ضوابط محاسبه عمق کاشت میلگرد در بتن و فونداسیون

بر اساس آیین نامه بتن ایران عمق کاشت میلگرد در بتن و عمق کاشت میلگرد در فونداسیون جهت تحمل بارهای طراحی شده به شرح زیر است:

پیوستگی بین سنگدانه های موجود در بتن و سطح محیطی آرماتور از اصول طراحی در محاسبات عمق کاشت میلگرد می باشد که برای مهار میلگرد در بتن جهت انتقال بارهای کششی و فشاری از آن استفاده می گردد. باربری فشاری و یا کششی میلگردهای کاشت شده در مقطع بتن، با توجه به محل قرار گیری و تنش وارد بر آنها تعیین می شود.

 

 

طول مهاری میلگرد چیست:

طول مهاری میلگرد یا عمق کاشت همان طول لازم جهت اتصال و چسبندگی بین فولاد و بتن است به عبارت دیگر جهت کاشت آرماتور میبایست طول کافی از میلگرد در بتن قرار گیرد تا علاوه بر تحمل بارهای طراحی شده، تنش پیوستگی بوجود آمده در محیط آرماتور از مقاومت پیوستگی بتن فراتر نرود. میلگرد هایی با سایز بیشتر (قطر بزرگ تر) از مقاومت و تحمل بالایی در برابر فشارها و نیروهای وارده برخوردار هستند، این میلگردها باید طول مهاری بیشتری نیز در بتن داشته باشند تا تماس بیشتری با بتن صورت بگیرد و در نتیجه بتوانند نیروها و فشارهای وارده را مهار کنند.

 

 

فرمول محاسبه عمق کاشت میلگرد:

جهت محاسبه طول مهاری میلگرد و اندازه گیری مقدار عمق کاشت میلگرد در بتن و فونداسیون در ادامه با ما همراه باشید:

 

- طراحی حداقل طول مهاری میلگرد جهت کاشت آرماتور کششی:

حداقل طول کاشت آرماتور با بارگذاری کششی در اینجا L_d  نامیده میشود:

 

ضریب k₁ با توجه به شرایط زیر تعیین می گردد:

اگر کاور بتن روی آرماتور کاشت شده کمتر از سه برابر قطر میلگرد و فاصله عرضی میلگردهای کاشت شده کمتر از شش برابر قطر آرماتور باشد این ضریب برابر ۱٫۵ در نظر گرفته میشود.

در سایر مواردی که کاشت میلگرد صورت گرفته است این ضریب برابر با ۱٫۲ است.

ضریب K₂ در فرمول محاسبات کاشت میلگرد برابر با نسبت مقدار میلگرد مورد نیاز به مقدار میلگرد کاشته شده است.

 

L_db نشان دهنده ی عمق پایه میلگرد می باشد که بر اساس رابطه زیر قابل محاسبه است:

( Ldb = ( db * fy ) / ( 4 * fb

 

در رابطه بالا d_b قطر اسمی میلگرد کاشت شده، f_y مقاومت مشخصه فولاد و f_b نیز مقاومت پیوستگی بین بتن و میلگرد میباشد که از رابطه زیر محاسبه میشود:

fb = λ1 * λ2 * fbd

 

ضریب  λ₁ مربوط به قطر آرماتور کاشته شده است که می تواند یکی از دو مقدار زیر را داشته باشد:

1.         db ≥ 20mm       if       λ1 = 1
2.       db < 20mm        if      λ1 = 0.8

 

ضریب λ₂  مربوط به فاصله میلگردهای کاشت شده از یکدیگر میباشد که از رابطه زیر بدست می آید:

λ2 =  ( c + ktr ) / ( 1.8 * db ) ≤ 1.4

 

حال برای بدست آوردن λ₂  باید ضرایب c و k_tr را به روش زیر محاسبه نمود:

مقدار c برابر با کمترین مقادیر زیر میباشد :

الف) فاصله مرکز میلگرد کاشته شده تا سطح بتن

ب) فاصله مرکز تا مرکز میلگردهایی که در یک محل قطع و یا وصله میشوند

 

 

مقدار k_tr نیز مربوط به مقدار آرماتور عرضی است که از رابطه زیر بدست می آید:

( Ktr = ( Atr * fy ) / ( 10 * S * n

 

 s در واقع فاصله بین خاموت هاست.

n نیز تعداد میلگردهایی است که در یک محل کاشت می شوند.

A_tr نیز سطح مقطع میلگرد های موجود در بتن عمود بر محل کاشت میلگرد هستند.

