آرماتور بندی ستون

ستون (Column) از اعضای عمودی سازه بوده که به طور عمده تحت تأثیر فشار محوری قرار دارد.

از نظر اقتصادی بهتر است که قسمت اعظم بار به وسیله‌ی بتن تحمل شود ولی از آنجایی که عضوهای بسیار کمی تحت تأثیر نیروی محوری خالص قرار داشته و از طرفی واگذاری تحمل قسمتی از بارهای فشاری به میلگرد و همچنین صرفه‌جویی در ابعاد ستون بتنی ما را ناگزیر به استفاده از فولاد در ستون بتنی می‌نماید و به طور کلی وظیفه‌ی ستون بتن آرمه تحمل نیروهای محوری و گاهی جانبی و انتقال آن به سطح پایین‌تر می‌باشد.

در جدول زیر شکل مقطع ستون‌های بتن آرمه با حداقل ابعاد و تعداد و قطر آرماتور لازم برای آنها وارد شده است.

شيوه‌ی قرار گرفتن خاموت‌ها در آرماتور بندی ستون:

جهت تحمل مؤلفه‌ی افقی نیرو در قسمت بالای میلگرد خم شده، باید یک تنگ در بالاترین نقطه‌ی زانو قرار داده شده و همچنین تنگ مشابهی در پایین‌ترین نقطه‌ی زانویی میلگرد بسته شود تا ستون در مقابل هرگونه تنش مخرب ناشی از خمش مقاوم باشد.

در موقع بستن خاموت‌ها به‌ میلگردهای اصلی ستون دقت شود که در نواحی تکیه‌گاهی به دلیل برش و تمرکز نیروها و بارها در تکیه‌گاه‌ها، فواصل خاموت‌ها را نزدیک هم نسبت به نواحی وسط ستون اجرا نمایند.

پس باید فواصل خاموت‌ها از هم در نواحی تکیه‌گاهی کمتر باشد.

این نواحی در تکیه‌گاه‌ها، یک ششم ارتفاع ستون می‌باشد.

فواصل خاموت‌ها طبق محاسبات حاصل می‌شود.

هر فاصله‌ای که برای خاموت‌ها از محاسبات حاصل شود، دو سوم مقدار آن برای فواصل خاموت‌های تکیه‌گاهی در نظر گرفته می‌شود که در نواحی یک ششم از تکیه گاه‌ها اجرا خواهد شد.

در شکل‌های زیر چیدمان متداول تنگ‌ها و میلگردها را در ستون ملاحظه می‌نمایید.

وظایف خاموت در آرماتور بندی ستون:

در ستون‌ها به منظور مقابله با نیروی کمانش و جلوگیری از بیرون‌زدگی آرماتورهای طولی از تنگ یا خاموت استفاده می‌شود.

تنگ‌ها در مقابل نیروهای عرضی و برشی دارای مقاومت خوبی می‌باشند.

در حالت‌هایی که صفحه ستون نمایان می‌گردد لازم است که اتصالی از میله مهارها ایجاد گردد.

میله مهارها به وسیله‌ی تنگ‌هایی که در قسمت پایین قفسه آرماتوری بسته شده‌اند مستقر می‌گردند.

با این روش اجرا، از خمیدگی آرماتورهای ستون در دو انتهای آن جلوگیری می‌شود.

ستون‌های دایره‌ای شکل:

این ستون‌ها که دارای قدرت استحکام و باربری بیشتری نسبت به ستون‌های با مقاطع مربع و مربع مستطيل شکل می‌باشند و دارای ضوابط آرماتوربندی خاص خود می‌باشند که ذیلاً به آنها خواهیم پرداخت.

در شکل زیر نما و سطح مقطع یک ستون دایره شکل را می‌بینید.

