مجله آهن

مجله آهن

مجله آهن منتشر کننده مقالات تخصصی حوزه آهن آلات
مجله آهن

مجله آهن

مجله آهن منتشر کننده مقالات تخصصی حوزه آهن آلات

انواع سقف ساختمانی از معرفی تا بررسی مزایا و معایب هر یک

انواع سقف ساختمانی: از معرفی تا بررسی مزایا و معایب هر یک

سقف‌ها بخش مهمی از هر ساختمان هستند که می‌تواند تاثیر بسزایی در استحکام و زیبایی بنا دشته باشند. انواع مختلفی از سقف‌ها برای انتخاب در سازه‌ها وجود دارند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. در این وبلاگ، ما رایج‌ترین انواع سقف های ساختمانی را مورد بحث قرار خواهیم داد تا به شما کمک کنیم بتوانید بهتر تصمیم بگیرید کدام یک از این سقف‌ها برای پروژه شما بهترین هستند. با آهن ملل همراه باشید.

اهمیت وجود انواع سقف در سازه‌های مختلف

سقف ها از مواد مختلفی ساخته می‌شوند که هر کدام از انواع سقف ویژگی‌ها و طول عمر خاص خود را دارند. درک ترکیب‌بندی سقف به شما کمک می‌کند تا بهترین متریال سقف خانه خود را بر اساس نیازها و سبک سازه خریداری کنید. یادگیری در مورد انواع مختلف مصالح موجود برای ایجاد انواع سقف می‌تواند اطلاعات مفیدی را به شما ارائه دهد تا بتوانید میزان تحمل بار ناشی از طبقات را تخمین بزنید و سپس با توجه به نیروهای وارده، محیط بیرونی، حوادث طبیعی موجود، مساحت بنا، نوع مصرف بنا و … بهترین نوع سقف را برای سازه خود انتخاب نمایید در ادامه انواع سقف‌ های موجود مورد بررسی قرار گرفته است. با دقت ادامه مطالب را بخوانید.

سقف دال بتنی؛ مستحکم و دائمی

سقف بتنی در اصل یک سقف دال بتنی است که برای ساخت سقف مکان‌های حساس و خانه‌ها استفاده می‌شود. سقف بتنی با ریختن بتن در سازه کرکره‌ای که معمولاً از تخته‌های چوبی ساخته و برای قالب‌گیری بتن استفاده می‌شود، ساخته می‌گردد. سپس دال بتنی در قالبی قرار می‌گیرد که توسط ستون‌های موقت و دائمی در زیر آن نگه داشته می‌شود. ستون‌های موقت از تخته‌های چوبی یا لوله‌های فولادی ساخته شده‌اند و فقط برای نگه‌داشتن وزن دال تا زمان سفت شدن آن استفاده می‌شوند. ساخت سقف دال بتنی بسیار دشوار است و نیاز به آماده‌سازی زیادی دارد. اما قطعا ارزش این همه تلاش را دارند، چرا که علاوه بر استحکام بالا، دائمی هستند.

سقف دال بتنی
سقف دال بتنی

مزایای سقف دال بتنی

  • دارای مقاومت بالای خمشی و برشی نسبت به دیگر انواع سقف
  • کاهش هزینه‌ها
  • دارای طول عمر بالا
  •   دارای سرعت اجرای بالا

معایب سقف دال بتنی

  • دارای مقاومت کششی پایین
  • دارای وزن بالا

سقف عرشه فولاد؛ سبک و بادوام

سقف عرشه فولادی یکی از روش‌های مدرن ساخت‌و‌ساز محسوب می‌شود که امروزه در سراسر جهان بسیار محبوب شده است. سقف عرشه فولادی با ورق‌های گالوانیزه ذوزنقه‌ای برجسته و بدون استفاده از میلگرد و قالب ساخته می‌شود. وزن این نوع سقف ۳۰ تا ۶۰ درصد کمتر و سرعت اجرا آن حدود ۱۲ برابر سریع‌تر از سقف‌های معمولی مانند سقف دال بتنی است. طراحی و ساخت آن باعث شده از تمام خواص فولاد به صورت حداکثری استفاده شود. در نتیجه هزینه‌های حمل و نصب این سقف کاهش یافته ولی دوام آن حفظ می‌گردد.

سقف عرشه فولاد
سقف عرشه فولاد

مزایای سقف عرشه فولاد

  • کاهش زمان اجرا
  • صرفه‌جویی در مصرف بتن
  • کاهش وزن ساختمان
  • مقاوم در برابر آتش و زلزله

معایب سقف عرشه فولاد

  • اجرای دشوار در اسکلت بتنی
  • نیاز به نیروی متخصص برای زمان جوش
  • امکان خوردگی فلز

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله سقف عرشه فولادی به همراه مزیت ها

سقف عرشه فولادی

سقف کوبیاکس؛ انعطاف‌پذیر و به صرفه

سقف کوبیاکس یکی از انواع سقف ‌های ساختمانی است که تقریبا شبیه به سقف دال بتنی دو طرفه است اما متفاوت‌هایی با آن دارد. تفاوت این نوع سقف در این است که هسته بتنی مرکزی در مکان‌هایی توخالی با گوی‌های سبک جایگزین می‌شود به طوری که توپ‌ها بین توری فولادی بالا و پایین قرار می‌گیرند. گوی‌ها از پلی اتیلن یا پلی پروپیلن بازیافتی ساخته شده‌اند. سقف کوبیاکس سهولت استفاده افقی و عمودی را تغییر می‌دهد و امکان انعطاف‌پذیری در پلان معماری و میزان فضای مفید را افزایش می‌دهد.

سقف کوبیاکس
سقف کوبیاکس

مزایای سقف کوبیاکس

  • دوست‌دار محیط زیست
  • مقرون به صرفه و اقتصادی
  • کاهش وزن ساختمان
  • عدم نیاز به نیروی متخصص برای اجرا سقف

معایب سقف کوبیاکس

  • افزایش هزینه برای پروژه‌های کوچک
  • عدم تعریف استاندارد مربوط به زلزله برای آن

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله سقف عرشه کوبیاکس و نحوه اجرا

سقف کوبیاکس

سقف کاذب؛ جذاب و سبک

سقف کاذب به ویژگی سقف ساختگی اشاره دارد که هدف آن افزایش جذابیت زیبایی شناختی یک ساختار معماری است. به عبارت ساده‌تر، سقف کاذب سقف ثانویه‌ای است که در زیر سقف اصلی ساخته می‌شود و توسط اسکلت‌های فلزی یا چوبی در جای خود ثابت می‌شود. سقف کاذب جدا از اینکه از نظر زیبایی شناسی جذاب است، به عایق‌بندی، آکوستیک، عایق صدا و نورپردازی نیز کمک می‌کند و باعث ایجاد توهم ارتفاع کمتر سقف می‌شود. سقف کاذب دارای انواع مختلفی چون سقف کناف، پی وی سی، رابیتس است که از موادی چون الیاف پلیمری، توری، گچ و افزودنی تشکیل شده است.

سقف کاذب
سقف کاذب

مزایای سقف کاذب

  • سرعت در اجرای سقف
  • عایق حرارتی
  • قابل اجرا در طرح‌های مختلف
  • نصب آسان

معایب سقف کاذب

  • کاهش ارتفاع به صورت چشمگیر
  • دارای عمر کم
  • امکان تغییر رنگ در طول زمان

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله سقف کاذب و انواع آن

سقف کاذب

سقف وافل؛ ارزان و مستحکم

دال وافل سکویی با سقف یا کف بتن آرمه است که دارای شبکه مربعی با اضلاع عمیق است. همچنین سقف وافل به‌عنوان دال شبکه‌ای شناخته می شود. سقف وافل در ورودی هتل‌ها، مراکز خرید و رستوران‌ها عمدتا به منظور فراهم‌سازی نور مناسب برای محیط استفاده می‌شود. عملکرد اصلی این سقف تحمل بارهای بیشتر و ارتفاع‌های طولانی‌تر از کف‌های مسطح است چرا که این سقف‌ها سبک‌تر هستند. همچنین سقف وافل در کاهش هزینه‌ها تاثیر بسزایی دارد و به دلیل عدم نیاز به میلگرد‌های تقویتی و اتصال آن‌ها به تیرها، اجرای سقف کوتاه‌تر می‌گردد.

سقف وافل
سقف وافل

مزایای سقف وافل

  • دارای سرعت بالا در اجرا
  • به صرفه و اقتصادی
  • دارای مقاومت و ایمنی بالا

معایب سقف وافل

  • کاهش تعداد طبقات به خاطر وجود ارتفاع در طبقات
  • نامناسب برای سطوح شیب‌دار
  • نیاز به نیروز ماهر برای اجرا
  • نامناسب برای مناطق بادخیر

سقف یوبوت؛ عایق و سبک‌سازی شده

سیستم یوبوت نوعی ساختار پلیمری پلی پروپیلن بازیافتی است که به‌عنوان یک دال توخالی برای ساخت‌و‌ساز استفاده می‌شود. از این نوع سیستم برای سبک‌سازی دال‌های بتنی در ساختمان استفاده می‌گردد. قالب‌های یوبوت باعث ایجاد حفره در بتن و حذف بتن ناکارآمد می‌شود. این قالب‌ها نقش سازه‌ای ندارند و هدف اصلی استفاده از آن‌ها در دال‌های بتنی برای حذف بتن اضافی و ایجاد سوراخ‌های تو خالی در دال است. سیستم سقف یوبوت یک سیستم دال بتنی توخالی است که به شکل قالب‌های مکعبی دو طرفه طراحی شده است. با قرار دادن این قالب‌ها در داخل دال بتنی استحکام و سختی دال افزایش یافته و امکان پوشاندن دهانه‌های بزرگتر به دلیل ضخامت و سختی دال فراهم می‌شود.

سقف یوبوت
سقف یوبوت

مزایای سقف یوبوت

  • کاهش مصرف بتن
  • کاهش وزن سقف
  • عایق بندی مناسب در برابر صوت و لرزش
  • دارای سرعت اجرای بالا

معایب سقف یوبوت

  • دارای هزینه بالا در اجرا
  • دارای استحکام متوسط
  • دارای سراط سخت در نگهداری بلوک‌ها

سقف کامپوزیت؛ یکپارچه و با وزن پایین

سقف کامپوزیت یکی از انواع سقف های ساختمانی است که از ترکیب پروفیل فولادی با بتن ساخته می‌شود. از سقف‌های کامپوزیت، به منظور اجرا بر روی اسکلت‌های فلزی در پروژه‌های متعددی استفاده می‌شود. به سقف کامپوزیت، سقف مرکب یا سقف مختلط نیز می‌گویند. در این نوع سقف به جهت یکپارچگی در سقف از برش گیر (ناودانی، نبشی یا گل میخ) استفاده می‌شود.

سقف کامپوزیت
سقف کامپوزیت

مزایای سقف کامپوزیت

  • مقرون به صرفه
  • نصب آسان
  • دارای قابلیت بتن‌ریزی چند سقف در یک زمان
  • عدم نیاز به شمع‌بندی

معایب سقف کامپوزیت

  • وجود محدودیت در اجرای دهانه‌های بلند
  • احتمال پوسیدگی در اثر تغییرات آب‌وهوایی
  • احتمال عدم سازگاری در اسکلت بتنی

سقف تیرچه بلوک؛ نصب آسان با سرعت بالا

در سیستم سقف تیرچه بلوک، تیرها به‌عنوان تیر کناری عمل می‌کنند و بلوک ماده پرکننده بین تیرها است. در سقف تیرچه بلوک از بلوک‌های تو خالی بتن سبک، سفالی یا فوم پلی استایرن (مقاله یونولیت سقفی را بخوانید) برای پرکردن فضای خالی بین تیرها استفاده می‌شود. سقف تیرچه و بلوک دال‌های یک طرفه‌ای هستند که از بلوک‌های تو خالی برای کاهش بار مرده بر روی ساختمان استفاده می‌کنند. در این نوع سقف از تیرآهن در دو نوع بتنی یا فولادی استفاده می‌گردد و فاصله آن‌ها حدود ۵۰ سانتی متر است.

سقف تیرچه بلوک
سقف تیرچه بلوک

مزایای سقف تیرچه بلوک

  • دارای طول عمر طولانی مدت
  • عدم نیاز به نیروی تخصصی برای نصب
  • مقاوم در برابر نیورهای افقی مانند باد
  • اجرای همزمان چند سقف بدون نیاز به جک زیر سقفی

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله جک سقفی و کاربردها

جک سقفی

معایب سقف تیرچه بلوک

  • دارای محدودیت در شکل‌های قوسی
  • عدم وجود صلبیت لازم نبت به دیگر انواع سقف‌ها
  • محدودیت در دهانه قابل پوشش

رعایت اصول استاندارد؛ نیاز اولیه سقف‌ های ساختمانی

ساختن سقف یک مرحله هیجان‌انگیز و همچنین بسیار حیاتی است. اقدامات و تصمیمات شما اگر با استانداردهای صنعت ساختمانی هماهنگ نباشد، ممکن است پیامدهای بلندمدتی به همراه داشته باشد. چه بخواهید یک سقف جدید بسازید و چه بخواهید سقفی را با سقف موجود جایگزین کنید عواملی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود تا با رعایت نکات ایمنی دقیق این امر امکان‌پذیر باشد. پس قبل از هر شروع هر کاری با متخصصین این حوزه صحبت کیند و از میان انواع سقف ساختمانی، آنچه که برای سازه شما مناسب است را انتخاب نمایید.

پیشنهاد مطالعه: انواع سازه های فولادی (فلزی) - مجله آهن

سوالات متداول

برترین انواع سقف موجود در ساختمان سازی کدامست؟

سقف وافل، سقف یوبوت، سقف تیرچه بلوک، سقف کامپوزیت، سقف کاذب، سقف کوبیاکس، سقف عرشه فولادی، سقف دال بتنی

انواع سازه های فولادی (فلزی)

انواع سازه های فولادی (فلزی)

انواع سازه های فولادی را در اطرافمان بسیار دیده ایم بدون اینکه به آن توجه کنیم. به عنوان مثال همین دکل های برق بین شهرها یا سالن های ورزشی. تمامی این سازه ها از فولاد های مقاوم ساخته شده اند. به نظر شما چند مدل دیگر از این سازه ها وجود دارد؟ یا اصلا سازه های فولادی (فلزی) چیست؟ در این مقاله به آنها پاسخ می دهیم.

نسخه صوتی مقاله انواع سازه های فولادی (فلزی)

پاسخ به سوال سازه فولادی چیست؟

سازه فولادی چیست؟

سازه فولادی مجموعه ای از اتصالات پیچی است که با جوشکاری یا پیچکاری به هم وصل شده اند مانند استادیوم و سالن های ورزشی. پل سفید اهواز هم یک نمونه از سازه های فولادی است. در واقع سازه های فولادی سازه هایی هستند که از مقاطع مختلف فولادی مانند تیرآهن، قوطی پروفیل، ورق و خرپا ساخته می شوند و می توانند وزن زیادی را تحمل کنند.


انواع سازه های فولادی

انواع سازه های فولادی شامل موارد زیر می شود:

  • پل های معلق
  • خرپا
  • سوله
  • تیر ورق
  • ساختمان های تجاری بزرگ
  • ورزشگاه
  • دکل های برق
  • سازه ال اس اف (LSF)

به عنوان مثال، باغ ماهان که در ایران مال تهران واقع شده است، سقف آن از خرپا ساخته شده است. یا مجتمع تجاری تفریحی مهر و ماه قم از سازه های فولادی ساخته شده است. درباره تک تک سازه های فولادی و اینکه از چه مقاطع فولادی ساخته شده اند توضیح می دهیم.

۱- پل معلق

پل معلق

پل معلق سازه فلزی پیچ و مهره  است که از تیرآهن، قوطی و پروفیل و کابلهای بزرگ ساخته شده است. نمونه ای از پل های معلق، پل سانفزانسیکو یا گلدن گیت (Golden Gate Bridge) است که ۲ هزار و ۷۳۷ متر زول دارد. جالب است که جنس کابلهایی که عرشه ها را به هم متصل می کند گالوانیزه است و ضخامتی بین ۳ تا ۷ میلی متر دارند.


۲- خرپا

خرپا

خرپا نوعی سازه فولادی مثلثی یا مستطیل شکل است که روی سقف کار گذاشته می شود. این سازه در ساختمان سازی، سوله سازی، ساخت انواع سقف ورزشگاه و سالن ورزشی کاربرد دارد. خرپا ها امروزه اکثرا با قوطی و پروفیل ساخته می شود منتها برای سازه های بزرگتر مانند بیمارستان یا پُل از تیرآهن استفاده می شود.

برای اطلاعات بیشتر درباره این سازه می توانید مقاله خرپا درساختمان چیست را بخوانید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: خرپا در ساختمان چیست؟

خرپا چیست؟

۳- سوله

سوله

سوله نوعی سازه فلزی شیب دار است که برای  ساخت سالن، مرغداری، انبار و کارخانه استفاده کاربرد دارد. سوله از مقاطع فولادی مختلفی مانند تیرآهن، ورق فولاد، نبشی، قوطی و پروفیل استفاده می شود.


۴- تیر ورق

تیر ورق

تیر ورق از اتصال انواع ورق فولادی به یکدیگر ساخته می شوند و شکل آنها شبیه به تیرآهن است. برای همین به آنها تیر ورق می گویند. دهانه بعضی پُل ها مانند پل های قطار به ۱۰۰ متر هم می رسد. برای همین به جای تیرآهن معمولی از تیر ورق برای این کار استفاده می شود زیرا از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر است.

پیشنهاد مطالعه: انواع روش های خمکاری ورق فلزی، کاربرد و دستگاه های مورد استفاده - مجله آهن


۵- ساختمان های بزرگ تجاری

ساختمان های بزرگ تجاری

ساختمان های تجاری بزرگ مانند هتل ها و مراکز خرید نوعی سازه فولادی هستند. این ساختمان ها از مقاطع فولادی مختلغی مانند ناودانی، تیرآهن، نبشی و میلگرد استفاده شده است. به دلیل مقاومت، انعطاف پذیری و دوام بالایی که این محصولات فولادی دارند، در ساخت ساختمان های تجاری کاربرد دارند.


۶- دکل برق

دکل برق

دکل های برقی که در جاده های بین شهری می بینم از انواع سازه های فولادی است. جنس این دکل ها از فولاد گالوانیزه است و برای همین در برابر گرما و سرما بسیار مقاومند. علاوه بر این، جنس فولاد دکل های برقی از فولاد Q235، Q345 و Q420 است که مقاومت در برابر خوردگی بالایی دارند.


۷- سازه ال اس اف

سازه ال اس اف

سازه ال اس اف (LSF) نوعی اسکلت فلزی سبک است که از قوطی و پروفیل های سبک گالوانیزه ساخته می شود. استفاده  از این سازه به تازگی در ایران رایج شده است. از نمونه سازه های LSF می توان به خانه های پیش ساخته، آزمایشگاها، مکان های آموزشی، کف و سقف ساختمان ها اشاره نمود.


کلام آخر

انواع سازه های فولادی (فلزی) شامل برج، دکل های برق، خرپا، سوله، تیر ورق می شود. این سازه ها از مقاطع فولادی مانند تیرآهن، ورق فولاد، نبشی، قوطی و پروفیل ناودانی به دست می آیند. به عنوان مثال خرپا با تیرآهن یا قوطی یا سوله با ورق، پروفیل زد و تیرآهن ساخته می شود.

