اورلب میلگرد: کاربردها، استانداردها و جدول مقایسه روش‌ها

اورلب میلگرد فرآیندی است که در اکثر ساختمان‌های بزرگ، به ناچار و با هدف افزایش استحکام سازه انجام می‌شود. حتماً می‌دانید که طبق استاندارد ملی، میلگردها باید با طول ۱۲ متر در کارخانه‌ها تولید شوند تا جابجایی راحت‌تری داشته باشند؛ اما این مقدار طول، برای استفاده در ساختمان‌های بلند و مرتفع کافی نیست. بدون میلگرد هم نمی‌توان سازه‌ای مستحکم و مقاوم ساخت؛ در نتیجه، مهندسان باید راهکاری برای اتصال چند میلگرد به هم، می‌یافتند تا انتقال نیرو بین آن‌ها صورت بگیرد. اورلب میلگرد، یک روش اصولی و استاندارد است که در اغلب پروژه‌های عمرانی با ضوابط خاص اجرا می‌شود. در ادامه این مقاله از آهن صد، بیشتر با ویژگی‌ها، کاربردها و انواع مختلف این روش آشنا خواهید شد.

اورلب میلگرد چیست؟

عبارت اورلب میلگرد (Rebar Overlap)، به معنی هم‌پوشانی دو میلگرد روی یکدیگر است که منجر به افزایش طول آن‌ها می‌شود. زمانی که ابعاد پروژه، بیشتر از طول میلگرد باشد یا میلگردی با اندازه مناسب در دسترس نباشد، از این روش برای اتصال کمک گرفته می‌شود. اورلب میلگرد در سازه‌های بتن‌آرمه، برای انتقال نیرو و استحکام بخشیدن به ستون‌ها، تیرها و دال‌های بزرگ، انجام می‌گیرد. فرآیند اورلب یا اتصال دو میلگرد، به شیوه‌های مختلفی قابل اجراست که قانوناً باید تحت نظارت کارشناسان و مهندسان سازه باشد.

انواع اورلب میلگرد

اورلب میلگرد را می‌توان بر اساس نوع میلگردها و نحوه قرارگیری‌شان، به انواع مختلف تقسیم‌بندی کرد. انتخاب و اجرای هر یک از این انواع اورلب، به ویژگی‌های پروژه و میزان محدودیت آن بستگی خواهد داشت.

انواع اورلب بر اساس نحوه قرارگیری میلگردها:

اورلب میلگرد بطور کلی در دو حالت تماسی یا غیر تماسی انجام می‌شود که اجرای اورلب تماسی نیز به روش‌های استاندارد و گسترده قابل اجراست.

1. اورلب تماسی: در اورلب به روش تماسی، میلگردها کنار یکدیگر قرار می‌گیرند، در حالی که با کوپلر، سیم یا جوش به هم چسبیده‌اند. این نوع اورلب، معمولاً روی میلگردهای افقی در آرماتوربندی ساختمان اجرا می‌شود تا هنگام بتن‌ریزی ثابت بمانند.
2. اورلب غیر تماسی: اورلب غیر تماسی به گونه‌ای اجرا می‌شود که بتن، بین دو میلگرد فاصله می‌اندازد و آن‌ها را بدون تماس مستقیم، نگه می‌دارد. در این روش، فاصله آزاد بین میلگردها و میزان استفاده از بتن، باید توسط مهندسان سازه نظارت شود تا آسیب‌هایی مقل ترک‌خوردگی بتن رخ ندهد.
3. اورلب هم‌پوشانی استاندارد: در این حالت از اورلب، میلگردها روی یکدیگر قرار گرفته و تثبیت می‌شوند؛ بطوری که تنها بخش کوتاهی از آن‌ها به هم چسبیده است. اورلب هم‌پوشانی استاندارد، تحمل وزن و فشار خیلی زیاد را ندارد و برای کاربردهای معمولی مناسب است.
4. اورلب هم‌پوشانی گسترده: اورلب هم‌پوشانی گسترده اما، سطح تماس بیشتری بین دو میلگرد ایجاد می‌کند که باعث مقاوم‌تر شدن آن می‌شود. در این روش، طول هم‌پوشانی میلگردها بیشتر از روش استاندارد است و تحمل زیادی در مقابل فشار یا بارهای سنگین دارد.

