نحوه میلگرد گذاری در دال بتنی از مباحث جالب در زمینه مهندسی سازه است. برای آشنایی با این موضوع و توانایی طراحی آرماتور گذاری در دال بتنی نیز دو موضوع بسیار مهم وجود دارد. در مرحله اول توانایی کار با نرم‌افزارهای طراحی است. در این نرم‌افزارها می‌توان به دقت مواردی مثل برش پانچ و کنترل خیز دال را محاسبه کرد.
البته این محاسبات برای طراحی میلگردها در دال بتنی کافی نیست. علت این موضوع هم محاسبه نشدن اثرات مقررات ملی ساختمان توسط این نرم‌افزارها است. در بند نهم مقررات ملی ساختمان مباحث مرتبط با میلگرد گذاری در دال بتنی آمده است. از آنجا که پیش‌شرط طراحی آرماتور گذاری در دال بتنی آشنایی و تسلط بر این مباحث است؛ در این مقاله به تشریح موارد مرتبط با این موضوع در مقررات ملی ساختمان پرداخته‌ایم.
ضوابط اجرای میلگرد گذاری دال بتنی
در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، در کنار ضوابط اصلی محاسبات آرماتورهای خمشی، در دو بخش جداگانه به بررسی نحوه میلگرد گذاری در دال بتنی یک طرفه و دو طرفه پرداخته شده است. در ادامه به بررسی موارد مطرح شدن در این زمینه می‌پردازیم.
ضوابط میلگرد گذاری دال یک طرفه
به‌طور دقیق تر در این بخش ضوابط مرتبط با ملیگرد گذاری در دال‌های بتنی مسلح یک طرفه پرداخته شده است. در این ضوابط هدف این است که دال در یک امتداد با هدف تحمل خمش طراحی و اجرا شود.
بر اساس این بخش، دال‌های یک طرفه شامل سه حالت طراحی زیر هستند:
- دال های مرکب بتنی : این دال‌ها دارای اجزای جداگانه بتن ریزی شده هستند. اما در نهایت به شکلی با یکدیگر ترکیب می‌شوند که مانند یک سقف واحد، بارهای وارده را تحمل می‌کنند.
- دال های غیر مرکب بتنی: این دال‌ها به صورت درجا و بر روی سقف عرشه فولادی اجرا می‌شوند.
دال های تو پر
بندهای مرتبط با این دال‌ها در مقررات ملی ساختمان شامل ۹-۹-۶، ۹-۹-۶-۱، ۹-۹-۶-۲ و ۹-۹-۶-۲-۱ هستند.
میلگردهای حرارتی و جمع شدگی
نکته دیگر در دال‌های یک طرفه استفاده از آرماتور حرارتی و جمع‌شدگی است. این آرماتورها با هدف جلوگیری از تنش‌های حرارتی و جمع‌شدگی اجرا می‌شوند. آرماتورهای حرارتی باید عمود بر آرماتورهای خمشی باشند.
بندهای مرتبط با آرماتورهای حرارتی و جمع‌شدگی در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان شامل ۹-۹-۶-۳، ۹-۱۹-۴-۲، ۹-۱۹-۴-۳، ۹-۱۹-۴-۴، ۹-۱۹-۴-۵ و ۹-۱۹-۴-۶ است. در این بندها درباره نسبت سطح مقطع، فاصله، ضخامت و مقاومت تنشی میلگردهای حرارتی صحبت شده است.
به‌طور خلاصه و بر اساس این بندها، میلگردهای حرارتی در راستای خمشی دال طراحی و محاسبه می‌شوند. در حالی که راستای کوتاه یا غیر خمشی دال، عملا نیازی به میلگرد گذاری ندارد. از نظر علمی این نکته اینگونه تشریح می‌شود که وقتی به مصالحی در یک راستا نیرو وارد می‌شود؛ بر اساس خاصیت پواسون، در کنار راستای نیروی اعمال شده، در سایر راستاهای آن نیز تغییر شکل رخ می‌دهد. در بتن تازه نیز این موضوع قابل تشخیص است. مثلا وقتی بتن تازه خشک می‌شود؛ کاهش حجم و جمع‌شدگی آن در هر دو راستا بوده و ترک‌های ایجاد شده در بتن در دو راستای خمشی و غیرخمشی نشانه آن است.
