ساختمان سازی به زبان ساده

آرماتور گذاری دال بتنی دو طرفه

آیین نامه ضوابط مربوط به آرماتور گذاری دال (علاوه بر ضوابط اصلی، که محاسبات آرماتورهای خمشی اصلی است) را تحت 2 موضوع  ارائه می دهد. به این صورت که، ابتدا به بیان ضوابط کلی میلگرد گذاری دال ها پرداخته و سپس جزئیات ویژه ای را برای آرماتور گذاری در دال های با تیر و بدون تیر در نظر می گیرد. ما نیز از این روند تبعیت کرده و پس از بیان ضوابط کلی، ضوابط ویژه میلگرد گذاری را بیان می کنیم.

ضوابط میلگرد گذاری دال بتنی

 

 

با توجه به طراحی دستی دال ها می دانیم که برای محاسبه میلگرد های هر راستای دال، عرض واحد (1متر) از دال انتخاب شده و مانند تیر های بتن آرمه، آن را تحت لنگرهای خمشی حداکثر طراحی می کردیم. سپس مقدار آرماتورهای به دست آمده برای عرض واحد را به کل عرض دال تعمیم می دادیم.

خلاصه این مراحل به صورت شماتیک در شکل زیر آمده است:

 

 

نکته ای که لازم بود در آن جا در مرحله آخر طراحی و محاسبه بررسی شود، این بود که اگر مقدار آرماتور گذاری دال بتنی در عرض واحد برای هر راستا از مقدار آرماتور افت و حرارت که در بند زیر آمده است، کمتر باشد؛ بایستی آرماتور حرارت را به عنوان آرماتور اصلی در نظر بگیریم.

 

 

در این رابطه، f_cd و f_yd به ترتیب بیانگر مقاومت محاسباتی بتن که از رابطه ی Φ_c * f_c بر حسب MPa و مقاومت محاسباتی فولاد که از رابطه ی Φ_c * f_y بر حسب MPa به دست می آید، هستند.

مشابه همین ضوابط برای میلگرد گذاری دال بتنی یک طرفه نیز برقرار است که در بند زیر به آن اشاره شده است:

 

 

تنها تفاوت محاسبه آرماتور گذاری دال یک طرفه با میلگرد گذاری دال دو طرفه در انتخاب نوار به عرض واحد (یک متر) است.

در دال یک طرفه بر خلاف دال دو طرفه، نوار واحد فقط در یک راستا انتخاب می شود (به نظرتان کدام راستا؟)، و طراحی میلگردها برای لنگرخمشی حداکثر در آن راستا همانند طراحی آرماتور تیر انجام می شود. برای راستای دیگر نیز فقط آرماتورهای حرارت و جمع شدگی در نظر گرفته می شود (چرا؟).

البته در مورد میلگرد گذاری دال بتنی دو طرفه نیز، اگر مقدار آرماتورهای خمشی محاسبه شده از مقدار آرماتور حرارت و جمع شدگی کمتر باشد؛ بایستی آرماتور حرارت را به عنوان آرماتور خمشی در نظر بگیریم.

 

 

نقش آرماتور حرارتی در دال بتنی

طبق توضیحاتی که داده شد، میلگرد ها صرفاً برای راستای خمشی محاسبه خواهند شد. و راستای غیرخمشی (راستای کوتاه در شکل بالا) عملاً هیچ نیازی به میلگرد گذاری ندارد. با این حال آیین نامه برای این راستا مقدار آرماتور حرارتی را که از بند 9-18-4-1-2 محاسبه می شود، مناسب می داند. اما چرا؟

از درس مقاومت مصالح به خاطر داریم که در تمامی مصالح وقتی المانی از آن تحت نیرویی در یک راستا قرار می گیرند، بنا به خاصیت پواسون علاوه بر راستای اعمال نیرو، در راستاهای دیگر آن نیز تغییر شکل هایی رخ می دهد.

