میلگرد ممان منفی چیست + جدول مزایا و کاربردها

میلگرد ممان منفی چیست + جدول مزایا و کاربردها

آرماتور نوعی محصول فولادی کاربردی است که برای جبران ضعف بتن در برابر نیروهای کششی، در سازه‌های بتنی مسلح پروژه‌های عمرانی و صنعتی، به‌وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد. آرماتور ناحیه ممان منفی هم آرماتوری است که بر اساس جایگاه قرارگیری و عملکرد سازه‌ای خود، به این نام خوانده می‌شود؛ میلگرد ممان منفی در بخش‌هایی از سقف یا تیر که تحت لنگر خمشی منفی است (مانند قسمت بالایی تکیه‌گاه‌ها) قرار گرفته تا نیروهای کششی وارد بر این بخش‌ها را خنثی کند و در نتیجه ظرفیت و مقاومت خمشی سازه را افزایش دهد. اگر می‌خواهید درباره چگونگی نصب میلگرد ممان منفی، کاربرد و مشخصات آن بیشتر بدانید، این مقاله از مجله محک استیل را از دست ندهید. 

جایگاه میلگرد ممان منفی

جایگاه این آرماتور آجدار خمشی در نواحی تیر یا دال سازه‌ها و قسمت‌هایی است که تحت لنگر خمشی منفی قرار دارد؛ یعنی جایی که الیاف بالایی مقطع بتن تحت کشش و الیاف پایینی تحت فشار است. هم‌چنین میلگردهای ممان منفی می‌بایست در بخش فوقانی مقطع سازه‌ای نصب شود تا بتواند نیروهای کششی را به‌خوبی تحمل و منتقل کند. 

در وب‌سایت theconstructor درباره میلگرد ممان منفی آمده است:

«آرماتور ممان منفی آن دسته از آرماتورهاست که در اعضای بتن آرمه (RCC) به منظور مقاومت در برابر لنگر خمشی منفی، تعبیه می‌شود.»

جدول ویژگی های میلگرد ممان منفی

در جدول زیر ویژگی ها و مختصات میلگرد ناحیه ممان منفی و اثراتی که هر ویژگی به دنبال دارد را بررسی کرده‌ایم و در ستون کاربردها، برای‌تان نوشته‌ایم که هر ویژگی مشخص، میلگرد ممان منفی را برای استفاده در چه سازه‌ها و بخش‌هایی مناسب می‌کند. 

طول میلگرد ممان منفی

میلگرد ممان منفی که در جایگاه‌های مختلف به افزایش مقاومت خمشی سازه کمک می‌کند، ویژگی‌های ساختاری خاصی دارد که مهم‌ترین آن، طول میلگرد ممان منفی است. طول میلگردی که برای این منظور استفاده می‌شود، به عوامل زیر بستگی دارد:

• میزان لنگر خمشی منفی وارد شده
• مدل و طراحی سازه و محل قرارگیری آرماتور در پلان
• دهانه سقف، تیر یا دال
• ضوابط آیین‌نامه‌ای
• ضریب ایمنی سازه

نکته:

طبق منابع علمی معتبر، میلگرد ممان منفی باید حداقل تا نقطه عطف لنگر خمشی در دهانه ادامه یابد و عملا این طول بین 40 تا 60 درصد دهانه در نظر گرفته می‌شود. ضمنا طول میلگردهای آرماتور ناحیه منفی باید به اندازه‌ای باشد که به‌خوبی لنگر خمشی منفی را پوشش دهد.

ضوابط آرماتور ممان منفی

در جدول زیر ضوابط اصلی میلگرد ممان منفی را مشاهده می‌کنید.

چگونگی نصب میلگرد ممان منفی

نصب میلگرد ممان منفی طبق مراحل زیر انجام می‌شود:

1. ابتدا قطر و طول میلگرد یا آرماتور ناحیه منفی توسط طراحی و مهندس پروژه تعیین می‌گردد.

2. آرماتورهای ممان منفی را به منظور جلوگیری از جابه‌جایی در زمان بتن‌ریزی با سیم روی میلگرد بخش بالایی تیرچه محکم می‌بندند.

3. میلگرد ممان منفی تیرچه‌های کناری با خم استاندارد خود در این مرحله استفاده می‌شود؛ این آرماتور را به شکلی که یک سر آن خم باشد، روی تیرچه‌های کناری می‌گذارند.

4. برای تیرچه‌های وسط از یک میلگرد سراسری با طول و قطر مشخص استفاده می‌کنند و آن را روی میلگرد بالایی تیرچه قرار می‌دهند. 

توجه:

اجرای میلگرد ممان منفی می‌بایست قبل از بستن میلگردهای حرارتی سقف انجام شود.

تفاوت میلگرد ممان منفی با میلگرد ادکا

به دلیل شباهت های میلگرد ممان منفی و میلگرد ادکا مانند مقاومت در برابر ترک سقف و کمک به استحکام آن و هم‌چنین کاهش ارتعاشات، برخی این دو آرماتور را با هم اشتباه می‌گیرند. در حالی‌که این دو میلگرد از لحاظ ظاهر، اهمیت استفاده، محل نصب، کارکرد و قیمت با هم تفاوت‌هایی دارد؛ به عنوان مثال، میلگرد ممان منفی شبیه عصاست و میلگرد ادکا ظاهری شبیه به گردن اردک دارد. در ادامه بقیه تفاوت های ممان منفی و ادکا را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

اهمیت استفاده ممان منفی در مقابل میلگرد ادکا

کاربرد آرماتور ناحیه ممان منفی در بخش سقف‌های تیرچه بلوک کاملا ضروری و اجتناب‌ناپذیر است، در حالی که استفاده از میلگرد ادکا به اندازه آن ضرورت ندارد. کاربرد میلگرد ادکا تنها در صورتی که در انتهای تیرچه‌ها، مقاومت برشی کافی نباشد ضروری خواهد بود.