در حالت عادی میلگردهای مورد استفاده در راستای خمشی از ترک خوردن بتن در این راستا جلوگیری می‌کند. با این حال در راستای غیر خمشی در صورت عدم استفاده از میلگردهای حرارتی و جمع‌شدگی، امکان ترک خورد وجود دارد. بر همین اساس مقررات ملی ساختمان اجبار کرده است که در راستای غیر خمشی و در دال های یک طرفه نیز از میلگردهای افت و حرارت استفاده کنیم تا از بروز این مشکل جلوگیری شود.
ضوابط میلگرد گذاری دال دوطرفه
دال‌های بتنی دو طرفه گزینه دیگری برای طراحی سقف هستند. در مورد ضوابط میلگرد گذاری این دال‌ها نکته مهم وجود اثر خمش در هر دو امتداد دال است. به همین دلیل نیز طراحی آرماتوربندی در این دال‌ها در هر دو امتداد انجام می‌شود. همچنین دال‌های دو طرفه می‌توانند مستقیما روی دیوارها یا ستون‌ها قرار گرفته (با یا بدون سرستون) و یا از تیرهای قرار گرفته بین تکیه‌گاه‌ها استفاده کنند.
بر اساس موارد گفته شده، دال‌های دو طرفه شامل طرح‌های زیر است:
- دال مشبک یا دال با تیرچه های دو طرفه یا بدون قطعات پرکننده بین تیرچه ها
- دال غیر مرکب درجا بر روی عرشه فولادی
دال تو پر
دال مرکب بتنی که دارای اجزای جداگانه بتن ریزی شده هستند. اما در نهایت به شکلی با یکدیگر ترکیب می‌شوند که مانند یک سقف واحد، بارهای وارده را تحمل می‌کنند.
ضوابط مرتبط با این بخش را می‌توانید در بندهای ۹-۱۰-۷-۱ و ۹-۱۰-۷-۱-۱ مقررات ملی ساختمان بیابید.
نکته مهم اینکه در محاسبه میلگردهای مورد استفاده در هر راستای دال، مانند تیرهای بتن مسلح، باید آن را تحت لنگرهای خمشی حداکثری طراحی نمود. همچنین عرض واحد را در نظر گرفت. در نهایت میزان میلگردهای به دست آمده برای عرض واحد را به عرض کل تعمیم داد. به‌طور دقیق‌تر و برای درک فرمول حداقل آرماتور خمشی مورد استفاده در دال‌های دو طرفه به بند ۹-۱۰-۷-۱-۲ مقررات ملی ساختمان مراجعه کنید.
تفاوت میلگرد گذاری دال یک طرفه با دو طرفه
بطور خلاصه نحوه میلگرد گذاری دال بتنی تفاوت اصلی قابل ذکر بین آنها است. در دال های یک طرفه میلگرد گذاری در یک راستا و در دال‌های دو طرفه میلگرد گذاری در هر دو راستا انجام می‌شود. این نکته نیز ناشی از وجود یا نبود نیروی خمشی در هر دو راستا است. به‌طور دقیق‌تر در دال یک طرفه انتخاب نوار به عرض واحد در یک راستا خواهد بود.
به همین دلیل نیز طراحی میلگردها به عنوان لنگر خمشی حداکثری، دقیقا مانند آرماتور تیر انجام می‌شود. البته در راستای دیگر همچنان میلگردهای حرارتی و جمع شدگی وجود دارد. نکته مهم اینکه در دال دو طرفه اگر مقدار میلگرد خمشی محاسبه شده از مقدار میلگرد حرارتی و جمع شدگی کمتر باشد؛ دیگر نیازی به طراحی آرماتور خمشی به صورت جداگانه نیست.