انواع اورلب بر اساس نوع میلگرد:

اورلب ممکن است با استفاده از میلگردهای مختلف از جمله آجدار، ساده و با پوشش اپوکسی انجام شود؛ این به وزن و فشار باری که تحمل خواهد کرد بستگی دارد.

1. اورلب میلگرد ساده: اجرای اورلب روی میلگرد ساده، برخلاف پوششی که دارد، کمی سخت است؛ زیرا هنگام اتصال با سیم یا کوپلر، اصطکاک کمتری بین میلگردها ایجاد می‌شود و بهترین راه برای این اورلب، جوشکاری مستقیم خواهد بود.
2. اورلب میلگرد آجدار: اما بطور معمول در سازه‌های متوسط و بزرگ، از میلگرد آجدار برای اورلب استفاده می‌کنند؛ زیرا استحکام آن برای انتقال نیرو بین میلگردها مناسب است. برای اورلب میلگردهای آجدار، می‌توان از سیم مفتول، کوپلر، قلاب و روش جوشکاری برای اتصال استفاده کرد.
3. اورلب میلگرد با پوشش اپوکسی یا گالوانیزه: اورلب میلگرد با پوشش اپوکسی یا گالوانیزه هم یکی از راه‌های افزایش طول است که می‌تواند تا مدت زیادی در حالت ثابت قرار بگیرد. مقاومت در برابر خوردگی یا زنگ‌زدگی، از مزیت‌های اورلب این میلگرد است.

انواع اتصال اورلب میلگرد

در اورلب تماسی، روش‌های مختلفی برای چسباندن یا اتصال میلگردها وجود دارد که هر کدام، قادر به تحمل میزان خاصی از فشار یا وزن هستند. در ساختمان‌سازی، معمولاً میلگردها را با سیم مفتول، قلاب، جوشکاری و یا کوپلر به هم متصل می‌کنند تا در بلند مدت، همچنان ثابت بمانند.

• اتصال اورلب میلگرد با سیم

اتصال با سیم یا مفتول‌های فولادی، روشی مرسوم و نسبتاً ساده برای اورلب میلگردها است. در این روش، طول هم‌پوشانی میلگردها اهمیت زیادی دارد، چون هرچقدر یک سیم مقاومت داشته باشد، باز هم انعطاف‌پذیر است. یکی از ویژگی‌های خوب اتصال میلگرد با سیم، این است که قبل از بتن‌ریزی می‌توان آن را باز و بست یا اصلاح کرد.

• اتصال مکانیکی اورلب میلگرد (کوپلر یا وصله مکانیکی)

روش اتصال مکانیکی یا کوپلر میلگرد، نزدیک ۱۵ سال است که در ایران برای میلگردهای قطور و با طول زیاد، اجرا می‌شود. برای اورلب میلگرد در ستون، تیر یا فونداسیون ساختمان‌ها، می‌توان از وصله‌های مکانیکی مثل کوپلر انتهایی، کوپلر استاندارد، کوپلر جوشی و یا کوپلر تبدیل استفاده کرد که تحمل فشار سنگین را دارند. کوپلرها، قطعاتی مستحکم از جنس فلز هستند که در شرایط نسبتاً سخت، میلگرد را به خوبی ثابت نگه‌ می‌دارند. عملکرد اتصال مکانیکی در پروژه، به کیفیت کوپلر مورد استفاده و نحوه نصب آن بستگی دارد.

