جستجو 
میلگرد گذاری ستون چگونه انجام می‌شود و چه کاربردی دارد؟ + جدول
ستون یکی از اعضاء اصلی سازه‌های بتن‌آرمه است که وظیفه‌ی انتقال بارهای محوری قائم، شامل بار مرده (وزن خود سازه) و بار زنده، یعنی بارهای متغیر مانند حضور افراد و اثاثیه، را از تیرها و سقف به فونداسیون بر عهده دارد. علاوه‌بر این، ستون باعث کاهش تغییر شکل سازه و افزایش پایداری آن در برابر بارهای جانبی مانند باد و زلزله می‌شود و مقاومت سازه را بالا می‌برد. برای افزایش ظرفیت باربری، بهبود خواص مکانیکی و نیز شکل‌پذیری ستون بتنی، مطابق ضوابط آیین‌نامه‌ای درون آن آرماتورهای طولی و عرضی قرار داده می‌شود. این فرآیند که میلگردگذاری ستون نام دارد، به نحوی طراحی و اجرا می‌گردد که ضمن تقویت مقاومت فشاری و کششی، از کمانش میلگردهای طولی و ترک‌خوردگی بتن نیز جلوگیری شود.
با مطالعه این مقاله از محک استیل خواهید دانست:
- میلگرد گذاری ستون چگونه است؟
- ضوابط آرماتوربندی ستون چیست؟
- اشتباهات رایج در میلگردگذاری ستون چیست؟
مزایا و کاربردهای میلگرد گذاری ستون بتنی
میلگردگذاری ستون یکی از مراحل پراهمیت در ساخت سازه‌های بتن‌آرمه است که تاثیر مستقیمی بر دوام و عملکرد کلی ساختمان دارد. از مهم‌ترین مزایای این فرآیند می‌توان به افزایش مقاومت کششی ستون اشاره کرد که بتن به‌تنهایی فاقد آن است و در برابر نیروهای کششی و خمشی بسیار آسیب‌پذیر است. میلگردها به‌عنوان مقاطع فولادی داخل بتن، بارهای کششی را تحمل کرده و مانع از ترک‌خوردگی و شکست ناگهانی ستون می‌شود.
ضمنا میلگردگذاری ستون در پروژه‌های مختلف ساختمانی، از ساختمان‌های مسکونی و اداری گرفته تا سازه‌های صنعتی و پل‌ها استفاده می‌شود. در ساختمان‌های بلند، میلگردگذاری اصولی نقش کلیدی در تضمین پایداری سازه در برابر بارهای دینامیکی مانند زلزله و باد ایفا نموده و باعث شکل‌پذیری مناسب ستون‌ها می‌شود. گفتنی است در سازه‌هایی که تحت بارهای سنگین و متمرکز قرار دارند، وجود آرماتورهای طولی و عرضی مناسب، ظرفیت باربری ستون‌ها را به‌طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.
علاوه‌بر تمام این موارد، میلگردگذاری صحیح باعث توزیع یکنواخت تنش‌ها در سطح مقطع ستون شده و از کمانش میلگردهای طولی جلوگیری می‌کند که این امر موجب افزایش مقاومت فشاری و کششی ستون می‌گردد. در نهایت، با اجرای دقیق میلگردگذاری و رعایت استانداردها، عمر مفید سازه افزایش یافته و هزینه‌های نگهداری و تعمیرات در بلندمدت به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد.
جدول میلگرد مصرفی در ستون
مقدار میلگرد مصرفی روی ظرفیت باربری، شکل‌پذیری و عملکرد لرزه‌ای ستون تاثیر مستقیمی دارد. لازم به ذکر است که رعایت حداقل درصد میلگرد طولی از کاهش مقاومت فشاری ستون جلوگیری می‌کند.
