تولید کنندگان : فولاد پیشگان
مقدمه
میلگرد یا آرماتور یکی از مؤثرترین عناصر در مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی است. بتن به‌تنهایی در برابر نیروهای کششی ضعیف است و برای افزایش استحکام آن از میلگرد استفاده می‌شود. اگر این میله‌های فولادی به‌درستی طراحی و نصب نشوند، ساختمان در برابر زلزله و بارهای جانبی آسیب‌پذیر خواهد بود. امروزه مهندسان عمران با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین مانند میلگردهای کامپوزیتی و روش‌های مقاوم‌سازی ترکیبی، دوام و ایمنی سازه‌ها را به‌طور چشمگیری افزایش داده‌اند. در این مقاله با نقش میلگرد در مقاوم‌سازی، روش‌های کاربردی، خطاهای رایج و استانداردهای اجرایی آشنا می‌شویم.
میلگرد چیست و چرا در مقاوم‌سازی اهمیت دارد؟
میلگرد یا Rebar میله‌ای فولادی است که درون بتن قرار می‌گیرد تا نیروهای کششی را تحمل کند. از آن‌جا که بتن در برابر فشار مقاوم و در برابر کشش ضعیف است، میلگرد موجب تعادل مکانیکی در سازه می‌شود. بر اساس گزارش مؤسسه ACI در سال ۲۰۲۴، استفاده صحیح از میلگرد در پروژه‌های مقاوم‌سازی باعث افزایش ۷۰ درصدی مقاومت کششی سازه می‌شود. این ویژگی سبب شده تا میلگرد یکی از عناصر حیاتی در بهسازی لرزه‌ای و افزایش عمر مفید ساختمان‌ها باشد.
مراحل اصلی مقاوم‌سازی ساختمان با میلگرد
۱. ارزیابی وضعیت سازه
در گام نخست باید وضعیت فعلی سازه از نظر مقاومت فشاری بتن، ترک‌ها، خوردگی و آسیب‌های سازه‌ای بررسی شود. آزمایش‌های غیرمخرب (NDT) مانند التراسونیک یا چکش اشمیت معمولاً برای تعیین مقاومت بتن و محل ضعف‌ها انجام می‌شود.
۲. طراحی و انتخاب نوع میلگرد
پس از ارزیابی، نوع میلگرد متناسب با شرایط پروژه انتخاب می‌شود. در پروژه‌های مقاوم‌سازی معمولاً از میلگردهای آج‌دار، کامپوزیتی (FRP) یا فولاد ضدزنگ استفاده می‌شود. انتخاب نوع میلگرد باید بر اساس آیین‌نامه ACI 440 یا نشریه ۳۶۰ سازمان برنامه و بودجه انجام گیرد.
۳. کاشت میلگرد در بتن موجود
در این روش، میلگردها در حفره‌های ایجادشده در بتن با چسب‌های اپوکسی مخصوص کاشته می‌شوند. کاشت میلگرد برای افزایش مقاومت برشی، خمشی یا اتصال عضو جدید به بتن قدیمی استفاده می‌شود. استفاده از چسب‌های تأییدشده مانند Hilti RE-500 یا Sika AnchorFix برای اطمینان از چسبندگی ضروری است.
۴. اجرای شبکه آرماتور در لایه تقویتی
در برخی پروژه‌ها مانند مقاوم‌سازی دیوارها یا دال‌ها، شبکه‌ای از میلگردها بر روی سطح بتن نصب می‌شود و سپس یک لایه بتن جدید روی آن اجرا می‌گردد. این روش، مقاومت خمشی و برشی سازه را به شکل محسوسی افزایش می‌دهد.
۵. بتن‌ریزی مجدد یا ترمیم موضعی
پس از نصب میلگردها، لایه‌های جدید بتن با طرح اختلاط مقاوم و روانی بالا روی سطح اجرا می‌شود. استفاده از بتن با افزودنی‌های ضد‌انقباض و الیاف فولادی، پایداری بیشتری به سازه می‌دهد.
۶. کنترل کیفیت و تست نهایی
در پایان، مقاومت بتن جدید، چسبندگی میلگردها و هم‌ترازی شبکه فولادی مورد آزمایش قرار می‌گیرد. تست کشش میلگرد و آزمایش بارگذاری موضعی در پروژه‌های صنعتی برای تأیید کیفیت اجرا الزامی است.
کاربردهای اصلی میلگرد در مقاوم‌سازی
- تقویت ستون‌ها در برابر بارهای فشاری و زلزله
- افزایش ظرفیت خمشی تیرها
- ترمیم دیوارهای برشی آسیب‌دیده
- بهسازی دال‌های بتنی سقف یا کف
- اتصال سازه‌های جدید به سازه‌های قدیمی
خطاهای رایج در استفاده از میلگرد برای مقاوم‌سازی
۱. انتخاب نادرست نوع یا قطر میلگرد
۲. کاشت غیراصولی در بتن ضعیف یا ترک‌خورده
۳. عدم رعایت پوشش بتنی (Cover) مناسب
۴. استفاده از چسب نامرغوب یا تاریخ‌گذشته
۵. جوشکاری نادرست یا قطع پوشش اپوکسی میلگرد
طبق گزارش انجمن مهندسان سازه ایران در سال ۲۰۲۵، حدود ۴۵٪ از شکست‌های سازه‌ای در پروژه‌های مقاوم‌سازی ناشی از نصب غیراستاندارد میلگرد بوده است.
بهترین روش‌های مقاوم‌سازی سازه با میلگرد در سال ۲۰۲۵
۱. تقویت سازه با کاشت شیمیایی میلگرد
یکی از رایج‌ترین شیوه‌های مقاوم‌سازی، استفاده از چسب‌های اپوکسی برای کاشت میلگرد در بتن موجود است. این تکنیک برای اتصال اجزای جدید مانند ستون یا تیر به سازه قدیمی به کار می‌رود و پیوستگی کامل بین بتن و فولاد ایجاد می‌کند. چسب‌های باکیفیت مانند Hilti RE-500 و Sika AnchorFix دوام بالا و چسبندگی قابل‌اطمینان در برابر بارهای کششی و برشی دارند.
۲. افزایش مقاومت لرزه‌ای با ترکیب میلگرد و الیاف FRP
در پروژه‌هایی که نیاز به عملکرد لرزه‌ای بالا دارند، ترکیب میلگرد فولادی با الیاف پلیمری FRP نتایج بسیار مؤثری ایجاد می‌کند. میلگرد وظیفه تحمل فشار را دارد و الیاف FRP کنترل تغییرشکل و ترک را برعهده می‌گیرند. این سیستم ترکیبی در سازه‌های حساس یا بیمارستانی، مقاومت لرزه‌ای را تا چند برابر افزایش می‌دهد.
۳. اجرای ژاکت بتنی مسلح برای ستون‌ها و تیرها
در این روش اطراف عضو آسیب‌دیده با شبکه‌ای از میلگردهای طولی و عرضی محصور می‌شود و سپس بتن جدید روی آن ریخته می‌شود. ژاکت بتنی به‌ویژه در تقویت ستون‌های فشاری و تیرهای دارای ترک کاربرد دارد و به دلیل پیوستگی بالا با سازه موجود، عمر مفید ساختمان را افزایش می‌دهد.
۴. استفاده از میلگردهای کامپوزیتی مقاوم در برابر خوردگی
برای مناطق ساحلی یا محیط‌های صنعتی مرطوب، میلگردهای GFRP و CFRP گزینه‌ای ایده‌آل هستند. این نوع میلگردها در برابر زنگ‌زدگی، کلر و مواد شیمیایی مقاوم‌اند و در عین وزن پایین، مقاومت کششی بالایی دارند. استفاده از آن‌ها هزینه نگهداری را کاهش داده و دوام سازه را تا چند دهه افزایش می‌دهد.
نکات اجرایی مهم
- حداقل پوشش بتن بر روی میلگرد باید ۲۵ میلی‌متر باشد.
- قبل از کاشت، سطح بتن باید کاملاً تمیز و خشک باشد.
- چسب کاشت باید با گواهی فنی معتبر مورد استفاده قرار گیرد.
- جوشکاری میلگردها فقط با رعایت استاندارد AWS D1.4 مجاز است.
- در مناطق زلزله‌خیز، فاصله خاموت‌ها باید کمتر از ۱۵ سانتی‌متر باشد.
مقایسه روش‌های مقاوم‌سازی با میلگرد
| روش مقاوم‌سازی | دقت اجرا | مقاومت نهایی | هزینه | کاربرد اصلی |
|---|---|---|---|---|
| کاشت شیمیایی میلگرد | بالا | بسیار بالا | متوسط | اتصال اجزای جدید |
| ترکیبی میلگرد و FRP | بسیار بالا | بسیار بالا | بالا | سازه‌های لرزه‌خیز |
| ژاکت بتنی با شبکه میلگرد | بالا | بالا | متوسط | تقویت ستون و تیر |
| میلگرد کامپوزیتی ضدخوردگی | متوسط | بالا | بالا | محیط‌های مرطوب |
نکات کلیدی
- بهترین روش مقاوم‌سازی با میلگرد، استفاده از کاشت شیمیایی با چسب اپوکسی و شبکه میلگرد تقویتی است که مقاومت سازه را در برابر زلزله افزایش می‌دهد.
- میلگرد در مقاوم‌سازی ساختمان‌ها برای تحمل نیروهای کششی و افزایش چسبندگی بتن به کار می‌رود.
- شایع‌ترین خطا در مقاوم‌سازی با میلگرد، کاشت غیراستاندارد و انتخاب نادرست قطر میلگرد است.
- روش‌های مدرن مقاوم‌سازی مانند ترکیب میلگرد فولادی و الیاف FRP موجب افزایش دقت و دوام سازه می‌شوند.
سوالات متداول
۱. چرا از میلگرد در مقاوم‌سازی استفاده می‌شود؟
برای تحمل نیروهای کششی و جلوگیری از ترک و شکست بتن در برابر زلزله.
۲. بهترین نوع میلگرد برای مقاوم‌سازی چیست؟
میلگرد آج‌دار یا کامپوزیتی بسته به نوع پروژه. میلگردهای GFRP برای مناطق مرطوب توصیه می‌شوند.
۳. کاشت میلگرد چگونه انجام می‌شود؟
با سوراخ‌کاری در بتن و تزریق چسب اپوکسی مخصوص سپس قرار دادن میلگرد در حفره.
۴. آیا میلگرد ضدزنگ ارزش استفاده دارد؟
بله، در پروژه‌های ساحلی یا صنعتی با محیط خورنده، استفاده از میلگرد استیل یا کامپوزیتی بسیار مؤثر است.
۵. فاصله استاندارد بین میلگردها چقدر است؟
معمولاً بین ۱۰ تا ۲۰ سانتی‌متر بسته به نوع عضو و بار طراحی.
۶. خطاهای رایج در کاشت میلگرد چیست؟
عمق ناکافی سوراخ، استفاده از چسب نامناسب و تمیز نکردن سطح بتن پیش از نصب.