هنگام آرماتور بندی ستون‌ با مقطع دایره‌ای شکل بدین گونه عمل می‌شود که ابتدا برای ثابت نگهداشتن آرماتورهای طولی، 3 عدد خاموت دایره‌ای را به ترتیب، یکی در ابتدا و دیگری در ناحیه‌ی میانی و آخرين خاموت را در انتها به میلگردهای طولی وصل می‌کنند تا میلگردهای طولی ثابت مانده و حرکت نکنند و شکل ستون دایره‌ای حاصل شود.

پس از آن شروع به دورپیچ نمودن خاموت به دور میلگردهای طولی نموده و نکته مهم ساخت خاموت‌های دورپیچ می‌باشد.

این کار را می‌توان با غلتک‌های استوانه‌ای انجام داد.

این غلتک بر روی یک محور افقی و روی دو تکیه‌گاه قرار دارد.

برای چرخش غلتک استوانه‌ای، دستگیره‌ای فولادی در یک سمت از تکیه‌گاه قرار می‌دهند.

برای ساخت خاموت دورپیچ، ابتدای میلگرد مصرفی را به یک زائده پایین بر روی غلتک‎‌گیر می‌دهند.

ساخت خاموت دورپیچ به کمک غلتک استوانه‌ای به دو نفر نیاز خواهد داشت.

بدین ترتیب که یک نفر میلگرد را کشیده تا صاف دور غلتک استوانه‌ای پیچانده شود و نفر دیگر غلتک استوانه‌ای را توسط دستگیره می‌چرخاند.

عمل فوق موجب پیچیدن و کلاف شدن میلگرد مربوطه به دور غلتک می‌شود.

این کار تا رسیدن به طول مورد نظر ادامه می‌یابد.

قابل ذکر است به دلیل آن که آرماتورهای خاموت دورپیچ حین پیچاندن دور میلگردهای طولی به جهت تنظیم می‌بایست کشیده شوند.

امکان دارد با وجود خاموت‌های ثابت، آرماتورهای طولی ستون به هم نزدیک شوند که این عامل موجب کوچکتر شدن قطر دایره‌ی ستون خواهد شد.

بنابراین توصیه می‌گردد جهت ثابت ماندن قطر مورد نظر از 3 قطعه چوب به اندازه‌ی قطر معلوم، در ناحیه‌ای که می‌خواهیم خاموت دورپیچ را بپیچانیم بین آرماتورهای طولی قرار داده و این کار را تا اتمام دورپیچ کردن ستون در هر ناحیه انجام می‌دهیم.

براساس استاندارد ACI در ستون‌های با مقطع دایره، حداقل و حداکثر فاصله‌ی خالص بین مارپیچ‌های دور ستون به ترتیب 2/5 و 7/5 سانتیمتر می‌باشد قطر میلگردهای دورپیچ باید حداقل 10 میلیمتر باشند.

مهار نمودن میلگردهای دورپیچ را با 1/ 5 دور اضافه پیچیدن در هر دو انتهای یک واحد دور پیچ، اجرا می‌نمایند.

طول وصله باید حداقل 28 میلگرد یا 30 سانتیمتر باشد.

پوشش بتن روی میلگردهای دورپیچ حداقل 3/8 سانتیمتر می‌باشد.

در طراحی مارپیچ‌های اعضای فشاری رعایت نکات زیر الزامی می‌باشد:

• جهت ساخت مارپیچ‌ها از آرماتورهای با سیم‌های پیوسته استفاده می‌شود.
• حداقل قطر آرماتور با سیم‌های مصرفی در مارپیچ‌ها باید 6 میلیمتر باشند.
• حداقل و حداکثر فاصله‌ی آزاد بین آرماتورها با سیم‌ها (گام مارپیچ‌ها) باید به ترتیب برابر 25 و 75 میلیمتر باشند.
• مارپیچ‌ها در هر طبقه باید از روی شالوده یا دال تا تراز پایینتر از آرماتورهای طبقه فوقانی ادامه پیدا کنند.
• حداکثر گام مارپیچ‌ها باید برابر یک ششم قطر هسته‌ی بتنی داخل مارپیچ باشد.
• در ستون‌های قارچی با سر ستون، مارپیچ‌ها باید تا ارتفاعی ادامه پیدا کنند که در آن قطر با پهنای سر ستون، دو برابر قطر با پهنای ستون باشد.
• مارپیچ‌ها باید در جای خود محکم شده و یا به وسیله‌ی فاصله نگهدارها فاصله‌ی گام‌ها تنظیم شوند.