در جدول زیر محدوده مجاز استفاده از میلگرد طولی در ستون‌های بتنی را برای‌تان آورده‌ایم.
| نوع شرایط سازه‌ای | حداقل درصد میلگرد طولی | حداکثر درصد میلگرد طولی |
| شرایط معمولی (قاب‌های بتن‌آرمه با شکل‌پذیری متوسط) | حدود 0.8 تا 1 درصد | 6 تا 8 درصد |
| در مناطق وصله میلگرد | توصیه می‌شود درصد میلگرد طولی کمتر باشد تا تراکم میلگردها زیاد نشود. (کمتر از 3 درصد) | - |
ستون بتنی مسلح چگونه ساخته می‌شود؟
اجرای ستون در ساختمان فرآیندی چندمرحله‌ای است که لازم است با دقت کافی و طبق نقشه‌ها و ضوابط آیین‌نامه‌ای انجام شود تا ستون بتواند بارهای محوری و جانبی را به‌درستی تحمل کند. در قسمت زیر، مراحل میلگردگذاری در ستون بتنی و نحوه اجرای ستون در ساختمان سازی را شرح داده‌ایم.
- در مرحله اول اجرای ستون مسلح، محل ستون را مشخص می‌کنند که به این کار پیکتاژ گفته می‌شود. در مرحله پیکتاژ یا پیاده‌سازی نقشه، محل دقیق ستون‌ها روی زمین مشخص شده و طرحی برگرفته از محاسبات سازه پیاده‌سازی می‌گردد. پس از تعیین میزان و ابعاد میلگردها، میلگرد سالم و مرغوب خریداری شده و برش داده می‌شود.
- مرحله دوم اجرای ستون مسلح، آرماتوربندی یا میلگردگذاری در ستون است که طی آن، شاخه‌های برش‌خورده میلگردها را در محل‌های از پیش‌تعیین‌شده برای میلگرد در فواصل معینی به‌صورت کاملا محکم قرار می‌دهند و توسط خاموت‌ها به هم متصل می‌کنند تا ستون در برابر نیروهای کششی و برشی مقاوم شود. خاموت‌ها علاوه‌بر مقاومت برشی، برای محصور کردن میلگردهای طولی و جلوگیری از کمانش آن‌ها استفاده می‌شود.
- در مرحله سوم، قالب‌های ستون که بر حسب ابعاد و شکل نهایی ستون ساخته شده است، دور تا دور آرماتورها نصب می‌شود.
- در مرحله چهارم که بتن‌ریزی است، بتن آماده‌شده را در قالب‌ها ریخته و با ویبره متراکم می‌کنند تا فضای قالب به‌طور کامل پر شده و حباب‌ها خارج شود.
- مرحله پنجم ساخت ستون بتنی مسلح، عمل‌آوری یا کیورینگ است که طی آن، بتن را برای مدت مشخصی مرطوب نگه می‌دارند تا ترک نخورد و به مقاومت مد نظر برسد.
- مرحله ششم به دمونتاژ قالب اختصاص دارد؛ در این مرحله بعد از مقاوم شدن بتن، قالب‌ها را از اطراف ستون بر می‌دارند.
- در مرحله آخر جهت از بین بردن ناهمواری‌های احتمالی و صاف کردن سطوح، پرداخت نهایی سطح ستون صورت می‌گیرد.
توجه:
قبل از بستن خاموت‌ها، میلگردهای طولی باید با وصله مکانیکی یا پوششی مطابق طول مهاری آیین‌نامه، به میلگردهای انتظار فونداسیون متصل شود تا اتصال مناسبی برقرار شده و عملکرد درست سازه تضمین گردد.
ضوابط میلگرد گذاری ستون
برای طراحی ستون بتنی ضوابطی وجود دارد که با توجه به آن‌ها می‌توان کاری با دقت و کیفیت عالی ارائه داد. جهت این طراحی که امکان انجام آن علاوه‌بر کارهای دستی، از طریق نرم‌افزار هم توسط مهندس سازه امکان دارد، توجه به موارد زیر ضروری است:
- تعداد میلگردهای داخل ستون
- اندازه و قطر میلگردها
- شیوه میلگرد گذاری ستون
سایر ضوابط میلگردگذاری ستون را در ادامه برای‌تان شرح داده‌ایم.