تفاوت ادکا و میلگرد ممان منفی از نظر کارکرد

کارکرد اصلی میلگرد ادکا ممانعت از ایجاد ترک‌های برشی است، اما میلگرد ممان منفی اساسا برای جلوگیری از نیروی کششی یا کرنشی ناشی از لنگرهای منفی و خنثی‌سازی آن در قسمت بالایی دال به کار می‌رود. 

تفاوت در محل نصب ادکا و ممان منفی

میلگرد ادکا و ممان منفی با وجود مشابهت‌هایی که در برخی از ویژگی‌های‌شان با هم دارد، در محل قرارگیری متفاوت است. میلگرد ادکا در انتهای تیرچه‌ها قرار می‌گیرد تا مقاومت برشی مورد نیاز در ناحیه اتصال تیرچه به تیر اصلی را تامین نماید، در صورتی‌که میلگرد ممان منفی در قسمت فوقانی دهانه‌ها و تکیه‌گاه‌ها قرار می‌گیرد تا لنگر خمشی منفی را خنثی کند. 

ضرورت استفاده از میلگرد ممان منفی 

اگر برای‌تان این سوال پیش آمده که آیا استفاده از میلگرد ممان منفی در سازه ضرورت دارد و اجباری است یا خیر، باید بگوییم استفاده از این میلگرد هر جایی که لنگر خمشی منفی ایجاد شده باشد و خنثی‌سازی این نیرو و تحمل نیروی کششی لازم شود، ضروری است. از جمله این قسمت‌ها می‌توان به بالای تکیه‌گاه‌ها در تیرهای ممتد یا سقف‌های تیرچه بلوک پیوسته اشاره کرد.

سخن پایانی محک استیل درباره میلگرد ممان منفی

در این مقاله راجع به میلگرد ممان منفی و ویژگی‌های آن صحبت کردیم و امیدواریم برای‌تان مفید بوده باشد. در واقع این نوع میلگرد نقشی مهم و انکارناپذیر در افزایش مقاومت خمشی در نواحی تخت لنگر منفی در سازه‌های بتنی دارد تا از ترک‌خوردگی جلوگیری شود. استفاده اصولی از این میلگرد و اجرا آن مطابق ضوابط آیین‌نامه‌ای، ایمنی سازه را تضمین کرده و گامی مهم در ساخت‌وساز حرفه‌ای و مهندسی‌شده محسوب می‌شود.

سوالات متداول

1. بدون استفاده از میلگرد ممان منفی ممکن است چه مشکلاتی برای سازه ایجاد شود؟

همان‌طور که بارها اشاره شد، بتن مقاومت کششی پایینی دارد و بدون میلگرد ممان منفی، بخش‌هایی از آن که تحت لنگر خمشی منفی قرار دارد ترک خواهد خورد و دوام سازه پایین خواهد آمد. زمانی که از میلگرد ممان منفی استفاده می‌شود، مقاومت خمشی سازه بالا رفته و ترک خوردن آن در برابر فشار، کنترل خواهد شد. 

2. استفاده از آرماتور ناحیه ممان منفی در تمام سازه‌های بتنی ضروری است؟

استفاده از آرماتور ممان منفی در سازه‌هایی که در آن‌ها لنگر خمشی منفی قابل توجه وجود دارد، مانند سقف‌های تیرچه بلوک چنددهانه و پل‌ها، ضروری است و در سازه‌های یک‌دهانه ممکن است به تعداد کم‌تری از این نوع میلگرد نیاز باشد. 

3. عوامل تاثیرگذار در تعیین طول مناسب میلگرد ممان منفی کدام است؟

میزان لنگر خمشی منفی، دهانه تیر یا دال، نوع بارگذاری و ضوابط آیین‌نامه‌ای.

4. آیا می‌توان از میلگرد ادکا به جای میلگرد ممان منفی استفاده کرد؟

با توجه به تفاوت‌های مهم این دو میلگرد، این کار توصیه نمی‌شود. میلگرد ادکا برای مقاومت برشی انتهای تیرچه‌ها استفاده شده و اساسا کارکرد آن با میلگرد ممان منفی متفاوت است. 

5. کیفیت اجرای میلگرد ممان منفی به چه عواملی بستگی دارد؟

رعایت طول، قطر و خم مناسب آرماتور، بستن درست میلگردها با سیم آرماتوربندی، رعایت فاصله از قالب، بتن‌ریزی دقیق و نظارت مستمر مهندسی بر این امر تاثیر بسیاری دارد. 

6. میلگرد ممان منفی چه نقشی در بهبود عملکرد لرزه‌ای سازه‌ها دارد؟

میلگرد ممان منفی ظرفیت خمشی در نواحی بحرانی سازه را بالا برده، از ترک‌خوردگی در تکیه‌گاه‌ها جلوگیری می‌کند و درنتیجه عملکرد لرزه‌ای سازه را بهبود می‌بخشد.