• اورلب با جوشکاری

در فرآیند اورلب، محکم بودن اتصالات یک موضوع فوق‌العاده حساس است؛ زیرا بار سنگین سازه، روی میلگردهای اورلب شده می‌افتد و اگر قادر به تحمل نباشند، آسیب‌های جدی ایجاد خواهد کرد. به همین علت، مهندسان سازه برای اورلب در پروژه‌های سنگین، روش جوشکاری میلگرد را اجرا می‌کنند که به صورت هم‌پوشانی یا جوشکاری انتهایی قابل انجام است. اورلب با جوشکاری انتهایی، یعنی میلگردها به صورت سر به سر متصل می‌شوند و ظاهری یک شکل با طول بیشتر پیدا می‌کنند. در صنعت ساختمان به این روش، اتصال لب‌به‌لب نیز گفته می‌شود.

• اتصال با قلاب انتهایی یا خم ۹۰/۱۳۵ درجه

قلاب انتهایی نیز می‌تواند یک روش اتصال برای اورلب میلگرد باشد اما خیلی قابل اتکا نیست؛ زیرا اگر درست اجرا نشود، موجب سستی و آسیب‌پذیری میلگردها خواهد شد. در این روش، یک میلگرد را به میزان ۹۰/۱۳۵ درجه خمکاری می‌کنند تا به میلگرد دیگر قلاب شود و طول آن‌ها روی هم افزایش پیدا کند. از آنجا که این نوع اتصال، تحمل فشار زیاد سازه را ندارد، بهتر است میلگردها با سیم یا مفتول فولادی، کنار هم تثبیت شوند. 

مقایسه روش‌های اتصال در اورلب میلگرد

هر یک از روش‌های اتصال در اورلب، بسته به ویژگی‌های خود، کاربرد خاصی دارند. بطور کلی هرچه پروژه یا سازه بزرگ‌تر باشد، اتصالات بیشتر و پیچیده‌تری لازم خواهد داشت. اما انتخاب میان روش‌های مختلف اورلب میلگرد، نیازمند شناخت ویژگی‌ها، مزایا و معایب هر کدام و تشخیص ارتباط آن‌ها با نیاز پروژه است. در جدول زیر، روش‌های اتصال در اورلب میلگرد از جنبه‌های مختلف بررسی و با هم مقایسه شده‌اند.

اورلب میلگرد ستون

یکی از کاربردهای اصلی اورلب میلگرد، افزایش طول ستون‌ها در ساختمان است که حساسیت زیادی هنگام اجرا نیاز دارد. وقتی ستون‌‌های یک طبقه از سازه به اتمام می‌رسد، سر تعدادی از میلگردها بیرون بتن‌ریزی قرار می‌گیرند که به آن‌ها میلگرد انتظار گفته می‌شود. برای اورلب، میلگردهای ستون طبقه بالا، به میلگردهای انتظار متصل می‌‌گردند تا افزایش طول ایجاد شود. این اتصال، معمولاً با سیم مفتول انجام می‌شود اما روش‌‌های جایگزین مثل کوپلر یا جوشکاری، گزینه‌های مطمئن‌تری هستند. همچنین  اگر میلگردهای انتظار دارای پوشش اپوکسی باشند، در مواجهه با فضای باز یا باران، احتمال زنگ‌زدگی یا تخریب آن‌ها کاهش می‌یابد. 

جدول اورلب میلگرد ستون

همانطور که گفته شد، به دلیل اهمیت ستون‌های سازه، اجرای اورلب میلگرد در آن‌ها حساسیت و دقت زیادی لازم دارد. چگونگی اورلب در ستون‌، به‌ویژه میزان هم‌پوشانی‌ها، بسته به نوع میلگرد و همچنین ابعاد سازه، متفاوت خواهد بود. از این رو، آیین‌نامه بتن ایران و مقررات ملی ساختمان، استانداردهایی برای اجرای اورلب میلگرد در ستون تعریف کرده‌اند که میزان هم‌پوشانی و بتن‌ریزی، در پروژه‌ها کاملاً دقیق و مشخص باشد. آیین‌نامه بتن در قسمت اورلب میلگرد ستون، به فرمول‌هایی برای محاسبه طول همپوشانی انواع میلگرد اشاره کرده که مقادیر جدول زیر، از همان طریق بدست آمده‌اند. 

