اورلب میلگرد در ستون و فونداسیون طبق آیین نامه

اورلب میلگرد یکی از مواردی است که به کمک شما می آید تا دیگر طول ۶ و ۱۲ متری میلگرد برایتان محدودیت نباشد. پیش از اینکه با اورلپ کردن این محصول آشنا شوید لازم است بدانید که میلگرد یکی از مهمترین محصولات فولادی است که به دلیل خصوصیات مطلوب فیزیکی و مکانیکی که از خود نشان می­دهد، علاوه بر صنایع ساخت و ساز، در صنایع دریایی و هوایی و همچنین صنایع خودروسازی و نفت و گاز نیز مورد استفاده قرارمی­گیرد.

میلگردها علاوه بر مقاومت کششی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و سختی مناسبی که در ساخت سازه های فلزی و بتنی نیاز است دارند، هنگامی که با بتن ترکیب می‌شوند به مقاومت بالایی در برابر فشار نیز دست پیدا می‌کنند و از آنها می‌توان در ساخت مانند ستون‌ها، بالشتک‌ها، پل‌ها وسازه‌های پله‌ای مورد استفاده کرد. درواقع استفاده از اورلب میلگرد در سازه ها به انتقال صحیح بار در سراسر سازه کمک شایانی می­کند. با اینحال اورلب یا اورلپ کردن میلگرد اگر به طور اصولی انجام شود، می‌تواند در حفظ مقاومت کششی و فشاری سازه مورد نظر موثر باشد.

اورلب میلگرد چیست؟

در صنعت از آنجا که طول میلگرد ها به دلیل محدودیت های ساخت و حمل و نقل نمی­تواند بیشتر از ۱۲ متر باشد، برای دست یابی به طول ایده آل از روش های اتصال برای میلگرد ها استفاده می­شود. در گذشته از روش جوشکاری برای اتصال میلگرد استفاده می­کردند. اما جوشکاری نیاز به مهارت و دقت بالایی دارد و کیفیت پایین محل جوش میتواند تاثیر منفی بر اتصال بگذارد. بنابراین امروزه محققان با پیشرفت تکنولوژی به روش های مختلفی برای اتصال میلگردها به یکدیگر از جمله وصله­ پوششی (اورلپ)، وصله مکانیکی (کوپلینگ)، وصله اتکایی و وصله جوشی (فورجینگ) دست پیدا کرده اند که در میان آنها رایج ترین روش اتصال، اورلب یا وصله­ی پوششی می­باشد.

اورلب میلگرد (Rebar Overlap)، درواقع به معنای اتصال دو سر میلگرد با طول مشخص به یکدیگر برای ایجاد یک میلگرد پیوسته با طول بیشتر گفته می­شود. درواقع طول اورلب بسته به مقاومت بتن، سایز و فاصله ­ی میلگردها متفاوت می­باشد. این اتصال به دو صورت تماسی و غیر تماسی و با دو روش اتصال با سیم و یا اتصال به وسیله­ جوشکاری انجام می­پذیرد.

انواع اورلب میلگرد

اورلب میلگرد از نظر نوع اتصال به دو دسته­ اورلب تماسی و اورلب غیر­تماسی تقسیم بندی می­شود که در ادامه به بررسی آنها می­پردازیم:

اورلب تماسی: در اورلب تماسی میلگرد معمولا دو قطعه در کنار یکدیگر توسط مفتول آهنی به هم متصل می­شوند. این نوع اورلب بیشتر در روش های سنتی ساخت و ساز مورد استفاده قرار می­گیرد.

اورلب غیرتماسی: در اورلب غیرتماسی، برای اتصال میلگردها از مفتول آهنی استفاده نمی­شود بلکه طراحی سازه طوری صورت می­گیرد که بتن به صورت کامل بین میلگردها قرار گرفته و حداقل فاصله­ آزاد میان دو میلگرد را پر­کند. در این روش در زمان آرماتور بندی باید آرماتورها طبق استاندارد در فاصله­ مناسب با یکدیگر قرار می­گیرند تا در زمان اضافه کردن بتن، میان آنها ترک زیگزاگی حاصل نشود. در این روش نسبت به روش قبل، مراحل کار کاهش پیدا کرده و استفاده از مفتول آهنی در آن به حداقل می­رسد با این حال باید طول پوشش بتنی با توجه به محل قرارگرفتن میلگردها، نوع میلگردها و عملکرد آنها (کششی یا فشاری)، با دقت انتخاب شود.

انواع روش اتصال در اورلب میلگرد

همان طور که در بالا گفته شد، اورلب میلگرد ها بیشتر توسط سیم، اتصال به وسیله­ جوشکاری، اتصال به وسیله­ جوشکاری انتهای میلگرد و اتصال مکانیکی به یکدیگر متصل می­شوند که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت.

اتصال میلگرد با سیم

این روش اتصال، به دلیل انعطاف پذیری بالا، متداول ترین روش در اجرا می­باشد که در صورت نیاز می­توان قبل از بتن ریزی، اتصالات را جداکرده و محل قرارگیری آن ها را تغییر داد. در اینجا عواملی مانند انتخاب صحیح سیم پیچ برای اتصال به میلگرد، متناسب با کاربرد میلگرد صورت می­گیرد. در این روش باید به عوامل مهمی مانند مقدار مقاومت بتن، قطر و طول میلگرد و طول همپوشانی دو میلگرد توجه کرد. همان‌طور که مشخص است میلگردها توسط سیم در کنار هم قرار می‌گیرند که به این خاطر طول همپوشانی آن‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است و باید به این مسئله توجه کرد.

اتصال میلگرد به وسیله جوشکاری

در اورلب تماسی گاهی سیم پیچ، نمی­تواند بار قطعات را تحمل کند یا احتمال جابه­ جایی شبکه­ میلگرد ها در سازه وجود دارد که در این موارد از جوشکاری برای اتصال میلگرد ها استفاده می­شود که با ایجاد یک اتصال سخت در ساختار، پایداری میلگرد را افزایش می­دهد. در این روش میلگرد ها باید به درستی انتخاب شوند تا جوشکاری بر روی آنها به خوبی صورت بگیرد.

اتصال میلگرد به وسیله­ اتصال مکانیکی

در این روش میلگرد ها در مواجهه با فشار و استحکام بالا قرار می­گیرند به همین خاطر در این شیوه از مقاطعی که قطر آن زیادتر از ۲۰ میلی متر است استفاده می شود درواقع از اتصال مکانیکی در نقاطی مانند دیوارها، تیرها و … استفاده می شود. این نوع اتصال به اتصال کوپلر نیز معروف است که به دسته های مختلفی مانند کوپلر استاندارد، کوپلر تبدیل، کوپر انتهایی، کوپلر جوشی و … تقسیم بندی شده و با توجه به هدف سازه از آنها استفاده می­شود.

محل اورلب میلگرد ها

از مسائل ضروری در ساخت ستون های بتنی، توجه به حداقل فاصله مجاز میان میلگردها، یا همان میله ‌های تقویت‌ کننده سازه است.

درواقع در زمان اورلب میلگردها، دو میلگرد درکنار یکدیگر قرارگرفته و با بتن در مکان مناسب ثابت نگه داشته می­شوند که اگر فاصله ­ی میان دو میلگرد مناسب نباشد، اتصال شکل‌ گرفته از مقاومت بالایی برخورد نبوده و بتن به ‌تمامی فواصل موجود نفوذ نخواهد کرد. برای مثال در اورلب میلگرد ستون برای قاب با شکل پذیری ویژه، امکان اورلب میلگرد در وسط طول ستون وجود دارد و در محل‌های دیگر اجازه نخواهیم داشت که اورلب میلگرد اعمال نماییم و یا در میلگردهای تحتانی قطعات خمشی مانند تیرهای سقف، محل اورلب میلگرد در یک سوم کناری ازبر تکیه گاه تیر و اورلب میلگرد های فوقانی قطعه خمشی مانند تیرهای سقف در وسط دهانه یا یک سوم میانی باید اجرا شود.

در صنعت روش ‌های مختلفی برای رسیدن به فاصله مناسب میان میلگردها ارائه‌ شده ‌است با این ‌حال، باید توجه داشت که عواملی مانند قطر میلگرد، کیفیت فولاد تقویت ‌کننده، نمره میلگرد و مقاومت فشاری بتن، می­توانند بر نحوه­ اورلپ میلگردها تأثیر داشته باشد.

طول اورلب میلگرد

طبق استاندارد، طولی که دو میلگرد باید در ارتباط با یکدیگر قرار داشته باشند، طول اورلب نامیده می­شود که برای تعیین آن باید به طول پوشش برای هر میلگرد توجه کرد. درواقع طول اورلب با توجه به رده بتن و نوع میلگرد محاسبه می­شود.

طول هم پوشانی را بر اساس فرمول های تقریبی تجربی برابر با ۵۰ تا ۸۰ برابر قطر میلگرد در کارگاه در نظر می گیرند. مثلا اگر قطر میلگرد mm۲۰ باشد، طول اورلپ آن برای میلگردهای ستون یا تیر برابر با ۶۰ برابر قطر یعنی ۱۲۰ سانتی متر در نظر گرفته می­شود.

همچنین طبق استاندارد، در قطعات خمشی، فاصله­ ی محور تا محور دو میلگرد نباید بیشتر از طول پوشش و همچنین نباید بالاتر از ۱۵۰mm باشد. طول اورلب در ستون نیز طبق آیین نامه های بتن ایران و اعداد مندرج در نقشه ها و طراحی ها انتخاب می­شود که معمولا این اندازه ۴۰ تا ۵۰ برابر قطر میلگرد می­باشد که در صورت مشخص نشدن طول اورلب در نقشه های اجرایی حداقل طول اورلب بایستی به اندازه ۵۵ برابر قطر میلگرد اجرا گردد. از طرفی در اتصالات پوششی (روی‌هم) دو قطعه، طول هم‌پوشانی نباید از ۵ برابر ضخامت قطعه نازک‌تر کمتر باشد و در هیچ حالتی از ۲۵ میلی‌متر کمتر نشود.

همچنین باید توجه داشت که در مورد میلگردهای فشاری طول هم پوشانی میلگرد در فشار کمتر از مقدار بدست آمده برای میلگردهای کششی هست.

نحوه محاسبه طول اورلب میلگرد

 زمانی که دو میلگرد در تماس با یکدیگر قرار می­گیرند، به مقدار طولی از دو میلگرد که روی‌هم قرار می‌گیرد طول اورلب گفته می­شود و در آن محل نیروهای کششی در محل اتصال از یک میلگرد به میلگرد دیگر منتقل شوند و اصطلاحا در سازه طول اورلب جایی به اتمام می‌رسد که کمترین تنش خمشی وجود دارد. در موارد متداول، زمانی که قطر میلگردها باهم یکسان است، طول همپوشانی ۵۰ برابر قطر میلگرد در نظر گرفته می‌شود. طول مستقیم قسمت هم‌پوشانی شده‌ی میلگردها نباید کمتر از ۱۵ برابر قطر میلگرد یا cm۲۰ کمترآن در نظر گرفته شود.

برای محاسبه طول اورلب میلگرد، نیاز است تا شرایط سازه به صورت کامل در نظر گرفته شود برای مثال طول همپوشانی برای کشش ناشی از خمش برابر Ld  یا ۳۰ برابر قطر میلگرد و برای کشش مستقیم  برابر Ld 2 یا ۳۰ برابر سایز میلگرد در نظر گرفته می­شود.

همچنین طول اورلب در فشار برابر طول مهاری محاسبه‌ شده برای فشار است؛ اما نباید از ۲۴ برابر قطر میلگرد کمتر در نظر گرفته شود. از طرفی در محاسبه میان طول اورلب میان میلگرد ها با قطر های متفاوت، طول اورلب با توجه به قطر آرماتور کوچک‌تر محاسبه می‌گردد. محاسبه ld با استفاده از فرمول زیر صورت می­گیرد:

جمع بندی

اورلب میلگرد به دلیل ویژگی‌های خود، به عنوان یکی از روش های پرکاربرد صنعت فولاد شناخته شده است. طول و ابعاد میلگرد فولادی اورلب با توجه به نیاز سازنده و نوع کاربرد، تعیین می‌شود. درواقع اورلب میلگرد، یکی از روش های اتصال آرماتور می­باشد که در آن دو سر آرماتور با طول مشخص رو هم قرار می­گیرند و به هم متصل می شوند تا در نهایت یک میلگرد پیوسته را به وجود آورند. این اتصال به انتقال صحیح بارها در سرتاسر سازه بسیار کمک می­کند. در صنعت دو نوع اورلپ میلگرد وجود دارد: اورلب تماسی و غیرتماسی.

 طولی که دو میلگرد باید درکنار یکدیگر قرارگیرند، طول اورلب گفته می شود. تقریبا در تمام سازه ها، طول اورلب باید بر طبق استاندارد های ساختمان سازی و مطابق با آیین نامه ها صورت گیرد. درواقع روش‌های مختلفی برای محاسبه طول و ابعاد اورلب میلگرد وجود دارد که برخی از آن‌ها شامل استفاده از فرمول‌های پیچیده و برخی دیگر از دستگاه‌های خاص برای اندازه‌گیری میلگرد هستند.

در نهایت باید به این نکته توجه کرد که اگر اورلب برای ساخت سازه‌های بلند استفاده می­شود، باید از ابعاد مناسبی برای هر قسمت آن استفاده کرد تا از پایداری سازه اطمینان حاصل شود.