( باید دقت نمود که در روش کاشت آرماتور یا کاشت میلگرد مقدار λ₂ هیچگاه نباید بیش از عدد 1.4 لحاظ گردد )

 

برای محاسبه مقدار مقاومت پیوستگی بین بتن و میلگرد (f_b) در روش کاشت میلگرد نیاز به مقدار مقاومت پیوستگی پایه طراحی یا f_bd می باشد که برای دو نوع آرماتور آجدار و صاف متفاوت است.

آرماتور آجدار:    fbd = 0.65 √fc 

آرماتور صاف:  نصف حاصل عبارت بالا

f_c : مقاومت فشاری مشخصه بتن

 

 

- طراحی حداقل طول مهاری میلگرد جهت کاشت آرماتور فشاری:

 

 

 

حداقل طول کاشت آرماتور با بارگذاری فشاری در اینجا L_dc نامیده میشود و به شرح ذیل می باشد:

 

ضریب α₁ همانند K₂ نشان دهنده مقدار میلگرد لازم بر اساس طرح سازه نسبت به آرماتور کاشت شده است.

ضریب α₂  در روش کاشت آرماتور برابر با ۱ در نظر گرفته میشود.

L_dcb نشان دهنده ی طول گیرایی مبنای میلگرد در فشار است که حاصل تقسیم زیر است:

( Ldb = ( db * fy ) / ( 4 * fb

 

f_b یا مقاومت پیوستگی بتن برای میلگردهای صاف و آجدار دارای دو مقدار متفاوت زیر است:

آرماتور آجدار:        fb   =   0.75 * fbd

آرماتور صاف:         fb   =   1.5 * fbd

f_bd یا مقدار مقاومت پیوستگی پایه طراحی نیز طبق روابط مربوط به حداقل طول کاشت آرماتور کششی قابل محاسبه است.

( باید دقت نمود که در محاسبات مربوط به کاشت آرماتور مقدار f_b در هیچ حالت نباید بیش از ۶٫۵ مگاپاسکال (نیوتن بر میلیمتر مربع) لحاظ گردد )

 

 

- حداقل طول کاشت آرماتور در گروه میلگرد ها:

طول کاشت آرماتور در گروه میلگرد های بیش از دو تایی در کشش ۱٫۲ و در فشار ۱٫۳۳ برابر طول کاشت میلگرد به صورت تکی در نظر گرفته می شود، همچنین افزایش طول کاشت برای گروه میلگرد های دوتایی نیازی نیست.

 

بطور کلی انجام صحیح عملیات کاشت میلگرد تابع شرایط تهیه و نگهداری از انکر شیمیایی، نحوه سوراخکاری، عمق سوراخکاری، تمیز کاری و دستورالعمل میزان و نحوه تزریق چسب می باشد.

 

 

 

بر اساس آیین نامه کاشت میلگرد موجود در ایران به نام آیین نامه بتن ایران (آبا)، موارد اجرایی جهت کاشت میلگرد به صورت زیر بیان شده است:

• به منظور ایجاد فضای لازم بین میلگردهای کاشت شده برای درگیری بهتر آرماتور با چسب کاشت، حداقل فاصله بین میلگردهای کاشته شده نباید از پنج برابر قطر میلگرد کمتر باشد.
• در صورتی که هدف از کاشت میلگرد ادامه دادن مقطع ستون باشد نسبت سطح مقطع میلگردهای کاشته شده به سطح مقطع ستون موجود بین ۰٫۸% تا ۸% باشد.
• برای جلوگیری از نفوذ رطوبت و یونهای مهاجم به میلگرد و چسب کاشت تزریق شده می بایست پوششی از سنگدانه های بتن به عنوان محافظ وجود داشته باشد که به آن پوشش بتنی یا کاور گفته می شود.
• حداقل تعداد میلگردهای کاشت شده در اعضای فشاری برای میلگردهای داخل خاموت مستطیلی برابر ۴ عدد می‌باشد.

 

 

در ادامه به منظور کسب اطلاعات تکمیلی، شما عزیزان میتوانید pdf آیین نامه بتن ایران (آبا) را دانلود بفرمایید و به صفحه ی 350 مراجعه نمایید. همچنین گروه پیمانکاری وریاماتاک آماده ارائه مشاوره های تخصصی جهت کاشت آرماتور و برآورد هزینه کاشت میلگرد در بتن می باشد.

 

چند نمونه از پروژه های کاشت میلگرد توسط گروه پیمانکاری وریاماتاک را مشاهده بفرمایید:

• کاشت میلگرد با چسب هیلتی RE100
• کاشت میلگرد با چسب هیلتی RE500-V3
• کاشت میلگرد با چسب هیلتی
• کاشت میلگرد با چسب رولپلاگ R-KEX II
• کاشت میلگرد با چسب بوسونگ
• کاشت میلگرد با چسب اپوکسی ۲۱ بوسونگ ایتالیا
• کاشت میلگرد با چسب آبادگران
• کاشت میلگرد با چسب بوسونگ