر
اگر از میلگرد قطر ۱۲ میلی‌متر با وزن نظری حدود ۰٫۸۸۸ کیلوگرم بر متر استفاده شود، وزن تقریبی میلگردها برابر است با:
۴۸ × ۰٫۸۸۸ = ۴۲٫۶۲ کیلوگرم
این محاسبه فقط یک نمونه متره آموزشی است. تعداد ردیف‌ها، فاصله، طول مهاری، وصله و مقدار نهایی فولاد باید بر اساس نقشه اجرایی و ضوابط کنترل ترک تعیین شود.
تفاوت میلگرد گونه و آرماتور طولی پیچشی چیست؟
میلگرد گونه و آرماتور طولی پیچشی ممکن است از نظر محل قرارگیری شباهت‌هایی داشته باشند؛ اما هدف طراحی آن‌ها متفاوت است.
میلگرد جلدی عمدتاً برای کنترل عرض ترک در جان تیرهای مرتفع استفاده می‌شود، درحالی‌که آرماتور طولی پیچشی همراه با آرماتورهای عرضی بسته برای تحمل نیروهای ناشی از پیچش طراحی می‌شود.
| ویژگی | میلگرد جلدی یا گونه | آرماتور طولی پیچشی |
|---|---|---|
| هدف اصلی | کنترل عرض ترک جانبی | تأمین مقاومت پیچشی |
| محل قرارگیری | دو وجه جانبی تیر | پیرامون مقطع طبق طراحی |
| عامل مؤثر در طراحی | ارتفاع تیر و کنترل ترک | لنگر پیچشی و الزامات مقاومت |
| نوع عملکرد | کنترل ترک‌خوردگی | مشارکت در تحمل پیچش |
| جایگزینی | جایگزین آرماتور پیچشی نیست | جایگزین خودکار آرماتور جلدی نیست |
در برخی تیرها ممکن است هر دو نوع آرماتور موردنیاز باشند. در چنین شرایطی، استفاده مشترک از میلگردها تنها با بررسی ضوابط و تأیید مهندس طراح امکان‌پذیر است.
برای آشنایی بیشتر با این موضوع می‌توانید مقاله میلگرد پیچشی را مطالعه کنید.
قیمت میلگرد جلدی به چه عواملی بستگی دارد؟
قیمت میلگرد جلدی معمولاً به قیمت میلگرد آجدار مصرفی وابسته است؛ زیرا میلگرد گونه یک نوع محصول فولادی مستقل با ویژگی ظاهری متفاوت نیست، بلکه نامی برای کاربرد مشخص میلگرد در سازه بتنی است.
هزینه اجرای آرماتور جلدی تحت تأثیر قطر میلگرد، گرید فولاد، وزن کل مصرفی، کارخانه تولیدکننده و هزینه‌های برش، خم و نصب قرار دارد.
برای برآورد هزینه خرید باید ابتدا مقدار و وزن میلگرد موردنیاز را از روی نقشه محاسبه کرد. سپس می‌توان با مراجعه به صفحه قیمت میلگرد در آهنگر، قیمت روز سایزهای مختلف را بررسی کرد.
با توجه به نوسانات بازار فولاد، بهتر است قیمت خرید بر اساس آخرین نرخ‌های اعلام‌شده محاسبه شود. همچنین برای مقایسه هزینه سایر مقاطع فولادی پروژه می‌توانید از صفحه قیمت آهن استفاده کنید.
جمع‌بندی
میلگرد جلدی یا گونه یکی از آرماتورهای طولی مورد استفاده در تیرهای بتنی با ارتفاع زیاد است که نقش اصلی آن کنترل عرض ترک‌های جانبی بتن محسوب می‌شود. این میلگردها در دو وجه تیر قرار می‌گیرند و مقدار و فاصله آن‌ها باید مطابق ضوابط آیین‌نامه‌ای تعیین شود.
در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، برای تیرهایی با ارتفاع بیش از ۹۰۰ میلی‌متر الزاماتی درباره آرماتورهای جانبی پیش‌بینی شده است. رعایت این ضوابط در کنار اجرای مناسب، پوشش بتن کافی و طراحی صحیح می‌تواند به عملکرد بهتر و دوام سازه کمک کند.
در نهایت، تعداد و قطر میلگرد گونه نباید صرفاً بر اساس تجربه یا یک فرمول عمومی انتخاب شود؛ بلکه نقشه سازه و نظر مهندس محاسب ملاک اصلی اجرا هستند.
سوالات متداول درباره میلگرد جلدی
- میلگرد جلدی و میلگرد گونه چه تفاوتی دارند؟
میلگرد جلدی و میلگرد گونه دو نام برای یک نوع آرماتور جانبی هستند و از نظر کاربرد تفاوتی ندارند. این میلگردها برای کنترل عرض ترک در جان اعضای بتنی استفاده می‌شوند. - استفاده از میلگرد جلدی از چه ارتفاعی الزامی است؟
بر اساس بند ۹-۱۱-۶-۱-۴ مبحث نهم ویرایش ۱۳۹۹، در تیرهایی که ارتفاع آن‌ها بیش از ۹۰۰ میلی‌متر باشد، اجرای آرماتور جانبی مطابق ضوابط مربوط ضروری است. - آیا میلگرد جلدی در تمام فونداسیون‌ها استفاده می‌شود؟
خیر. استفاده از میلگرد گونه در فونداسیون به نوع شالوده، ارتفاع مقطع و ضوابط طراحی بستگی دارد. این موضوع به‌ویژه در فونداسیون‌های نواری مرتفع اهمیت پیدا می‌کند. - میلگرد گونه چه تفاوتی با میلگرد بستر دارد؟
میلگرد گونه در اعضای بتنی برای کنترل ترک‌های جانبی استفاده می‌شود؛ اما میلگرد بستر برای مسلح کردن درزهای افقی دیوارهای بنایی و بهبود عملکرد آن‌ها به کار می‌رود. - آیا آرماتور جلدی باعث افزایش مقاومت تیر می‌شود؟
هدف اصلی آرماتور جلدی کنترل ترک است. مشارکت آن در محاسبات مقاومت عضو تنها در صورت انجام تحلیل و رعایت ضوابط طراحی قابل منظور کردن است.