همانطور که می‌دانید در قسمت تکیه‌گاه‌ها و تقاطع‌ها، خطر برش بیش از قسمت‌های دیگر می‌باشد و به همین دلیل از سطح روی فونداسیون به بالا و همچنین از سطح زیر سقف به پایین به اندازه‌ی یک ششم ارتفاع طبقه فاصله‌ی خاموت‌ها کمتر از سایر قسمت‌ها در نظر گرفته می‌شود که این عمل برای طبقات بالا نیز لحاظ خواهد شد.

زاویه درصد انحراف در آرماتورهای ستون برابر یک دهم می‌باشد فاصله‌ی محور تا محور دو گروه از میلگردهای به هم بسته شده نباید از 150 میلیمتر بیشتر باشد.

براساس آیین نامه B.S حداکثر مقدار فولاد موجود در وصله نباید از 10 درصد سطح مقطع ستون بیشتر باشد.

شيب قسمت مایل میلگرد خم شده باید برابر یک دهم باشد و قسمت بالایی و پایینی زانویی باید در امتداد محور ستون یا موازی با آن قرار داده شود.

در تصاویر زیر مراحل بافت آرماتور بندی ستون‌ دایره و مربع شکل یک سازه‌ی صنعتی را ملاحظه می‌نمایید.

نکته قابل توجه این که اتصال شبکه‌های آرماتوری باید به اندازه‌ای محکم باشد که هنگام حمل با جرثقیل هیچ‌گونه جابه‌جایی در آرماتورها ایجاد نشود.

از آنجایی که قطر واقعی آرماتور ستون‌های بتن آرمه با توجه به نوع سازه و بارهای وارده طراحی و محاسبه می‌گردد لذا اعداد داده شده بیانگر حداقل تعداد و قطر میلگردها می‌باشد.

حداقل قطر میلگرد خاموت باید برابر 8 میلیمتر بوده و برای حالت دورپیچی برای ستون‌های دایره شکل، حداقل برابر 10 میلیمتر می‌باشد.

میلگردهای انتظار در پی و طبقات (starter bar)

حداقل اندازه‌ی طول آرماتورهای انتظار برای پی 60 میلگرد (شصت برابر قطر میلگرد) یا 60 سانتیمتر و برای طبقات 50 میلگرد یا 50 سانتیمتر باید لحاظ گردد.

در تصاویر زیر آرماتورهای انتظار فونداسیون گسترده و نحوه‌ی اتصال آرماتورهای ستون به آرماتورهای انتظار فونداسیون و نحوه‌ی برپایی آرماتورهای ستون دیده می‌شوند.

به کم شدن فاصله‌ی خاموت‌ها در پای ستون توجه فرمایید.

در تصاویر زیر نحوه‌ی بستن آرماتورهای ریشه انتظار در فونداسیون گسترده از زوایای مختلف دیده می‌شود.

در تصاویر زیر آرماتورهای انتظار دیوار برشی و ستون را در فونداسیون گسترده ملاحظه می‌نمایید.

در خصوص دیوارهای برشی در مبحث دیوارهای بتن آرمه تشریح کامل آنها آمده است.

قطعات فاصله نگهدار یا لقمه برای آرماتور بندی ستون:

جهت پوشش یکنواخت بتن روی میلگردها، از لقمه‌هایی به شکل‌ها و جنس‌های مختلف استفاده می‌شود.

