آرماتور چیست؟

یکی از اصلی‌ترین چالش‌ها در صنعت ساختمان سازی تقویت سازه‌های بتنی، به منظور افزایش مقاومت سازه در شرایط متفاوت است. برای این منظور از آرماتورها استفاده می‌شود. در واقع آرماتورها منجر به افزایش مقاومت و استحکام سازه‌ها در برابر نیروهای کششی، خمشی و پیچشی می‌شوند و مقاومت کششی بتن را افزایش می‌دهد. آرماتورها به طور معمول درون بتن قرار می‌گیرند تا مقاومت کششی بتن را جبران کنند و باعث افزایش استحکام و دوام سازه‌ها شوند. به همین دلیل، آشنایی با آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. در ادامه این مقاله از آهن صد، انواع آرماتور، فرآیند آرماتوربندی، مزایا و نکات مهم در انتخاب آرماتور را بیان می‌کنیم. 

تعریف آرماتور

نوعی از میلگردهای تغییر شکل یافته که آماده قرار گیری در بتن هستند، را آرماتور می‌گویند. آرماتورها معمولا به صورت زنجیره‌ای به هم متصل می‌شوند و با همان شکل درون بتن قرار می‌گیرند. این اتصال زنجیره‌ای آنها باعث می‌شود که مقاومت کششی بتن افزایش یابد و برای بتن آرمه و مسلح مناسب باشند. اما، در برخی از موارد آرماتور و میلگرد با یکدیگر اشتباه گرفته می‌شوند که باید بدانید میلگردها نوعی مقاطع فولادی هستند که به صورت آجدار و ساده با سطح مقطعی دایره‌ای شکل در سایزهای مختلف به بازار عرضه می‌شوند. در حالی که آرماتورها در اصل میلگردهای تغییر شکل یافته هستند. 

برای تبدیل میلگرد به آرماتور، ابتدا نیاز است که میلگردها بر اساس طول‌های مورد نیاز برای پروژه، برش داده و خمکاری شوند. سپس، میلگردهای خمکاری شده، با استفاده از سیم‌های گالوانیزه به صورت زنجیره‌ای بهم متصل می‌شوند و به عنوان آرماتور در بتن قرار می‌گیرند. 

انواع آرماتور

به طور کلی، آرماتورها بر اساس نقش و عملکردشان در سازه‌ها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که می‌توان گفت هر یک برای تحمل نیروهای خاص و تقویت بخش‌های مختلف سازه طراحی شده‌اند. انواع آمارتور عبارتند از: 

• آرماتورهای طولی: میلگردهایی که در تیر و ستون‌های ساختمان استفاده می‌شوند و به صورت طولی و در راستای محور اصلی سازه قرار می‌گیرند، آرماتور طولی می‌گویند. وظیفه آرماتورهای طولی تحمل نیروهای کششی و فشاری سازه است که معمولا از میلگردهای A3 با قطر 10 تا 50 میلی‌متر استفاده می‌کنند. 
• آرماتورهای عرضی: آرماتورهای عرضی یا خاموت، به صورت عرضی یا عمود بر آرماتورهای طولی قرار می‌گیرند. از این نوع آرماتور برای افزایش مقاومت سازه در برابر نیروهای برشی و جلوگیری از آسیبی هایی مانند ترک‌خوردگی بتن در نقاط بحرانی تیرها و ستون‌ها استفاده می‌شود. میلگردهای A2 و A3 با قطر 6 تا 12 معمولا برای آرماتور عرضی بکار می‌روند.
• آرماتورهای خمشی: این نوع آرماتورها معمولا برای سازه‌هایی که تحت تاثیر نیروهای خمشی هستند، ابکار می‌روند و معمولا در تیرها و دال‌ها قرار می‌گیرند. این آماتورها به صورت افقی و مورب نصب می‌شوند و سازه را در برابر بارهای متمرکز یا گسترده تقویت می‌کنند. 
• آرماتورهای پیچشی: این آرماتور ترکیبی از آرماتور طولی و عرضی است که برای مقابله با نیروهای پیچشی در پل‌ها و سازه‌های عمرانی استفاده می‌شود. به طور معمول از میلگرد A3 و A4 برای ساخت آرماتور پیچشی استفاده می‌شود.