1. کیفیت و نوع مصالح مورد استفاده
برای میلگردگذاری در ستون بتنی باید حتما از مصالحی استفاده شود که کیفیت لازم را داشته باشد. استفاده از میلگردهایی با سطح صیقلی و فاقد زنگ یا خوردگی و ترک، کیفیت کار را بالا برده و مقاومت ستون را نیز افزایش می‌دهد.
2. ضخامت پوشش بتنی
ضخامت پوشش بتنی یا کاور میلگردها برای ستون‌ها در شرایط معمولی حداقل 40 میلی‌متر و در شرایط محیطی شدید حداقل 50 میلی‌متر است. رعایت این مقادیر باعث می‌شود از خوردگی و آسیب میلگرد جلوگیری شده و دوام سازه حفظ گردد.
خاموت گذاری ستون در فونداسیون
خاموت‌ها یا آرماتورهای عرضی، به میلگردهایی گفته می‌شود که به‌صورت حلقه دور میلگردهای طولی ستون بسته می‌شود. وظیفه اصلی خاموت‌ها محصور کردن آرماتورهای طولی، جلوگیری از کمانش آن‌ها در اثر فشار و تامین مقاومت برشی ستون است. در واقع، اگر ستون را به یک خوشه‌ی میلگرد طولی تشبیه کنیم، خاموت‌ها مثل طناب‌هایی است که این خوشه را محکم نگه می‌دارد تا تحت فشار یا زلزله از هم نپاشد. خاموت‌گذاری صحیح نه‌تنها مقاومت ستون را در برابر برش و کمانش افزایش می‌دهد، بلکه به شکل‌پذیری و دوام سازه در طولانی‌مدت کمک می‌کند.
طبق آیین‌نامه بتن ایران (آبا)، فاصله خاموت‌ها در بخش میانی ستون نباید بیشتر از کم‌ترین مقدار زیر باشد:
- 16 برابر قطر میلگرد طولی
- 48 برابر قطر خاموت
- 300 میلی‌متر
توجه:
در نواحی بحرانی نزدیک به اتصال ستون به تیر یا فونداسیون، این فاصله باید به اندازه معمولا حدود 75 تا 100 میلی‌متر کاهش پیدا کند تا شکل‌پذیری ستون افزایش یابد.
خاموت در فونداسیون
گفتنی است خاموت‌ها باید تا داخل فونداسیون ادامه پیدا کند که این بخش را «خاموت ریشه ستون» می‌نامند. ادامه خاموت در فونداسیون باعث می‌شود میلگردهای طولی ستون در پای ستون محصور باقی مانده و خطر کمانش آن‌ها به حداقل برسد. تعداد خاموت‌ها در ناحیه ریشه ستون باید به‌گونه‌ای باشد که الزامات فاصله خاموت در ناحیه بحرانی را تامین کند.
نکته:
خاموت‌ها باید حداقل تا پایین‌ترین میلگرد انتظار در فونداسیون ادامه داشته باشد تا میلگردهای طولی ستون در پای ستون محصور باقی مانده و از کمانش آن‌ها جلوگیری شود.
شکل و نوع خاموت‌ها
خاموت‌ها در اشکال مربعی، مستطیلی یا دایره‌ای استفاده می‌شود. در ستون‌های چندضلعی یا گرد معمولا از خاموت حلقوی یا مارپیچ استفاده می‌شود که مقاومت پیچشی بالاتری ایجاد می‌کند. هم‌چنین خاموت‌ها از نظر نوع خم به دو دسته سنتی (خم 90 درجه) و مهندسی (خم 135 درجه) تقسیم می‌شود.
