مقدمه
میلگرد دال بتنی یکی از اجزای کلیدی در سازههای بتنی است که به منظور افزایش مقاومت کششی دالهای بتنی به کار میرود. بتن به طور طبیعی در برابر فشار مقاومت بالایی دارد، اما در برابر کشش ضعیف عمل میکند. برای جبران این ضعف، میلگردهای فولادی در داخل دال بتنی قرار میدهند تا نیروهای کششی را تحمل کرده و از ترک خوردگی و شکست سازه جلوگیری کنند. این میلگردها معمولاً به صورت شبکهای درون دال توزیع میشوند و میتوانند به شکل میلگردهای ساده، آجدار یا مشهای فلزی پیش ساخته باشند. محاسبه حداقل میلگرد دال بتنی اهمیت زیادی در طراحی سازه دارد، زیرا مقدار، قطر، فاصله و نحوه قرارگیری میلگردها تأثیر مستقیم بر مقاومت، پایداری و دوام دال خواهد داشت.
استفاده از مقدار ناکافی میلگرد میتواند منجر به کاهش ظرفیت باربری و ترک خوردگی زود هنگام شود، در حالی که استفاده بیش از حد از آن باعث افزایش هزینهها و کاهش کارایی اقتصادی پروژه خواهد شد. مهندسان سازه معمولاً بر اساس استانداردهای طراحی، مانند آییننامههای بتن مسلح (ACI یا مقررات ملی ساختمان)، و با توجه به بارهای وارد بر دال، ضخامت دال، و شرایط محیطی، مقدار بهینه میلگرد را تعیین میکنند. در ادامه این مقاله قصد داریم به بررسی بیشتر این موضوع بپردازیم. پس برای کسب اطلاعات بیشتر با ما همراه شوید.
دال بتنی چیست و انواع آن کدام است؟
دال بتنی یک عنصر سازهای افقی است که برای انتقال بارهای ثقلی به تیرها و ستونها در ساختمانها، پلها و دیگر سازههای بتنی استفاده میشود. این دالها معمولاً از بتن مسلح ساخته میشوند و وظیفه توزیع بار و ایجاد سطحی صاف و مقاوم را بر عهده دارند. ضخامت و نوع دال بسته به شرایط بارگذاری، دهانههای سازه و نیازهای اجرایی متغیر است.
انواع دال بتنی
دال یک طرفه: زمانی که نسبت طول به عرض دال بیشتر از ۲ باشد، بارها عمدتاً در یک جهت منتقل میشوند و میلگردهای اصلی در همان جهت قرار میگیرند.
دال دو طرفه: در صورتی که نسبت طول به عرض کمتر از ۲ باشد، بارها در دو جهت منتقل شده و میلگردگذاری در هر دو جهت انجام میشود.
تخت (بدون تیر): این نوع دال مستقیماً روی ستونها قرار دارد و برای کاهش وزن و افزایش سرعت اجرا به کار میرود.
دال با تیر (دال و تیر): بر روی تیرها قرار گرفته و به دلیل داشتن تکیهگاههای بیشتر، ظرفیت باربری بالاتری دارد.
مشبک (وافل): دارای حفرههایی در قسمت زیرین است که باعث کاهش وزن سازه و افزایش مقاومت خمشی میشود.
پیش تنیده: در این نوع، کابلهای فولادی تحت کشش قرار گرفته و درون دال قرار داده میشوند تا ظرفیت باربری افزایش یابد و ضخامت دال کاهش یابد.
هر نوع دال بسته به نیاز پروژه و شرایط اجرایی، مزایا و محدودیتهای خاص خود را دارد و انتخاب مناسبترین گزینه تأثیر بسزایی در عملکرد و دوام سازه خواهد داشت.
میلگرد دال بتنی چیست و در چه صورتی مورد استفاده قرار میگیرد؟
میلگرد دال بتنی نوعی آرماتور فولادی است که در داخل دالهای بتنی به کار میرود تا مقاومت کششی سازه را افزایش دهد. بتن ذاتاً در برابر نیروهای فشاری مقاوم است، اما در برابر کشش ضعف دارد. برای جبران این ضعف، میلگردها به صورت شبکهای در دال بتنی تعبیه میشوند تا ترک خوردگی را کاهش دهد و ظرفیت باربری را بهبود بخشند. این میلگردها میتوانند به شکل میلگرد ساده، آجدار یا توری مش باشند و در لایههای مختلف دال، بسته به نوع طراحی، قرار میدهند.
موارد استفاده از میلگرد در دال بتنی شامل شرایطی است که دال نیاز به تحمل بارهای سنگین یا جلوگیری از ترکخوردگی دارد. در دالهای یک طرفه و دو طرفه، میلگردها باتوجه به نحوه انتقال بار و نسبت ابعاد دال به کار میروند. همچنین، در سازههایی مانند ساختمانهای بلند مرتبه، پلها، پارکینگهای طبقاتی و کف سازیهای صنعتی که نیاز به افزایش مقاومت و دوام دارند، از میلگردهای تقویتی استفاده میشود. در برخی موارد، مانند دالهای پیشتنیده، ممکن است کابلهای فولادی جایگزین میلگردهای سنتی شوند تا عملکرد بهتری در برابر نیروهای کششی ایجاد شود.