آرماتورهای پیش‌تنیده و پس‌تنیده

یکی از روش‌های پیشرفته که امروزه برای تقویت بتن‌ها استفاده می‌شود، آرماتورهای پیش‌تنیده و پس‌تنیده است. استفاده از این روش‌ها بهره‌وری در سازه‌های بتنی را افزایش می‌دهد. آرماتورهای پیش تنیده شامل کابل‌ها و مفتول‌های فولادی می‌شوند که قبل از ریختن بتن، تحت کشش قرار می‌گیرند. سپس، بتن اطراف آرماتورها ریخته و سفت می‌شوند. این تکنیک باعث ایجاد تنش فشاری در بتن و تنش کششی در فولاد می‌شود و معمولا برای تیرها، دال‌ها، سازه‌های بتنی، پل‌های کوچک و قطعات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مزایای استفاده از روش آرماتور پیش‌تنیده شامل کاهش ترک‌خوردگی، کاهش وزن سازه و نصب سریع و آسان است. 

در مقابل، در روش پس‌تنیده بتن ابتدا ریخته می‌شود و پس از  سفت شدن، آرماتورها داخل غلاف‌هایی کشیده می‌شوند. کشیده شدن آرماتورها درون غلاف‌ها استفاده جک‌های هیدرولیکی انجام می‌شود. روش پس‌تنیده برای جلوگیری از خوردگی با دوغاب بسیار مناسب است. مزایای استفاده از آرماتور پس‌تنیده، دهانه‌های بزرگ‌تر، کاهش خزش و جمع‌شدگی و مناسب برای سازه‌های پیچیده است. 

فرآیند آرماتوربندی

عموما آرماتوربندی شامل مراحل کلیدی است که به ترتیب زیر انجام می‌شود: 

1. مشخص کردن نوع و اندازه میلگرد: در مرحله اول، باید نوع، سایز و اندازه میلگردها متناسب با نیاز پروژه،  توسط مهندسان و پیمانکاران مشخص شود. سپس، میلگردی با کیفیت توسط متخصصان بر اساس نقشه مهندسی، انتخاب شود که این می‌تواند تضمین کننده ایمنی سازه باشد. 
2. برش و خمکاری میلگرد: در مرحله بعد، میلگرد‌ها بر اساس اندازه‌های مشخص شده برش داده می‌شوند. همچنین، در برخی از موارد میلگردها را می‌توان با استفاده از  دستگاه خم کن یا به صورت دسته به شکل مورد نظر تبدیل کرد. پس از شکل دهی، خمکاری بر اساس شکل سازه و نقشه مهندسی انجام می‌شود.
3. قرار دادن میلگردها: پس از برش و خمکاری، میلگردها را بر اساس نقشه اجرایی پروژه در موقعیت‌های مناسب با فاصله‌های مشخص، قرار می‌دهند. البته برای قرار دادن میلگردها نیاز به نظارت مهندسان متخصص در طول فرآیند است.
4. اجرای فرایند آرماتوربندی: میلگردهای قرار گرفته شده با استفاده از سیم‌های آرماتوربندی به یکدیگر متصل می‌شوند. البته می‌توان برای اتصال مقاوم‌تر، انتهای دو آرماتور را بهم جوش داد که نیاز به فردی متخصص دارد. به طور کلی، انجام این مرحله باید توسط فردی متخصص که مهارت کافی در اجرای فرایند آرماتوربندی دارد، انجام شود.  
5. کنترل نهایی: در آخر باید تمامی بخش‌ها دوباره کنترل شوند تا از اتصالات و فواصل بین میلگردها اطمینان حاصل شود. 