انواع روش های خمکاری ورق فلزی، کاربرد و دستگاه های مورد استفاده

انواع روش های خمکاری ورق فلزی، کاربرد و دستگاه های مورد استفاده

خمکاری ورق، یک عملیات مکانیکی و یکی از روش ‌های پرکاربرد در صنعت فلزات است که برای تولید قطعات با شکل‌ و هندسه‌ های مختلف به کار می ‌رود. در این فرآیند با استفاده از دستگاه‌ های خاص، ورق فلزی را به شکل منحنی، زاویه‌دار یا سایر شکل ‌های مطلوب خم می‌ کند. خمکاری ورق های فلزی در صنایع مختلف از جمله ساختمان سازی، خودروسازی، دامداری، کشاورزی، ساخت وسایل منزل و … کاربرد فراوانی دارد. انواع روش های خمکاری ورق فلزی به همراه نکات و پارامترهای مهم مربوط به آن را در این مقاله از دانشنامه آهن ملل بخوانید.

نسخه صوتی مقاله روش‌های خمکاری ورق فلزی

خمکاری ورق چیست؟

خمکاری ورق، به ‌منظور شکل‌دهی و ایجاد یک فرم خاص و کاربردی در ورق صورت می‌گیرد. برای خمکاری ورق، قطعه مورد نظر در محفظه مخصوص دستگاه قرار می‌گیرد و با ایجاد فشار بر آن، فرم دلخواه به فلز داده می شود. به این صورت، ورق، تحت کشش قرار گرفته و تغییرشکل خواهد داد.

به‌طور‌ کلی، نحوه خمکاری ورق اهنی، یک فرآیند صنعتی است که در آن ورق‌ های فلزی با استفاده از ابزارها و ماشین‌ آلات خم می‌ شوند. خم کردن انواع ورق آهنی با توجه به نوع ورق متفاوت خواهد بود، دلیل آن نیز مشخصات و ویژگی های مختلف انواع ورق آهنی است. توصیه می کنیم برای آشنایی کامل با انواع ورق آهن و مشخصات آن ها مقاله زیر را مطالعه نمایید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: آشنایی با انواع ورق آهن (ورق فولادی)

انواع ورق آهن

خمکاری ورق های فلزی به تجربه و تخصص نیاز دارد و در صورتی‌ که ناحیه مناسبی برای فشار انتخاب نشود یا قسمت اشتباهی تحت فشار قرار بگیرد، ممکن است ورق شکسته شود. در نتیجه، فردی که محاسبات لازم برای تغییر شکل این محصولات را انجام می‌دهد، باید تخصص لازم را داشته باشد.

چرا ورق فلزی را خم می کنند؟

خمکاری ورق در بسیاری از زمینه‌ها موثر و کارآمد است. محصولات به‌ دست‌ آمده از عملیات خمکاری انواع ورق، در صنایع مختلف از جمله ساخت و ساز، کشاورزی، دامداری، کارخانجات، کشتی‌سازی، ماشین‌سازی، ساخت هواپیما و بسیاری از موارد دیگر استفاده می شود. به‌عنوان مثال، در بدنه ماشین‌ها از ورق‌ خمکاری شده استفاده می‌شود و قالب اصلی و بیرونی ماشین‌ها به این صورت به دست می‌آید.

به‌ طور کلی، مهم ترین دلایل خمکاری ورق را می توان به صورت زیر معرفی کرد:

  • ایجاد اشکال هندسی مختلف برای تولید قطعات و سازه های مختلف
  • ایجاد فرم مورد نظر و افزایش زیبایی

پارامترهایی که قبل از خمکاری باید به آن توجه کرد

قبل از خمکاری انواع ورق، باید حتما به جنس آن و میزان فشار لازم برای خم‌کردن آن توجه کرد. به ‌عنوان مثال: ورق آلومینیومی، انعطاف بیشتری نسبت به محصولات فولادی یا آهنی دارد. به ‌همین ‌منظور، فشار کمتری برای تغییرشکل آن نیاز است. همچنین، ضخامت ورق و طرح مورد نظر برای خم کردن، دیگر پارامترهای مهم برای خمکاری ورق هستند. با توجه به فاکتورهای فوق، نیروی متخصص تصمیم می‌گیرد که عملیات را به ‌صورت سرد یا گرم انجام دهد. برای مثال، زمانی که کربن محصول از یک مقدار خاص بالا‌تر باشد، قابلیت چکش‌خواری آن پایین است و نیاز به خمکاری گرم دارد.

در نهایت، برخی پارامترهای مهم قبل از خمکاری را می توان اینگونه دسته بندی کرد:

  • شعاع داخلی خم (IR) که به میلی متر بیان می شود، مقدار فاصله را از محور خم تا قسمت میانی خم مشخص می‌کند.
  • شعاع خم خارجی (ER) به معنی مجموع شعاع خم داخلی و ضخامت ورق است.
  • ضخامت ورق یا مواد (MT) نیز در این فرآیند اهمیت قابل توجهی دارد.
  • زاویه مکمل زاویه خم (B) یا حداقل طول فلنج، بر حسب میلی متر، نیز به ‌عنوان پارامتر دیگری مطرح می‌شود که در خمکاری باید آن را لحاظ کرد.
  • عامل K نیز با درصدی از ضخامت ورق محاسبه می‌شود و به عوامل مختلفی مانند جنس ورق، روش خم و زاویه خم بستگی دارد. این مقدار، معمولا بین ۰.۲۵ تا ۰.۵۰ است.

از توجه به این پارامترها هنگام خم‌‌کاری و استفاده مناسب از آن‌ها می‌توان بهبود کیفیت و دقت فرآیند خمکاری ورق را تضمین کرد.

روش های خم کردن فولاد و ورق فولادی

در این بخش، انواع روش‌های خمکاری ورق‌ها را نام برده و توضیح داده‌ایم تا با هرکدام آشنا شوید. دانستن اطلاعات در ‌رابطه‌ با انواع خمکاری ورق و همچنین اصول خمکاری ورق در هر روش می‌تواند ما را در انتخاب بهترین راه جهت انجام خمکاری انواع ورق راهنمایی کند.

۱- خم V شکل

به خمکاری v شکل، خمکاری گوه‌ای هم می‌گویند. در این روش با یک سنبه که به شکل حرف v انگلیسی است ورق را در محفظه مخصوص تحت فشار گذاشته و قطعه فلزی به شکل حرف V در می‌آید. این نوع خم‌کاری برای ایجاد زاویه‌های تیز و دقیق در قطعات به کار می‌رود.

خم V شکل ورق فلزی

خمکاری V، پرکاربردترین روش خمکاری ورق است که به سه مدل مختلف به صورت زیر انجام می شود:

  1. Coining (خمکاری ضربی یا سکه زنی)
  2. Air Bending (خمکاری روی هوا)
  3. Bottom Bending (خمکاری از ته یا کف)

بین این روش ها نیز دو روش آخر، بیشترین کاربرد را دارند.

۲- خم U یا ( U bending)

خمکاری انواع ورق از جمله خمکاری ورق آهنی با روش u bending کاملا شبیه به روش v شکل است و فقط شکل سنبه آن شبیه به حرف U انگلیسی است. این روش، کاربرد زیادی ندارد و بیشتر برای تولید کانال های فولادی u شکل استفاده می شود.

۳- خم رول یا (Roll bending)

خم رول ورق فلزی

خم رول، فرآیندی است که در آن قطعه فلزی با استفاده از غلتک‌ها به‌شکل منحنی خم می‌شود. برای خم کردن قطعات با شعاع بزرگ و منحنی‌های پیچیده استفاده می‌شود. نحوه خمکاری ورق در این روش نسبت به سایر موارد، تقریبا ساده‌تر است.

۴- خم لبه با سنبه و ماتریس یا (Edge bending)

خم لبه با سنبه و ماتریس، یک فرآیند پرطرفدار خم‌کاری است. در این روش، قطعه فلزی بین سنبه ماتریس قرار می‌گیرد و با ایجاد فشار به قطعه، لبه آن کلا خم می‌شود. این روش برای خم کردن لبه‌های قطعات به کار می‌آید.

پیشنهاد مطالعه: انواع روش های خمکاری لوله - مجله آهن

۵- خمکاری لبه (Wipe bending)

طرز خمکاری ورق فلزی در این روش، مانند روش خمکاری با سنبه  ماتریس است. قطعه بین ۲ گیره قرار گرفته و با پانچ، لبه آن را خم می‌کنند.

۶- خم چرخشی (Rotary Bending)

خم چرخشی نیز یک روش خم کردن فلز است که در آن، قطعه فلزی به ‌وسیله‌ یک ابزار مناسب به‌ شکل دورانی خم می‌شود. در این روش، قطعه فلزی بین دو قالب قرار می‌گیرد و سپس، قالب خم‌کننده به‌ صورت چرخشی حرکت می‌کند تا قطعه را به شکل خم درآورد.

۷- خم شدن مرحله ای (Step bending)

خم شدن مرحله ای ورق فلزی

قطعه فلزی بین دو قالب قرار می‌گیرد. نقاطی را به ترتیب روی ورق انتخاب کرده و سپس قالب خم‌کننده به‌صورت مرحله‌به‌مرحله حرکت می‌کند تا قطعه را به ‌طور کامل به‌حالت خم درآورد. این روش برای خم کردن قطعاتی با شکل‌های پیچیده مناسب است که به دقت بالا نیاز دارند.

نکات نهایی مربوط به خمکاری

فرقی نمی‌کند خمکاری ورق نمای ساختمان را انجام دهید یا سایر موارد خم‌کاری؛ مهم آن است که نکات نهایی را که در این بخش به توضیح آن‌‌ها خواهیم پرداخت به بهترین شکل ممکن مد نظر خود قرار دهید.

  • حتما قبل از اقدام به برش ورق و خمکاری آن، اطلاعات مربوط به کاربرد و خم ورق خود را به فروشنده اعلام نمایید. زیرا برخی آنالیز ورق ها و بعضی برندها برای خمکاری مناسب نیستند و یا به الزامات خاصی برای خمکاری نیاز دارند.
  • در صورتی که قصد دارید حفره در ورق ایجاد کنید، باید به فاصله حفره و محل خم توجه کنید. زیرا ممکن است قطر و شکل حفره در فرآیند خمکاری و بعد از آن تغییر کند.
  • در طراحی سنبه برای خمکاری ورق باید عرض سنبه بیشتر از محصول فولادی باشد تا شکل خم، دقیق از آب درآید.
  • در فرآیند خمکاری، امکان بازگشت فنری* وجود دارد. هر چه شعاع و زاویه خمش بیشتر باشد، امکان برگشت آن بیشتر خواهد شد.

*منظور از بازگشت فنری، تغییر زاویه خم و تمایل فلز به برگشت به حالت اولیه است. دلیل این امر نیز خاصیت ارتجاعی در فلزات پس از خمکاری می باشد.

انواع دستگاه خمکاری ورق

ماشین آلات مورد استفاده برای خمکاری ورق

انواع دستگاه های خمکاری شامل دستگاه پرس، غلتک‌ها، ماشین‌های تاشونده و … می باشد. از آنجایی‌که خمکاری دستی ورق فلزی کار دشواری است و به زمان زیادی نیاز دارد، استفاده از ماشین خمکاری ورق و دستگاه‌های صنعتی در اولویت قرار دارد.  

مهم ترین دستگاه های خمکاری ورق را می توان به صورت زیر معرفی کرد:

  • دستگاه خم‌کن دستی: این نوع خم‌کاری ورق، به ‌صورت دستی انجام می‌شود و برای کاربردهای ساده و کوچک مناسب خواهد بود.
  • دستگاه خم‌کن برقی: این دستگاه خم کن از جعبه دنده و موتور الکتریکی برای خمش ورق استفاده می کند و برای ورق تا ضخامت ۶ میلی متر مناسب است.
  • دستگاه خم‌کن ستونی: این دستگاه که برای ورق هایی با ضخامت ۳ تا ۶ میلی متر مناسب است، دارای دو فک در بالا و پایین دستگاه می باشد. طول این فک ها شعاع و میزان خمش را مشخص می کند.
  • دستگاه پرس خم کن: این دستگاه برای خم کردن ورق‌های فلزی با استفاده از قالب‌های خم‌کاری به‌کار می‌رود.
  • دستگاه خمکاری هیدرولیک: این دستگاه با استفاده از نیروی هیدرولیک، ورق‌ها را خم می‌کند و برای خم‌کاری قطعات بزرگ و سنگین استفاده می‌شود.
  • دستگاه خمکاری CNC: این دستگاه با استفاده از دستگاه کنترل عددی کامپیوتری (CNC)، قادر به خم کردن ورق‌ها با دقت بالا و الگوهای پیچیده است.

 مزایای خمکاری ورق

بزرگ‌ترین مزیت این کار، کاربردی‌بودن آن در صنایع مختلف است که نیاز بسیاری از مصرف‌کنندگان را برطرف می‌کند. همچنین خمکاری ورق نمای ساختمان، باعث زیبایی بیشتر، پیشرفت در زمینه ساختمان‌سازی و همچنین تسهیل و تسریع در کارها شده است. به طور کلی، بخشی از مهم ترین مزایای خمکاری ورق را در ادامه معرفی می کنیم:

  • ایجاد شکل‌های پیچیده و دقیق در ورق‌ها
  • کاهش وزن قطعات و سازه های ساخته شده با ورق
  • افزایش دقت و صحت در ابعاد و شکل‌های مورد نیاز
  • امکان تولید قطعات با شعاع منحنی کوچک
  • کاهش نیاز به عملیات جوشکاری و اتصالات مکانیکی
  • افزایش ظرفیت باربری قطعات ورقی

کاربرد خمکاری ورق

کاربرد خمکاری ورق

خمکاری ورق، یک فرآیند صنعتی است که در بسیاری از صنایع، مانند خودروسازی، ساختمان‌سازی، صنایع فلزی و مبلمان کاربرد دارد. فرآیند خمکاری به ‌عنوان یک روش ساخت قطعات فلزی پیچیده و سازگار با نیازهای طراحی استفاده می‌شود و به تولید قطعات با دقت و استحکام بالا کمک می‌کند. از جمله مهم ترین کاربردهای این فرآیند، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • باکس‌های فلزی که در صنعت الکترونیک
  • استفاده در صنایع ساختمان‌سازی برای تولیدات قطعات نبشی، قوطی و دیگر محصولات فلزی
  • استفاده در صنایع کشتی‌سازی و در ساخت قطعات مورد نیاز کشتی
  • ساخت لوازم کشاورزی یا تجهیزات لازم برای دامداری
  • و …

عوامل موثر بر قیمت خدمات خمکاری ورق

شرکت‌هایی که خدمات خمکاری ورق را ارائه می‌دهند، معمولا فاکتورهای مختلفی دارند که هزینه محصولات را بر اساس آنها تخمین می‌زنند. به‌عنوان مثال: ضخامت ورق، یکی از موارد مهم در تعیین قیمت خمکاری آن است. جنس ورق نیز از عوامل مهم در قیمت‌گذاری این قطعه است. مورد دیگری که بر هزینه خمکاری ورق تاثیر می‌گذارد، تعداد خمش‌های ورق است.

به طور کلی، برخی عوامل موثر بر قیمت خدمات خم‌کاری عبارتند از:

  1. نوع ورق: نوع ورق مورد استفاده (فولاد ضد‌ زنگ یا آلومینیوم) تاثیر قابل توجهی بر قیمت دارد.
  2. ضخامت ورق: ضخامت ورق، معمولا به ‌صورت میلی‌متر مشخص می‌شود و با افزایش ضخامت، قیمت نیز افزایش می‌یابد.
  3. اندازه قطعات: اندازه و شکل قطعاتی که باید خم شوند بر زمان و تلاش مورد نیاز برای خم‌کاری تاثیر مستقیم دارد.
  4. پیچیدگی خم: قطعات با پیچیدگی بیشتر، به ماشین‌آلات و تجهیزات خاص‌تری برای خم کاری نیاز دارند که این امر، ممکن است قیمت را افزایش دهد.
  5. حجم سفارش: حجم سفارش می‌تواند تاثیر قابل توجهی بر قیمت داشته باشد. سفارش‌های بزرگ‌تر، معمولا به ارائه تخفیفات و شرایط بهتر منجر می‌شود.

جمع‌ بندی

خمکاری ورق، فرآیندی است که در آن ورق‌های فلزی به ‌شکل منحنی و خمیده تبدیل می‌شوند. این فرآیند با استفاده از ابزارهای خاصی مانند پرس‌ها و قالب‌ها صورت می‌گیرد. خم‌کاری در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، ساختمان‌سازی و صنعت الکترونیک کاربرد دارد. این فرآیند، به ‌دلیل ایجاد شکل‌های پیچیده و دقیق روی ورق‌ها حائز اهمیت است.

سوالات متداول

چرا از خمکاری ورق استفاده می شود؟

مهم ترین دلایل خمکاری ورق ایجاد اشکال هندسی مختلف برای تولید قطعات و سازه های مختلف و همچنین ایجاد فرم مورد نظر و افزایش زیبایی در ورق است.

چند روش برای خمکاری ورق وجود دارد؟

روش های خمکاری ورق فلزی متنوع است، مهم ترین آن ها شامل موارد زیر می شود:
خم V شکل
خم U شکل
خم رول
خم لبه با سنبه و ماتریس
خمکاری لبه
خم چرخشی
خم شدن مرحله ای

خمکاری ورق چه مزایایی دارد؟

مهمترین مزایای خمکاری ورق، کاربردی بودن آن در صنایع مختلف است. دیگر مزایای این کار شامل ایجاد شکل های پیچیده و دقیق، کاهش وزن قطعات و سازه های ساخته شده، امکان تولید قطعات متنوع، افزایش ظرفیت باربری قطعات و … می باشد ود که در مقاله به طور کامل به آن ها پرداختیم.

انواع روش های خمکاری لوله

انواع روش های خمکاری لوله

روش های خمکاری لوله فولادی به طور کلی به ۲ روش گرم و سرد انجام می شود که در این مقاله درباره آنها توضیح خواهیم داد.

یکی از مقاطع فولادی پرکاربرد در صنعت ساختمان سازی، لوله فولادی می باشد. خم کردن لوله فولادی در صنایع مختلف مانند هوافضا، صنایع شیمیایی، لوازم خانگی و غیره کاربرد دارد.

خمکاری لوله به روش گرم

خمکاری لوله به روش گرم روشی از خمکاری لوله فلزی است که در آن لوله در داخل قالب یک دستگاه قرار می گیرد و با گرمای مغناطیسی (القایی) حرارت می بیند. سپس یک بازو هیدرولیک لوله را با قدرت زیاد خم می کند و پس از آن  لوله با فشار آب خنک می شود. این روش به صورت خودکار یا نیمه خودکار انجام می شود.

خمکاری لوله به روش گرم

در مواردی که استحکام و انعطاف پذیری جنس لوله توان تحمل تنش های خم کاری سرد را نداشته باشد از روش شکل دهی گرم استفاده می شود. خمکاری لوله به روش گرم مزایای زیر را دارد:

  • خمکاری لوله با ضخامت های بالا
  • به نیروی کمتر نیاز دارد.
  • امکان خمکاری لوله های بزرگ
  • آلودگی ندارد.

معایب خمکاری لوله به روش نورد گرم

  • می تواند باعث سخت شدن و ترک خودرن لوله شود.
  • انرژی بالایی برای این کار صرف می شود.
  • گران قیمت است.
  • سرعت نسبتا پایین دارد.

پیشنهاد مطالعه: برای کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع لوله های فولادی و کاربرد آن ها در صنایع مختلف، مقاله “لوله فولادی چیست و در کدام صنایع قابل استفاده است؟” را مطالعه نمایید.

خمکاری لوله به روش سرد

در روش خمکاری لوله به روش سرد، لوله به جای قرار گرفتن در یک قالب دور یک قالب پیچیده می شود؛ این روش بیشتر برای لوله های با قطر کم کاربرد دارد. انواع خمکاری لوله به روش سرد شامل موارد زیر می شود:

۱- خمکاری دستی لوله

 خمکاری دستی لوله

در روش خمکاری دستی، لوله با استفاده از دستگاه خم کن لوله فلزی دستی بین دو گیره قرار می گیرد و خم می شود. این روش کم هزینه است ولی سرعت پایین دارد و برای خم کردن لوله های سایز پایین به کار می رود، در ضمن این روش، کنترل زاویه و شعاع لوله سخت است.