اشتباهات رایج در میلگردگذاری ستون
میلگردگذاری ستون یکی از حساس‌ترین مراحل اجرای سازه است. هرگونه خطا در این مرحله می‌تواند بر ظرفیت باربری، شکل‌پذیری و عملکرد لرزه‌ای ساختمان اثر منفی بگذارد. برخی از اشتباهات متداول شامل موارد زیر است:
- پوشش ناکافی بتنی (کاور بتن) باعث تماس میلگرد با عوامل خورنده شده و منجر به بروز عوارضی مانند زنگ‌زدگی در میلگرد می‌شود.
- اشتباه دوم برخلاف خطای اول، استفاده بیش‌ازحد از کاور بتن است؛ پوشش بیش از اندازه، فاصله میلگردها از محور مقطع را افزایش داده و ظرفیت فشاری و خمشی ستون را کاهش می‌دهد.
- استفاده از میلگردهای زنگ‌زده، ترک‌خورده یا پوسته‌پوسته شده ممنوع است، زیرا این میلگردها مقاومت مکانیکی لازم را نداشته و عملکرد ستون را مختل می‌کند.
- قرار دادن میلگردها در یک طرف یا عدم رعایت تقارن در میلگردگذاری، منجر به تمرکز تنش و کاهش مقاومت خمشی ستون می‌شود.
- افزایش فاصله بین خاموت‌ها باعث کمانش میلگردهای طولی و شکست برشی ستون، مخصوصا در هنگام زلزله خواهد شد.
- وصله میلگردها در نواحی با بیشترین لنگر و برش (معمولا در نزدیکی اتصال ستون به تیر یا فونداسیون) طبق آیین‌نامه ممنوع است، مگر این‌که با تقویت ویژه و مطابق ضوابط خاص اجرا شود.
- در صورت عدم رعایت طول مهاری کافی، میلگرد تحت بارگذاری از بتن جدا شده و عملکرد ستون مختل می‌شود.
- در صورت استفاده از میلگردهایی با تعداد یا قطر کمتر از مقدار مورد نیاز، مقاومت ستون کاهش خواهد یافت.
- خم‌کاری میلگرد بدون شعاع خم مجاز، باعث ایجاد ترک‌های ریز و کاهش مقاومت کششی آن می‌شود.
سخن پایانی محک استیل درباره میلگردگذاری ستون
میلگردگذاری ستون یکی از عوامل اساسی و مهم برای استحکام و ایمنی هر سازه بتن‌آرمه است. رعایت دقیق ضوابط و اجرای صحیح این مرحله، نه‌تنها باعث افزایش مقاومت و شکل‌پذیری ستون می‌شود، بلکه تضمینی بر دوام و پایداری ساختمان در برابر تنش‌ها و فشارهای مختلف است و به همین دلیل توجه به جزئیات میلگردگذاری ستون، برای حفظ کیفیت ساخت و امنیت ساختمان اهمیت بسیاری دارد.
سوالات متداول
- حداقل ابعاد ستون بتنی چقدر است؟
حداقل ابعاد ستون بتنی معمولا به دلیل جلوگیری از مشکلات اجرایی و افزایش دوام و مقاومت سازه، طبق آیین‌نامه‌ها مشخص شده است. در اکثر استانداردها حداقل عرض ستون حدود 20 سانتی‌متر و حداقل عمق آن حدود 20 تا 30 سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود. ابعاد کمتر ممکن است باعث مشکلاتی در قالب‌بندی، بتن‌ریزی و جا‌گذاری میلگردها شود و هم‌چنین پوشش بتنی کافی برای جلوگیری از خوردگی میلگردها را فراهم نکند.