این خاصیت که جزء ویژگی های ذاتی مصالح است در بتن نیز وجود دارد.بتن خیس در هنگام سخت شدن دچار کاهش حجم و جمع شدگی می شود. این جمع شدگی در هر دو راستا (راستای خمشی و غیر خمشی) سبب بروز ترک هایی در بتن می گردد.

میلگرد های محاسبه شده در راستای خمشی مانع از ترک خوردگی بتن در این راستا می شوند ولی آیا راستای غیرخمشی که برای آن میلگردی محاسبه نمی شود، اجازه ترک خوردن دارد؟

آیین نامه هرگز این اجازه را به بتن نخواهد داد. از این رو لازم است برای راستای غیرخمشی دال یک طرفه، میلگرد حداقل تحت عنوان آرماتور افت و حرارت، مورد استفاده قرار گیرد.

معرفی انواع میلگرد در دال

اما در ادامه ی بحث از آنجایی که ترسیم دتایل آرماتور گذاری سقف دال بتنی نیازمند شناخت کامل از انواع آرماتور های مصرفی در دال است، در تصویر زیر ضمن آشنایی با شکل میلگردهای دال، با نام و کاربرد آن ها آشنا می شویم:

 

 

 

میلگرد شماره 1 و 2: این میلگردها در واقع همان میلگردهای خمشی (اصلی) تحتانی دال هستند که تعداد و سایز آن ها طبق محاسبات به دست می آید. در مراجع خارجی و برخی مراجع فارسی، میلگردهای خمشی اصلی به دو دسته ی «میلگرد مستقیم» و «میلگرد خم» تقسیم شده اند.

میلگرد خم در واقع همان میلگرد مستقیمی است که در نزدیکی تکیه گاه دال، با ایجاد یک خم از  سفره میلگرد تحتانی به سفره میلگرد فوقانی وارد شده است(چرا؟). معمولاً توصیه شده است که میلگردهای مستقیم و خم به صورت یک درمیان (مانند شکل بالا) جای گذاری شوند.

در دال های کم ضخامت(کمتر از 15 سانتی متر) به دلیل صعوبت خم کاری و جایگذاری، از میلگرد مستقیم به جای میلگرد خم استفاده می شود.

میلگرد شماره 3:  میلگرد افت و حرارت برای کاهش ترک خوردگی بتن پس از سفت شدن در راستای عمود بر راستای خمشی مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر این، این آرماتور به تامین یکپارچگی مِش دال در دو راستا کمک می کند.

میلگرد شماره 4 و 5: در لبه ی ناپیوسته ی دال، برای کنترل پیچش و برش دال، آرماتور هایی به صورت سنجاقی در این لبه جایگذاری می شود. اجرای این سنجاقی به شرطی ممکن است که میلگرد مونتاژی وجود داشته باشد تا سنجاقی را با سیم مفتول به آن گره زده و از حرکت سنجاقی در حین بتن ریزی ممانعت شود.

 

 

برای درک بهتر این بند، مطالب آن را در قالب نمودار زیر ارائه می کنیم:

قبل از ادامه ی تشریح بندهای 9-18-4-1-4 ، 9-18-4-1-5 و 9-18-4-1-6 ، در ابتدا لازم است با اصطلاح «لبه (بُعد) ناپیوسته» آشنا شویم. برای این منظور یک سقف دال بتنی را به صورت شکل زیر در نظر بگیرید. هر یک از پانل های این سقف را می توان به صورت زیر نام گذاری کرد:

 

 

پانل شماره 1: دال با چهار لبه ساده (دال روی دیوار اجرا شده و فاقد اتصال گیردار می باشد.)