۲- خمکاری پرسی لوله

خمکاری پرسی لوله

خمکاری پرسی لوله با استفاده از دستگاه انجام می شود که در آن لوله بین دو گیره دایره شکل قرار می گیرد؛ همزمان با فشار اهرم از بالا به پایین لوله خم می شود. شکل و ابعاد گیره ها، نوع خم اعمال شده به لوله را تعیین می‌کنند.

۳- خمکاری غلتکی لوله

خمکاری غلتکی لوله

در این روش لوله از بین سه غلتک عبور می کند و خم های لازم بر روی لوله ایجاد می شود. در این روش انتخاب غلتک به ضخامت لوله وابسته است.

۴- خمکاری کششی لوله

خمکاری کششی لوله

در روش شکل دهی کششی برخلاف روش پرسی قالب ثابت و بی حرکت می ماند. بلکه به جای آن گیره ها لوله را گرفته و متحرک هستند و با جابجایی لوله بر روی قالب، خم لازم بر روی لوله ایجاد می گردد. روش خمکاری کششی لوله برای لوله و قطعات با دقت ابعادی بالا استفاده می شود.

۵- خمکاری کششی – چرخشی

خمکاری کششی – چرخشی

در خمکاری کشش-چرخشی لوله، قالب روی شفت اصلی نصب می گردد و لوله روی قالب با گیره محکم نگه داشته می شود. سپس اپراتور با فشار دادن پدال دستگاه، دیسک ها شروع به حرکت می کنند و لوله را به زوایای مختلف خم می کنند.

مزایای روش خمکاری سرد لوله های فولادی

  • سرعت بالا و ارزان بودن
  • کنترل داشتن برای جلوگیری از بروز عیوب ظاهری و چروک خوردگی
  • عدم نیاز به پوسته زدایی و تمیز کردن سطح لوله
  • برگشت فنری و تنش های پسماند بیشتری نسبت به خمکاری گرم.

مجموعه آهن ملل مناسب ترین و به روزترین قیمت لوله فولادی را ارائه می دهد.


اصول خمکاری لوله

طبق استاندارد ASME B31.3، اصول خمکاری لوله به شرح زیر است:

پیشنهاد مطالعه: انواع روش های اتصال میلگرد (انواع وصله میلگرد) - مجله آهن

  • هیج گونه خمکاری زیر دمای ۴.۴ درجه سانتی گراد نباید انجام شود.
  • خمکاری سرد را می ‌توان با استفاده از دستگاه‌ های خمکاری هیدرولیکی یا مکانیکی انجام داد. دستگاه‌های خمکاری باید برای حداقل دیواره و بیضی بودن لوله توسط آزمایش تأیید صلاحیت شوند.
  • سنبه و قالب مورد استفاده در خمکاری لوله های استیل باید عاری از روی باشند.
  • خمیدگی‌ های چین ‌دار یا موج ‌دار مجاز نیستند.

قیمت خمکاری لوله

قیمت خمکاری لوله به روش، نوع لوله و دستگاه و سایز لوله بستگی دارد؛ به عنوان مثال خمکاری لوله به روش گرم به دلیل نیاز به دستگاه های قوی تر، قیمت بالاتری دارد، همجنین هرچه سایز و ضخامت لوله بیشتر شود قیمت آن نیز بیشتر می شود زیرا زمان ان


جمع بندی

دریافتیم که یکی از مقاطع فولادی پرکاربرد در صنعت ساختمان سازی، لوله فولادی می باشد. خم کردن لوله فولادی در صنایع مختلف مانند هوافضا، صنایع شیمیایی، لوازم خانگی و غیره کاربرد دارد. روش های زیادی برای خمکاری لوله فولادی وجود دارد که عبارتند از: خمکاری گرم لوله فولادی، خمکاری به روش القایی، خمکاری سرد لوله فولادی.

سوالات متداول انواع روش های خم کاری لوله فولادی

خم کردن لوله فولادی در کدام صنایع کاربرد دارد؟

خم کردن لوله فولادی در صنایع مختلف مانند هوافضا، صنایع شیمیایی، لوازم خانگی و غیره کاربرد دارد.

متداول ترین روش های خمکاری لوله های فولادی کدامند؟

روش های زیادی برای خمکاری لوله فولادی وجود دارد که عبارتند از: خمکاری لوله به روش گرم و خمکاری لوله به روش سرد

متداول ترین انواع خمکاری سرد کدامند؟

خمکاری پرسی، خمکاری فشاری، خمکاری غلتکی، فرم دهی کششی، خمکاری کششی-چرخشی.

انواع روش های اتصال میلگرد (انواع وصله میلگرد)

انواع روش های اتصال میلگرد (انواع وصله میلگرد)

برای اتصال میلگردها به یکدیگر از چهار نوع وصله میلگرد استفاده می شود که متداول ترین آن ها وصله پوششی است. سه روش دیگر، شامل وصله جوشی، مکانیکی و اتکایی می شود که در رده بعدی نسبت به وصله پوششی قرار دارند. در این مقاله از آهن ملل به برسی انواع وصله میلگرد و نکات اجرایی آن ها می پردازیم. با ما همراه باشد.

نسخه صوتی مقاله انواع روش های اتصال میلگرد

آهن ملل ویژگی های محصول
۱ موضوع اتصال میلگرد (وصله میلگرد)
۲ انواع

وصله پوششی (اورلپ) – وصله مکانیکی (کوپلینگ) – وصله جوشی (فورجینگ) – وصله اتکایی

۳ کاربرد اتصال میلگردها به یکدیگر و اجرای آرماتوربندی

معرفی انواع میلگرد

انواع میلگرد از جنبه های مختلف قابل دسته بندی است؛ از نظر شکل ظاهری، جنس، محل استفاده و همچنین کاربرد میلگرد. به طور مثال، انواع میلگرد را می توان به دو دسته طولی و عرضی طبقه بندی کرد؛ اما دسته بندی میلگرد به دو نوع ساده و آجدار کاربرد بیشتری داشته و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. پیشنهاد می کنیم برای آشنایی با انواع دسته بندی میلگرد و کاربرد آن ها مقاله زیر را مطالعه فرمایید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله انواع میلگرد و کاربرد آن در ساخت و ساز

انواع میلگرد

انواع اتصالات میلگرد

اتصال میلگرد به منظور افزایش طول میلگرد و همین طور به دلایل اجرایی، مانند ایجاد عملکرد کششی یا فشاری پیوسته در دو میلگرد در امتداد یکدیگر انجام می شود. انواع اتصال میلگرد یا انواع وصله میلگرد باید به یکی از چهار روش زیر و یا ترکیبی از آن ها صورت گیرد:

  1. وصله پوششی (اورلپ): بـا کنار هـم قرار دادن دو میلگرد در قسمتی از طول میلگردها انجام می شود.
  2. وصله مکانیکی (کوپلینگ): با استفاده از وسایل مکانیکی خاص انجام می شود.
  3. وصله اتکایی: با روی هم قرار دادن دو انتهای میلگردهای فشاری صورت می گیرد.
  4. وصله جوشی (فورجینگ): با جوش دادن دو میلگرد به یکدیگر انجام می شود.
انواع اتصالات میلگرد

کاربرد اصلی انواع وصله های میلگرد در اجرای آرماتوربندی ساختمان است و بین وصله های ذکر شده، اجرای وصله پوششی میلگرد یا اورلب، بیشترین کاربرد را در آرماتوبندی دارد. به طور مثال در آرماتوربندی ستون بعد از آماده شدن آرماتورهای طولی، آن ها را به کمک وصله های میلگرد به آرماتورهای انتظار فونداسیون وصل می کنند.

۱- وصله پوششی میلگرد (اورلب)

همان طور که گفتیم، بیشترین نوع اتصال در سازه های بتنی و مخصوصا در اجرای آرماتوربندی فونداسیون، وصله پوششی است. این روش اتصال با قراردادن دو میلگرد در مجاورت یکدیگر در یک طول مشخص انجام می شود. طولی که دو میلگرد باید در مجاورت هم قرار داده شوند، «طول پوشش» نامیده می شود. البته وصله پوششی، تنها در مورد میلگردهایی با قطر کمتر از ۳۶ میلی متر مجاز است. در این نوع اتصال میلگرد، میزان اورلب یا همپوشانی میلگردها یا آرماتورها، اهمیت بسیاری دارد و حتماً باید مطابق با اصول و قوانین آئین نامه انجام گیرد تا اتصالی محکم و صحیح برقرار شود. به طور مثال، اورلب میلگرد ستون بر اساس محاسبات مهندسین در نقشه ها و طراحی ها و یا بر اساس آیین نامه بتن انتخاب می شود؛ اما معمولا در کارگاه های عمرانی، این عدد، ۴۰ تا ۵۰ برابر قطر آرماتور در نظر گرفته می شود.

انواع وصله پوششی

انواع وصله پوششی میلگرد

وصله پوششی میلگرد را می توان به دو صورت تماسی و غیر تماسی اجرا کرد.

وصله پوششی تماسی: وصله پوششی معمولا از نوع تماسی است. در نوع تماسی، مقاطع وصله شده در تماس با یکدیگر هستند و به وسیله مفتول آهنی بسته می شوند.

وصله پوششی غیر تماسی: در نوع غیر تماسی، برای جلوگیری از ایجاد حفره در وصله از بتن استفاده می شود. همچنین در این روش، طول پوشش میلگردها با توجه به محل قرارگیری آن ها، نوع میلگردها و عملکردشان متغیر بوده که به صورت کششی یا فشاری است. محل وصله غیر تماسی نیز باید با میلگردهای عرضی عمود بر میلگردهای وصله شونده محصور گردد.

برای آشنایی بیشتر با انواع وصله پوششی میلگرد (اورلب)، توصیه می کنیم مقاله زیر را مطالعه فرمایید:

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله اورلب میلگرد چیست؟

اورلب میلگرد

نکات اجرای وصله پوششی

طبق قوانین آئین نامه ملی ایران، در اجرای وصله های پوششی باید نکات زیر در نظر گرفته شود:

  • وصلـه پوششی برای گروهی از میلگردها، به عنوان یک مجموعه میلگرد، مجاز نیست. اما هریک از میلگردها را می توان جداگانه با وصله پوششی به هم متصل کرد. در این حالت، نواحی وصله میلگردهای مختلف نباید با هم تداخل داشته باشند.
  • طول پوشش لازم برای وصلـه پوششی هر دو میلگرد در گروه میلگردها، باید بر اساس طول پوشش لازم بـرای هر یک از میلگردها تعیین شود.
  • در اعضای خمشی، فاصله محور تا محور دو میلگرد که با وصله پوششی به هم متصل می شوند نباید بیشتر از یک پنجم طول پوشش لازم و یا بیشتر از ۱۵۰ میلی متر باشد. در سایر اعضا این فاصله نباید بزرگ تر از ۵ برابر قطر میلگرد کوچک تر باشد.

۲- وصله مکانیکی میلگرد (کوپلر)

وصله مکانیکی میلگرد

وصله مکانیکی با استفاده از وسایل مکانیکی خاص انجام می شود؛ زمانی که اجرای وصله پوششی امکان پذیر نباشد. در واقع، اگر فواصل آرماتورها به گونه ای باشد که امکان استفاده از وصله پوششی وجود نداشته باشد، باید از وصله مکانیکی استفاده کرد. به طور مثال، در برخی ستون های بتنی، تعداد زیادی میلگرد با سایز بالاتر از ۳۶ میلی متر استفاده می شود که امکان اجرای وصله پوششی برای آن ها وجود ندارد؛ در این حالت باید از وصله مکانیکی استفاده شود.

انواع وصله های مکانیکی  به سه دسته زیر تقسیم بندی می شوند و از نظر الزامات تایید شدن، پیکربندی و رویه اجرا قابل بررسی هستند.

انواع اتصالات مکانیکی

  • وصله مکانیکی فقط کششی: این نوع اتصال باید توانایی مقاومت در برابر بار کششی را داشته باشد.
  • وصله مکانیکی فقط فشاری: در این اتصال، تنش فشاری از میلگردی به میلگرد دیگر، هم راستا و متکی به یکدیگر منتقل می شود.
  • وصله مکانیکی کششی و فشاری: این نوع اتصال باید توانایی مقاومت در برابر هر دو نوع بار فشاری و کششی را داشته باشد.

نکات استفاده از وصله مکانیکی

  • معمولاً در وصله مکانیکی از کوپلرهای اتصال ‌دهنده استفاده می ‌شود که به آن ها کوپلر میلگرد نیز می گویند. این قطعات در راستای هم و بدون خروج از مرکزیت به یکدیگر متصل شده و سبک‌ تر از وصله‌ های دیگر هستند. اگر اطلاعات بیشتری در مورد کوپلر نیاز دارید، پیشنهاد می کنیم حتما مقاله زیر را مطالعه فرمایید. در این مقاله، پیرلمون انواع کوپلر و روش های نصب آن به صورت مفصل صحبت شده است.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله کوپلر میلگرد و انواع آن

کوپلر میلگرد
  • وصله مکانیکی برای زمانی مناسب است که آیین نامه، اجازه استفاده از وصله پوششی برای میلگردها با قطر بالا را نمی دهد.
  • اگر میلگردها فاصله کافی برای وصله پوششی نداشته باشند یا محل قرار گرفتن وصله ها در بخشی از سازه باشد که امکان استفاده از وصله پوششی نباشد، از وصله مکانیکی برای اتصال میلگردها استفاده می شود.
  • رعایت الزامات آیین نامه برای وصله های پوششی منجر به افزایش طول وصله می شود به همین دلیل در میلگردهای با قطر بالا یا میلگردهای دارای پوشش با چسبندگی کم، بهتر است از وصله مکانیکی استفاده شود.
  • در صورتی که میلگردهای انتظار، طول کافی برای اجرای وصله پوششی نداشته باشند و همچنین طول آن ها حداقل ۳۰۵ میلی متر یا بیشتر باشد، بهتر است از وصله مکانیکی استفاده کنید.

۳- وصله اتکایی میلگرد

وصله اتکایی میلگرد

این روش اتصال میلگرد، با روی هم قراردادن دو انتهای میلگردهای فشاری صورت می گیرد. وصله های اتکایی فقط برای میلگردهای تحت فشار با قطر ۲۵ میلی متر و بیشتر مجاز است. طبق آیین نامه برای استفاده از وصله اتکایی باید نکات زیر در نظر گرفته شود:

  • در وصله های اتکایی که در آن ها برای انتقال فشار از یک میلگرد به دیگری، انتهای آن دو به هم تکیه داده می شود، باید سطوح انتهای میلگردها کاملاً گونیا بریده شوند و میزان تماس آن دو تا حد امکان کامل باشد.
  • زاویه سطح انتهایی هر میلگرد نباید نسبت به سطح عمود بر محور میلگرد، بیش از ۱.۵درجه انحراف داشته باشد و سطح تماس دو میلگرد بعد از سوار شدن نیز نباید بیش از ۳ درجه نسبت به اتکای کامل انحراف داشته باشد.
  • در قـطعات کششی، وصله میلگردها باید تنها به وسیله وصله های جوشی یا مکانیکی انجام شود. فاصلـه وصله ها در میلگردهای مجاور هم باید بیشتر از ۷۵۰ میلی متر در نظر گرفته شود.
  • این نوع وصله، تنها در قطعاتی مجاز است که دارای خاموت عرضی بسته یا مارپیچ باشد. خاموت، یک نوع میلگرد عرضی است که بیشتر در ستون ها و کنار میلگردهای طولی استفاده می شود.

۴- وصله جوشی میلگرد (فورجینگ)

وصله جوشی میلگرد

وصله جوشی یا فورجینگ، به معنی جوش دادن میلگردها به یکدیگر است. روش‌های مختلفی برای جوش دادن میلگردها وجود دارد. به منظور رعایت تقویت و استحکام سازه در زمان استفاده از فورجینگ یا وصله جوشی، نیاز است حتما قوانین و مقررات جوشکاری را در نظر گرفت. به همین دلیل در صورتی که بخواهیم از اتصال جوشی میلگرد استفاده کنیم، باید آن ها را تحت آزمایش جوش پذیری قرار دهیم. در این آزمایش، نمونه های جوش داده شده باید تحت آزمایش کشش و خمش قرار گیرند.

میلگرد در آزمایش کشش، زمانی از نظر جوش پذیری قابل قبول تلقی می گردد که مقطع گسیخته شده، در محل جوش یا در مجاورت آن نباشد. در آزمایش خمش نیز، زمانی میلگرد از نظر جوش پذیری قابل قبول تلقی می شود که پس از خم کردن، ترکی در منطقه جوش شده میلگرد به وجود نیاید. برای مطالعه دیگر شرایط قبولی میلگرد در انواع آزمایش های میلگرد مقاله تست میلگرد چیست؟ را مطالعه نمایید.

انواع جوش میلگرد

طبق آیین نامه ملی ایران، وصله جوشی میلگردها به دو صورت زیر انجام می شود:

  • اتصال جوشی نوک به نوک خمیری (جوش الکتریکی تماسی)
  • اتصال جوشی ذوبی با الکترود (جوش با قوس الکتریکی)

وصله جوشی با جوش الکتریکی تماسی

اتصال جوشی نوک به نوک خمیری فقط در شرایط کارخانه ای و در صورتی مجاز است که قطر میلگردها از ۱۰ میلی متر برای فولادهای گرم نورد شده یا ۱۴ میلی متر برای فولادهای سرد اصلاح شده کمتر نباشد. همچنین نسبت سطح مقطع دو میلگرد وصله شونده نباید از یک پنجم تجاوز کند.

وصله جوشی با قوس الکتریکی

اتصال جوشی ذوبی با الکترود در صورتی مجاز است که برای هر نوع فولاد، مطابق مبحث دهم مقررات ملّی ساختمان، از الکترود و روش جوشکاری مناسب آن استفاده شود. اتصال جوشی ذوبی با الکترود به طور معمول به یکی از روش های الف تا پ زیر انجام می پذیرد:

الف- اتصال جوشی پهلو به پهلو با جوش از یک رو یا دو رو که فقط برای میلگردهای گرم نورد شده با قطر ۶ تا ۳۶ میلی متر مجاز است. در این روش، طول نوار جوش از یک رو نباید کمتر از ۱۰ برابر قطر میلگردِ کوچک تر و طول نوار جوش دو رو نباید کمتر از ۵ برابر قطر میلگردِ کوچک تر باشد.

ب- اتصال جوشی با وصله یا وصله های جانبیِ اضافه با جوش از یک رو یا دو رو، فقط برای میلگردهای گرم نوردشده مجاز است. حداقل طول نوار جوش برای اتصال هر میلگرد به وصله یا وصله ها، مشابه اتصال جوشی پهلو به پهلو است.

پ- اتصال جوشی نوک به نوک با پشت بند که طول پشت بند نباید کمتر از ۳ برابر قطر میلگردها (برای فولادهای گرم نورد شده) یا ۸ برابر قطر میلگردها (برای فولادهای سرد اصلاح شده) در نظر گرفته شود. فاصله دو سر میلگردهای وصله شونده از هم در حالت با آمادگی، ۳ میلی متر و در حالت بدون آمادگی، باید معادل نصف قطر میلگردها باشد. در مورد فولادهای سرد اصلاح شده، آماده کردن سر هر دو میلگرد الزامی است. در صورتی که میلگردهای وصله شونده در وضعیت قائم یا نزدیک به قائم قرار گیرند، آماده کردن انتهای میلگرد فوقانی الزامی است و انتهای میلگرد تحتانی باید عمود بر محور آن بریده شود.