نحوه محاسبه حداقل میلگرد دال بتنی مورد نیاز چقدر است؟
محاسبه حداقل میلگرد مورد نیاز در دال بتنی بر اساس استانداردهای طراحی مانند آییننامه ACI 318 و مقررات ملی ساختمان ایران انجام میشود. این محاسبات به عوامل مختلفی مانند نوع دال (یک طرفه یا دو طرفه)، ضخامت دال، بارهای وارده و شرایط بهرهبرداری بستگی دارد.
۱. حداقل میلگرد حرارتی و جمعشدگی
میلگردهای حرارتی در دالهای بتنی برای کنترل ترکهای ناشی از تغییرات دما، جمعشدگی بتن و خزش مورد استفاده قرار میگیرند. بتن به دلیل تغییرات حجمی ناشی از خشک شدن و تغییرات دمایی، مستعد ترک خوردگی است، به ویژه در دالهایی که سطح وسیعی دارند. برای جلوگیری از این ترکها، مقدار حداقل میلگرد حرارتی بر اساس آییننامههای طراحی محاسبه میشود. طبق آییننامه ACI 318، حداقل سطح مقطع میلگرد حرارتی به صورت تعیین میشود، که در آن عرض دال و ضخامت آن است.
اجرای صحیح میلگردهای حرارتی شامل قرار دادن آنها در دو جهت (طولی و عرضی) و رعایت فاصله مناسب بین میلگردها است. این میلگردها معمولاً در لایه بالایی دال قرار میگیرند تا از ایجاد ترکهای ناشی از انقباض و انبساط جلوگیری کنند. فاصله میلگردهای حرارتی بسته به شرایط طراحی، اما معمولاً در حدود ۲۰ تا ۴۰ سانتیمتر است. استفاده از مشهای فولادی پیشساخته یکی از روشهای رایج برای تأمین میلگرد حرارتی در دالهای بتنی است، که علاوه بر کاهش زمان اجرا، یکنواختی در توزیع میلگردها را تضمین میکند.
۲. حداقل میلگرد خمشی (برای دال یک طرفه و دو طرفه)
میلگردهای خمشی به عنوان اصلیترین آرماتورهای دال بتنی، وظیفه تحمل نیروهای کششی را دارند. بتن بهطور طبیعی در برابر نیروهای فشاری قوی است، اما در برابر کشش ضعف دارد، بنابراین قرار دادن میلگردهای خمشی در نواحی تحت کشش دال الزامی است. مقدار حداقل میلگرد خمشی بر اساس استاندارد ACI 318 و مقررات ملی ساختمان ایران تعیین میشود. این مقدار برای فولاد با مقاومت تسلیم ۴۲۰ مگاپاسکال، به صورت محاسبه میشود. در این رابطه، عرض دال و ضخامت دال است.
در دالهای یک طرفه، میلگردهای خمشی در یک جهت اصلی قرار میگیرند، در حالی که در دالهای دوطرفه، میلگردها در هر دو جهت توزیع میشوند تا بار به صورت یکنواخت به تیرها یا ستونها منتقل شود. برای افزایش ظرفیت باربری، ممکن است از میلگردهای تقویتی در نقاط حساس مانند وسط دهانه و نزدیک تکیهگاهها استفاده شود. انتخاب قطر و فاصله میلگردها به ضخامت دال و میزان بارگذاری بستگی دارد و معمولاً برای دالهای مسکونی، از میلگردهای ۸ تا ۱۲ میلیمتری با فواصل ۱۵ تا ۲۵ سانتیمتری استفاده میشود.
۳. فاصله میلگردها
فاصله میلگردها یکی از پارامترهای مهم در طراحی دال بتنی است که تأثیر مستقیم بر عملکرد سازهای و کنترل ترکخوردگی دارد. معمولا فاصله بیش از حد بین میلگردها میتواند منجر به ضعف در توزیع نیرو و ایجاد ترکهای بزرگ شود، در حالی که فاصله خیلی کم باعث افزایش وزن فولاد مصرفی و هزینههای اجرایی خواهد شد. بر اساس آییننامه، حداکثر فاصله مجاز بین میلگردهای کششی در دال بتنی نباید از مقدار کمتر بین ۳ برابر ضخامت دال یا ۴۵۰ میلیمتر تجاوز کند. به این معنا که در دالی با ضخامت ۱۵ سانتیمتر، فاصله میلگردها نباید بیش از ۴۵ سانتیمتر باشد.
برای دالهای یک طرفه، میلگردهای خمشی در یک جهت و میلگردهای حرارتی در جهت دیگر با فاصله مشخص قرار میگیرند. در دالهای دو طرفه، میلگردهای اصلی در هر دو جهت قرار میگیرد و با فواصل نزدیکتری اجرا میشوند. به عنوان مثال، در دالهای مسکونی، فاصله میلگردهای خمشی معمولاً ۲۰ تا ۲۵ سانتیمتر در نظر گرفته میشود. رعایت فاصله مناسب میلگردها نهتنها باعث بهبود عملکرد سازهای دال میشود، بلکه باعث کاهش ترک خوردگی و افزایش دوام بتن در طول عمر سازه خواهد شد.