اورلب میلگرد تیر

در سازه‌ها و پروژه‌های بزرگ، علاوه بر ستون‌، تیرهای بتن نیز طول زیادی دارند که لازم است با انواع میلگرد تقویت شوند. از آنجا که ابعاد این تیرها مجموعاً بیشتر از استاندارد طول میلگرد است، مجریان پروژه، باید برای آرماتوربندی، از روش اورلب میلگرد استفاده کنند. اتصال میلگرد تیر، معمولاً به روش‌های مختلف از جمله با وصله مکانیکی، سیم یا جوشکاری انجام می‌شود. اورلب میلگرد تیر، فرآیندها و محاسباتی دارد که در آیین‌نامه بتن با جزئیات به آن‌ها پرداخته شده است.

اورلب میلگرد دیوار برشی

انجام اورلب روی میلگردهای دیوار برشی، راهکار مناسبی برای افزایش طول و تقویت دیوار ساختمان‌های بزرگ است. مهندسان سازه، معمولاً برای پروژه‌هایی که عرض زیاد و ارتفاع بلند دارند، استفاده از دیوار برشی را پیشنهاد می‌کنند. در این دیوار که از ترکیب بتن با میلگردهای به‌هم تنیده ساخته می‌شود، معمولاً برای اتصال‌، هم روش اورلب تماسی (با سیم، جوش، کوپلر) و هم غیر تماسی (با بتن) قابل اجراست.

اورلب میلگرد بستر

میلگرد بستر، میلگردی است که معمولاً بین ردیف‌های آجر قرار می‌گیرد و دیوار را در مواجهه با تکانه‌هایی مثل زلزله، مقاوم می‌کند. میلگرد بستر، قطر و اندازه بسیار کوچکی دارد و اگر طول دیوار از آن بیشتر باشد، نیاز به اتصال یا اورلب روی یک میلگرد دیگر پیدا می‌کند. اورلب میلگرد بستر، معمولاً با سیم‌های مفتول یا وصله های مکانیکی مانند کوپلر انجام می‌شود تا زمان اجرای کمتری داشته باشد. اجرای صحیح اورلب میلگرد بستر، به نحوه جای‌گذاری یا نصب آن در دیوار و مواردی همچون ابعاد استاندارد میلگرد بستر، فاصله‌ بین میلگردها و آنالیز مورد استفاده، بستگی خواهد داشت.

مطلب مرتبط زمان مطالعه 9

میلگرد بستر چیست؟

میلگرد بستر، با نقش کلیدی در افزایش مقاومت دیوارهای سازه، یکی از اجزای مهم در مقاوم‌سازی ساختمان است. از این رو مهم است که اطلاعات کافی و کاملی در زمینه مشخصات، سایز، ابعاد و نوع پیاده سازی میلگرد بستر بدانید.

اورلب میلگرد تقویتی تیرچه

اجرای اورلب، روی میلگردهای تقویتی تیرچه نیز انجام می‌شود؛ چرا که این میلگردها باید در فرآیند آرماتوربندی خمکاری شده و چندین اتصال با یکدیگر ایجاد کنند. اورلب میلگرد تقویتی تیرچه، معمولاً با سیم مفتول یا کوپلر انجام می‌شود که باز و بست راحت‌تری داشته باشد. در آیین‌نامه بتن، نکاتی درباره اورلب میلگرد هنگام آرماتوربندی ذکر شده که می‌تواند به محاسبات و نحوه اجرای آن کمک زیادی کند.

