اورلب میلگرد چیست؟ راهنمای کامل محاسبه و اجرای وصله پوششی

مجموعه: خدمات فنی و تاسیسات

اورلب میلگرد روشی برای اتصال دو میلگرد با همپوشانی است

اورلب میلگرد چیست؟ نحوه محاسبه و نکات اجرایی

در سازه‌های بتنی، میلگردها نقش حیاتی در تقویت بتن و تحمل بارهای کششی، فشاری و برشی دارند. اما گاهی به دلیل محدودیت‌های طول میلگردها (معمولاً تا 12 متر) یا نیاز به ایجاد پیوستگی در سازه، اتصال میلگردها به یکدیگر ضروری می‌شود. یکی از رایج‌ترین روش‌های اتصال میلگرد، اورلب میلگرد یا وصله پوششی است. این روش با همپوشانی دو میلگرد و اتصال آن‌ها به یکدیگر، امکان انتقال نیروها و حفظ یکپارچگی سازه را فراهم می‌کند. در این مقاله، به تعریف اورلب میلگرد، انواع آن، نحوه محاسبه طول اورلب، نکات اجرایی و استانداردهای مربوطه می‌پردازیم.

جوشکاری در اورلب تماسی برای بارهای سنگین مناسب است

اورلب میلگرد چیست؟ 

اورلب میلگرد (Rebar Overlap) یا وصله پوششی به فرآیندی گفته می‌شود که در آن دو میلگرد به‌صورت همپوشانی در یک طول مشخص روی یکدیگر قرار گرفته و با روش‌هایی مانند سیم‌کشی، جوشکاری یا بتن‌ریزی به هم متصل می‌شوند. هدف اصلی این روش، افزایش طول میلگرد و انتقال بهینه تنش‌های کششی یا فشاری بین میلگردها برای حفظ یکپارچگی و استحکام سازه است.

اورلب میلگرد به دو نوع اصلی تقسیم می‌شود: 

• اورلب تماسی: میلگردها در تماس مستقیم با یکدیگر قرار گرفته و معمولاً با مفتول آهنی به هم بسته می‌شوند. این روش بیشتر در آرماتوربندی سنتی و برای میلگردهای افقی استفاده می‌شود.

• اورلب غیرتماسی: میلگردها با فاصله‌ای مشخص (بدون تماس مستقیم) قرار گرفته و توسط بتن به هم متصل می‌شوند. در این روش، بتن به‌طور کامل فضای بین میلگردها را پر کرده و از ایجاد حفره جلوگیری می‌کند.

همچنین، انواع خاصی از اورلب وجود دارد، مانند:

• اورلب استاندارد: برای بارهای کم با طول همپوشانی معمولی.

• اورلب گسترده: برای بارهای بالا یا نیاز به شکل‌پذیری بیشتر، با طول همپوشانی بیشتر.

• اورلب با روکش اپوکسی: برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و بهبود پیوند با بتن.

• اورلب از پیش بسته‌شده: استفاده از سیم‌کشی قبل از قرارگیری میلگردها برای تسریع اجرا.

اهمیت اورلب میلگرد 

اورلب میلگرد به دلایل متعددی در پروژه‌های ساختمانی و عمرانی اهمیت دارد:

• افزایش طول میلگرد: به دلیل محدودیت‌های تولید و حمل‌ونقل، میلگردها در طول‌های استاندارد (معمولاً 12 متر) عرضه می‌شوند. اورلب امکان استفاده از میلگردها در سازه‌های بزرگ‌تر را فراهم می‌کند.

• نتقال نیروها: وصله پوششی تضمین می‌کند که تنش‌های کششی و فشاری بین میلگردها به‌درستی منتقل شوند.

• یکپارچگی سازه: اورلب به حفظ پیوستگی سازه‌ای کمک کرده و از ایجاد نقاط ضعف در بتن جلوگیری می‌کند.

• سهولت اجرا: این روش نسبت به سایر روش‌های اتصال مانند جوشکاری یا کوپلینگ، ساده‌تر و اقتصادی‌تر است.

در اورلب غیرتماسی، بتن بین میلگردها قرار می‌گیرد

انواع اتصال میلگرد 

علاوه بر اورلب، روش‌های دیگری نیز برای اتصال میلگردها وجود دارد که انتخاب آن‌ها به نوع پروژه، بارهای وارده و شرایط اجرایی بستگی دارد:

• اتصال مکانیکی (کوپلینگ): استفاده از کوپلرهای مکانیکی برای اتصال دو میلگرد.

• اتصال جوشی (فورجینگ): جوشکاری میلگردها برای ایجاد اتصال دائمی.

• اتصال اتکایی: انتقال نیرو از طریق تماس مستقیم میلگردها با بتن.

• میلگردهای قلاب‌دار یا خمیده: خم کردن انتهای میلگرد به شکل قلاب یا زاویه برای جاسازی در بتن.

• رکاب: حلقه‌های کوچک برای نگه‌داشتن آرماتور اصلی در جای خود.

نحوه محاسبه طول اورلب میلگرد 

محاسبه طول اورلب میلگرد به عوامل متعددی از جمله مقاومت بتن، گرید میلگرد، قطر میلگرد، فاصله‌گذاری و شرایط بارگذاری بستگی دارد. دو روش اصلی برای محاسبه طول اورلب وجود دارد: روش کارگاهی و روش آیین‌نامه‌ای.

1. روش کارگاهی 

روش کارگاهی یک رویکرد تجربی است که براساس قطر میلگرد انجام می‌شود و نیازی به محاسبات پیچیده ندارد. طبق تجربه، طول اورلب معمولاً بین 50 تا 80 برابر قطر میلگرد در نظر گرفته می‌شود.

مثال: برای میلگردی با قطر 18 میلی‌متر: 

حداقل طول اورلب: 50 × 18 = 900 میلی‌متر (90 سانتی‌متر)

حداکثر طول اورلب: 80 × 18 = 1440 میلی‌متر (144 سانتی‌متر)

این روش ساده است اما دقت کافی برای پروژه‌های حساس ندارد و بهتر است با روش‌های آیین‌نامه‌ای جایگزین شود.

2. روش آیین‌نامه‌ای 

طبق آیین‌نامه بتن ایران (مبحث نهم) و استانداردهای بین‌المللی مانند BS EN 1992 (یوروکد 2) یا ACI 318، طول اورلب به‌صورت دقیق‌تر محاسبه می‌شود. فرمول اصلی یوروکد 2 برای طول اورلب (l₀) به‌صورت زیر است: 

l₀ = α₁α₂α₃α₅α₆ · l_{b,rqd} ≥ l_{0,min} 

α₁ تا α₅: ضرایبی برای در نظر گرفتن شکل میلگرد، پوشش بتنی، محدودیت‌های عرضی و فشار عرضی.

α₆: ضریب تأثیر درصد میلگردهای همپوشانی‌شده (ρ₁) که بین 1.0 تا 1.5 است و برابر با √(ρ₁/25) محاسبه می‌شود.

l_{b,rqd}: طول لنگرگاه پایه، برابر با (⦰/4) · (σ_{sd}/f_{bd})، که در آن:

⦰: قطر میلگرد

σ_{sd}: تنش طراحی میلگرد

f_{bd}: تنش چسبندگی طراحی

l_{0,min}: حداقل طول اورلب، که از فرمول زیر به دست می‌آید:

l_{0,min} ≥ max{0.3 α₆ l_{b,rqd}; 15⦰; 200 mm}

مثال محاسبه طبق آیین‌نامه بتن ایران:

برای میلگرد سایز 18 میلی‌متر با فولاد S400 و بتن C25:

در شرایط استاندارد، طول اورلب حداقل 50 برابر قطر میلگرد است:

L_s = 50 × 18 = 900 میلی‌متر (90 سانتی‌متر)

در شرایط ضعیف‌تر (کیفیت بتن پایین یا اجرای نامناسب)، این مقدار تا 60 برابر قطر افزایش می‌یابد:

L_s = 60 × 18 = 1080 میلی‌متر (108 سانتی‌متر)

طول اورلب به مقاومت بتن و قطر میلگرد بستگی دارد

نکات محاسباتی

• در مناطق با شرایط چسبندگی ضعیف (مانند بالای دال‌های ضخیم‌تر از 250 میلی‌متر)، طول اورلب باید با ضریب 0.7 افزایش یابد.