۴. کنترل ضخامت دال
ضخامت دال یکی از عوامل تعیین کننده در طراحی میلگردگذاری است، زیرا بر ظرفیت باربری و میزان آرماتور مورد نیاز تأثیر میگذارد. ضخامت دال باید به گونهای انتخاب شود که علاوه بر تحمل بارهای زنده و مرده، تغییر شکلهای ناشی از خیز و ارتعاشات را کنترل کند. بر اساس آیین نامه ACI 318، حداقل ضخامت دالها به نوع دال و شرایط تکیهگاهی بستگی دارد. برای دالهای یکطرفه، ضخامت معمولاً بین ۱۰ تا ۱۵ سانتیمتر و برای دالهای دوطرفه بین ۱۵ تا ۲۰ سانتیمتر تعیین میشود. در سازههایی با دهانههای بلندتر، ممکن است نیاز به ضخامتهای بیشتر یا استفاده از دالهای پیش تنیده باشد.
علاوه بر ضخامت، تأمین پوشش بتن مناسب برای میلگردها نیز ضروری است. بر اساس مقررات، حداقل پوشش بتنی میلگردها در دالهای بتنی داخلی ۲۰ میلیمتر و در دالهای در معرض شرایط محیطی سختتر ۲۵ تا ۳۰ میلیمتر است. رعایت ضخامت مناسب و پوشش بتنی کافی، باعث افزایش دوام دال و جلوگیری از خوردگی میلگردها در طولانی مدت میشود.
خرید میلگرد در اصفهان
شرکت جهان آسین سپاهان از سال ۱۳۸۷ در زمینه عرضه مستقیم انواع محصولات فولادی مانند میلگرد، ورق و تیرآهن فعالیت میکند. این شرکت با ارائه محصولات متنوع و با کیفیت، به یکی از تأمینکنندگان معتبر آهنآلات ساختمانی و صنعتی تبدیل شد. برای خرید میلگرد از جهان آسین سپاهان، میتوانید به وب سایت رسمی آنها به آدرس jahanasin.com مراجعه کنید.
سخن آخر
حداقل میلگرد دال بتنی بر اساس استانداردهای طراحی مشخص میشود تا مقاومت کششی لازم را تأمین کند و از ترک خوردگی جلوگیری شود. طبق آییننامه ACI 318، حداقل سطح مقطع میلگرد خمشی باید ۰.۰۰۱۸ برابر سطح مقطع دال باشد. این مقدار برای میلگردهای فولادی با مقاومت ۴۲۰ مگاپاسکال تعیین میشود. همچنین، میلگردهای حرارتی و جمعشدگی برای کنترل ترکهای ناشی از تغییرات دما و رطوبت در نظر میگیرند. فاصله میلگردها نباید از ۳ برابر ضخامت دال یا ۴۵۰ میلیمتر بیشتر باشد تا توزیع یکنواخت تنشها تضمین شود. اهمیت استفاده از میلگرد در دال بتنی در افزایش مقاومت کششی و جلوگیری از تخریب زودهنگام سازه است.
بدون میلگرد، بتن به دلیل ضعف در برابر کشش، دچار ترکخوردگی و شکست میشود. میلگردها علاوه بر افزایش ظرفیت باربری دال، دوام و پایداری آن را در طولانیمدت تضمین میکنند. در دالهای پیشتنیده و مشبک، استفاده از میلگرد باعث کاهش ضخامت و وزن سازه میشود که این امر در بهینه سازی هزینهها و افزایش بهرهوری ساخت مؤثر است. در این مقاله به بررسی کامل این موضوع پرداختیم. شما عزیزان میتوانید سوالات خود را در این زمینه با کارشناسان ما در میان بگذارید.
سوالات متداول
1. چه نوع میلگردی برای دال بتنی استفاده میشود؟
میلگردهای آجدار معمولاً برای دالهای بتنی استفاده میشوند، چرا که دارای چسبندگی بیشتر به بتن هستند و به افزایش مقاومت خمشی و کششی کمک میکنند.
2. آیا استفاده از میلگرد در دال بتنی ضروری است؟
بله، استفاده از میلگرد برای جلوگیری از ترک خوردگی و افزایش مقاومت کششی دال بتنی ضروری است، زیرا بتن به تنهایی در برابر کشش مقاوم نیست.
3. حداقل مقدار میلگرد دال بتنی چقدر است؟
حداقل میلگرد مورد نیاز در دال بتنی برابر با ۰.۰۰۱۸ برابر مساحت مقطع دال است که بسته به نوع دال و ضخامت آن تعیین میشود.
4. آیا میتوان از میلگردهای پیش تنیده در دالهای بتنی استفاده کرد؟
بله، در دالهای بتنی با دهانههای بلندتر و بارگذاری بالا، از میلگردهای پیشتنیده برای افزایش ظرفیت باربری و کاهش ضخامت دال استفاده میشود.