لقمه‌ها باید قبل از عملیات بتن‌ریزی (بعد از عملیات آرماتوربندی و قبل از قالب‌بندی) در فواصل موردنظر به میلگرد یا شبکه‌ی میلگرد متصل گردیده تا موجب جلوگیری از حرکت و تغییر مکان میلگردها شده و پوشش یکنواخت بتن که به آن کاور (cover) گفته می‌شود در همه جا به صورت یکسان رعایت شود.

در شکل‌های زیر چند نمونه از لقمه‌های مورد استفاده در آرماتوربندی را ملاحظه می‌نمایید.

استفاده صحیح از چند نوع لقمه‌ی بتنی را در شکل‌های زیر مشاهده خواهید نمود.

در استفاده از لقمه‌های بتنی مفتول‌دار، باید به گونه‌ای عمل شود که بتن کاملاً سطح مفتول را پوشانده تا موجب خرابی‌های بعدی نشود.

چنانچه ساختن بتن شسته را در نظر داشته باشیم استفاده از این نوع لقمه توصیه نمی‌شود.

استفاده از لقمه‌ی چهار پایه‌ای مقابل به دلیل اینکه امکان چرخش لقمه وجود دارد برای سطوح عمودی توصیه نمی‌شود.

مطابق شکل مقابل، لقمه‌ها نباید به گونه‌ای تعبیه شوند که از سطح بتن بیرون بزنند یا موجب پوسته شدن سطوح بتنی گردند.

استفاده از لقمه‌های گرد مطابق شکل مقابل برای اعضای قائم مانند ستون‌ها توصیه می‌شود.

از آنجایی که براساس محاسبات و طراحی قطعات بتن آرمه، محل استقرار آرماتورهای کششی در پی‌های بتن آرمه در دورترین تارها با در نظر گرفتن پوشش بتن (کاور) تعیین می‌گردد، لازم است از لقمه‌های مناسب جهت ایجاد پوشش یکنواخت استفاده شود و توصیه می‌شود که از گذاشتن سنگ یا تکه آجر به عنوان لقمه اجتناب شود زیرا از یک طرف ممکن است این لقمه‌ها با کوچکترین فشاری لغزش پیدا نموده و جابه‌جا شوند و از طرف دیگر به عنوان یک ماده‌ی زائد در مخلوط بتن موجب کاهش مقاومت گردند.

قبل از انجام عملیات بتن‌ریزی باید سطح کف، کاملاً از هرگونه مواد زائد و خارجی عاری گردند.

در تصاویر زیر چند نمونه از لقمه‌گذاری با سنگ و تکه آجر را در کف فونداسیون ملاحظه می‌نمایید.

که باید از این نوع لقمه‌گذاری پرهیز شود.

تقاطع ستون و تیر بتن آرمه و نحوه آرماتور بندی آن:

به طور کلی سه حالت برای تقاطع ستون و تیر وجود خواهد داشت.

• تیر از ستون عریض‌تر باشد.
• ستون عریض‌تر از تیر باشد.
• تیر و ستون هم عرض باشند.

در اتصال تیر با ستون کناری نیز ممکن است حالتی شبیه به یکی از شرایط بالا وجود داشته باشد.

در هر حالت تقاطع تیر و ستون بتن آرمه شرایط زیر باید در نظر گرفته شود.

آرماتورهای ستون پایینی باید در امتداد اولیه‌ی خود و بدون خم‌شدگی تا قسمت بالایی تیر ادامه پیدا کند مطابق شکل مقابل.

برای میلگردهای اصلی هر عضو (ستون یا تیر) تعداد میلگردهای استاندارد تعیین شده دقیقا اجرا گردد.

جزئیات نقشه های اجرایی باید به گونه‌ای ترسیم و اجرایی شوند که موجب افزایش سرعت عمل و سهولت کار گردند (حدالامکان یک تصویر سه بعدی از اعضا ترسیم شود).

کاری از گروه آموزشی استوارسازان