- میلگردگذاری ستون چه تاثیری روی پایداری سازه دارد؟
میلگردگذاری ستون باعث افزایش مقاومت کششی بتن می‌شود، چراکه بتن مقاومت کششی کمی دارد و میلگرد این کمبود را جبران می‌کند. در ضمن میلگردهای طولی و عرضی به ستون کمک می‌کند تا در برابر بارهای محوری، برشی و نیروهای جانبی مثل زلزله و باد مقاوم‌تر شده و از کمانش و ترک‌خوردگی بتن جلوگیری شود.
- چه ضوابط و معیارهایی برای انتخاب نوع و تعداد میلگردها در ستون وجود دارد؟
طبق آیین‌نامه‌های معتبر، باید حداقل درصد میلگرد طولی ستون (معمولا حدود یک تا هشت درصد) رعایت شود و میلگردها فاقد زنگ‌زدگی، ترک و خوردگی باشد. هم‌چنین قطر و تعداد میلگردها باید بر اساس بارگذاری و طراحی سازه تعیین گردد و پوشش بتنی حداقل 40 میلی‌متر باشد تا دوام و مقاومت حفظ شود.
- در صورت اجرای نادرست میلگردگذاری ستون، چه مشکلاتی رخ خواهد داد؟
اجرای نادرست میلگردگذاری ستون باعث کاهش ظرفیت باربری، کاهش شکل‌پذیری و عملکرد لرزه‌ای ستون، زنگ‌زدگی میلگردها، ترک‌خوردگی بتن، کمانش میلگردهای طولی و در نهایت شکست سازه‌ای می‌شود.
- فاصله و نحوه قرارگیری خاموت‌ها در ستون چگونه باید باشد؟
خاموت‌ها باید به گونه‌ای قرار گیرد که فاصله آن‌ها در بخش میانی ستون از حداقل مقادیر 16 برابر قطر میلگرد طولی، 48 برابر قطر خاموت یا 300 میلی‌متر بیشتر نباشد. در نواحی بحرانی نزدیک اتصال ستون به تیر یا فونداسیون، این فاصله می‌بایست به اندازه 75 تا 100 میلی‌متر کاهش یابد تا شکل‌پذیری و مقاومت افزایش پیدا کند.
- چرا رعایت طول مهاری میلگردها در ستون اهمیت دارد؟
رعایت طول مهاری میلگردها باعث می‌شود که نیروهای کششی و فشاری به‌درستی بین بتن و میلگرد انتقال یابد و از جدا شدن میلگردها در زیر بار جلوگیری شود. طول مهاری ناکافی باعث کاهش عملکرد سازه و احتمال شکست ناگهانی ستون می‌شود. طول مهاری بستگی به نوع میلگرد، کیفیت بتن و شرایط بارگذاری دارد و باید طبق آیین‌نامه‌ها دقیق محاسبه شود. استفاده از وصله‌های مکانیکی نیز در بهبود اتصال مهاری موثر خواهد بود.
- نقش خاموت‌ها در بهبود شکل‌پذیری ستون چیست؟
خاموت‌ها علاوه بر تامین مقاومت برشی، وظیفه محصور کردن میلگردهای طولی را دارد و از کمانش آن‌ها جلوگیری می‌کند. این محصورسازی باعث افزایش شکل‌پذیری ستون شده و ستون را در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله مقاوم‌تر می‌کند. گفتنی است کاهش فاصله خاموت‌ها در نواحی بحرانی ستون باعث افزایش ظرفیت شکل‌پذیری و جلوگیری از شکست‌های ناگهانی می‌شود. هم‌چنین استفاده از خاموت‌های مهندسی (خم 135 درجه) نسبت به خاموت‌های سنتی (خم 90 درجه) مقاومت و دوام بیشتری را فراهم می‌کند.
متا دیسکریپشن: میلگردگذاری ستون با رعایت اصول فنی و ضوابط آیین‌نامه‌ای، نقش اساسی در افزایش مقاومت و پایداری سازه‌های بتن‌آرمه ایفا می‌کند.