انواع میلگرد به کار رفته در دال بتنی
انواع گوناگونی از میلگرد برای طراحی آرماتور بندی سقف دال بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین این میلگردها نام و کاربردهای متفاوتی دارند. در این بخش از وبسایت رایان پی بتن مقاله می‌خواهیم با این میلگردها آشنا شده تا درک بهتری از چرایی به کار بردن آنها در دال‌های مختلف را به دست آوریم.
میلگرد خمشی
این میلگردها نقش اصلی را در دال بازی می‌کنند. به‌طور دقیق‌تر این میلگردها از نوع خمشی تحتانی دال هستند. همچنین این میلگردها دارای دو نوع مستقیم و خم هستند. البته این دو در ابتدا تفاوتی با یکدیگر ندارند. بلکه میلگردهای خم با خم کردن انتهای میلگرد (نزدیک تکیه‌گاه دال و به صورت ۹۰ درجه) به وجود می‌آید.
این کار کمک می‌کند تا میلگرد از سفره میلگرد تحتانی وارد سفره میلگرد بالایی شود. در اغلب طرح‌های اجرای میلگرد گذاری دال بتنی، میلگردهای خمشی مستقیم و خم به صورت یک در میان جایگذاری می‌شوند. همچنین اگر ضخامت دال بتنی کمتر از ۱۵ سانتی‌متر باشد؛ ضرورتی برای استفاده از میلگرد خم وجود نداشته و می‌توان تمام کار را با میلگرد مستقیم اجرا نمود.
میلگرد حرارتی و جمع شدگی
در مورد میلگردهای حرارتی و جمع‌شدگی پیش از این صحبت کردیم. این میلگردها نقشی ضرورتی در کاهش ترک‌های سازه بتنی پس از خشک شدن دارند. این مدل میلگردها باید به صورت عمود بر راستای خمشی سازه کار گذاشته شوند. همچنین وجود میلگردهای حرارتی و جمع‌شدگی علاوه بر نقش اصلی خود، یک‌پارچگی مش دال را در هر دو راستای آن بهبود می‌دهد.
میلگرد سنجاقی
از این میلگردها برای برش دال و کنترل پیچش آن استفاده می‌شود. محل قرارگیری آنها نیز لبه ناپیوسته دال است. نکته مهم اینکه برای نصب میلگرد سنجاقی باید میلگرد مونتاژی نیز وجود داشته باشد. در واقع وجود هر دو نوع میلگرد امکان محکم کردن آنها را به کمک سیم مفتول فراهم می‌کند. نصب محکم میلگرد سنجاقی برای جلوگیری از حرکت آنها در زمان بتن ریزی بسیار ضروری است.
اگر می‌خواهید درباره ضوابط مرتبط با انواع میلگردها به مقررات ملی ساختمان مراجعه کنید؛ می‌توانید بندهای ۹-۱۰-۷-۳-۲، ۹-۲۱-۲-۱، ۹-۲۱-۲-۱-۱، ۹-۲۱-۲-۱-۲ و ۹-۲۱-۲-۱-۳ را بررسی نمایید.
آشنایی با انواع پانل های سقف
یک سقف دال بتنی را می‌توان به چند پانل مختلف تقسیم‌بندی کرد. بنابر نوع جایگذاری، هر پانل ویژگی خاص خود را دارد. همچنین در هر پانل لبه ناپیوسته یا بُعد ناپیوسته موضوعی تعیین‌کننده است. برای درک دقیق‌تر این مفهوم به تصویر زیر نگاه کنید:
در تصویر بالا هر شماره نمایان‌گر یک پانل در یک سقف فرضی است. بر اساس تصویر بالا می‌توان درک بهتری از انواع پانل‌ها و ویژگی آنها داشت. بر اساس این تصویر می‌توان پانل‌ها را به شرح زیر توصیف کرد:
- پانل ۱ : دال با چهار لبه ساده (دال روی دیوار اجرا شده و فاقد اتصال گیردار می‌باشد.)