اورلب میلگرد فونداسیون

فونداسیون، مهم‌ترین بخش هر سازه است که فشار و بار همه طبقات را تحمل می‌کند. فونداسیون همه ساختمان‌ها، از آرماتورهای به هم متصل تشکیل می‌شوند و در هر صورت، به اورلب میلگرد نیاز خواهند داشت. اورلب میلگرد فونداسیون، ممکن است به علت کمبود آرماتور و یا طول زیاد ساختمان نسبت به میلگرد انجام شود. اجرای اورلب در پی‌ریزی و فونداسیون سازه، به هر دو روش تماسی و غیرتماسی قابل انجام است که در روش‌ تماسی، جوشکاری میلگرد راهکار مطمئن‌تری نسبت به دیگر اتصالات است.

محاسبه اورلب میلگرد + فرمول

بطور کلی پیش از اجرای اورلب میلگرد، محاسبات و برآوردهایی لازم است که عموماً توسط مهندسان پروژه انجام می‌شود. اصلی‌ترین موضوع، تعیین طول هم‌پوشانی یا میزان اورلب است که به عوامل مختلفی بستگی دارد. مواردی همچون قطر میلگرد، نوع بتن (میزان مقاومت فشاری)، موقعیت میلگرد (بالایی یا پایینی بودن)، میزان پوشش بتن (کاور) و نوع میلگرد (کششی یا فشاری بودن)، در محاسبه طول اورلب تأثیر مستقیم خواهند داشت. در صنعت عمران، مقدار دقیقی برای طول اورلب مشخص نیست؛ اما مهندسان سازه، یک بازه حدودی برای آن تعیین کرده‌اند تا به محاسبات کند. در حالت عادی، میزان طول اورلب یا هم‌پوشانی، باید ۵۰ تا ۸۰ برابر قطر میلگرد مصرفی باشد. یعنی اگر شخصی بخواهد اورلب میلگردهایی با قطر ۴ سانتی‌متر را اجرا کند، باید حداقل ۲۰۰ و حداکثر ۳۲۰ سانتی‌متر هم‌پوشانی ایجاد کند. اما برای اورلب میلگرد ستون، دو فرمول وجود دارد که مهندسان می‌توانند با استفاده از آن‌ها، میزان تحمل بتن و طول میلگرد انتظار را محاسبه کنند.

راهنمای فرمول‌ها:

P’ = ظرفیت انتقال باریک میلگرد انتظار (کیلوگرم)

Ld = طول کلی فرورفتگی میلگرد انتظار در بتن

d = قطر میلگرد انتظار (سانتی‌متر)

Fs = تنش برشی مجاز در میلگرد را نشان می‌دهند.

δ = عرض اتصال/ مفصل

ضوابط اجرایی اورلب میلگرد و آیین نامه ها

طبق مقررات ملی ساختمان، استانداردهای بین‌المللی ACI 318 ،BS 8110 ،Eurocode 2 و آئین‌نامه بتن ایران، ضوابطی برای اجرای اورلب میلگرد در سازه‌ها وجود دارد. برخی از این ضوابط، در همه کشورهای جهان اجباری هستند اما برخی دیگر به عنوان پیشنهاد بوده و اجرا یا عدم اجرای آن‌ها به مهندسان سازه واگذار شده‌ است. موارد زیر، تعدادی از استانداردهای اجباری اورلب میلگرد در آیین‌نامه بتن کشور ما هستند:

• همپوشانی میلگردها باید حداقل 40 برابر قطر میلگرد مورد استفاده باشد. 
• میلگردها باید با استفاده از سیم یا وسایل دیگر به یکدیگر متصل شوند تا از اتصال ایمن اطمینان حاصل شود.
• مقطع باید به درستی در بالا و پایین فونداسیون یا ستون مهار شود.
• چیدمان میلگرد باید توسط یک مهندس حرفه‌ای طراحی شده و در نقشه های ساختمانی به تفصیل مشخص شود.
• چیدمان میلگرد بر اساس باری که فونداسیون یا ستون تحمل خواهد کرد، ارتفاع و اندازه پی یا ستون تعیین شود.