انواع وصله جوشی بر اساس استاندارد بین المللی  AWS

وصله میلگرد به وسیله جوش بر اساس استاندارد ANSI/AWS D1.4 (تقویت کننده های سازه های فولادی)، شامل موارد زیر می شود:

  • اتصال سر به سر مستقیم 
  • اتصال سر به سر غیر مستقیم
  • اتصال پوششی جوشکاری شده
 

اتصال سر به سر مستقیم

جوش سر به سر مستقیم میلگرد، یکی از روش های وصله جوشی میلگردها است. اتصال سر به سر مستقیم در موارد زیر امکان پذیر است:

  • این اتصال برای میلگردهایی با قطر بیشتر از ۱۹ میلی متر مناسب است.
  • جوش های شیاری که ظاهر آن ها V شکل یک طرفه و دو طرفه باشد، برای اتصال دو میلگرد به صورت افقی استفاده می شود.
  • جوش های شیاری اریب یک طرفه و دو طرفه برای اتصال دو میلگرد به صورت قائم استفاده می شود.
  • جوش های شیاری که ظاهر آن ها شکل یک طرفه است، با قطعه لوله پشت بند برای اتصال افقی دو میلگردی استفاده می شود که دارای قطر مساوی هستند.
  • جوش های شیاری اریب یک طرفه با قطعه لوله پشت بند، برای اتصال قائم دو میلگردی مناسبند که دارای قطر مساوی هستند.

اتصال سر به سر غیر مستقیم

هنگام استفاده از این اتصال، بایستی به وسیله فولادهای عرضی، بتن اطراف اتصال در سازه ای که تمام شده به اندازه کافی تقویت شود تا از شکافی که ممکن است در اثر بارگذاری غیر محوری اتصال پیش بیاید، جلوگیری گردد. اتصال سر به سر غیر مستقیم در موارد زیر امکان پذیر می باشد:

  • این اتصال با صفحه و نبشی وصله انجام می گیرد و از جوش شیاری استفاده می شود که ظاهر آن اریب ذوبی دو طرفه باشد.
  • این اتصال با میلگردهای وصله انجام شده و از جوش شیاری با ظاهر V شکل بهره گرفته می شود.  

اتصال پوششی جوش شده

اتصال پوششی جوش شده، زمانی کاربرد دارد که بخواهیم به جای اورلب (اتصال پوششی) از جوش میلگرد استفاده کنیم. اتصال پوششی جوش شده به دو صورت اتصال پوششی مستقیم با میلگردهای در تماس و اتصال پوششی غیرمستقیم با میلگردهای جدا اجرا می شود. این دو نوع اتصال در موارد زیر امکان پذیر است:

  • اجرای این اتصال با جوش شیاری دو طرفه V شکل ذوبی انجام می شود. در صورتی که اتصال تنها از یک طرف در دسترس باشد و به شرط این که مهندس ناظر تایید کند، می توان از جوش شیاری ذوبی به صورت یک طرفه استفاده کرد.
  • اتصال پوششی به طور غیر مستقیم با میلگردهای جدا به وسیله جوش شیاری اریب ذوبی به صورت یک طرفه انجام می شود.

وصله جوشی فورجینگ (اتصال جوشی سر به سر تحت فشار)

فورجینگ، ابتدا به عنوان یکی از شاخه های فرآیند جوشکاری گاز اکسی استیلن گسترش یافت. این روش به وسیله گاز استیلن و اکسیژن انجام می شود که در آن، هر یک از میلگردها در دمای تقریبا ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد حرارت می بینند. جنس میلگرد از فولاد و ترکیب اتم هایی چون کربن و آهن می باشد. همچنین این اتم ها چیدمان عادی خود را داشته و در دمای محیط، وضعیت پایداری دارند. عملیات فورجینگ در فاز خمیری و در دمای کمتر از نقطه ذوب انجام می شود. همچنین، آزمایش هایی روی نقطه اتصال انجام شده تا ساختار کل مجموعه یکسان باشد.

اگر عملیات حرارت دهی طولانی شود، ساختاری درشت دانه در محل اتصال ایجاد می گردد. برای اتصالات فورجینگ، اطمینان از سلامت اتصال اهمیت بسیار بالایی دارد. دو روش برای آزمون اتصال وجود دارد که عبارتند از:

تست مخرب: شامل تست خمش و کشش میلگردها است.

تست غیر مخرب: شامل تست نفوذ، تست برش داغ، تست امواج مافوق صوت می باشد.

در روش تست برش داغ، بعد از اتمام عملیات جوشکاری، برآمدگی هایی که هنگام جوشکاری ایجاد شده، بلافاصله به وسیله لبه های قابل تنظیم برش داده می شود. نهایتا در محل برش، وضعیت سطح را بررسی کرده تا از سلامت اتصال اطمینان حاصل کنیم.

نکات کلی اتصالات میلگرد

  • اتصالات میلگردها باید در مقاطعی اجرا شوند که نیروها و تنش های وارد بر میلگرد در آن مقطع، حداقل حالت ممکن باشد و از تمرکز وصله ها در یک مقطع خودداری شود.
  • در زمان اتصال میلگردها باید تا حد امکان به نحوی عمل شود تا میلگردهای مصرفی در یک عضو به صورت یکپارچه باشند.
  • تمامی جزئیات مربوط به اتصالات میلگردها باید در نقشه های اجرایی درج شود.
  • طول وصله در میلگردهای ساده باید دو برابر طول وصله مشابه در میلگردهای آجدار باشد. 

تاثیر روش های اتصال میلگرد بر هزینه ساخت و ساز

استفاده از روش های اتصال میلگرد و نوع وصله ای که انتخاب می کنید، ممکن است نیاز به تجهیزات و فناوری ‌های مختلف داشته باشد که همین مسئله بر هزینه‌ های تولید تأثیرگذار خواهد بود. همچنین نوع میلگرد مصرفی یکی دیگر از عوامل تاثیرگذار در هزینه تولید و ساخت و ساز است. انواع میلگرد با خصوصیات و مدل های مختلف قیمت های متفاوتی دارند که می توانید برای برآورد قیمت مدل های مختلف آن به صفحه زیر مراجعه کنید. در نظر گرفتن عوامل فوق باعث می شود علاوه بر توجه به افزایش کیفیت، هزینه تولید نیز مدیریت شود.  

مشاهده قیمت و خرید میلگرد

آهن ملل؛ نماینده فروش انواع میلگرد فولادی به صورت آنلاین و حضوری

قیمت انواع میلگرد

نتیجه گیری

برای اتصال میلگردها به یکدیگر از ۴ روش استفاده می شود که شامل اتصال پوششی، اتصال مکانیکی، وصله جوشی و وصله اتکایی میلگرد هستند. بهره گرفتن از این روش ها به موارد مختلفی بستگی دارد. به طور مثال، وصله پوششی، تنها در مورد میلگردهای با قطر کمتر از ۳۶ میلی متر مجاز است؛ اما بین وصله های ذکرشده، بیشترین کاربرد را وصله پوششی میلگرد یا اورلب دارد. برای میلگردهایی که طول کافی برای وصله پوششی ندارند نیز می توان از دیگر روش های اتصال بهره برد.

سوالات متداول روش های اتصالات میلگرد

انواع اتصال میلگردها به یکدیگر کدامند؟

انواع اتصال میلگرد یا انواع وصله میلگرد باید به یکی از چهار روش زیر و یا ترکیبی از آن ها صورت گیرد:
·        وصله پوششی (اورلپ)
·        وصله مکانیکی (کوپلینگ یا کوپلر)
·        وصله اتکایی
·        وصله جوشی (فورجینگ)

پرکاربردترین اتصال میلگرد کدام است؟

اورلب (همان وصله پوششی)، پرکاربردترین روش اتصال میلگرد در کشور است. اورلب یا وصله پوششی، یعنی قراردادن دو میلگرد در مجاورت یکدیگر در یک طول مشخص که به دو روش تماسی و غیر تماسی انجام می شود.

طول وصله یا طول پوشش چیست؟

به طولی که دو میلگرد در مجاورت یکدیگر قرار داده شود، طول وصله یا طول پوشش گفته می شود.

کوپلر میلگرد چیست؟

کوپلر میلگرد، یک نوع وصله مکانیکی میلگرد است. کوپلر میلگرد که به وسیله آن وصله مکانیکی را انجام می دهند، قطعه ای توخالی دارای شیارهایی پیچ مانند است که باعث اتصال طول دو میلگرد به یکدیگر می شود.

انواع روش تولید تیرآهن، مواد تشکیل دهنده و استانداردها

انواع روش تولید تیرآهن، مواد تشکیل دهنده و استانداردها

فرآیند تولید تیرآهن نقش زیادی در قیمت هر کیلوگرم از این محصول فولادی دارد. به همین دلیل قبل از خرید آن لازم است اطلاعات کافی در مورد نحوه تولید و قیمت آن کسب کنیم. علاوه بر روش های تولید تیرآهن، آشنایی با انواع تیرآهن از نظر شکل ظاهری، مشخصات، استاندارد و کشور تولید کننده آن از دیگر پارامترهای مهم در انتخاب این مقطع فولادی می باشد. در این مقاله از دانشنامه آهن ملل، ابتدا به معرفی انواع تیرآهن و روش های تولید آن می پردازیم و در ادامه، اطلاعات مربوط به تحمل بار، برش و دیگر مشخصات تاثیرگذار در انتخاب تیرآهن را بررسی می کنیم.

نسخه صوتی مقاله نحوه تولید تیرآهن

معرفی تیرآهن

به طور کلی به قطعاتی که تحت اثر بارهای جانبی قرار دارند، تیر می گویند. تمامی انواع تیرها معمولا به شکل افقی قرار می گیرند، اما حالات استثنایی نیز وجود دارد. منظور از تیرآهن، تیری است که از فولاد ساخته شده باشد. تیرآهن، یکی از مهم ترین مقاطع فولادی در ساختمان سازی است. شکل مقطع آن به شکل حرف I یا H است و وظیفه آن، مقاومت در برابر نیروهای برشی و لنگرهای خمشی می باشد. همچنین سطح مقطع تیرآهن ها از دو بال عمود بر جان تشکیل شده است.

جان و بال تیرآهن

انواع تیرآهن

تیرآهن ها در انواع مختلفی تولید می شوند و از نظر ظاهری، خواص مکانیکی و نوع کاربرد، بسیار متفاوت هستند. مهم ترین دسته بندی تیرآهن را در ادامه معرفی می کنیم:

  • تیرآهن IPE که پرکاربردترین تیرآهن در ساخت و ساز می باشد، شباهت زیادی به حرف I انگلیسی دارد. تولید این نوع تیرآهن بر اساس استانداردهای اروپایی بوده و بال های آن ضخامت ثابتی دارد.
  • تیرآهن INP بر اساس استاندارد آمریکا طراحی شده و در کشورهای چین و روسیه تولید می شود. تفاوت تیرآهن INP و تیرآهن IPE در ضخامت بال های آن ها است؛ به طوری که ضخامت بال های تیرآهن IPE ثابت می باشد، اما بال های تیرآهن INP شیب دار بوده و به همین دلیل، ضخامت در تمام طول بال برابر نیست.
  • تیرآهن IPB یا تیرآهن هاش نیز یکی دیگر از انواع تیرآهن پرکاربرد در ساخت و ساز می باشد. در این نوع تیرآهن که سطح مقطعی شبیه به حرف H دارد، طول جان و بال برابر است.

توصیه می کنیم برای آشنایی بیشتر با انواع استانداردهای تیرآهن و کاربرد آن ها مقاله زیر را مطالعه کنید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله انواع استانداردهای تیرآهن

انواع تیرآهن

همچنین تیرآهن ها را می توان از نظر نحوه و محل استفاده، به سه نوع تیر اصلی، تیر فرعی و تیرکلاف تقسیم بندی کرد:

  • تیر اصلی: تیر اصلی به صورت افقی به ستون ها وصل می شود. وظیفه آن انتقال بار جانبی از تیرهای فرعی به ستون ها است.
  • تیر فرعی: تیر فرعی به صورت افقی به تیرهای اصلی متصل می گردد تا انتقال بار به تیر اصلی انجام شود.
  • تیرکلاف:  تیر کلاف نیز به صورت افقی نصب می شود و وظیفه انتقال نیرو از تیر عرضی به ستون را بر عهده دارد. تیر کلاف به دو تیر عرضی متصل می شود که در سقف و خرپای ستون ها قرار دارد.

حا که به طور کلی با انواع تیر آشنا شدیم، لازم است اصطلاح تیرچه را نیز بشناسیم. اگرچه تیر و تیرچه از منظر نام‌گذاری، مشتقات یکدیگر به نظر می رسند، اما با هم بسیار تفاوت دارند. در ادامه، تفاوت تیر و تیرچه را بیان می کنیم تا این دو عضو را با یکدیگر اشتباه نگیرید.

تفاوت تیر و تیرچه چیست؟

تفاوت اصلی تیر و تیرچه در نوع اتصال و کاربرد آن است. وظیفه تیر، انتقال بار به ستون است، اما با استفاده از تیرچه، بارها به تیرهای اصلی منتقل می گردند و مستقیماً به ستون ها متصل نمی شوند. اینگونه می توان گفت که تیر، اصلی ‌ترین عضو باربر یک سقف و تکیه گاه افقی اصلی سازه است که وزن تیرچه ‌ها و عناصر دیگر ساختمان را تحمل می کند.  اما تیرچه عضو پیش ساخته ‌ای (متشکل از بتن و آرماتورهای فولادی) است که به صورت افقی بین ستون ‌های ساختمان، دیوارها و یا تیرهای ساختمان قرار می‌گیرد و در ترکیب با تیرچه های دیگر، سقف و یا کف را در برابر نیروهای زنده و مرده پشتیبانی می‌کند. در واقع، تیرچه شکلی از تیر است که معمولاً فواصل نسبتاً کوتاهی را پوشش می‌دهد.

تیر و تیرچه از نظر اندازه نیز با یکدیگر تفاوت دارند. به طور کلی می توان گفت تیرها از نظر اندازه، بزرگتر از تیرچه هستند؛ اما پارامتر اندازه به تنهایی تعیین کننده نیست، بلکه در بیشتر موارد نحوه استفاده از تیرها تفاوت این دو عضو را تعیین می کند. به این صورت که اگر از تیری به عنوان تکیه گاه اصلی در حالت افقی استفاده شود به آن تیر اصلی می گویند و اگر به عنوان تکیه گاه کوچک در سازه مورد استفاده قرار گیرد، تیرچه نامیده می شود.

استانداردهای تولید تیرآهن

استانداردهای مختلف بین المللی برای تولید انواع تیرآهن وجود دارد که تولیدکنندگان موظف به اجرای آن ها هستند. استاندارد ملی ایران نیز برای هر کدام از انواع تیرآهن ها استاندارد مخصوص به خود را تدوین کرده که به صورت زیر می باشد:

  • استاندارد ملی ایران برای تولید تیرآهن IPE: استاندارد شماره ۱۷۹۱ و ۱۶۳۴۸
  • استاندارد ملی ایران برای تولید تیرآهن INP: استاندارد شماره ۳۲۷۷
  • استاندارد ملی ایران برای تولید تیرآهن IPB (تیرآهن هاش): استاندارد شماره ۱۳۷۸۱ – ۱۳۷۷۹ – ۱۴۴۸۴

نحوه ساخت تیرآهن

تولید تیرآهن ممکن است فرآیند نسبتا ساده ای به نظر برسد، اما تحقیقات، تجربه و تلاش بسیاری برای تک تک تیرهای موجود انجام می شود. مرز باریکی میان تیرهای فولادی بی کیفیت و تیرهای فولادی اصولی و مقرون به صرفه وجود دارد و اطمینان از کیفیت تیرها کار بسیار سختی می باشد.

نحوه ساخت تیرآهن

اگر با صنعت فولاد آشنایی دارید، احتمالا می دانید که نورد گرم یکی از روش های ساخت تیرآهن ها می باشد. تیرآهن هایی مانند تیرآهن IPE، تیرآهن هاش و تیرآهن INP تولیدی در کارخانه های معتبر، با استفاده از فرآیند نورد ساخته می شوند. اما راه های دیگری نیز برای تولید تیرآهن وجود دارد. به طور کلی می توان گفت تیرآهن های فولادی را از روش های نورد، اکستروژن، جوش یا پرچ تولید می کنند که در ادامه به شرح هرکدام می پردازیم.

تولید تیرآهن با فرآیند نورد: تیرآهن ها می توانند از روش نورد گرم یا سرد تولید شوند. در ساخت تیرهای نورد گرم، شمش آهن را در دمای بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد ذوب می کنند و سپس، عملیات نورد و پرداخت روی آن انجام می گیرد. تفاوت در روش نورد سرد نیز مربوط به فرآیند پرداخت می باشد که طولانی تر از نورد گرم است. در نورد سرد، فولادِ سرد شده خروجی نورد گرم، طی فرآیندی در دمای محیط، نوردکاری می‌ شود.

نحوه تولید تیرآهن با استفاده از فرآیند نورد

نورد تیرآهن به روش گرم معمولا برای ساخت تیرهای H استفاده می شود. طی این فرآیند در خط تولید تیرآهن برای کاهش سطح مقطع ورق فولادی از غلتک های چرخان استفاده می شود. پس از مرحله نورد است که شمش فولاد به شکل تیرآهن در می آید. در انتهای مراحل تولید تیرآهن نیز این مقطع فولادی بسته به نیاز برش داده می شود. در ادامه، فرآیند برش تیرآهن شرح داده می شود.

نکته: جالب است بدانید علاوه بر نورد گرم، نورد سرد نیز روی تیرآهن انجام می شود، اما نورد سرد تیرآهن بیشتر برای خمکاری و شکل دهی به آن است. در مقاله زیر می توانید تمام روش های نورد تیرآهن و دلیل استفاده از نورد را بخوانید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: نورد تیرآهن چیست؟ معرفی ۴ روش نورد تیرآهن

نورد تیرآهن چیست

تولید تیرآهن با جوشکاری و پرچ: تیرآهن ها را می توان با جوشکاری نیز ساخت. در این فرآیند، ورق های فلزی طبق ابعاد مورد نظر بریده شده و با استفاده از ابزارهای جوش صنعتی به یکدیگر جوش داده می شوند.

در روش ساخت تیرآهن با استفاده از پرچکاری نیز ورق های فلزی بریده می شوند، سوراخ هایی در قطعات فلزی ایجاد می شود و توسط پرچ ها کنار هم نگه داشته می شوند.

تولید تیرآهن اکسترود شده: تیرآهن را می توان با فرآیند اکستروژن نیز ساخت. در این فرآیند، سطح مقطع شمش (که می تواند سرد یا گرم باشد) با عبور از قالبی با شکل خاص، کاهش پیدا می کند. سپس، یک قطعه جدا کننده بین فلز و پیستون قرار می گیرد و فلز به واسطه پیستون به داخل قالب، فشرده می شود. در آخر، تیرآهن اکسترود شده از طرف دیگر کشیده می شود تا صاف گردد.

تولید تیرآهن لانه زنبوری

روش تولید تیرآهن لانه زنبوری

تولید تیرآهن لانه زنبوری متفاوت از تیرآهن های دیگر است. زیرا این تیرآهن به صورت مستقیم در کارخانه تولید نمی شود. در واقع تیرآهن لانه زنبوری با استفاده از تیرآهن IPE ساخته می شود.

برا این کار از تیرآهن های IPE سایز ۱۲ تا ۳۰ سانتی متر  استفاده می کنند. روش کار به این صورت است که ابتدا تیرآهن را به کارگاه ساخت تیر لانه زنبوری منتقل می کنند.  سپس جان تیرآهن را به صورت منحنی برش می دهند. این کار با استفاده از شابلن و به دو روش پانیر یا لیتسکا انجام می شود. با این کار تیرآهن به دو نیم تقسیم می شود. بعد از برش تیرآهن، با جابه‌جایی دو قسمت برش خورده در راستای طول و جوش دادن آن ها به یکدیگر، تیرآهن لانه زنبوری با حفره هایی در طول جان ایجاد می شود.

این حفره ها معمولا دایره یا شش ضلعی هستند. نحوه جوش دادن تیرآهن نیز به دو صورت انجام می شود: یک طرف جوش یا فول جوش.

نکته ای که در تولید تیرآهن لانه زنبوری باید توجه کنید، افزایش طول و جان تیرآهن لانه زنبوری در مراحل ساخت است. به گونه ای که سایز این تیرآهن بعد از ساخت، ۷ تا ۹ سانتی متر افزایش می باشد و طول آن نیز حدود ۱۵ تا ۲۰ سانتی متر افزایش می یابد.

تیرآهن از چه موادی ساخته می شود؟

آلیاژهای ساخت تیرآهن

پرکاربردترین مواد تشکیل دهنده تیرآهن فولاد معمولی یا فولاد کربنی است. همان ‌طور که از اسم تیرآهن فولاد کربنی مشخص است، عنصر غالب در این نوع تیرآهن، کربن است که باعث می شود تیرآهن ساخته شده، از سختی و دوام بالایی برخوردار باشد.

بعد از تیرآهن فولاد کربنی، دیگر انواع تیرآهن های آلیاژی پرکاربرد، شامل تیرآهن آلیاژ فولاد ضدزنگ و آلیاژهای کروم، نیکل، منگنز، مس و … می باشد. همچنین انواع پرکاربرد آلیاژ تیرآهن بر اساس استاندارد ASTM، شامل استاندارد ASTM A36، ASTM A53، ASTM A572 و … است که توصیه می کنیم در مقاله «در ساخت تیرآهن از چه آلیاژی استفاده می شود؟» اطلاعات کامل هر استاندارد و آلیاژ را مطالعه نمایید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله برای ساخت تیرآهن از چه آلیاژی استفاده می شود؟

آلیاژ تیرآهن

مزایا و معایب تیرآهن در سازه

استفاده از تیرآهن در ساخت و ساز، معایب و مزایایی دارد. از جمله مزایای استفاده از تیرآهن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • تیرآهن عضو پیش ساخته ای است که امکان بروز ایراد و اشکال در قطعه را به صفر نزدیک می کند.
  • ساخت سازه های اسکلت فلزی (به خصوص اگر از تیرآهن در آن ها استفاده شود)، بسیار سریع تر از سازه های دیگر به انجام می رسد.
  • تیرآهن ها بهترین گزینه برای ساخت سازه های مرتفع می باشند.
  • یکی دیگر از مهم ترین مزایای تیرآهن، امکان توسعه در فاز بعدی است.
  • تیرآهن ها و کلیه پروفیل های آهنی، فضای کمتری را نسبت به مقاطع سازه های بتنی اشغال می کنند؛ بنا بر این، صرفه اقتصادی بیشتری دارند.

از جمله مهم ترین معایب استفاده از تیرآهن نیز می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • یکی از معایب تیرآهن، عدم مقاومت در برابر خوردگی در شرایط جوی نامناسب و محیط های مرطوب است که برای محافظت و نگهداری از آن، نیاز به هزینه جانبی می باشد.
  • تیرآهن ها در برابر خمش، مقاومت بالایی ندارند.
  • مشکل دیگر تیرآهن، عدم کنترل کافی بر اتصال بین قطعات است. برای این منظور از پیچ و مهره یا جوشکاری استفاده می شود.

برش تیرآهن

برش تیرآهن

در حال حاضر، انواع روش های برش تیرآهن به دو روش کوپال (روش سرد) و بارنول (روش گرم) است. در برشکاری به روش سرد، تیرآهن، بدون استفاده از حرارت و با دستگاه هایی مانند کاتر برش داده می شود. در برش کاری گرم نیز تیرآهن با استفاده از انرژی گرمایی در اشکال مختلف (مانند برش پلاسما و لیزری) بریده می شود. در مقاله زیر، انواع روش های برشکاری تیرآهن و انواع دستگاه های برش گرم و سرد معرفی شده اند.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه برش تیرآهن به روش سرد و گرم

برش تیرآهن

محاسبه بارهای تیرآهن

شاید مهم ترین و مشکل ترین وظیفه مهندس طراح، تعیین میزان دقیق بارهای وارده بر سازه (به خصوص بارهای وارده بر تیرآهن) می باشد. به طور کلی از هر نوع باری که بر سازه اثر می گذارد، نمی توان صرف نظر کرد. مهم ‌ترین پارامتر برای مقاومت تیرآهن در برابر بارگذاری های انجام شده نیز مربوط به شرایط طراحی و ساخت محصول و رعایت اصول استاندارد است. به طوری که اگر محصولات، طبق استانداردهای ملی و بین ‌المللی تولید شوند، میزان تحمل بار هر نوعی از تیرآهن را توسط جداولی که در مقاله زیر آورده ایم می توان به راحتی به دست آورد. برای مشاهده جداول تحمل بار تیرآهن و اطلاعات مربوط به این موضوع، مقاله زیر را مطالعه نمایید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله نحوه محاسبه تحمل بار تیرآهن

پیشنهاد مطالعه: انواع دستگاه خاموت زن (دستی و اتوماتیک) - مجله آهن

تحمل بار تیرآهن

کاربردهای تیرآهن

تیرآهن به علت ساختار محکمی که دارد، در ساخت انواع سازه های ساختمانی، مخصوصا در ساختمان های مرتفع و بزرگ استفاده می شود؛ از جمله در کف ساختمان، ستون ها، تیرهای اصلی (شاه تیر)، تیرهای میانی، خرپا و کف سوله ها و انبارها.

علاوه بر ساختمان های تجاری و مسکونی، از این مقطع فولادی برای ساخت ریل قطارهای برقی (مترو)، آسانسور و غیره نیز استفاده می گردد. همچنین کاربرد انواع تیرآهنH  شکل که دارای جان و بال های ضخیم تری هستند برای ساخت سکوها و پل ها می باشد.

کارخانه‌ های تولید کننده تیرآهن

به دلیل ذخایر بالای آهن در کشور، کارخانه های بسیاری در سراسر ایران وجود دارند که انواع تیرآهن های فولادی را تولید می کنند. از آنجا که سهم بزرگی از کیفیت و قیمت تیرآهن، مربوط به کارخانه تولید تیرآهن می شود، لازم است قبل از اقدام به خرید، ابتدا با کارخانه های تولید کننده این مقطع فولادی و تیرآهن های تولیدی آن ها آشنا شوید تا بتوانید مناسب ترین انتخاب را با توجه به نیاز خود داشته باشید. در مقاله زیر می توانید لیستی از برترین تولید کنندگان تیرآهن در ایران و انواع تیرآهن های تولیدی آن ها را مشاهده کنید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه برترین تولیدکنندگان تیرآهن در ایران

تولیدکنندگان تیرآهن

قیمت و خرید تیرآهن

در پروژه های ساختمانی از تیرآهن در تناژ بالا استفاده می شود و به همین دلیل، قیمت آن تاثیر زیادی بر هزینه نهایی پروژه خواهد داشت. در تعیین قیمت تیرآهن، عوامل بسیاری از جمله قیمت روز آن، مسائل سیاسی و اقتصادی، قیمت جهانی آهن آلات، نوسانات ارز، نوع و ابعاد تیرآهن، کارخانه های سازنده و وزن تیرآهن نقش دارند.

برای خرید بهترین کیفیت و قیمت تیرآهن، لازم است به کارخانه تولید کننده نیز توجه کرده و از شرکت های معتبر خرید کنیم. جهت اطلاع از نرخ دقیق آن ها همواره باید از سایت ها و مراکز معتبر کمک گرفت. آهن ملل با سال ها تجربه در فروش کلیه مقاطع فولادی، یکی از قابل اعتمادترین مرجع های استعلام قیمت لحظه ای آهن آلات است.

مشاهده قیمت و خرید محصولات

آهن ملل؛ توزیع کننده انواع تیرآهن به صورت آنلاین و حضوری

قیمت روز تیرآهن

سخن آخر

عملکرد تیرهای اصلی و تیرچه ها با یکدیگر متفاوت است. همچنین، شاه تیر بزرگ تر و سنگین تر از تیرچه ها می باشد. مهم ترین روش تولید تیرآهن ها استفاده از  نورد گرم است. تیرآهن نورد شده در اندازه دلخواه به دو روش کوپال یا برنول برش می خورد. کارخانه های بزرگی در کشور وجود دارند که تیرآهن های باکیفیت تولید می کنند. از جمله بزرگترین و مهم ترین آن ها کارخانه ذوب آهن اصفهان است که متعاقبا قیمت بیشتری نسبت به تیرآهن تولیدی کارخانه های دیگر دارد. قیمت تیرآهن، علاوه بر کارخانه تولید کننده به عوامل دیگری مانند نوسانات ارز و دلار، قیمت جهانی آهن و … بستگی دارد. به طور کل، نوسان قیمت تیرآهن، تاثیر بسیاری بر هزینه پروژه های ساختمانی دارد.

سوالات متداول نحوه تولید تیرآهن، کاربرد آن

تیرآهن ها با چه روشی تولید می شوند؟

نورد گرم یکی از روش های اصلی ساخت تیرآهن ها می باشد؛ اما راه های دیگری نیز برای تولید تیرآهن وجود دارد. به طور کلی می توان گفت تیرآهن های فولادی را از روش های نورد، اکستروژن، جوش یا پرچ تولید می کنند که در مقاله به شرح آن ها پرداختیم.

تیرآهن را به چه روش هایی برش می دهند؟

تیرآهن به دو روش سرد و گرم و با استفاده از دستگاه های متنوعی برش داده می شود.

تفاوت تیر و تیرچه چیست؟

تفاوت اصلی تیر و تیرچه در نوع اتصال و کاربرد آن است. تیرها از نظر اندازه، بزرگتر از تیرچه هستند و وزن تیرچه ‌ها و عناصر دیگر ساختمان را تحمل می کنند. تیرچه نیز شکلی از تیر است که معمولاً فواصل نسبتاً کوتاهی را پوشش می‌دهد.

انواع دستگاه خاموت زن (دستی و اتوماتیک)

انواع دستگاه خاموت زن (دستی و اتوماتیک)

انواع دستگاه های خاموت زن بر اساس کاربرد آنها متفاوت است. به عنوان مثال برای پروژه های ساختمانی کوچک از دستگاه خاموت زنی دستی استفاده می شود. ولی آیا برای پروژه های بزرگتر مانند پل سازی، بُرج سازی و یا ساختمان های بزرگ، نوع دستی آن پاسخگو عملیات ساختمانی و عمرانی است؟ انواع مختلفی از دستگاه های خاموت زن وجود دارد که در این مقاله توضیح می دهیم.

نسخه صوتی مقاله انواع دستگاه خاموت زن (دستی و اتوماتیک)

انواع دستگاه خاموت زنی و مشخصات فنی آنها

به طور کلی انواع دستگاه خاموت زنی در ۳ گروه اصلی دستی، نیمه اتوماتیک و اتوماتیک قرار می گیرد. نیرویی که برای هر یک از این دستگاه ها استفاده می شود متفاوت است. به عنوان مثال، نیروی اصلی دستگاه خاموت زنی نیمه اتوماتیک (هیدرولیکی)، فشار و جریان روغن است.

۱- دستگاه خاموت زنی دستی

دستگاه خاموت زنی دستی

رایج ترین روش خاموت زنی با استفاده دستگاه خاموت زنی دستی است. خاموت زن دستی از یک اهرم و ۳ یا ۴ بلبرینگ تشکیل شده است. این اهرم به نحوی طراحی شده است تا کارگر به راحتی بتواند آن را به سمت دلخواه خم کند. بلبرینگ ها در واقع کمک می کنند تا اهرم به راحتی بچرخد.

مشخصات فنی دستگاه خاموت زنی دستی

  • جنس: فولاد
  • قابلیت خم سایز میلگرد: از سایز ۶ تا ۱۴ میلی متر
  • وزن: از ۸۰۰ گرم تا ۳ کیلوگرم
  • کشور ساخت: ایران
  • رنگ: خاکستری، نارنجی،آبی، قهوه ای، فیروزه ای
  • زاویه خم: متغیر

مزایای دستگاه خاموت زن دستی

مزایای دستگاه خاموت زن دستی

خاموت زن دستی علاوه بر اینکه قدرت مانور بالایی دارد از مزایای زیر نیز  برخوردار است:

  • قیمت پایین
  • سبک و قابل حمل
  • موجود در اکثر فروشگاه ها
  • عدم نیاز به نیروی برق
  • اندازه مناسب

معایب دستگاه خاموت زنی دستی

معایب دستگاه خاموت زنی دستی

با وجود اینکه این دستگاه قیمت پایینی دارد و در اکثر فروشگاه ها می توانید آن را تهیه کنید، معایب زیر را هم دارد:

  • سرعت پایین
  • نیروی فیزیکی بالا
  • قدرت خم میلگردهای سایز پایین

۲- دستگاه خاموت زن نیمه اتوماتیک

دستگاه خاموت زن نیمه اتوماتیک

دستگاه خاموت زنی نیمه اتوماتیک از نیروی برق یا هیدرولیکی استفاده می کند.و به ۲ دسته اصلی برقی (پدالی ) و خاموت زن هیدرولیکی دسته بندی می شود. دستگاه خاموت زن پدالی (گیربکسی) برای خم کردن از یک چرخ دنده استفاده می کند که درون دستگاه تعبیه شده است. در مقابل دستگاه خاموت زن هیدرولیکی از فشار سیال (روغن) برای حرکت یک پیستول کمک می گیرد.

مشخصات دستگاه خاموت زن نیمه اتوماتیک

  • جنس بدنه: فولاد
  • قابلیت خم سایز میلگرد: از سایز ۶ تا ۳۲ میلی متر
  • وزن: از ۲۱۰ کیلئگرم تا ۳.۵ تُن
  • کشور ساخت: ایران
  • رنگ: نارنجی، قرمز، آبی، سیاه
  • قدرت موتور: 1.۵، ۲ و ۵ اسب بخار/ ۱۴۰۰ دور
  • نوع موتور: ۳ فاز، ۲ فاز
  • نوع: هیدرولیکی، گیربکسی
  • زاویه خم: ۴۵، ۱۳۵ و ۱۸۰ درجه

مزایای دستگاه خاموت زن نیمه اتوماتیک

این دستگاه ها هم قیمت مناسبی دارند و هم برای پروژه های متوسط و بزرگ مانند ساختمان های بزرگ مناسب هستند. همچنین جابه جایی دستگاه های خاموت زن نیمه اتوماتیک نسبت  به دستگاه های اتئماتیک آسان تر است.

معایب دستگاه های خاموت زن نیمه اتوماتیک

درست است که سرعت این دستگاه ها در تولید خاموت زیاد است ولی معایب زیر را هم دارند:

  •  کارورز فنی و مجرب نیاز دارد.
  • مصرف برق بالایی دارد.
  • به تعمیرات دوره ای نیاز دارد.
  • بعد از مدتی دستگاه های خاموت زن هیدرولیکی دچار نشت روغن می شوند.

توجه داشته باشید که  خاموت زنی چه به صورت دستی و چه اتوماتیک اصول خود را دارد. به عنوان مثال حتما برای ساخت خاموت های مهندسی زوایای ۱۳۵ و ۱۸۰  باید رعایت شود. خاموت ها انواع مختلفی دارند و قبل از ساخت آنها باید بدانید که چه خاموتی می خواهید. به همنی منظور پشنهاد می کنیم برای اطلاعات بیشتر از انواع خاموت مقاله زیر را مطالعه کنید.

پیشنهاد مطالعه: انواع خوردگی میلگرد در بتن و عوامل تاثیرگذار در آن - مجله آهن

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد آهن ملل: انواع خاموت و کاربرد آن در سازه ها

خاموت

۳- دستگاه خاموت زنی اتوماتیک

دستگاه خاموت زنی اتوماتیک برای خم کردن میلگردهای سایز بالا طراحی شده است. این دستگاه از برق استفاده می کند و برای پروژه های بزرگ مانند برج سازی، پُل سازی، کارگاه های کوچک خاموت زنی مناسب است. همچنین این دستگاه ها قابلیت خم کردن کلاف دوبل را دارد.

مشخصات دستگاه خاموت زن اتوماتیک

  • جنس بدنه: فولاد
  • قابلیت خم سایز میلگرد: از سایز ۶ تا ۲۵ میلی متر
  • وزن: 4،۳،۲ و ۵ تُن
  • کشور ساخت: ایران، چین، آلمان، ایتالیا
  • رنگ: نارنجی، قرمز، آبی، سبر،
  • قدرت موتور: 1.۵، ۲ و ۵ اسب بخار/۱۴۵۰ دور
  • نوع موتور: ۳ فاز، ۲ فاز
  • نوع: هیدرولیکی، گیربکسی
  • زاویه خم: از ۱۰ تا ۱۸۰ درجه

مزایای دستگاه خاموت زنی اتوماتیک

مزایای دستگاه خاموت زنی اتوماتیک

این دستگاه ها به دلیل استفاده از نیروی برق سرعت تولید بیشتری دارند. کارگر در یک شیفت کاری با استفاده از خاموت زن دستی نهایتا ۷۰۰ عدد خاموت می تواند تولید کند. دستگاه خاموت زنی اتوماتیک از مزایای زیر برخوردار است:

  • قابلیت کار در چندین شیفت
  • تنوع تولید خاموت در اشکال و زوایای محتلف
  • دقت تولید با تُلرانس طولی ۱± میلی متر  و زوایای ۱± درجه
  • کاهش هزینه

معایب دستگاه خاموت زنی اتوماتیک

معایب دستگاه خاموت زنی اتوماتیک

علاوه بر مزایایی مانند کاهش هزینه ها و دقت در تولید دارند دارای معایب زیر هستند:

  • قیمت بالا
  • مصرف برق زیاد
  • احتمال داغ شدن دستگاه در اثر کار بیش از حد
  • وزن بالا و  مشکل جابه جایی

کلام آخر

انواع دستگاه خاموت زنی در ۳ دسته کلی دستی، اتوماتیک و نیمه اتوماتیک قرار می گیرد. رایج ترین نوع آنها دستی است زیرا قیمت پایین تری دارد. با این حال، دخاموت زنی دستی برای پروژه های بزرگ پاسخگو نیست و زمان زیادی می برد.

انواع خوردگی میلگرد در بتن و عوامل تاثیرگذار در آن

انواع خوردگی میلگرد در بتن و عوامل تاثیرگذار در آن

خوردگی میلگرد، یکی از مهم ترین عوامل تخریب سازه‌ های بتن آرمه، به ویژه در مناطق مرطوب است. خوردگی میلگرد سبب بروز ترک در پوشش بتنی میلگرد می شود و در نهایت، تخریب سازه بتنی را به همراه دارد.

محصول خوردگی که همان آهن زنگ زده است در مرز بین میلگرد فولادی و بتن باقی می‌ماند و باعث تخریب پیوند بین بتن و میلگرد فولادی می ‌شود. مهم ترین عامل خوردگی بتن، نفوذ یون کلرید آزاد می ‌باشد. دیگر عوامل تاثیرگذار بر خوردگی میلگرد، معیارهای شروع خوردگی، مکانیزم شیمیایی خوردگی و انواع خوردگی میلگرد را در این مقاله از دانشنامه آهن ملل بررسی می کنیم.

نسخه صوتی مقاله انواع خوردگی میلگرد در بتن

خوردگی یا زنگ زدگی میلگرد چیست؟

به بیان ساده، خوردگی به معنی اکسیداسیون یک ماده با هوا (معمولا هوای مرطوب) است. همچنین می توان خوردگی را واکنش ماده با اکسیژن در حضور آب توصیف کرد. به طور کلی خوردگی فولاد، فرآیند بسیار پیچیده ای است و فاکتورهای زیادی بر آن تاثیر دارند که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم؛ اما می توان گفت مهم ترین این فاکتورها مواد تشکیل دهنده خود فولاد و محیط پیرامون فلز است.

زنگ‌ زدگی میلگرد در بتن نیز معمولاً نتیجه نوعی واکنش الکتروشیمیایی است. در این حالت، آنُدها (الکترود مثبت) و کاتُدهای کوچکی (الکترود منفی) در سطح میلگرد فولادی تشکیل‌ می شود و جریان یون ‌ها در میان این الکترودها موجب زنگ ‌زدگی و در نتیجه، شکستن میلگردها می ‌گردد.

علائم خوردگی در میلگردها

علائم خوردگی در میلگردها

زمانی که میلگردهای فولادی شروع به زنگ زدن می کنند، عضو بتن مسلح که میلگرد درون آن قرار دارد با طی مراحل زیر به تدریج شروع به خراب شدن می ­کند:

تشکیل لکه ­های سفید

در این مرحله، دی اکسید کربن موجود در هوا با هیدروکسید کلسیم موجود در خمیر سیمان واکنش داده و کربنات کلسیم را تشکیل می ­دهد. این کربنات کلسیم توسط رطوبت حمل می شود و روی سطح بتن رسوب می­ کند و لکه های سفیدی تشکیل می­ دهد.

ایجاد لکه ­های قهوه ای در امتداد میلگرد

وقتی میلگردها شروع به خوردگی می­ کنند، لایه ای از اکسید آهن روی آن ها تشکیل می ­شود که قهوه ای رنگ است. این اکسید آهن نیز توسط رطوبت به سطح بتن منتقل می ­شود.

ایجاد ترک

محصولاتی که دچار خوردگی می شوند حجم بیشتری نسبت به حالت اولیه اشغال می­ کنند. از این رو میلگرد زنگ زده به بتن فشار وارد کرده و سبب بروز ترک در بتن می شود. با وقوع خوردگی بیشتر، ترک­ های بیشتر و وسیع تری ایجاد می­ شود.

پوسته پوسته شدن پوشش بتنی

به دلیل از بین رفتن پیوند بین بتن و فولاد، بتن شروع به تشکیل چندین لایه می­کند و پوسته پوسته می ­شود. اندازه میلگردها نیز در این مرحله کاهش می­ یابد.

کمانش میلگردها

پوسته شدن پوشش بتنی و شکستن میلگردها منجر به کمانش میله های اصلی می گردد. این باعث برآمدگی بتن در آن منطقه می شود و در نهایت، کل سازه فرو می ریزد.

خوردگی میلگرد در بتن و تاثیر آن روی سازه

خوردگی میلگرد در بتن و تاثیر آن بر روی سازه

به منظور تقویت مقاومت کششی بتن، از ترکیب بتن و میلگرد استفاده می شود که به آن بتن مسلح یا بتن آرمه می گویند. بتن مسلح در صنعت ساختمان سازی کاربرد فراوانی دارد. عمر آن را نیز به طور معمول ۵۰ تا ۱۰۰ سال تخمین می زنند. از مهم ترین عواملی که منجر به کاهش عمر بتن می شود، خوردگی میلگردهای بتن مسلح است. خوردگی میلگردهای بتن باعث می شود استحکام میلگردها از بین برود، همچنین در شرایط خوردگی، حجم میلگرد افزایش پیدا کرده و باعث ایجاد فشار داخلی در بتن می شود. از آنجا که بتن، مقاومت کششی پایینی دارد، تحت تاثیر این فشار داخلی دچار ترک می شود.

ترکیب بتن و میلگرد یکی از روش های ساخت بتن مسلح است. بتن مسلح انواع دیگری نیز دارد مانند بتن الیافی، همچنین به شکل های مختلف مانند پیش ساخته، پیش فشرده و … تولید می شود که می توانید در مقاله «بتن مسلح چیست» با آن ها بیشتر آشنا شوید.

به طور کلی می توان گفت خوردگی میلگرد در بتن یکی از دلایل اصلی خرابی سازه های بتن مسلح و شایع ترین نوع خرابی بتن در سواحل است.

محافظت بتن از میلگرد در برابر خوردگی

میلگردهای استفاده شده در بتن به صورت فیزیکی و شیمیایی محافظت می‌ شوند. لایه های محافظ، مانع از خوردگی میلگرد درون بتن می گردد، اما در صورت از بین رفتن این محافظ ها و قرار گرفتن میلگرد در شرایط نامناسب، خوردگی میلگرد آغاز می شود.

محافظت فیزیکی: همان پوشش بتن روی میلگرد می ‌باشد که نفوذ عوامل خوردگی، نظیر کلرید آزاد و دی اکسید کربن را به تأخیر می‌ اندازد.

محافظت شیمیایی: در شرایط قلیایی سیمان تازه، به دلیل وجود هیدروکسید کلسیم و قلیایی‌ های سدیم و پتاسیم در سیمان، یک لایه اکسیدی محافظ روی میلگرد فولادی تشکیل می‌شود و از خوردگی آن جلوگیری می‌کند.

معیارهای شروع خوردگی میلگرد

در صورت از بین رفتن یا تشکیل نشدن لایه انفعالی سطح میلگرد (لایه محافظ فیزیکی و شیمایی بتن)، خوردگی میلگرد آغاز می شود.

شرایطی که منجر به شروع خوردگی میلگرد می شوند را می توان به صورت زیر بیان کرد:

  • رطوبت و اکسیژن به قدر کافی در سطح میلگرد موجود باشد و یکی از شرایط زیر حاصل شود.
  • در صورتی که خمیر سیمان در زمان بتن ریزی به خوبی اطراف میلگرد را پر نکند، لایه محافظ تشکیل نشده و از همان ابتدای کار، خوردگی آغاز می شود.
  • اگر حین اجرا به هر دلیلی بین بتن و میلگرد فاصله ای به وجود آید و یا ترک عمیقی در بتن ایجاد شود که تا سطح میلگرد امتداد یابد، منجر به شروع خوردگی میلگرد می شود.
  • در صورت نفوذ مواد اسیدی در بتن و از بین رفتن لایه محافظ اطراف میلگرد، خوردگی میلگرد آغاز می گردد.
  • اگر دی اکسید کربن در بتن نفوذ کند و رطوبت نیز زیاد باشد، خمیر سیمان کربناته شده و محیط اطراف میلگرد از حالت قلیایی در می آید که همین امر باعث شروع خوردگی میلگرد می شود.
  • در صورتی که انتشار یون کلرید داخل بتن باعث شود یون کلرید سطح میلگرد به آستانه خوردگی برسد، خوردگی میلگرد اتفاق می افتد.

پس از شروع خوردگی میلگرد، آهنگ خوردگی است که عمق و گسترش زنگ زدن میلگرد را تعیین می کند. آهنگ خوردگی به شرایط محیطی به ویژه دما، میزان رطوبت، اکسیژن، تری و خشکی مکرر، مقاومت الکتریکی بتن، نوع میلگرد، وضعیت رویه میلگرد، وجود جریان های الکتریکی در محیط بتن و غیره بستگی دارد.

زمان شروع خوردگی به کیفیت بتن موجود در سطح میلگرد، نوع میلگرد، شرایط محیطی، ضخامت پوشش بتنی روی میلگرد و شرایط محیطی وابسته است. همچنین پوشش های روی سطح بتن و میلگرد، نقش جدی در شروع خوردگی دارد.

در محیط های مرطوب و خلیجی، مانند خلیج فارس، خوردگی میلگردها معمولاً با از بین رفتن لایه انفعالی به دلیل افزایش غلظت یون کلرید در سطح میلگرد همراه است؛ مشروط بر این که در ساخت سازه، مشکل اساسی همچون ترک خوردگی وجود نداشته باشد.

انواع خوردگی میلگرد در بتن

انواع خوردگی میلگرد

انواع زنگ زدگی میلگرد در دو نوع زیر طبقه بندی می شوند:

  • خوردگی شیاری (crevice corrosion)

خوردگی شیاری، نوعی خوردگی است که در شیارها و دیگر مناطق فلزاتِ در معرض مایع خورنده رخ می ­‌دهد. خوردگی شیاری، شایع ‌­ترین نوع تخریب خوردگی است.

برخی محلول‌ ها، ممکن است در شیارهای کوچک موجود در سازه بتنی، بدون حرکت باقی بمانند. مولکول­‌ های اکسیژن در محلول راکد، حلالیت کمی دارند. در نتیجه، مایعی که داخل شیار راکد مانده است از جو محفوظ مانده و از اکسیژن تهی می‌ شود. میزان اکسیژن کمتر در شیار به تشکیل ناحیه آنُدی در سطح فلز کمک می‌ کند. سطح فلزی در تماس با رطوبتِ به دام افتاده در معرض هوا یک کاتُد ایجاد می­‌ کند. تشکیل این آند و کاتد منجر به واکنش خوردگی می شود.

 موثرترین راه برای از بین بردن خوردگی شیاری این است که آب را دور از مفاصل و فضاهای تنگ نگه دارید.   

  • خوردگی حفره ‌ای (Pitting Corrosion)

خوردگی حفره ای، نوعی خوردگی موضعی است که در نتیجه ایجاد آن، سوراخ‌ یا حفره در میلگرد تولید می‌ شود. عامل این پدیده، نرسیدن اکسیژن به بخش کوچکی از سطح است. در این شرایط، این بخش با اکسیژن کم نقش آند را بازی می‌کند و بخشی که دارای اکسیژن بالا است، نقش کاتد را ایفا می‌کند.

ایجاد حفره خطرناک ‌تر از آسیب‌ های خوردگی یکنواخت است؛ زیرا تشخیص و طراحی مناسب جهت پیشگیری از آن کار دشواری است. یک حفره کوچک و باریک، حتی با از دست دادن بخش کوچکی از جرم فلزی می‌ تواند منجر به خرابی یک سیستم مهندسی کامل و بزرگ شود.

آشنایی با مکانیزم شیمیایی خوردگی میلگرد

به طور کلی می توان گفت خوردگی در فولاد، یک پدیده الکتروشیمیایی می ‌باشد که در اثر تشکیل پیل ‌های الکتروشیمیایی آند و کاتد اتفاق می ‌افتد. همان طور که در بالا نیز اشاره شد، میلگرد فولادی در بتن به صورت فیزیکی و شیمیایی محافظت می‌ شود؛ اما زمانی که میلگردها در شرایط شیمیایی مهاجم، از قبیل کربناته شدن و یا در حضور یون کلرید قرار می‌گیرند، Ph محیط کاهش می یابد و سبب ایجاد پیل الکتروشیمیایی می ‌شود.

به عبارت دیگر، زمانی که اختلاف پتانسیل الکتریکی در طول میلگردی که درون بتن است به وجود آید، یک پیل الکتروشیمیایی و مناطق آندی و کاتدی به وجود می آید که با الکترولیت به یکدیگر متصل می شوند. نقش الکترولیت را در اینجا آب نفوذ یافته در خمیر سیمان بازی می کند. در این حالت، یون فرو با شار مثبت ++Fe در آند وارد محلول می شود و الکترون های آزاد با شار منفی از میان میلگرد عبور کرده و به کاتد می روند. در ادامه، الکترون های آزاد وارد الکترولیت می شوند و با آب و اکسیژن ترکیب شده و یون های هیدروکسید (OH-) را به وجود می آورند. این یون ها از میان الکترولیت عبور می کنند و با یون های فرو ترکیب می شوند و هیدروکسید آهن را به وجود می آورند که با اکسیداسیون بعدی به زنگ آهن تبدیل می شود.

مکانیزم شیمایی خوردگی میلگرد

نکته: در بتن با رطوبت نسبی ۶۰ درصد، معمولا هیچ گونه خوردگی رخ نمی دهد. مناسب ترین حالت برای خوردگی میلگرد در بتن، زمانی است که رطوبت نسبی ۷۰ الی ۸۰ درصد باشد. همچنین در رطوبت های نسبی بالاتر، پخش اکسیژن در بتن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

علاوه بر رطوبت، از جمله موارد دیگری که می تواند منجر به تولید پیل الکتروشیمایی و زنگ زدگی میلگرد شود، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • تفاوت در محیط بتن؛ به این صورت که قسمتی از بتن به طور دائم در معرض آب و رطوبت باشد و قسمت دیگر در معرض تر و خشک شدن.
  • تفاوت قابل ملاحضه در ضخامت پوشش روی میلگردها که به صورت الکتریکی با یکدیگر مرتبط هستند.
  • تغییرات در غلظت نمک های موجود در آب نفوذ یافته در سیمان.
  • و یا ایجاد پیل های الکتروشیمیایی در اثر دسترسی غیر یکنواخت به اکسیژن.

چه عواملی باعث خوردگی میلگرد در بتن می شوند؟

عوامل خوردگی میلگرد

از جمله مهم ترین عوامل خوردگی میلگرد، نبود پوشش کافی روی میلگرد یا نبود کاور مناسب برای میلگرد است. عدم وجود کاور مناسب، باعث قرار گرفتن میلگرد در معرض عوامل مخرب می شود و خوردگی میلگرد را سرعت می بخشد. عوامل تهدید کننده و مخرب در این فرآیند می تواند منشا شیمایی، فیزیکی، حرارتی و یا حتی میکروبیولوژیکی داشته باشد، اما مهم ترین آن ها منشا شیمایی است. در ادامه، به معرفی تمامی عوامل تهدید کننده و تاثیرگذار در خوردگی میلگرد می پردازیم.

۱- اثر کلرید ها

میلگردی که در بتن و خمیر سیمان مدفون شده است، به دلیل تشکیل لایه غیرفعال اکسیدی روی آن، در واکنش با آب و اکسیژن و در برابر خوردگی محافظت می شود. به این لایه محافظ روی میلگرد، لایه خنثی ساز گفته می شود و میلگرد نیز با وجود این لایه، از نظر خوردگی اصطلاحا غیرفعال خواهد بود. در صورتی خوردگی میلگرد آغاز خواهد شد که این لایه خنثی ساز و محافظ آسیب ببیند یا از بین برود. به طور مثال، اگر PH آبی که در منافذ سیمان نفوذ می کند کم باشد، این جبهه PH کم با رسیدن به سطح میلگرد، لایه اکسید را برداشته و منجر به خوردگی میلگرد می شوند.

همان طور که گفتیم، اگر لایه غیرفعال سوراخ شود یا آسیب ببیند، به شرط وجود اکسیژن و رطوبت کافی، واکنش خوردگی میلگرد اتفاق می افتد. به این صورت که یون های کلرید سطح میلگرد فعال می شود و یک آند را به وجود می آورد. سطح خنثی ساز نیز در نقش کاتد عمل خواهد کرد (به دلیل سطح کوچک آند نسبت به سطح بزرگ کاتد، شدت خوردگی در محل آند بسیار بیشتر است). البته نکته قابل توجه این است که آند و کاتد همیشه بر سطح میلگرد تشکیل نمی شود و ممکن است از دو شبکه میلگرد متصل به همدیگر، یکی نقش آند و دیگری نقش کاتد را ایفا کرده و منجر به خوردگی میلگردها شوند. (شبکه ای که در معرض یون کلرید است به صورت آند و شبکه دیگر که در معرض اکسیژن است به صورت کاتد عمل کند.)

نکات خوردگی میلگرد با یون کلرید

از جمله مواردی که باعث از بین رفتن پوشش غیرفعال میلگرد می شود و خوردگی میلگرد را به ارمغان می آورد، می توان به یون کلرید موجود در آب شور، آب دریا، مواد شیمیایی یخ زدا و همچنین افزودنی های بتن که حاوی کلسیم کلرید است، اشاره کرد.

فقط یون های آزاد کلرید برای خوردگی میلگرد مضر هستند. خوشبختانه کلیه یون های کلرید موجود در منافذ بتن به صورت آزاد نیستند و با تشکیل پیوندهای شیمایی و فیزیکی در ساختار بتن، غیرفعال می شوند.

۲- اثر اسیدها

قرارگیری بتن مسلح در مجاورت محیط اسیدی باعث تضعیف مقاومت بتن می شود. حمله اسیدی، خمیر سیمان را تخریب می کند؛ به طوری که ذرات شن و ماسه موجود در بتن ظاهر می شود و در نهایت، پوشش بتنی روی میلگردها تخریب شده و میلگرد زنگ زده نمایان می شود. علاوه بر این، معمولاً در محیط های اسیدی، خوردگی میلگرد از قسمتی آغاز شده و گسترش می یابد که خارج از بتن قرار داشته و با محیط بیرون ارتباط دارد؛ یعنی مرز مشترک سطح بتن و میلگرد.

اسیدهایی که باعث بروز خوردگی میلگرد می شوند، ممکن است به صورت طبیعی و از تخریب و یا فساد گیاهان و یا از فاضلاب های شهری و صنعتی (سولفوریک اسید) تولید شوند.

۳- اثر سولفات ها

تاثیر سولفات ها در خوردگی میلگرد از این جهت است که ترکیبات سولفاتی با برخی مواد تشکیل دهنده خمیر سیمان واکنش می دهند و علاوه بر تخریب خمیر بتن، باعث افزایش حجم آن به دو و نیم برابر می شوند. این اتفاق باعث ترک خوردن و پوک شدن بتن می گردد و در نهایت، خوردگی میلگرد اتفاق می افتد.

سولفات ها به صورت طبیعی در خاک، آب های زیر زمینی، آب های سطحی و یا آب دریا وجود دارند. همچنین سولفات ها را می توان در محیط صنایعی مانند پتروشیمی، پالایش نفت، استخراج و تصفیه فلزات، تولید کاغذ و … نیز یافت.

۴- واکنش سنگ دانه ای

سنگ دانه های موجود در بتن باید خنثی باشند تا با سیمان و آب واکنش شیمیایی ندهند؛ اما گاهی برخی سنگ دانه ها و در مواجهه با سیمان های پر قلیا، واکنش قلیایی سیلیسی بین ذرات سیلیس فعال رخ می دهد. این واکنش باعث افت مقاومت بتن و همچنین انبساط زیاد، تجزیه و فروپاشی بتن می گردد و در نتیجه، میلگرد بدون پوشش می شود و خوردگی میلگرد آغاز می گردد.

عوامل تسریع خوردگی میلگرد

عوامل تسریع کننده خوردگی میلگرد

زمان شروع خوردگی میلگرد، شدت خوردگی و سن تخریب بتن ناشی از خوردگی میلگردها به عوامل مختلفی بستگی دارد که مهم ترین آن ها را در ادامه بیان می کنیم.

۱- نفوذ پذیری بتن

نفـوذ پـذیری بتن (به ویژه  بتن سطحی روی میلگردها) دارای مفاهیم مختلفی است. مانند نفوذپذیری در برابر آب و مایعات دیگر، نفوذپذیری در برابر هوا و همینطور نفوذپذیری در برابر یون کلرید که از مهم ترین آن هاست. هدف اولیه برای کاهش خوردگی میلگرد، کاهش نفوذپذیری بتن در برابر یون کلر و در مرحله بعد در برابر هوا و آب است.

۲- کم بودن ضخامت و پوشش روی میلگردها

مواد مضر، به ویژه یون کلرید، باید ابتدا از پوشش بتنی روی میلگرد عبور کنند و به سطح میلگرد برسند. در مرحله بعد نیز باید بتوانند از پوشش روی خود میلگرد (در صورت وجود) عبور کنند. از آنجا که زمان رسیدن یون کلر به میلگرد ها تابع ضخامت است، بنا بر این اگر ضخامت لایه پوششی بیشتر شود، زمان شروع خوردگی دیرتر شروع خواهد شد.

پیشنهاد مطالعه: انواع خاموت و کاربرد آن در سازه ها - مجله آهن

نکته: در صورت کاهش ضخامت پوشش بتن روی میلگرد، می توان کیفیت بتن را افزایش داد. همچنین استفاده از پوشش روی سطح بتن، انواع پوشش روی میلگرد یا استفاده از میلگردهای گالوانیزه و ضد زنگ، گزینه های پیشنهادی و تاثیرگذار دیگر هستند.

۳- وجود درز و ترک در پوشش بتن روی میلگرد

ترک های سطحی روی بتن به دلایل مختلف ایجاد می شود، مانند جمع شدگی و یا خزش بتن که باعث نفوذ عوامل مخرب و تماس هوا با میلگردها می گردد و خوردگی میلگرد اتفاق می افتد. به طور کلی، بیشترین ترک های سطحی بتن به دلیل تبخیر آب بتن، گیرش یا کمبود رطوبت و یا حرکت لرزشی میلگردها و یا داغ بودن آن ها در هنگام بتن ریزی ایجاد می شود.

دیگر عوامل اصلی خوردگی در میلگرد، شامل موارد زیر می شود:

  • هنگامی که سطح فولاد با محیط در تماس باشد، در سطح فولاد خوردگی ایجاد می شود.
  • اگر بتن به صورت منظم مرطوب شودف سبب نفوذ آب به شکاف های موجود در سطح می گردد که در نهایت باعث زنگ زدگی میلگردها می شود.

 

جلوگیری از خوردگی میلگرد

جلوگیری از خوردگی میلگرد

در اکثر موارد، جبران خسارت ناشی از فرسودگی فلزات و خوردگی آن ها بسیار سخت می باشد؛ بنا بر این، پیشگیری از ایجاد خوردگی به صرفه تر خواهد بود. برای کاهش آسیب به میلگردهای به کار رفته در ساختمان سازی از روش های مختلفی استفاده می شود. برخی از متداول ترین روش های پیشگیری از خوردگی فلزات به شرح زیر است:

پوشش سطحی

این پوشش سطحی، هر دو نوع پوشش بتنی و پوشش مکانیکی روی میگلرد را شامل می شود. پوشش سطحی باید کاملا سالم و بدون شکاف و عاری از هرگونه آسیب باشد تا در نهایت بتواند به عنوان عایق عمل نماید.

رنگ آمیزی میلگرد

متداول ترین روش پیشگیری از زنگ زدن فلزات، رنگ آمیزی آن ها با استفاده از بهترین رنگ برای فلزات است. البته در اغلب موارد از آبکاری نیز به عنوان روشی مرسوم به منظور پیشگیری از زنگ زدگی استفاده می شود. لازم به ذکر است که اگر پوشش رنگی به اندازه کافی ضخیم نباشد، نمی تواند به خوبی از فلز محافظت نماید. به زبان ساده تر، عمر فلز با ضخامت پوشش رابطه مستقیم دارد.

ایجاد پوشش فعال

پوشش فعال، نوعی ماده شیمیایی محسوب می شود که با از بین بردن واکنش های الکتروشیمیایی در عایق الکتریکی یا غیر قابل نفوذ کردن آن در برابر مواد شیمیایی عمل می نمایند. این گونه روش ها باعث می شوند سیستم نسبت به خراش یا نقص در پوشش، حساسیت کم تری داشته باشد؛ زیرا هر جایی که میلگرد در معرض خطر قرار گیرد، بازدارنده ها وارد عمل خواهند شد.

پیشنهاد می کنیم برای کسب اطلاعات بیشتر درباره تمامی راهکارهای محافظت میلگرد در برابر خوردگی و توضیحات تکمیلی، مقاله راهنمای جامع محافظت و تقویت میلگرد در برابر خوردگی را مطالعه نمایید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: راهنمای جامع تقویت میلگرد در برابر خوردگی

جلوگیری از خوردگی میلگرد

جمع بندی

خوردگی میلگرد در بتن باعث از بین رفتن استحکام سازه و یا تخریب ساختمان می گردد. به طوری که یکی از عمده ترین خرابی ها در سازه های بتن مسلح در سال های اخیر و در مناطق گرم و مرطوب، به خصوص در مناطق حاشیه خلیج فارس و دریای عمان، خوردگی میلگرد می باشد. خوردگی میلگردها باعث بروز ترک در پوشش بتنی می شود و نهایتا منجر به ترک خوردگی و ریختن سازه می گردد.

یون کلرید، یکی از تاثیرگذارترین عواملی است که می تواند با نفوذ در بتن باعث خوردگی میلگردهای مدفون در بتن شود. پارامترهای دیگر در ایجاد خوردگی میلگردها کیفیت بتن، ترکیبات سیمان، ترکیب مواد افزودنی به بتن، پتانسیل خود میلگردها و پوشش میلگردها، و واکنش های آندی و کاتدی هستند. شرایط محیطی نیز در روند خوردگی میلگردها تاثیرگذارند. همچنین شرایط آب و هوایی خشک و آب و هوای مرطوب در میزان خوردگی و مقاومت بتن مسلح، تاثیر عمده ای بر خوردگی می گذارد.

سوالات متداول انواع خوردگی میلگرد در بتن

خوردگی میلگرد چیست؟

وقوع برخی واکنش های الکتروشیمیایی، سبب خوردگی میلگردها می شود. در این صورت، الکترودهای مثبت و منفی کوچکی روی سطح میلگرد تشکیل می شوند. بین این الکترودها، یون هایی جریان دارند که باعث خوردگی و شکستن میلگردها می شود.

چرا میلگرد داخل بتن زنگ نمی زند؟

زیرا میلگردها درون بتن به صورت فیزیکی و شیمیایی محافظت می‌ شوند. لایه های محافظ، مانع از خوردگی میلگرد درون بتن می گردد؛ اما در صورت از بین رفتن این محافظ ها و قرار گرفتن میلگرد در شرایط نامناسب، خوردگی میلگرد آغاز می شود.

چه عواملی باعث افزایش خوردگی میلگرد در بتن می شوند؟

از جمله عواملی که خوردگی میلگرد را تسریع می کند، عبارتند از:
۱- نفوذ پذیری بتن
۲- کم بودن ضخامت و پوشش روی میلگردها
۳- وجود درز و ترک در پوشش بتن روی میلگرد

متداول ترین انواع خوردگی میلگرد در بتن کدامند؟

زنگ زدگی میلگرد در دو نوع طبقه بندی می شود: خوردگی شیاری و خوردگی حفره ای

چه عواملی باعث زنگ زدن آهن می شود؟

خوردگی آهن، فرآیند بسیار پیچیده ای است و فاکتورهای زیادی بر آن تاثیر دارد که مهم ترینشان مواد تشکیل دهنده خود آهن و محیط پیرامون آن است.

انواع خاموت و کاربرد آن در سازه ها

انواع خاموت و کاربرد آن در سازه ها

خاموت یک نوع میلگرد عرضی است که معمولا به شکل مستطیل یا مربع (بسته به ابعاد ستون یا تیر) ساخته می شود. خاموت ها در کنار آرماتورهای طولی و به منظور افزایش مقاومت در برابر تنش های پیچشی و برشی و برای جلوگیری از ترک خوردن سازه استفاده می شوند. انواع خاموت را می توان از نظر شکل ظاهری، زاویه خم و فناوری تولید دسته بندی کرد. برای آشنایی بیشتر با انواع خاموت، نحوه خاموت گذاری و قوانین مربوط به آن با ادامه مقاله از دانشنامه آهن ملل همراه باشید.

ویدئو معرفی انواع خاموت و کاربرد آن ها

در ویدئوی زیر معرفی، کاربرد و روش تولید خاموت را مشاهده می کنید.

ویدئو انواع خاموت و کاربرد آن ها

خاموت چیست؟

به میلگردها یا آرماتورهای عرضی که معمولا به شکل مستطیل و یا به صورت رکابی (به شکل U یا L) ساخته می شوند خاموت (stirrup) می گویند. خاموت به منظور مقاومت در برابر نیروهای برشی و پیچشی سازه ها در تیرها و دال ها استفاده می شود و به همین دلیل به آنها خاموت ستون و خاموت سقف نیز گفته می شود. آرماتور خاموت معمولا به صورت عمود و یا زاویه دار نسبت به آرماتور طولی جایگذاری می شود. خاموت های سایز ۸ و ۱۰ بیشترین کاربرد را دارند و معمولا از میلگرد آجدار ساخته می شوند. البته از میلگرد ساده نیز برای خاموت زنی استفاده می شود ولی کاربرد آن کمتر از میلگرد آجدار است. به طور کل تمامی میلگردها در دو دسته ساده و آجدار تولید می شوند. میلگرد ساده سطحی صاف و سیقلی دارد ولی میلگردهای آجدار در سه نوع و با آج های متفاوت تولید می شوند. پیشنهاد می کنیم برای آشنایی بیشتر با انواع میلگرد مقاله زیر را مطالعه نمایید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: انواع میلگرد و کاربرد آن در صنعت ساخت و ساز

انواع میلگرد

همانطور که گفتیم عملکرد خاموت در سازه به منظور استحکام بخشیدن به سازه و بتن در برابر نیروهای برشی و پیچشی است. به این صورت که با استفاده از خاموت، مقاومت مقطع در مقابل فشارهای وارده و باز شدن ترک‌ های مورب افزایش پیدا می کند و در نهایت باعث جلوگیری از شکست و ترک در سقف و ستون بتنی می شود. انواع خاموت در سازه ‌های بتن مسلح به دو روش تنگ بسته یا تنگ باز استفاده می شوند.


تفاوت تَنگ و خاموت

اصطلاحا به تمام آرماتورهای عرضی خاموت گفته می‌شود، اما طبق مقررات ملی ساختمان مبحث نهم، در برخی اعضا به جای خاموت باید از اصطلاح «تَنگ» استفاده کرد. به این صورت که در اعضای فشاری مانند ستون ها باید از اصطلاح تنگ استفاده شود و به آرماتورهای عرضی که در تیرها و دال ها و به منظور جلوگیری از بیرون‌زدگی آرماتورهای طولی و تحمل برش و پیچش استفاده می شود خاموت گفته می شود.

نکته: طبق آئین نامه، «تنگ» حلقه ‌ای از میلگرد یا سیم به شکل دایره، مستطیل و یا چند وجهی بدون کنج ‌های متمایل به سمت داخل است که آرماتورهای طولی را در بر می ‌گیرد. تنگ ها باعث افزایش مقاومت و شکل پذیری اعضا می شوند.

مقایسه کامل خاموت و تنگ و همچنین مقایسه آن دو با دو محصول دورگیر و دورپیچ را در مقاله زیر بخوانید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

تفاوت خاموت، تَنگ، دورگیر و دورپیچ؛ ویرایش جدید استاندارد ملی

تفاوت خاموت و تنگ و دورگیر و دورپیچ

انواع خاموت

انواع خاموت بر اساس شکل ظاهری، ظرفیت تحمل بار، روش خمکاری و … قابل دسته بندی هستند، اما به طور کل تمامی انواع خاموت ها در دسته آرماتورهای عرضی قرار می گیرند و از بیرون زدگی میلگردهای طولی هنگام اعمال فشارهایی برشی مانند صدمات ناشی از زلزله جلوگیری می کنند.

انواع خاموت های مورد استفاده در ساختمان را به صورت زیر می توان دسته بندی کرد:


انواع خاموت از نظر شکل ظاهری

همانطور که گفتیم خاموت ها با توجه به ابعاد و مقطع ستون ساخته می شوند، به همین دلیل می توان آن ها را در اشکال مختلف مربع، مستطیل، دایره، چندضلعی و … تولید کرد.

انواع خاموت از نظر شکل ظاهری

اما به صورت کلی شکل انواع خاموت به دو صورت مربع (یا مستطیل) و رکابی (به شکل U یا L) است. به همین دلیل می توان خاموت ها را از نظر ظاهری به دو دسته تنگ بسته و تنگ باز تقسیم کرد.

خاموت تنگ بسته (حلقه بسته)

با توجه به شکل ظاهری مقطع خاموت، می توان تنگ بسته یا باز بودن آن را تشخیص داد. خاموت تنگ بسته، مطابق شکل زیر محیطی کاملا بسته دارد و معمولا از آن برای تحمل نیروهای پیچشی استفاده می شود. بیشترین استفاده از این مدل خاموت نیز در ستون و تیرهایی است که نیروهای پیچشی بالایی به آنها وارد می شود.

خاموت تنگ بسته و تنگ باز

خاموت تنگ باز (حلقه باز)

خاموت هایی که به شکل U یا L ساخته می شوند در دسته خاموت های تنگ باز قرار می گیرند. بیشترین استفاده از خاموت تنگ باز در مقابله با نیروی برشی است. انواع خاموت تنگ باز را می توان به سه دسته تقسیم بندی کرد: 

  • قلاب یا تک شاخه
  • رکابی یا دو شاخه
  • چند شاخه

انواع خاموت از نظر زاویه خم شاخه‌ ها

انواع خاموت از نظر زاویه خم شاخه ها

با توجه به اینکه قلاب ها یا شاخه های داخلی خاموت را با چه زاویه ای خم کنیم، می توان آنها را به دو صورت زیر دسته بندی کرد:

خاموت ساده (سنتی): خاموت ساده که به آن خاموت سنتی نیز می گویند به صورت دستی و با کمک اهرم تولید می شود و قلاب های آن زاویه ۹۰ درجه دارند. این نوع خاموت ها به دلیل خم ۹۰ درجه ای که دارند نمی توانند به خوبی آرماتورهای طولی را در بر بگیرند.

خاموت مهندسی: خاموت مهندسی بسیار مشابه خاموت ساده است، تنها تفاوت خاموت ساده و مهندسی این است که گوشه ‌های خاموت مهندسی زاویه ۴۵ یا ۱۳۵ درجه دارد. خم قلاب ‌های خاموت با زاویه ۱۳۵درجه امکان مونتاژ میلگردهای اصلی در گوشه ‌ها را فراهم می کند.


انواع خاموت از نظر فناوری تولید 

انواع خاموت از نظر فناوری تولید

خاموت ها با توجه به روش تولید، اشکال و عملکرد متفاوتی پیدا می کنند که در زیر به معرفی آنها می پردازیم:

خاموت معمولی: خاموت معمولی را به هر دو روش دستی و یا با استفاده از دستگاه می توان تولید کرد. این نوع خاموت در قالب ها و اندازه های مختلف تولید می شود.

خاموت مارپیچ: خاموت مارپیچ،یک نوع خاموت گرد یا دایره ای است که به روش دستی تولید نمی شود و برای تولید آن ها از دستگاه های CNC استفاده می کنند. شکل ظاهری آن به صورت مارپیچی است که به دور یک سری میلگردهای طولی پیچیده شده است. این مدل خاموت را می توان در اندازه و قالب های مختلفی تولید کرد.

خاموت ربات: این مدل خاموت نیز با دستگاه CNC تولید می شود و ظاهری شبیه به خاموت مارپیچ دارد با این تفاوت که یک مقطع مربع شکل در یک گوشه آن وجود دارد.

خاموت سلولار: خاموتی به فرم حلقه های بسته می باشد و در صورت به کار بردن  آن ها در سازه، استحکام بالایی در محل استفاده ایجاد می شود. از تکنولوژی جدیدی به نام Pi-Systems در تولید سلولار استفاده می کنند. این نوع از خاموت ها، جدیدترین نوع خاموت های موجود در بازار هستند.


کاربرد خاموت

عمده کاربرد خاموت ها در ستون و تیرهای بتنی و به منظور نگه داشتن میلگردهای طولی در جای خود و تامین تکیه ‌گاه جانبی است، به طوری که میلگردهای طولی فقط در فاصله میان دو تنگ، امکان کمانش داشته باشند. همچنین خاموت ها مانع از تجمع نیروهای برشی و گسترش ترک می شوند. در ادامه، کاربرد خاموت در تیر و ستون را بیشتر بررسی می کنیم.

کاربرد خاموت در ستون: برای جلوگیری از کمانش آرماتور طولی و مقابله با خطرات ناشی از برش‌ و پیچش، از خاموت هایی با حداقل قطر ۶ میلی متر در طول ستون استفاده می شود. علاوه بر مزایای فوق، نقش خاموت در ستون باعث مزایای زیر می شود:

  • تثبیت موقعیت و ایجاد استحکام جانبی آرماتورهای طولی
  • افزایش شکل پذیری و استحکام بتن
  • مقاومت در برابر برش جانبی
  • جلوگیری از خم شدن زودهنگام میلگردها

کاربرد خاموت در تیر بتنی: وظیفه خاموت در سقف ساختمان، افزایش مقاومت تیر بتنی در مقابل نیروهای برشی است. با توجه به اینکه در تیر بتنی حداکثر نیروی برشی در نقاط بحرانی و در نزدیکی تکیه‌ گاه‌ ها ایجاد می ‌شود، در این نواحی فاصله خاموت ها و قطر آنها بیشتر خواهد بود. بنابراین اندازه خاموت سقف با توجه به قرارگیری در نقاط بحرانی یا دیگر نقاوت متفاوت است.

از دیگر مزایای استفاده از خاموت در تیر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • بهبود عملکرد لنگر خمشی
  • افزایش مقاومت در برابر نیروهای برشی و کشش های سطحی
  • افزایش استحکام و دوام سازه

نقش خاموت در ساختمان سازی

نقش خاموت در ساختمان سازی

تعداد و انواع خاموت مورد نیاز با توجه به طرح و نقشه ساخمات مشخص می شوند و باید در فواصل مناسبی عمود بر تیرها و ستونها قرار گیرند تا از کمانش آنها جلوگیری کنند. خاموت ها به وسیله سیم آرماتور به میلگردهای اصلی متصل می شوند. به طور کل میلگرد خاموت در سازه ‌های بتن مسلح به دو روش تنگ بسته یا تنگ باز استفاده می شود.

خاموت تنگ باز در جایی که تأثیر نیروی پیچشی کمتر است و جهت مقابله با نیروی برشی استفاده می شود و از خاموت های تنگ بسته اغلب برای تحمل نیروهای پیچشی استفاده می گردد. به همین دلیل زمانی که نیروی پیچشی وارده زیاد است، بهتر است از خاموت تنگ بسته استفاده شود. بعد از تعبیه خاموت باید انتهای آن را حداقل به میزان ۱۳۵ درجه به قسمت داخلی خم کنند تا در برابر نیروهای وارد شده به ساختمان مقاومت بالایی داشته باشند.

از آنجا که نمی توان از خاموت در فونداسیون استفاده کرد، از میلگرد عرضی دیگری به نام خرک برای فونداسیون استفاده می شود. میلگرد یا آرماتور خرک (مانند خاموت) از انواع خم میلگرد به شمار می روند. به طور کلی انواع خم میلگرد به ۶ دسته تقسیم می شوند: خاموت، خرک، راستا، رکابی، سنجاقک و اوتکا. پیشنهاد می کنیم برای آشنایی با خم میلگرد و نکات اجرای آنها مقاله زیر را مطالعه نمایید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: معرفی ۶ نوع خم میلگرد

خم میلگرد

نقش خاموت در سازه ها

خاموت ها نقش مهمی در مقاومت سازه و اعضای بتنی مخصوصا در برابر نیروهای کششی دارند. به طور کل بتن مقاومت کمی در برابر نیروهای ناشی از حوادثی مانند زلزله دارد. به همین دلیل استفاده از خاموت باعث استحکام بخشیدن به سازه در برابر نیروهای برشی و پیچشی می شود. نحوه استفاده از خاموت به صورت عمودی و گاهی نیز به شکل مورب است، تا از شکست زودرس مقطع بتنی در اثر نیروی خمشی و برشی وارده شده جلوگیری کنند. در نتیجه خاموت ها باعث می شوند مقاومت مقطع در مقابل باز شدن ترک‌ های مورب افزایش پیدا کند و از شکست و ترک در اعضای بتنی جلوگیری شود.

به طور کلی عملکرد خاموت در بتن و استفاده از آن ها در ساختمان، اهداف زیر را دنبال می کند:

  • جلوگیری از ایجاد و گسترش ترک در ستون و یا تیر بتنی
  • افزایش مقاومت سازه در برابر تنش های مورب، پیچشی، برشی و کشش سطحی.
  • افزایش مقاومت فشاری و بهبود انعطاف پذیری ستون
  • جلوگیری از خم شدن میلگردهای  طولی
  • جلوگیری از حرکت میلگرد در زمان بتن‌ ریزی

نکته: میلگرد سنجاقی نیز مانند میلگرد خاموت در دسته میلگردهای عرضی قرار می گیرد و هر دو به منظور تامین تکیه گاه جانبی و افزایش مقاومت میلگردهای  طولی استفاده می شوند. به همین دلیل بسیاری از مواقع میلگرد خاموت و سنجاقی با یکدیگر اشتباه گرفته می شوند. اگر می خواهید این دو میلگرد عرضی را با یکدیگر اشتباه نگیرید و آن ها را به راحتی تشخیص دهید، مقایسه خاموت و سنجاقی را در مقاله زیر بخوانید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد آهن ملل: تفاوت خاموت با سنجاقی در چیست؟

تفاوت خاموت و سنجاقی

قوانین ملی خاموت گذاری در ساختمان

طبق مقررات ملی ساختمان مبحث نهم، در اجرای خاموت ها باید ضوابط زیر در نظر گرفته شود:

  • قطر خاموت ها نباید از مقادیر زیر کمتر در نظر گرفته شود:
  • یک سوم قطر بزرگترین میلگرد طولی با قطر حداکثر ۳۰ میلی متر
  • ۱۰ میلی متر برای میلگردهای طولی با قطر بیش از ۳۰ میلی متر و نیز برای گروه میلگردهای در تماس
  • قطر خاموت ها به هر حال نباید از ۸ میلی متر کمتر باشد.
  • فاصله هر دو خاموت متوالی از هم نباید از مقادیر زیر بیشتر باشد:
  • ۱۲ برابر قطر کوچکترین میلگرد طولی اعم از اینکه منفرد باشد یا عضوی از گروه میلگردهای در تماس به شمار آید.
  • ۳۶ برابر قطر میلگرد خاموت
  • کوچکترین بعد عضو فشاری
  • ۲۵۰ میلی متر

همچنین تعداد خاموت ها در هر مقطع باید به گونه ای باشد که هر یک از میلگردهایی که در زیر اشاره می کنیم، در گوشه یک خاموت با زاویه داخلی حداکثر ۱۳۵ درجه قرار گیرد و به طور جانبی نگه داشته شود:

الف- هر میلگردی که در گوشه های عضو واقع شود
ب- هر میلگرد غیر گوشه ای به صورت حداکثر یک در میان
پ- هر میلگردی که فاصله آزاد آن تا میلگرد نگهداری شده مجاور بیشتر از ۱۵۰ میلیمتر باشد.

 در مواردی که میلگردهای طولی روی محیط دایره قرار گیرند، می توان از خاموت های مدور استفاده کرد مشروط بر آن که انتهای آنها به قلاب استاندارد ۱۳۵ درجه ختم شود یا به نحوی مناسب در بتن مهار شوند.

همچنین طبق ضوابط ویژه برای طراحی در برابر زلزله، طول ناحیه بحرانی جهت استفاده از آرماتور عرضی نباید از مقادیر زیر کمتر باشد:

  • یک ششم ارتفاع آزاد ستون
  • ضلع بزرگتر مقطع مستطیلی شکل ستون یا قطر مقطع دایره ای شکل ستون
  • ۴۵۰ میلی متر

فاصله آرماتورهای عرضی نیز در مواردی که به صورت خاموت تنگ بسته به کار می روند باید کمتر از مقادیر زیر در نظر گرفته شود:

  • ۸ برابر قطر کوچکترین میلگرد طولی ستون
  • ۲۴ برابر قطر خاموت ها
  • نصف کوچکترین میلگرد طولی ستون
  • ۳۰۰ میلی لیتر

نکته مهم: به طور کل مهم ترین نکات در خاموت گذاری ستون و تیر مشخص کردن تعداد و فواصل خاموت ها است. این نکات با توجه به شکل پذیری متوسط یا شکل پذیری زیاد تیر و ستون در مقاله زیر آموزش داده شده است.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد آهن ملل: نحوه خاموت گذاری در پی و ستون

پیشنهاد مطالعه: انواع تیرچه هر آنچه که باید در مورد تیرچه‌ها بدانید! - مجله آهن

ضوابط خاموت گذاری

نکات مهم اجرای خاموت ها

نکات مهم اجرای خاموت ها

در زمان پیاده سازی خاموت ها باید اصول خاصی در نظر گرفته شود. در زیر برخی از مهم ترین آن ها را بررسی می کنیم:

  • فاصله اولین خاموت از قسمت اتصال ستون به تیر، نباید بیشتر از نصف فاصله خاموت ها در نظر گرفته شود.
  • دراعضای فشاری با خاموت های بسته یا دورپیچ، فاصله آزاد بین هر دو میلگرد طولی نباید از ۵/۱ برابر قطر بزرگترین میلگرد کمتر باشد.
  • خاموت ها باید در فاصله های ۲۰ سانتی متری از یکدیگر قرار گیرند.
  • خاموت ها باید با کمک سیم آرماتوربندی به میلگردهای طولی بسته شوند.
  • آرماتورها نباید در دمای کمتر از ۵ درجه سانتی گراد، خم شوند. اگر قصد خم کردن مجدد آرماتورها را دارید باید به شکل سرد و با دستگاه مکانیکی، عملیات خم کردن را انجام دهید.

قیمت خاموت

قیمت انواع خاموت بر اساس نوع خاموت و همچنین سایز و کیفیت میلگرد مصرفی، متفاوت است. به طور مثال معمولا خاموت از میلگردهای A2 که کربن کمتری داشته و قابلیت خم کاری مناسبی دارند ساخته می شود از این رو قیمت خاموت به قیمت میلگرد A2 نیز وابسته است و به صورت روزانه اعلام می شود. قیمت روز خاموت را می توانید از طریق لینک زیر و یا استعلام از کارشناسان آهن ملل دریافت کنید.

مشاهده قیمت و خرید محصولات

آهن ملل؛ توزیع کننده میلگرد فولادی به صورت آنلاین و حضوری

خرید خاموت

جمع بندی

میلگرد عرضی یا خاموت در کنار میلگردهای طولی، برای تقویت بتن در برابر نیروهای کششی و پیچشی و جلوگیری از فروپاشی ستون و تیرهای بتنی استفاده می شوند. همچنین خاموت نقش بسیار مهمی در افزایش استحکام سازه در برابر ترک های مورب و ناگهانی دارد. به طور کل خاموت ها باعث افزایش مقاومت سازه در برابر تنش های پیچشی و برشی می شوند. انواع خاموت را از نظرهای مختلف می توان دسته بندی کرد. متداول ترین دسته بندی بر اساس روش تولید عبارتند از: خاموت سنتی، خاموت معمولی، خاموت مارپیچ، خاموت ربات و خاموت سلولار که در این مقاله تمامی آن ها مورد بررسی قرار گرفتند.

سوالات متداول انواع خاموت و کاربرد آن در سازه ها

خاموت چیست؟

خاموت ها مقاطع فولادی و از دسته میلگردها هستند و در صنعت ساخت و ساز بسیار پرکاربرد هستند.

مهم ترین نقش خاموت در سازه ساختمان چیست؟

مهم ترین نقش و کاربرد خاموت ها در سازه ساختمان افزایش استحکام شناژ ساختمان می باشد.

متداول ترین انواع خاموت ها کدامند؟

متداول ترین انواع خاموت ها عبارتند از: خاموت سنتی، خاموت معمولی، خاموت های مارپیچ، خاموت ربات و خاموت سلولار.

انواع تیرچه هر آنچه که باید در مورد تیرچه‌ها بدانید!

انواع تیرچه: هر آنچه که باید در مورد تیرچه‌ها بدانید!

صنعت ساخت و ساز همانند صنایع دیگر با پیشرفت علم و تکنولوژی، دچار دگرگونی‌های فراوانی شده است که باعث گردیده تا روند ساخت و ساز سریع‌تر و البته با کیفیت بیشتری همراه شود. به گونه‌ای که اکنون می‌توان بدون نگرانی بابت ارتفاع ساختمان‌ها، اقدام به ساخت آن‌ها نمود، چرا که محصولاتی همچون تیرچه باعث شده‌اند تا استقامت سقف‌ها نسبت به گذشته به مراتب بهتر و بیشتر گردد. از این رو نیاز است برای شناخت بهتر و بیشتر تیرچه با انواع تیرچه و با کاربرد هریک از آن‌ها آشنا شوید. با آهن ملل همراه باشید تا نکات فنی و تکنیکی انواع تیرچه را مورد بررسی قرار دهیم.

تیرچه چیست؟

تیرچه عضوی پیش ساخته‌ای است که به صورت افقی بین ستون‌های ساختمان، دیوارها و یا تیرهای ساختمان قرار می‌گیرد و در ترکیب با تیرچه های دیگر، سقف و یا کف را در برابر نیروهای زنده و مرده پشتیبانی می‌کند. در واقع، تیرچه شکلی از تیر است که معمولاً فواصل نسبتاً کوتاهی را پوشش می‌دهد. تیرچه ها معمولا از چوب، فولاد یا بتن ساخته می‌شوند که هر کدام ویژگی منحصر به فرد خود را دارند.

معمولا تیرچه ها در یک سری موازی روی تیرها یا دیوارهای باربر قرار می‌گیرند و توسط تکیه‌گاه‌های فلزی به نام آویز تیرچه یا لنگرها به آن‌ها متصل می‌شوند. انتهای تیرچه، شیارهایی وجود دارد که با عناصر تحمل‌کننده وزن همسطح می‌شود تا بتواند افقی صاف را ایجاد کند.

انواع تیرچه

 تا این قسمت از مقاله، دانستیم که تیرچه چه عنصری از ساختمان‌سازی است، اما نیاز است علاوه بر شناخت کلی آن، با انواع تیرچه آشنا شوید تا بتوانید بر اساس کاربردی که دارند، در ساختمان‌سازی از آن‌ها استفاده نمایید. با توجه به اینکه عمده مواد مورد استفاده در ساخت تیرچه، بتن و فلز است، می‌توان تیرچه ها را به دسته های زیر تقسیم نمود که از پر مصرف‌ترین انواع تیرچه می باشند:

  • تیرچه بتنی
  • تیرچه فلزی
  • تیرچه سفالی
  • تیرچه صنعتی
  • تیرچه نیازیت

تیرچه بتنی چیست؟

تیرچه بتی و یا تیرچه بلوک یکی از انواع تیرچه می‌باشد که از میلگرد و بتن به صورت پیش ساخته در ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای ساخت این نوع تیرچه از یک آرماتور فولادی در بال‌ بالایی، دو آرماتور در بال پایینی و چند آرموتور که به صورت زیگزاگ به دو بال بالایی و پایینی جوش داده می‌شوند، استفاده می‌شود. این نوع تیرچه با توجه به کاربرد فراوانی که در بازار و صنعت ساختمان سازی دارد، از محبوبیت خوبی برخوردار است، چرا که با استفاده از تیرچه بتنی، امکان ساخت ساختمان‌ها و برج‌های مرتفع به آسانی فراهم شده است.

تیرچه بتنی چیست؟
تیرچه بتنی چیست؟

کاربرد تیرچه بتنی

تیرچه بلوک در پوشش سقف‌های اسکلت آجری، فلزی و بتن آرمه و همچنین در ساختمان‌هایی که بتن موجود در آن دچار کشش شده است، بسیار حائز اهمیت است. نکته لازم به ذکر در مورد تیرچه بتنی این است که این نوع تیرچه به خاطر استحکام و مقاومت بالایی که در برابر نیرو کششی دارد، می‌تواند در بسیاری از موارد پاسخگوی نیاز صنعت پر جنب و جوش ساختمان سازی باشد.

انواع تیرچه بتنی

  • تیرچه خرپایی
  • تیرچه پیش تنیده

اطلاعات بیشتر در مورد تیرچه بتنی و مزایای گسترده آن در سازه های مختلف، در مقاله ای جداگانه آورده شده است که می توانید با کلیک بر لینک زیر، این مقاله رو مشاهده نمایید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله تیرچه بتنی و نحوه بارگذاری آن

تیرچه بتنی

تیرچه فلزی (تیرچه کرومیت) چیست؟

تیرچه فلزی که به آن تیرچه کرومیت نیز گفته می‌شود، یکی دیگر از انواع تیرچه می‌باشد که در ساخت آن از ورق فولادی و نبشی استفاده شده است. در این مدل تیرچه بر خلاف تیرچه بتنی، از ورق فولادی به جای دو میلگرد و بتن در بال پایینی استفاده شده است و از نبشی به جای میلگرد بهره برده شده است.

اگر از نزدیک به این تیرچه نگاه کنید، خواهید دید از نظر ساختاری به سه قیمت تحتانی، میانی و فوقانی تقسیم می‌گردد. در قسمت پایینی و یا تحتانی آن ورق فولاد و در قسمت بالایی و یا فوقانی یک ورق نبشی قرار دارد که توسط میلگرد‌های به صورت زیگزاگ به یکدیگر متصل شده‌اند. از این رو با توجه به ساختاری که این تیرچه دارد، در صنعت ساختمان‌سازی از توجه ویژه‌ای برخوردار است و به صورت‌های مختلفی تولید می‌گردد. همچنین با توجه به ایستا بودن تیرچه کرومیت، نیاز به شمع‌بندی وجود ندارد، در نتیجه به مراحل اجرا سرعت می‌بخشد.

تیرچه کرومیت
تیرچه کرومیت

کاربرد تیرچه فلزی

تیرچه کرومیت به خاطر ساختاری که دارد از استقامت بالایی برخوردار هستند، از این رو می‌توان از آن‌ها در ساخت سقف‌های تیرچه کرومیت و در کل در ساختمان‌هایی با اسکلت فلزی استفاده نمود.

اگر هنوز در استفاده از تیرچه کرومیت در سازه خود دچار تردید هستید و نمی دانید باید از کدام نوع تیرچه استفاده کنید، پیشنهاد می کنیم مقاله زیر را به دقت مطالعه نماید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله تیرچه فلزی و اجزای آن

تیرچه فلزی

تیرچه سفالی و یا تیرچه فندوله دار چیست؟

شاید در نگاه اول، تیرچه سفالی با تیرچه بتنی به خصوص تیرچه خرپا یکسان به نظر برسد، در حالی که تفاوت‌های اساسی با یکدیگر دارند.

 در تیرچه سفالی، میلگردها در قالب سفالی خود قرار گرفته‌اند و سپس بتن‌ریزی صورت می‌گیرد. اما شباهت‌های این دو مدل تیرچه قابل انکار نیست، به خصوص که می‌توان گفت از نظر کارایی و ساختار نیز تقریبا یکسان هستند. تیرچه سفالی نیز از آرموتور فوقانی و همچنین دو و یا سه مورد آرموتور تحتانی تشکلی شده است که توسط میلگردهای خم شده به صورت زیگزاگی به هم متصل شده‌اند.

تیرچه سفالی در بین افراد و مهندسان عمران از رواج زیادی برخوردار بود، چرا که این مدل تیرچه به خاطر استفاده از سفال، از وزن کمتری برخوردار است و از سمت دیگر دارای قیمت کمتری نیز می‌باشد. اما با گذشت زمان و ورود استانداردهای جدید به صنعت ساختمان‌سازی، رفته رفته استفاده از تیرچه سفالی ممنوع گردید چرا که به آسانی نمی‌توان از کیفیت سفال آن اطمینان نمود.

تیرچه سفالی و یا تیرچه فندوله دار
تیرچه سفالی و یا تیرچه فندوله دار

کاربرد تیرچه سفالی

همانند تیرچه بلوک، از این تیرچه نیز در سقف تیرچه بلوک استفاده می‌گردد اما با این تفاوت که تیرچه سفالی در این جا فقط نقش تیرهای فرعی را ایفا می‌کند.

پیشنهاد مطالعه: انواع تیرآهن هاش (IPB)، مزایا و دلایل عدم استفاده کافی از آن - مجله آهن

تیرچه صنعتی چیست؟

تیرچه صنعتی یکی از تیرچه‌هایی است که می‌توان گفت دارای ساختاری متفاوت نسبت به انواع برشمرده در این مقاله دارد؛ چرا که در تولید تیرچه صنعتی، خرپایی آن توسط جوشکاری نقطه‌ای تولید می‌گردد. به همین منظور ساختار و ظاهر آن از هیچ انحنایی برخوردار نیست و اجزای آن به واسطه لولا به یکدیگر متصل شده‌اند.

علاوه بر این موارد برای تولید تیرچه صنعتی از فولاد و بتن استفاده می‌شود که همین امر باعث افزایش مقاومت و استحکام این تیرچه شده است.

تیرچه صنعتی
تیرچه صنعتی

کاربرد تیرچه صنعتی

از تیرچه صنعتی به خاطر مزایای فراوانی همچون استحکام بالا، کیفیت، عدم وجود نقص و … برای ساخت سقف استفاده می‌گردد تا علاو بر اطمینان از استقامت سازه، در هزینه‌ها نیز صرفه‌جویی گردد.

تیرچه نیازیت چیست؟

تیرچه نیازیت همانند تیرچه کرومیت در ساخت و ساز اجرا می‌گردد. با این حال به طور کلی از ویژگی‌های منحصر به فردی نیز برخوردار است. تیرچه نیازیت یکی از انواع تیرچه فولادی است که قادر است وزن سقف را تا قبل از محکم شدن بتن به خوبی تحمل کند. این مدل تیرچه در زمان ساخت، تیرهایی به صورت T ایجاد می‌کنند.

تیرچه نیازیت چیست؟
تیرچه نیازیت چیست؟

 لازم به ذکر است یکی از ویژگی‌های بارز این نوع تیرچه، حذف بتن جان می‌باشد که همین امر باعث کاهش مصرف بتن تا حدود ۴۰ درصد شده است. علاوه بر این موارد، برای استفاده از این تیرچه، نیازی به شمع‌بندی و بتن ریزی در طبقات به صورت همزمان وجود ندارد. 

توصیه می کنیم اطلاعات کامل در مورد تیرچه نیازیت از روش ساخت تا مزایا، معایب و روش اجرای آن را در مقاله معرفی تیرچه نیازیت بخوانید.

# حتما بخوانید

آهن ملل

پیشنهاد کارشناس آهن ملل: تیرچه نیازیت چیست؟

تیرچه نیازیت چیست

کاربرد تیرچه نیازیت

با توجه به ویژگی‌های برشمرده شده از تیرچه نیازیت، می‌توان گفت این تیرچه در مکان‌هایی که دارای دهانه‌های بلند و یا نامنظم می‌باشند، به راحتی قابل استفاده می‌باشد.

تیرچه ها؛ از انواع تا کاربرد

تیرچه‌ها می‌توانند در سرعت ساخت و ساز بسیار مفید باشند، چرا که یک سازه از پیش ساخته شده هستند. از این رو با استفاده از تیرچه نه تنها می‌توان استقامت ساختمان را افزایش داد، بلکه می‌توان به روند آن نیز سرعت بخشید که خود می‌تواند باعث کاهش هزینه‌ها گردد. اما باید به این نکته توجه داشت که هر کدام از انواع تیرچه ها ویژگی‌ها و خواص مقاومتی خواص خود را دارند که می‌تواند بر دوام و استفامت ساختمان اثر بسزایی داشته باشند. پس در استفاده از تیرچه دقت لازم داشته باشید و با علم کافی اقدام به استفاده از آن کنید.

سوالات متداول

تیرچه چیست؟

تیرچه عضوی پیش ساخته‌ای است که به صورت افقی بین ستون‌های ساختمان، دیوارها و یا تیرهای ساختمان قرار می‌گیرد و در ترکیب با تیرچه های دیگر، سقف و یا کف را در برابر نیروهای زنده و مرده پشتیبانی می‌کند.

انواع تیرچه های موجود در بازار کدامند؟

تیرچه بتنی، تیرچه فلزی، تیرچه سفالی، تیرچه صنعتی و تیرچه نیازیت