- پانل ۲ : دال با چهار لبه پیوسته
- پانل ۳ : دال با دو لبه ناپیوسته بلند
- پانل ۴ : دال با دو لبه مجاور ناپیوسته (گوشه سقف)
- پانل ۵ : دال با دو لبه ناپیوسته کوتاه
- پانل ۶ : دال با یک لبه پیوسته (لبه بلند)
- پانل ۷ : دال با یک لبه پیوسته (لبه کوتاه)
- پانل ۸ : دال با یک لبه ناپیوسته (لبه بلند)
- پانل ۹ : دال با یک لبه ناپیوسته (لبه کوتاه)
آشنایی با پانل‌های مختلف یک سقف برای درک صحیح مقررات ملی ساختمان در این زمینه ضروری است. بنابراین با توجه به توضیحات داده شده می‌توانید به مطالعه بند ۹-۱۰-۷-۳-۳ در این مقررات بپردازید. به‌طور خلاصه این بند درباره ضوابط مرتبط با مهار و تامین طول گیرایی میلگردهای مورد استفاده در دال، طی سه بخش مختلف توضیح داده است.
به عنوان مثال دالی را در نظر بگیرید که از یک طرف ادامه‌دار و از طرف دیگر محدود شده است. در این شرایط نحوه میلگرد گذاری دال بتنی بر اساس بند مقررات ملی ساختمان شامل استفاده از میلگرد خمشی مثبت در آرماتور تحتانی موازی با لبه پیوسته دال است. همچنین فاصله ۱۵ سانتی‌متری در داخل تیرها نیز ویژگی دیگر این دال است.
از سویی میلگردهای خمشی منفی برای آرماتورهای فوقانی هم موازی با لبه پیوسته دال ادامه پیدا می‌کنند. این میلگردها در انتها به روش خم و قلاب مهار می‌شود. نکته پایانی نیز اینکه میلگردهای فوقانی و تحتانی در لبه پیوسته باید به‌صورت مستقیم مهار شوند.
میلگرد گذاری دال های با تیر
بند ۹-۱۰-۷-۳-۴ مهم‌ترین بند مرتبط با این موضوع است. این بند به آرماتور گذاری در گوشه‌های خارجی دال‌ها می‌پردازد. به‌طور خلاصه در یک دالِ با تیر، با پیچش در گوشه‌های دال تحت بارگذاری روبه‌رو هستیم. بنابراین باید علاوه بر میلگردهای خمشی اصلی، از میلگردهای ویژه‌ای در گوشه‌های دال استفاده کرد.
بند مورد اشاره در مقررات ملی ساختمان دقیقا به جزئیات این موضوع از جمله طول و نحوه چینش آرماتورها پرداخته است. از آنجا که این بند کمی پیچیده است؛ در ادامه تصویری از آیین‌نامه بتن ایالات متحده (ACI) را با هدف درک بهتر موضوع آورده‌ایم.
میلگرد گذاری دال های بدون تیر
برای درک ضوابط مرتبط با میلگرد گذاری دال‌های بدون تیز نیز باید به بند ۹-۱۰-۷-۳-۵ مقررات ملی ساختمان مراجعه کنید. در این بند به بررسی ضوابط آرماتور گذاری دال‌های تخت (بدون تیر) و قارچی (دارای سرستون) پرداخته شده است. از آنجا که جزئیات این بخش مشابه محاسبات میلگرد گذاری دال‌های دوطرفه است؛ از بازگویی مجدد آن پرهیز می‌کنیم.
در نهایت امیدواریم با مطالعه این مقاله و مراجعه به بندهای اشاره شده در مقررات ملی ساختمان نحوه میلگرد گذاری دال بتنی برای شما قابل درک‌تر شده باشد. این موارد کمک می‌کند که قیمت اسلب بتنی طراحی شده نیز در نهایت بصرفه‌تر شده و اجرای راحت‌تر و سریع‌تری داشته باشد.
همچنین فراموش نکنید که در هر دو حالتِ یک یا دو طرفه دال بتنی، مسئله تنها محاسبه میزان استفاده از میلگرد خمشی نیست. به عبارت دیگر شما باید جزئیات بیشتری از جمله ویژگی‌های ذاتی مصالح و رفتار دال را نیز در طراحی خود در نظر بگیرید.