 بندهای ۴، ۹ و ۲۱ موجود در مبحث نهم آیین‌نامه، تمامی استانداردهای لازم برای اجرای اورلب میلگرد را به تفصیل شرح داده‌اند.

نکات اجرایی و خطاهای رایج

اینکه برای اورلب میلگرد، محاسبات و قواعد زیادی تعریف شده است، نشان از حساسیت زیاد آن دارد؛ به خصوص در پروژه‌های بزرگ، اگر اورلب میلگرد اشتباه اجرا شود، یا بخش‌هایی از سازه را مختل می‌کند و یا تاثیر چندانی بر مقاومت آن نمی‌گذارد. انتخاب طول کم برای هم‌پوشانی، اتصال همزمان چند میلگرد و عدم رعایت پوشش بتن (کاور)، جزء رایج‌ترین اشتباهات در اجرای اورلب هستند. همچنین در برخی موارد، اورلب روی مفصل یا فضای پلاستیک نصب می‌شود که شکننده است؛ گاهی اوقات نیز، سلامت بتن مفصل، پیش از اجرا بررسی نشده و میلگردها روی بتن سست یا اصطلاحاً ناحیه بحرانی قرار می‌گیرند. این خطاها، احتمال آسیب‌دیدگی مقطع و کل سازه را تا حد زیادی افزایش خواهند داد. در نتیجه، توصیه می‌شود هم در مرحله محاسبات پیش از اجرا و هم در مراحل اجرای اورلب میلگرد، با کارشناسان متخصص مشورت کرده و حتماً آیین‌نامه‌های رسمی را مطالعه کنید.

اما اغلب مشکلاتی که در اجرای اورلب برای سازه‌های مختلف ایجاد می‌شود، ناشی از بکارگیری میلگردهای ضعیف یا بی‌کیفیت است که قدرت تحمل بار را ندارند. عملکرد اورلب در سازه، تا حد زیادی به کیفیت میلگرد، ابعاد، وزن، آنالیز و میزان مقاومت کششی آن بستگی دارد؛ به همین علت توصیه می‌شود برای اجرای اورلب در پروژه خود، میلگردهای با کیفیت را از فروشندگان معتبر تهیه کنید.

قیمت میلگرد آجدار

میلگرد آجدار، یکی از پرکاربردترین مقاطع فولادی در سازه است که قیمت آن تأثیر زیادی بر هزینه‌های اجرای پروژه می‌گذارد. به همین دلیل، لازم است پیش از خرید و استفاده این محصول، از قیمت روز انواع مختلف، ابعاد، سایز، برند تولید کننده آن اطلاع داشته و بر اساس نوسانات بازار، خرید مطمئن داشته باشید.

جمع‌بندی

اورلب میلگرد، یکی از راه‌های مقاوم‌سازی و افزایش طول میلگرد است که به دو شیوه تماسی و غیر تماسی قابل اجراست. در سازه‌های بزرگ، می‌توان با وسایلی مانند سیم مفتول، وصله مکانیکی و میلگرد قلاب انتهایی یا با جوشکاری، میلگردهای کوتاه را به هم متصل کرد. به فرآیند اورلب میلگرد، هم‌پوشانی یا ارتقای میلگرد نیز گفته می‌شود که اجرای آن باید مطابق با استانداردها و آیین‌نامه‌های رسمی صورت بگیرد. از این روش، معمولاً برای افزایش استحکام ستون‌ها، تیرها و فونداسیون‌های بزرگ استفاده می‌شود. برای تعیین میزان استفاده از میلگرد، طول هم‌پوشانی و فاصله مقاطع با بتن، انجام برخی محاسبات ضروری است که باید توسط مهندسان و با کمک فرمول‌های خاص انجام شوند.

سؤالات متداول درباره اورلب میلگرد: