میلگرد دورپیچ چیست؟ کاربرد، مزایا و تفاوت با سایر میلگردها

میلگرد دورپیچ یکی از اجزای مهم در سیستم آرماتوربندی سازه های بتن آرمه است که به صورت مارپیچ یا فنری پیرامون میلگردهای طولی ستون ها یا تیرها پیچیده می شود. هدف اصلی از استفاده آن، افزایش انسجام داخلی بتن و تقویت ناحیه برشی و پیچشی عضو سازه ای است.

در هنگام برآورد هزینه‌های ساخت، اطلاع از قیمت میلگرد دورپیچ به‌عنوان یکی از اجزای کلیدی مقاوم‌سازی سازه، نقش مهمی در تصمیم‌گیری مهندسان و پیمانکاران ایفا می‌کند.

میلگرد دورپیچ چیست؟

برخلاف میلگردهای طولی که در امتداد محور عضو قرار دارند، میلگردهای دورپیچ مسیر دایره ای یا مارپیچی پیرامون آن طی می کنند. این فرم خاص باعث عملکردی متفاوت و مؤثر در مواجهه با نیروهای ناگهانی یا تغییرشکل های ناهمگون می شود.

تفاوت میلگرد دورپیچ با میلگرد طولی

میلگرد طولی در ساختار تیرها و ستون ها به منظور تحمل تنش های کششی و فشاری مورد استفاده قرار می گیرد، در حالی که میلگرد دورپیچ وظیفه دارد این میلگردها را در جای خود نگه دارد و از کمانش آن ها در اثر بارگذاری جانبی جلوگیری کند. همچنین، میلگرد دورپیچ نقش مهمی در توزیع یکنواخت تنش ها و محدود کردن گسترش ترک های عرضی ایفا می کند. در واقع، می توان گفت که این نوع میلگرد مکمل عملکرد میلگردهای طولی است و بدون آن ها، ایمنی کامل سازه تضمین شده نخواهد بود.

علت نام گذاری “دورپیچ“

نام گذاری این میلگرد به دلیل نحوه قرارگیری آن در اطراف دیگر میلگردهاست. از آن جا که این میلگرد به شکل مارپیچ یا دورپیچ اطراف میلگردهای اصلی پیچیده می شود، این عنوان را به خود گرفته است. این ویژگی باعث می شود فشارهای جانبی بهتر جذب شوند و رفتار هم گراتر میان بتن و فولاد حاصل گردد. شباهت آن به فنر فلزی، هم از لحاظ ظاهری و هم از جهت عملکرد ارتجاعی، دلیل دیگری بر صحت این نام گذاری است.

در انتخاب میلگرد دورپیچ برای پروژه‌های ساختمانی، بررسی قیمت میلگرد ۱۴ به‌عنوان یکی از سایزهای پرکاربرد، به تصمیم‌گیری دقیق‌تر در خرید و بودجه‌بندی کمک می‌کند.

نقش میلگرد دورپیچ در سازه های بتنی

استفاده در ستون ها و تیرها

در سازه های بتن مسلح، ستون ها به عنوان اعضای فشاری اصلی، و تیرها به عنوان اعضای خمشی، نیازمند مقاومت بالا در برابر نیروهای خارجی اند. میلگرد دورپیچ در این میان به تقویت ناحیه بحرانی ستون ها و تیرها کمک می کند. این تقویت سازی باعث می شود اعضای سازه ای بتوانند تحت بارگذاری شدید، مانند زلزله یا فشار جانبی، رفتار بهتری از خود نشان دهند. به ویژه در ستون هایی که بار محوری زیادی تحمل می کنند، استفاده از میلگرد دورپیچ به مراتب حیاتی تر است.