توجه داشته باشید که فاصله بین میلگردها و قالب بتنیی باید دقیق و درست باشد تا استحکام و ایمنی سازه تضمین شود. برای اطمینان می‌توانید از اسپیسر یا فاصله دهنده استفاده کنید تا پوشش بتنی به صورت یکنواخت ایجاد شود. همچنین، برای اینکه آرماتوربندی را انجام دهید، به برخی از ابزار و تجهیزات نیاز دارید.  از مهم‌ترین ابزارها و تجهیزات مورد نیاز شامل میلگرد بر، خم‌کن، سیم آرماتور بندی، انبر، قیچی ،گیره و قالب‌های نگهدارنده هستند.

مزایای استفاده از آرماتور در بتن

استفاده از آرماتور در بتن در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی، مزایای زیادی دارد که عبارتند از: 

• افزایش مقاومت کششی بتن: از آنجا که بتن در مقابل نیروهای کششی مقاومت پایینی دارد که برای افزایش مقاومت آن از آرماتور استفاده می‌شود.
• بهبود دوام و پایداری سازه: استفاده از آرماتورها می‌تواند دوام و پایداری سازه را در مقابل شرایط محیطی مختلف افزایش می‌دهد. همچنین، باعث افزایش طول عمر مفید سازه و کاهش هزینه‌ها نیز می‌شود.
• کاهش خطر ترک‌خوردگی و شکست: از آنجا که آرماتور باعث افزایش مقاومت کششی سازه می‌شود، می‌تواند از متمرکز شده بارهای وارد به یک نقطه جلوگیری کند و خطرات احتمالی سازه مانند ترک خوردگی و شکست آن را نیز کاهش می‌دهد. 
• افزایش انعطاف‌پذیری سازه‌ها: به دلیل وجود آرماتورها در بتن‌های آرمه یا مسلح، انعطاف‌پذیری آنها افزایش یافته است و احتمال تخریب سازه در شرایط بحرانی کاهش پیدا کرده است. 
• کاهش هزینه‌های پروژه: با افزایش ایمنی و استحکام در سازه‌ها به وسیله آرماتور، نیاز به تعمیرات کاهش پیدا می‌کند و در نتیجه هزینه‌های کلی پروژه نیز کاهش پیدا می‌کند. 

تفاوت آرماتور با میلگرد

همانطور که گفته شد، برخی از افراد آرماتور و میلگرد را با یکدیگر اشتباه می‌گیرند. اما این دو اصطلاح با هم تفاوت‌هایی دارند که در آنها می‌تواند به شما در نحوه استفاده از آنها کمک کند. تفاوت آرماتور با میلگرد در جدول زیر لیست شده‌ است: 

انواع میلگردهای مورد استفاده در آرماتوربندی

میلگرد ها در انواع و حالت‌های مختلفی تولید می‌شوند که در آرماتوربندی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه، انواع میلگرد مورد استفاده در آرماتوربندی را به همراه کاربرد و ویژگی‌ها شرح می‌دهیم. 

• میلگرد ساده (A1): این نوع از میلگردها دارای سطحی صاف و بدون آج هستند و از انعطاف‌پذیری بالا، استحکام و مقاومت خوب برخوردار هستند. میلگرد ساده مقاومت کششی کمتری نسبت به میلگردهای آجدار دارند و به طور کلی برای ساخت خاموت‌ها در آرماتوربندی، جوشکاری و تولید سیم‌های مفتول مورد استفاده قرار می‌گیرند. 
• میلگرد آجدار (A2، A3، A4): این نوع از میلگردها دارای آج‌هایی بر سطح خود هستند که چسبندگی بین بتن و میلگرد را افزایش می‌دهد. این نوع از میلگردها از مقاومت کششی و فشاری بیشتری نسبت به میلگرد ساده برخوردار هستند و بیشتر برای آرماتوربندی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال از میلگرد A2 برای خاموت‌گذاری، تیرچه‌ها و بخش‌هایی که به انعطاف بیشتری نیاز استفاده می‌شود. در حالی که از میلگرد A4 برای فونداسیون پروژه‌هایی مانند پل‌ها، سدها و سازه‌های سنگین به دلیل سختی و مقاومت به شدت بالا استفاده می‌شود. 

