در یک سازه فولادی، اجزا و بخش های مختلفی وجود دارد که هر یک نقش تعیین کننده ای در حفظ استحکام سازه در برابر زلزله خواهند داشت. یکی از این اجزا، میلگرد خاموت است.
خاموت ها به میلگردهای خم شده ای میگویند که به هنگام ساخت بتن سازه به طورعمودی به دور آرماتورهای طولی بکار رفته در تیرهای بتنی و ستونها قرار میگیرند و به طور کلی وظیفه آنها نگه داشتن میلگردهای طولی ستون است.
اشکال آنها به صورت مربع و مستطیلی است که هر یک از پنج خم ۹۰ تشکیل شده اند. اگر به شکل خاموت در تصویر ذیل دقت کنید، دو خم انتهایی با یکدیگر همپوشانی دارند.
خاموت چیست ؟
میلگرد خاموت عضوی در ساختمان سازی است که برای نگه داشتن میلگردهای تقویت کننده اصلی در یک ساختار RCC در نظر گرفته شده‌اند. بنابراین، این خاموتها در فواصل مناسبی عمود بر تیرها و ستونها قرارمی گیرند تا از کمانش آنها جلوگیری شود. همچنین، آنها از ساختارهای RCC در هنگام زمین لرزه و یا انفجارهای عظیم، در برابر فروپاشی محافظت می کنند.
با توجه به نوع کارکرد این نوع میلگردها، که در واقع از میلگردهای عرضی محافظت میکنند، نام های دیگری هم به آنها اطلاق میشود که از جمله آنها میتوان به فولاد عرضی یا فولاد جان نیز اشاره کرد. اما شاید از خود سوال بپرسید که این خاموتها طی چه پروسه ای آماده میشوند؟ مزایای استفاده از آن ها چیست و چگونه به میلگردهای اصلی در تیر و ستون و بتنی متصل میشوند؟ برای درک این موارد و پاسخ به سوالات دیگر در خصوص میلگرد خاموت با آهنات همراه باشید.
نحوه اتصال خاموت به میلگردهای اصلی چگونه است؟
خاموتها بوسیله جزء سومی که به آن سیم آرماتور میگوئیم به میلگردهای اصلی متصل و قفل میشوند.این سیم آرماتور خود از مفتول های بسیار نازک فولادی ساخته شده است. این مفتول ها بسیار نرم بوده و دارای قطری بین ۱٫۵ تا ۲ میلیمتر میباشند. گره زدن انواع میلگرد های فرعی به میلگردهای اصلی نیز به ۳ روش مرسوم تر صورت میگیرد که به آن گره لغزان، گره صلیبی و گره پشت گردنی میگویند.
چنانچه استحکام بیش از حد بین میلگردهای اصلی و فرعی مد نظر نباشد از گره لغزان میتوان استفاده کرد که گره ای رایج است اما به معنای شل بودن گره نیست. چنانچه نقاط اتصال بین میلگردهای با هم کم باشد برای استحکام بیشتر اتصال آنها به یکدیگر، نیاز است تا از گره محکمتری استفاده شود که به آن گره صلیبی میگویند.
اما در هنگام اتصال خاموتها به تیر و ستون های بتنی معمولا از روش سوم، یعنی گره پشت گردنی استفاده میشود که همانند دو روش قبل به دو روش ساده و دوبل قابل اجرا میباشد. در اشکال زیر مراحل گره زدن پشت گردنی در اتصال خاموت به میلگرد راستا را مشاهده میکنید.
دلایل استفاده از خاموتها چیست؟
همانطور که میدانید بتن دارای ساختاری با ضعف در استحکام کششی است که برای بهبود این مشکل از میلگرد در ساختار بتن استفاده میشود. به این کار تقویت کردن بتن از طریق کامپوزیت سازی میگویند.بنابراین میلگردها نقش استحکام دهنده در ساختار بتن را ایفا میکنند. از طرفی این میلگردها به ۳ صورت عمودی، افقی و یا مورب در یک سازه بتنی مورد استفاده قرار میگیرند. اما اگر همین میلگردها توسط خاموت ها به یکدیگر قفل نشوند، در اثر نیروی وزن جابجا شده و کیفیت بتن آسیب جدی خواهد دید.
پس دلیل اصلی استفاده از خاموتها نگه دارنده بودن میلگردهای اصلی در بتن است که با شکل هندسی خاصی که خاموتها دارند، این فرایند صورت میگیرد. و اما ۹ دلیل اصلی دیگر در استفاده از این جزء در ساختمان را به طور خلاصه میتوان این گونه تشریج کرد:
- خاموت ها مقاومت فشاری ستون را افزایش می دهد.
- می تواند شکل پذیری ستون را نیز بهبود ببخشند.
- میلگرد خاموت مانع از کمانش میلگردهای تقویت کننده اصلی در یک ستون می شوند.
- در زمان بتن ریزی از حرکت آرماتور اصلی جلوگیری می کند.
- بهبود عملکرد میلگرد تقویت کننده ستون.
- برای ایجاد کمانش جانبی در میله های طولی.
- مقاومت در برابر برش و پیچش را بهبود می دهد.
- نگه داشتن میله های طولی در حین ساخت.
- هسته بتن را محکم در جای خود حفظ میکند ، بنابراین شکل پذیری و مقاومت آن را نیز بهبود می‌بخشد.
سایز میلگرد خاموت
سایز میلگرد خاموت بکار رفته در اتصال میلگردهای اصلی به یکدیگر میتواند ۸، ۱۰ و ۱۲ باشد و از لحاظ گرید آلیاژی نیز، از آنجائیکه گرید A2، نسبت به میلگرد A3 از انعطاف پذیری بالاتری برخوردار است، از آن در ساخت خاموت استفاده میشود.
انواع خاموت چیست؟
به طور کلی میتوان گفت که خاموتها در انواع سنتی، معمولی، مارپیچ، سلولار و ربات وجود دارند که در ادامه به بررسی انواع خاموتها و تفاوت بین آنها میپردازیم.
۱٫ خاموت سنتی
در هنگام ساخت این نوع خاموت از دست و یک اهرم کمک گرفته میشود به همین دلیل به آنها خاموت سنتی میگویند. زاویه خم در این نوع خاموت ۹۰ درجه و شکل آن به صورت مربعی است.
۲٫ خاموت های معمولی
این دسته از خاموتهای بکار رفته در ساختمان دارای خمی با زاویه ۴۵ یا ۱۳۵ درجه هستند که دارای اشکال وقالب های مختلفی نیز میباشد. ضمن اینکه در روش تولید آن از دستگاه های مخصوصی استفاده میشود.
۳٫ خاموت مارپیج
این نوع میلگردهای نگهدارنده به کمک دست ایجاد نمیشوند، بلکه با کمک دستگاه CNC شکل میگیرند. همانطور که تاکنون متوجه شده اید به طور معمول، به منظور تقویت برشی تیرهای بتونی از خاموتهای سنتی استفاده میگردد. اما جایگزینی خاموتهایی که به صورت مجزا و با فاصله مشخص کنار در اطراف ستون یا تیر بتنی قرار گرفته اند، با خاموت مارپیچ پیوسته می تواند هزینه کار را کاهش دهد.
در مقاله ای که توسط مهندسان سازه صورت گرفته بود، استفاده از آرماتور برشی مارپیچی با آزمایش ۲۴ تیر بتن آرمه در یک آزمون خمشی چهار نقطه ای استاتیک بررسی گردید. در طول این آزمایش ها، تکامل ترک کنترل می شود و مکانیزم شکست تیرها تجزیه و تحلیل و مقایسه می شود. نتایج نشان می‌دهد، در محدوده مجاز خمیدگی به جلو و عقب، تقویت بتن با خاموت مارپیچی شکل یک گزینه معتبر است که می تواند در کدهای بین المللی مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این ، یافته های قبلی را تأیید می کند که اساسا در هنگام استفاده از میلگردهای عرضی، وابستگی دهانه به عمق وجود دارد. اگرچه این موضوع در برخی از کدهای بین المللی مورد توجه قرار نگرفته است که استحکام تسلیم بتن SCC (بتن خود متراکم) در مقایسه با CVC (بتن ارتعاشی معمولی ) بالاتر است که حداقل تنش لازم برای اجازه رشد ترک بحرانی در بتن را بالا میبرد.
۴٫ خاموت سلولار یا مدور
این نوع خاموتها بر اساس استاندارد Pi-Systems به صورت حلقه های بسته وجود دارند که در واقع شاید بتوان گفت یکی از جدیدترین انواع خاموت های شناخته شده در بازار است که تا حدودی به استحکام بالاتر بتن در مقایسه با سایر انواع خاموت کمک میکند.
این نوع خاموتها و گره‌ها در تمام اعضای سازه مانند ستون ها ، تیرها ، اسلب ها ، پایه ها ، شمع ها ، زنجیرها ، سقفها و غیره استفاده می شود. انتهای این نوع خاموت ها مانند خاموت های معمولی و سنتی آزاد نیست و بلکه یک مقطع پیوسته است که همین امر باعث میشود کاملا از لنگر انداختن خاموتها جلوگیری شود.
۵٫ خاموت ربات
یکی از دیگر انواع خاموتها، خاموت ربات است. این خاموت ها همانند نوع مارپیچ بوسیله دستگاه CNC ایجاد میشوند اما تفاوت اصلی آنها وجود مربعی در بخشی از این خاموت است.
دسته بندی خاموت ها از منظر شکل
از منظر ظاهری، میتوان گفت که خاموت های میلگردهای فولادی هستند که به دو صورت تنگ بسته و تنگ باز بکار میروند. تفاوت آنها به این صورت است که هنگامی که مقابله قابل توحهی در برابر نیروهای پیچشی مدنظر باشد، باید از خاموت تنگ بسته استفاده شود و بکار بردن خاموت تنگ باز مجاز نیست. اما چنانچه مهار نیروهای برشی نسبت به پیچشی در سازه از اهمیت بالاتری برخوردار باشد، استفاده از خاموت تنگ باز توصیه میشود. خاموتهای تنگ باز خود در سه نوع تک شاخه، دو شاخه و چند شاخه وجود دارند.
قیمت خاموت
خاموت ها در گرید آلیاژی A2 و سایز ۸، ۱۰ و ۱۲ تولید میشوند. بنابراین اگر هزینه خمکاری چه با دستگاه و چه توسط کارگر را در نظر بگیرید میتوان گفت که قیمت خاموت وابسته به قیمت میلگرد آجدار a2 میباشد.
سخن پایانی
حتما میدانید که استحکام بتن ها در برابر نیروهای کششی و برشی کم است و بدین منظور باید از میلگرد برای تقویت و بهبود استحکام استفاده شود. از طرفی این میلگردها باید محکم در سرجای خود قرار بگیرند و چه به هنگام ریختن بتن و چه اعمال نیروهای وارده بر سازه مثل زلزله، حرکت نکنند. این کار بوسیله خاموت ها صورت میگیرد. بنابراین یکی دقت داشته باشید که خرید خاموت علاوه بر میلگرد در ساخت یک سازه ساختمانی دارای اهمیتی بالایی است.
