کلینیک بتن آریا

تهیه و توزیع افزودنی های بتن و مواد شیمیایی ساختمان – آب بندی استخرها و مخازن، کاشت آرماتور و بولت

صفحه اصلی » مقالات » کاشت میلگرد و بولت در سازه های بتنی

کاشت میلگرد و بولت در سازه های بتنی


در اصطلاح عام مهار یا وصله میلگرد یا بولت که در بتن سخت نصب می گردد، کاشت میلگرد یا بولت نامیده می شود و در ادبیات فنی این موضوع در گروه سیستم های مهار در بتن تعریف می گردد.

در برخی موارد کاربرد کاشت میلگرد و بولت نیازی به انجام محاسبات و دیتیلینگ مناسب وجود ندارد.

لذا انجام محاسبات دقیق برای کاشت میلگرد و بولت که جزیی از سیستم سازه ای محسوب می شود الزامی است.

در این بین بررسی مودهای شکست مهار در بتن(تحت بارهای کششی، برشی یا ترکیب آنها) و جلوگیری از وقوع مودهای شکست ترد،

به ویژه در عملکرد سازه ای که در آن بحث شکل پذیری مطرح است، بسیار حائز اهمیت می باشد.

گزارش حاضر ضمن بررسی مودهای شکست مهار میلگردها و بولت ها (کاشت شیمیایی تحت کشش یا برش)، دلایل اهمیت محاسبات سیستم های مهار در بتن را تبیین نموده و به ارایه اطلاعات کلی در این خصوص می پردازد.

کاشت میلگرد:

سازه های بتنی به دلایلی مانند:

تغییر مشخصات سازه، اشتباهات اجرایی، شرایط بهره برداری، ترمیم، مقاوم سازی و طرح های توسعه می توانند نیازمند کاشت میلگرد و یا بولت در بتن فونداسیون، تیر، دال و یا دیوارها باشد.

باید توجه داشت که رعایت نکات اجرایی، استفاده از مصالح مناسب و برخورداری از تجربه اجرایی مرتبط می تواند تا حدودی زیادی در کیفیت و موفقیت عملیات مورد نظر تاثیر گذار باشد.

یکی از تحولات مثبت و تاثیر گذار در اجرای سازه های بتنی امکان کاشت میلگرد یا بولت در بتن می باشد.

امروزه انواع مختلفی از چسب ها ی کاشت میلگرد در بتن توسط شرکت های تولید کننده گوناگون ارائه می شود.

این چسب ها دارای ترکیبات شیمیایی و مشخصات مقاومتی مختلفی می باشند.

چسب های کاشت میلگرد از نظر بسته بندی دارای دو نوع می باشند:

  1. چسب های کاشت میلگرد با بسته بندی تزریق به روش گان
  2. چسب های کاشت میلگرد با بسته بندی حجمی و کیلوگرمی

 

کاشت میلگرد

کاشت میلگرد

مراحل کاشت میلگرد:

عملیات کاشت میلگرد یا بولت در بتن مسلح به ترتیب شامل مراحل زیر می باشد:

  • سوراخ کاری بتن به وسیله دستگاه کر گیری یا گرد بر بتن به عمق و قطر مناسب و لازم
  • شستشو و تمیزکاری داخل سوراخ به وسیله دستگاه دمنده و مکنده
  • تزریق و اعمال چسب به وسیله گان یا به صورت شره ای(با توجه به نوع بسته بندی)
  • نصب میلگرد می باشد

عمده میلگرد های کاشت شده، به این روش بسته به نوع چسب، پس از گذشت ۴۸ ساعت از زمان اجرا قابل بهره برداری می باشند.

از جمله نکات حائز اهمیت در عملیات کاشت میلگرد در بتن تمیزکاری مناسب سوراخ ایجاد شده می باشد.

عملیات کاشت میلگرد اجرایی از طریق آزمایش کشش میلگرد کاشت شده قابلیت کنترل کیفی را دارد.

نتیجه مثبت در این آزمایش بریدگی میلگرد می باشد.

لازم به ذکر است قلوه شدن میلگرد یا خارج شدن آن در حین آزمایش گزینه های دیگر ممکن می باشند که بروز این نتایج،

نشان از مشکلات اجرایی و یا محاسباتی در عملیات کاشت میلگرد در بتن دارد.

امروزه یکی از معتبرترین شرکتهای تولیدکننده چسب کاشت میلگرد یا بولت در جهان شرکت هیلتی می باشد.

از خصوصیات ویژه این چسب ها اجرای راحت و خصوصیات فنی بالای آن ها می باشد.

چسب های کاشت میلگرد هیلتی دارای مقاومت کششی درخور توجهی می باشند.

 

روش انجام کنترل کیفیت عملیات کاشت میلگرد در بتن

بهترین روش برای تست کیفیت کاشت انجام آزمایش مقاومت کششی آرماتور در بتن(گیرداری آرماتور در بتن) می باشد.

این آزمایش به عنوان pull off شناخته می شود.

عملکرد میلگرد در هنگام کشش بیانگر صحت اجرا می باشد.

نتیجه این تست می تواند منجر به جاری شدن، بیرون آمدن میلگرد یا قلوه کن شدن بتن گردد.

بدیهی است بهترین نتیجه گزینه نخست یعنی جاری شدن میلگرد می باشد.

 

بررسی مودهای شکست مهار در بتن:

روند محاسبات سیستم های مهار در بتن، بررسی مودهای شکست می باشد.

بدین منظورمقاومت نظیر مودهای شکست در بارهای کششی، برشی یا ترکیب این دو با در نظر گرفتن فواصل مهارها از یکدیگر و لبه و همچنین عمق کاشت تعیین می گردد.

لذا در این مسیر بررسی عملکرد تک مهار و در صورت وجود مهارهای نزدیک به یکدیگر عملکرد گروه مهار در دستور کار قرار می گیرد.

مسلما مودهای شکست مربوط به بتن ترد محسوب شده و در مواردی که موضوع شکل پذیری سازه مطرح است،

طراحی به گونه ای انجام می شود که گسیختگی فولاد تک مهار یا گروه مهار حاکم گردد.

به عنوان مثال با توجه به فواصل کم مهار میلگردهای یک ستون بتنی در فونداسیون موجود،

بررسی گروه مهار تحت بارهای کششی_خمشی، برشی و کششی در دستور کار قرار گرفته و شرایطی احراز میگردد که حد نهایی عملکرد اتصال، گسیختگی میلگرد ها باشند.

 

مودهای شکست کششی مهار در بتن(کاشت شیمیایی میلگرد یا بولت):

الف_ گسیختگی فولاد:

این مود شکست به مشخصات مقاومت مصالح و مقاومت نهایی گسیختگی فولاد مرتبط است. این مود شکست شکل پذیر بوده و مطلوب تلقی میگردد.

ب_شکست Bereak out:

شکست ناشی از قلوه کن شدن تک مهار یا گروه مهار به همراه مخروط بتن، Break out نامیده می شود.

زاویه مخروط بتن در شکست break out در حدود ۳۵ درجه می باشد.

ج_ترکیب شکست pry out و Break out:

با توجه به وجود چسبندگی ممتد بین مهار شیمیایی و بتن در امتداد عمق کاشت، مود شکست ترکیبی از اهمیت ویژه برخوردار است.

د_شکست splitting:

شکست ناشی از نیروهای کششی ایجاد شده در بتن احاطه کننده مهار، شکست splitting نامیده می شود.

فاصله تک مهار یا گروه مهار از لبه بتن اصلی ترین پارامتر تعیین کننده این مود شکست می باشد.

 

مودهای شکست برشی مهار در بتن(کاشت شیمیایی میلگرد یا بولت):

شکست میلگردها یا بولت های کاشته شده در بتن (با استفاده از اپوکسی)، تحت بارهای برشی در یکی از مودهای زیر اتفاق می افتد.

الف_گسیختگی فولاد:

این مود شکست به مشخصات مقاومت مصالح و مقاومت برشی نهایی فولاد مرتبط است.این مود شکست شکل پذیر بوده و معمولا مطلوب تلقی می گردد.

ب_شکست Break out:

شکست ترد بوده و جهت لحاظ ضوابط شکل پذیری سازه، حاکم شدن این مود شکست مناسب ارزیابی نمی گردد.

ج_شکست pry out: به طور کل شکست pry out در مهارهای کوتاه و سخت رخ می دهد.

مقاومت pry out مهار برشی یا مقاومت کششی break out بتن نسبت مستقیم دارد.

 

محاسبه طول عمق کاشت میلگرد در بتن:

برای محاسبه طول عمق کاشت میلگرد می توان از اطلاعاتی که کارخانه های چسب کاشت میلگرد مثل شرکت معتبر هیلتی که به همراه چسب،

جداول و مشخصاتی برای اجرای انواع میلگرد هست استفاده کنیم.

 

دلایل متفاوت بودن عمق کاشت میلگرد:

  1. ضرایب اطمینانی که در فرمول هست خیلی بالا در نظر گرفته شود.
  2. طول مهاری که شرکت هیلتی در نظر گرفته با همین مقدار میلگرد به حد جاری شدن می رسد و نیازی به طول بزرگتر نیست.
  3. مقایسه طول مهاری دستی با شرکت هیلتی تقریبا ۲.۲ برابر هست که آیین نامه ها ضرایب بالا در نظر گرفته اند.

نتیجه گیری از نتایج آزمایش pull off مهار کششی:

  • در صورت بیرون کشیده شدن میلگرد یا بولت از سوراخ، یکی از دلایل زیر حاکم خواهد بود:
  1. عمق کاشت کم در نظر گرفته شده است
  2. اپوکسی مصرفی از کیفیت لازم برخوردار نیست
  • در صورت شکست مهار به همراه مخروط بتن مود شکست Break out یا مود ترکیبی Break ourt و pull out حاکم شده و این بدان معناست که مقاومت کششی مهار کمتر از مقاومت گسیختگی فولاد است.

در صورت نیاز (به ویژه در صورت مطرح بودن بحث شکل پذیری) باید عمق کاشت افزایش یابد.

  • در صورت مهارها در فواصل نزدیک، بررسی گروه مهار از اهمیت ویژه برخوردار است و صرفا اتکا به نتایج آزمایش تک مهار مبتی بر کفایت سیستم مهار در بتن غیر قابل قبول می باشد
  • در صورت گسیختگی میلگرد یا بولت عمق کاشت برای تک مهار (نه برای گروه مهار) مناسب انتخاب شود.
  • در صورت وجود مهارها در فواصل نزدیک، بررسی گروه مهار از اهمیت ویژه ای برخوردار است و صرفا اتکا به نتایج آزمایش تک مهار مبنی بر کفایت سیستم مهار در بتن غیر قابل قبول می باشد.

 

 

 

کاشت میلگرد و بولت در سازه های بتنی