پانل شماره 2: دل با چهار لبه ی پیوسته

پانل شماره 3: دال با دو لبه ی ناپیوسته ی بلند

پانل شماره 4: دال با دو لبه ی مجاور ناپیوسته (گوشه سقف)

پانل شماره 5: دال با دو لبه ی ناپیوسته ی کوتاه

پانل شماره 6: دال فقط با یک لبه ی پیوسته (لبه بلند)

پانل شماره 7: دال فقط با یک لبه ی پیوسته (لبه کوتاه)

پانل شماره 8: دال فقط با یک لبه ی ناپیوسته (لبه بلند)

پانل شماره 9: دال فقط با یک لبه ی ناپیوسته (لبه کوتاه)

اکنون که با اصطلاح «لبه(بُعد) ناپیوسته» آشنا شدیم، مسیر برای درک بهتر این بندها هموار گردید.

این بندها به شرح زیر است:

 

 

همانطور که متوجه شده اید، موضوع این سه بند در مورد مهار و تامین طول گیرایی میلگرد های دال است.

برای روشن شدن بهتر توضیحات این بندهای آیین نامه ای، دالی به شکل زیر که از یک طرف محدود و از طرف دیگر ادامه دار است، در نظر بگیرید.

آرماتور گذاری دال زیر با رعایت موارد ذکر شده در بندهای سه گانه ی بالا به صورت شکل زیر خواهد بود:

 

 

در این شکل:

• میلگردهای خمشی مثبت (آرماتورهای تحتانی) طبق بند 9-18-4-1-4 موازی لبه پیوسته ی دال ادامه پیدا کرده و از هر طرف به اندازه ی 15 سانتی متر در داخل تیرها به طور مستقیم مهار گردیده است.
• میلگردهای خمشی منفی (آرماتورهای فوقانی) طبق بند 9-18-4-1-5 موازی لبه پیوسته ی دال ادامه پیدا کرده و آرماتورهای در لبه ی ناپیوسته با خم و قلاب مهار گردیده است.
• طبق بند 9-18-4-1-6 میلگردهای فوقانی و تحتانی با رسیدن به لبه پیوسته (تیر میانی) به صورت مستقیم مهار شده اند.

اگر دال شکل بالا را، به صورت گسترده بارگذاری نماییم، تغییر شکل و ترک های ایجاد شده در آن به خوبی علت توصیه این سه بند از آیین نامه را نشان می دهد.

 

 

 

تا به اینجای کار با ضوابط کلی میلگرد گذاری دال ها آشنا شدیم. حال نوبت به بررسی جزئیات ویژه ایست که آیین نامه، برای آرماتور گذاری دال های با تیر و بدون تیر در نظر گرفته است.

جزئیات ویژه آرماتور گذاری دال های با تیر و بدون تیر

 

 

در دال های با تیر، به دلیل پیچش ایجاد شده در گوشه های دال تحت بارگذاری، بایستی آرماتور های ویژه ای علاوه بر آرماتورهای خمشی اصلی در گوشه های دال تعبیه شود.

جزئیات، طول و نحوه چینش این آرماتور ها که در بندهای 9-18-4-2-3، 9-18-4-2-4 و 9-18-4-2-5 ذکر گردیده اند، در نگاه اول کمی گنگ به نظر می رسند. به همین خاطر شکل زیر که از آیین نامه بتن آمریکا (ACI) آورده شده است می تواند برای درک بهتر آن ها، مفید واقع شود:

 

پس از درک مفاهیم ضوابط میلگرد گذاری کلی و همچنین جزئیات ویژه برای میلگرد گذاری دال های با تیر، بالاخره در پایان نوبت می رسد به بیان این جزئیات برای دال های بدون تیر.

 

 

آرماتور گذاری دال های تخت (بدون تیر) و قارچی (همراه با سرتون) مشابه محاسبات میلگرد گذاری دال های دو طرفه است که در ابتدای یادداشت بررسی گردید.

در بند 9-18-4-3-2 نیز شرایط مهاری و وصله میلگردهای دال اشاره گردیده است که برای روشن تر شدن این بند، به شکل زیر که از آیین نامه بتن آمریکا (ACI) آورده شده است، توجه نمایید.