تاثیر در افزایش مقاومت برشی و پیچشی

یکی از مهم ترین مزایای کاربرد میلگرد دورپیچ، افزایش ظرفیت برشی و پیچشی اعضای بتنی است. در شرایطی که نیروهای وارده تمایل به بریدن یا چرخاندن عضو دارند، میلگردهای طولی به تنهایی قادر به مقابله با این نیروها نیستند. در چنین شرایطی، میلگرد دورپیچ همانند بندی نگهدارنده عمل می کند که مانع از گسترش ترک ها و تغییر شکل های غیرمنتظره می شود. در واقع، این میلگردها موجب حفظ انسجام بتن در اطراف ناحیه بحرانی می گردند.

عملکرد در برابر زلزله

در مناطق لرزه خیز، سازه ها باید به گونه ای طراحی شوند که انرژی زلزله را جذب و مستهلک کنند. میلگرد دورپیچ با افزایش چقرمگی و شکل پذیری بتن، باعث کاهش خطر فروریزش ناگهانی در هنگام وقوع زلزله می شود. نحوه قرارگیری این میلگردها موجب ایجاد رفتار هم راستا و هماهنگ میان میلگردهای طولی و مقطع بتنی شده و از تمرکز تنش ها در یک ناحیه جلوگیری می کند. این عملکرد نقش مهمی در حفظ پایداری سازه در زمان زلزله ایفا می کند.

انواع میلگرد دورپیچ از نظر کاربرد

میلگرد دورپیچ در سازه های بتن آرمه

در سازه های بتن آرمه ای که تحت بارهای ثقلی و جانبی قرار دارند، میلگرد دورپیچ نقشی کلیدی در کنترل رفتار برشی ایفا می کند. به ویژه در نواحی بحرانی ستون ها که تمرکز تنش بیشتر است، استفاده از این نوع میلگرد، علاوه بر ارتقاء ایمنی، عمر مفید سازه را نیز افزایش می دهد. نحوه نصب دقیق و پیوسته این میلگردها می تواند از بروز ضعف های ساختاری جلوگیری کند.

میلگرد دورپیچ در فونداسیون

در بخش فونداسیون که وظیفه انتقال بارهای سازه به زمین را دارد، میلگرد دورپیچ برای تقویت چشمه های اتصال و ستونک ها استفاده می شود. این میلگردها در جلوگیری از ترک های ناشی از نشست یا ناپایداری زمین، نقشی مؤثر دارند. به علاوه، باعث هم بستگی بیشتر میان آرماتورها و بتن شده و عملکرد کلی فونداسیون را بهبود می بخشند.

تفاوت کاربرد در ساختمان سازی و پروژه های عمرانی

در ساختمان سازی، میلگرد دورپیچ عمدتاً در تقویت ستون های باربر و تیرهای بحرانی کاربرد دارد، اما در پروژه های عمرانی گسترده تری مانند پل ها، سدها یا تونل ها، این میلگردها در مقیاس وسیع تر و با تراکم بیشتر استفاده می شوند. میزان بار وارده و نوع کاربری پروژه، نوع چینش و ابعاد میلگرد دورپیچ را مشخص می کند. به همین دلیل، استانداردها در پروژه های عمرانی سخت گیرانه تر هستند.

مزایا و معایب استفاده از میلگرد دورپیچ

مزایا (افزایش چقرمگی، جلوگیری از کمانش، و…)

استفاده از میلگرد دورپیچ در آرماتوربندی موجب افزایش چقرمگی بتن و کاهش احتمال کمانش میلگردهای طولی می شود. همچنین این نوع میلگرد نقش مؤثری در جلوگیری از تمرکز ترک و پایداری مقطع دارد. یکی دیگر از مزایای مهم، بالا بردن شکل پذیری مقطع است که در شرایط بارگذاری غیرخطی همچون زلزله بسیار مهم است. از سوی دیگر، اجرای اصولی میلگرد دورپیچ می تواند میزان مصرف بتن را بهینه کرده و پیوستگی ساختاری را بهبود ببخشد.

معایب احتمالی یا محدودیت ها در اجرا

در عین حال، اجرای میلگرد دورپیچ نیازمند دقت بالا و مهارت فنی است. نصب نادرست آن می تواند باعث کاهش کارایی آن شود. همچنین در برخی از مقاطع کوچک یا محل هایی با محدودیت فضا، اجرای آن دشوار یا حتی غیرممکن می شود. نیاز به خم کاری دقیق و استفاده از ابزار مناسب نیز از دیگر چالش های اجرایی آن است.

تفاوت میلگرد دورپیچ و خاموت

تعریف خاموت و کاربرد آن

خاموت نوعی میلگرد عرضی است که معمولاً به شکل بسته یا نیمه بسته در اطراف میلگردهای طولی قرار می گیرد و برای کنترل برش و حفظ شکل ستون ها و تیرها استفاده می شود. برخلاف میلگرد دورپیچ که پیوسته به صورت مارپیچ پیچیده می شود، خاموت ها به صورت تکی و با فواصل معین نصب می شوند.

مقایسه عملکردی و اجرایی

در مقایسه با خاموت، میلگرد دورپیچ عملکرد پیوسته تری دارد و در توزیع تنش یکنواخت تر عمل می کند. از نظر اجرایی، نصب خاموت آسان تر و سریع تر است، ولی عملکرد فنی میلگرد دورپیچ در نواحی بحرانی مانند پایه های ستون و مقاطع فشرده، کاراتر است. میلگرد دورپیچ باعث تقویت سه بعدی مقطع می شود در حالی که خاموت بیشتر نقش موضعی دارد.

کدام یک در کجا استفاده می شود؟

در سازه هایی که تحت بارهای دینامیکی شدید قرار دارند، میلگرد دورپیچ گزینه ای بهتر برای تضمین رفتار ارتجاعی مناسب است. اما در پروژه های کوچک یا در قسمت هایی که فضای کافی برای اجرای مارپیچ وجود ندارد، خاموت راه حل کاربردی تری است. انتخاب نهایی به شرایط سازه ای، ابعاد عضو و سطح اهمیت آن بستگی دارد.

نکات اجرایی در نصب میلگرد دورپیچ

نحوه قرارگیری در قالب بندی

در هنگام قالب بندی، میلگرد دورپیچ باید پیش از بتن ریزی با دقت کامل در اطراف میلگردهای طولی نصب شود. این میلگرد باید به صورت یکنواخت و با گام مشخص پیچیده شده باشد تا پوشش مناسبی برای تقویت عضو فراهم آورد. رعایت فاصله استاندارد میان پیچ ها و کنترل هم مرکزی آن ها با میلگردهای اصلی، از الزامات این مرحله است.

نکات آرماتوربندی صحیح

در آرماتوربندی، اتصال مناسب ابتدا و انتهای میلگرد دورپیچ به میلگردهای اصلی باید با دقت انجام شود. استفاده از قلاب استاندارد در نقاط شروع و پایان، و پرهیز از بریدگی های زاویه دار که می توانند نقاط ضعف سازه ای ایجاد کنند، ضروری است. همچنین استفاده از اسپیسرها برای تضمین پوشش بتن از دیگر نکات کلیدی اجرای صحیح است.

استانداردهای مربوطه در آیین نامه ها

طبق آیین نامه بتن ایران (آبا) و آیین نامه های بین المللی مانند ACI و Eurocode، استفاده از میلگرد دورپیچ در مقاطع فشاری و لرزه ای، با ضوابط ویژه همراه است. گام پیچش، قطر میلگرد و حداقل تعداد دورها باید با دقت بر اساس بار وارده و نوع کاربری عضو تعیین شود. رعایت این استانداردها تضمین کننده عملکرد صحیح و ایمن میلگرد دورپیچ در ساختار نهایی خواهد بود.

برای اطلاع از قیمت آهن مورد نیاز در اجرای میلگردهای دورپیچ، مراجعه به منابع معتبر مانند آهن ورک می‌تواند راهنمای دقیقی در انتخاب اقتصادی و فنی مصالح باشد.

سوالات متداول