نکات مهم در انتخاب و استفاده از آرماتور

انتخاب و استفاده درست از آرماتورها می‌تواند نقش مهمی در استحکام و مقاومت بیشتر سازه ایفا کند. مهم‌ترین نکات مربوط آرماتورها شامل موارد زیر هستند: 

• معیارهای انتخاب آرماتور مناسب: انتخاب آرماتور باید بر اساس نوع و نیاز پروژه انجام شود و اقتصادی و مقرون به صرفه باشد. میلگردها باید با توجه به نوع پروژه و میزان نیروهای وارده بر آن  (کششی، خمشی، برشی) انتخاب و خریداری شوند تا ایمنی و مقاومت سازه تضمین شود. همچنین، میلگردهای مورد استفاده باید تمیز و بدون هیچ خراش،خوردگی و زنگ‌زدگی باشند. 
• استانداردها و مقررات مرتبط: برای اطمینان از کیفیت و مقاومت آرماتور، میلگردها باید بر اساس استانداردهای بین‌المللی تولید شده باشند و مشخصات فنی آن باید مطابق با نیاز پروژه باشد. همچنین، میلگردها باید در فاصله‌های مشخص بر اساس نقشه اجرایی چیده شوند و برای جلوگیری از هر گونه خوردگی و آسیب، با  پوشش‌های بتنی پوشیده شوند. 
• نکات ایمنی در حمل و نصب آرماتورها: آرماتورها را باید با استفاده از تجهیزات مناسب حمل شوند تا از هر گونه آسیب به آنها جلوگیری شود. همچنین، محل نصب باید پایدار باشد و از ابزارهای استاندارد برای برش و خمکاری استفاده شود. 

مشکلات و چالش‌های رایج در آرماتوربندی

آرماتوربندی ممکن است که در زمان نصب با مشکلات و چالش‌هایی روبه‌رو شود که می‌تواند ایمنی سازه را به خطر بیندازد. مهم‌ترین مشکلی که برخی از مهندسان به آن توجهی ندارند، فاصله چیدمان میلگردها است. عدم رعایت فاصله مناسب میلگردها، استفاده از میلگرد بی کیفیت و اتصال نادرست آنها، می‌تواند مقاومت، استحکام و پایداری سازه را کاهش دهد. در برخی از موارد هم ممکن است که خمکاری میلگردها به درستی انجام نشود و با پوشش بتنی مناسبی پوشیده نشوند که این باعث کاهش مقاومت سازه و افزایش خطر زنگ‌زدگی می‌شود. 

برای پیشگیری از این مشکلات، باید مهندسان و پیمانکاران از قرارگیری میلگردها بر اساس نقشه اجرایی سازه و استانداردهای فنی  اطمینان حاصل کنند. همچنین، باید فاصله قرارگیری میلگردها با استفاده از اسپیسرهای، دقیق اندازه گیری شود تا ایمنی و پایداری سازه تضمین شود. البته بهتر است که برای اتصال آرماتورها از سیم آرماتوربندی مقاوم یا جوشکاری استفاده شود تا سازه پایدار و محکم بماند. در آخر، پس از نصب مهندسان کنترل کیفی انجام دهند تا ار نصب صحیح اطمینان کافی حاصل شود. 

نتیجه‌گیری

آرماتورها در اصل تغییر شکل یافته میلگردها هستند که برای افزایش مقاومت کششی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. با استفاده از آرماتورها می‌تواند استحکام، مقاومت، پایداری و عمر مفید سازه را افزایش دهد که اجرای صحیح آرماتوربندی از اهمیت بالایی برخوردار است. به همین دلیل، باید بر اساس استانداردهای فنی، با فاصله مناسب و مطابق بر نقشه اجرایی نصب شوند.

سوالات متداول آرماتور چیست: