نقش خاموت و سنجاقی در مقاومسازی ستونهای بتنی در برابر زلزله
در سازههای بتنآرمه، میلگردهای طولی ستونها وظیفه اصلی تحمل نیروهای فشاری محوری ناشی از وزن طبقات را دارند. با این حال، اگر این میلگردها به طور جانبی بسته نشوند، تحت بارهای فشاری سنگین یا لرزشهای شدید زلزله دچار کمانش ناگهانی (Buckling) شده و به سمت بیرون خم میشوند که این امر به تخریب کامل ستون میانجامد. مهار جانبی این آرماتورهای طولی به عهده مقاطع عرضی به نام خاموت (Stirrup) و سنجاقی (Cross-Tie) است. در این نوشتار به بررسی اهمیت فوقالعاده این مقاطع در ایمنی زلزله میپردازیم.
۱. خاموت چیست و چه وظایفی دارد؟
خاموتها میلگردهایی خم شده به شکلهای مربع یا مستطیل هستند که دورتادور میلگردهای طولی ستون و تیرها پیچیده میشوند. مهمترین وظایف سازهای خاموت عبارتند از:
- جلوگیری از کمانش میلگردهای طولی: با ایجاد تکیهگاههای جانبی در فواصل معین، طول موثر کمانش آرماتورهای اصلی ستون را به شدت کاهش میدهد.
- تحمل نیروهای برشی: بارهای ناشی از زلزله و باد به صورت نیروهای برشی شدید عرضی به ستونها وارد میشوند. خاموتها مستقیماً با بازوهای خود این تنشهای برشی مورب را مهار میکنند.
- محبوسسازی بتن (Confinement): خاموتها هسته بتنی داخل ستون را در یک قفس فولادی محکم حبس میکنند. این حبسشدگی مانع از خرد شدن و ریختن بتن تحت فشارهای شدید شده و به بتن اجازه میدهد تا کرنشهای خمشی بسیار بزرگتری را قبل از گسیختگی تحمل کند (افزایش شکلپذیری سازه).
۲. خاموت سنتی در مقابل خاموت مهندسی (خم ۱۳۵ درجه)
یکی از رایجترین و مرگبارترین اشتباهات در کارگاههای ساختمانی سنتی، خم کردن قلاب خاموتها به صورت ۹۰ درجه است:
- خاموت با خم ۹۰ درجه: در زمان زلزله، بتن کاور ستون میریزد و قلاب با خم ۹۰ درجه به راحتی باز میشود؛ با باز شدن خاموت، ستون فوراً کمانش کرده و فرو میریزد.
- خاموت با خم ۱۳۵ درجه (خم زلزله): قلاب خاموت باید با زاویه ۱۳۵ درجه به سمت داخل هسته بتنی ستون خم شود (طول قلاب حداقل ۷.۵ سانتیمتر). به دلیل قرارگیری این قلاب در داخل هسته محبوس بتن، حتی با ریختن بتن کاور بیرونی، قلاب هرگز باز نشده و ستون پایداری خود را تا آخرین لحظه حفظ میکند.
۳. نقش میلگرد سنجاقی (سنجاقک)
میلگرد سنجاقی یا قلاب دوخت، آرماتور کوتاهی است که دو سر آن دارای خمهای استاندارد (یک سر ۹۰ درجه و سر دیگر ۱۳۵ درجه یا هر دو سر ۱۳۵ درجه) است:
- سنجاقیها برای اتصال مستقیم جفت میلگردهای طولی روبروی هم در ستونهای بزرگ به کار میروند.
- استفاده از سنجاقی، طول آزاد میلگردهای طولی را کنترل کرده و از جابجایی آنها در هنگام بتنریزیهای سریع جلوگیری میکند.
۴. فواصل بحرانی خاموتها در ستون
بر اساس آییننامه بتن ایران (آبا)، فواصل خاموتها در تمام طول ستون یکسان نیست. در نواحی بالا و پایین ستون (محدوده بحرانی اتصال به تیر و فونداسیون به طول یکششم ارتفاع ستون) به دلیل تجمع شدید نیروهای برشی، فواصل خاموتها بسیار فشردهتر (مثلاً هر ۱۰ سانتیمتر) طراحی میشود، در حالی که در وسط ستون این فاصله میتواند بیشتر (مثلاً هر ۲۰ سانتیمتر) باشد.
شرکت کیان بازرگان هیرسا انواع میلگردهای خاموت آماده فابریک، خاموتهای خم برشی اتوماتیک و سنجاقیهای کارخانهای استاندارد را جهت تسریع در عملیات آرماتوربندی پروژهها با قیمت مناسب به کارفرمایان عرضه مینماید.
با اجرای خم ۱۳۵ درجه خاموتها، ایمنی ساکنان ساختمان را تضمین کنید.