• در اعضای فشاری، طول اورلب معمولاً بیشتر از اعضای کششی است، زیرا ضرایب α₁ تا α₅ برابر 1 در نظر گرفته می‌شوند.

• برای میلگردهای با قطر بیش از 36 میلی‌متر، باید از روش‌های دیگر مانند کوپلینگ استفاده شود، مگر در حالت فشاری که با میلگردهای کوچکتر از 36 میلی‌متر اتصال داده شوند.

نکات اجرایی اورلب میلگرد 

اجرای صحیح اورلب میلگرد برای اطمینان از عملکرد سازه‌ای ضروری است. نکات زیر باید رعایت شوند:

• رعایت طول اورلب: طول همپوشانی باید بر اساس آیین‌نامه‌های مربوطه (مانند مبحث نهم یا ACI 318) محاسبه شود.

• فاصله‌گذاری مناسب: در اورلب غیرتماسی، فاصله محور تا محور میلگردها نباید بیش از یک‌پنجم طول اورلب یا 150 میلی‌متر باشد.

• اتصال ایمن: در اورلب تماسی، میلگردها باید با مفتول آهنی یا جوشکاری محکم شوند تا از جابجایی در حین بتن‌ریزی جلوگیری شود.

• اجتناب از اورلب در نقاط بحرانی: اورلب نباید در نواحی با تنش‌های بالا (مانند وسط تیرها یا پایه دیوارهای برشی) انجام شود.

• توزیع مناسب: برای جلوگیری از تراکم میلگردها، اورلب‌ها باید به‌صورت متناوب (Staggered) اجرا شوند.

• کیفیت بتن: کیفیت بتن و اجرای صحیح ویبره و پوشش بتنی بر طول اورلب تأثیر می‌گذارد.

• محدودیت‌های میلگردهای بزرگ: اورلب برای میلگردهای شماره 14 و 18 (#14 و #18) تنها در حالت فشاری و برای اتصال به میلگردهای شماره 11 و کوچکتر مجاز است.

• اورلب میلگردهای بسته‌ای (Bundled Bars): برای بسته‌های سه‌تایی و چهارگانه، طول اورلب به‌ترتیب 20% و 33% افزایش می‌یابد.

جوشکاری در اورلب تماسی برای بارهای سنگین مناسب است

خطرات اورلب نادرست 

اورلب ناکافی یا نادرست می‌تواند پیامدهای جدی داشته باشد:

• عدم انتقال تنش: اگر طول اورلب کافی نباشد، تنش‌ها به‌درستی منتقل نشده و بتن مجبور به تحمل بار اضافی می‌شود، که ممکن است منجر به ترک‌های بزرگ در نواحی کششی یا پوسته شدن بتن در نواحی فشاری شود.

• کاهش استحکام سازه: در اعضای حساس مانند ستون‌ها یا دیوارهای برشی، اورلب نادرست می‌تواند به شکست سازه‌ای منجر شود.

• ترک‌های زیگزاگی: در اورلب غیرتماسی، فاصله زیاد بین میلگردها می‌تواند باعث ایجاد ترک‌های زیگزاگی شود.

کاربرد اورلب در اجزای سازه‌ای

• فونداسیون: در فونداسیون‌ها، طول اورلب باید حداقل 40 برابر قطر میلگرد باشد (مثلاً برای میلگرد شماره 5 با قطر 5/8 اینچ، حداقل 20 اینچ). میلگردها باید با سیم یا ابزارهای دیگر محکم شوند.

• ستون‌ها: اورلب در ستون‌ها برای انتقال بار به فونداسیون حیاتی است. چیدمان میلگردها باید توسط مهندس طراحی شده و فاصله‌ها ثابت باشد.

• تیرها: طبق آیین‌نامه بتن ایران، طول اورلب در تیرها باید با دقت محاسبه شده و در نواحی با ممان حداکثری اجتناب شود.

• مش تقویتی: در دال‌ها و دیوارهای برشی، مش‌های تقویتی با اورلب به هم متصل می‌شوند تا سختی و مقاومت چندجهته فراهم شود.

اجرای نادرست اورلب به کاهش استحکام سازه منجر می‌شود

سوالات متداول درباره اورلب میلگرد 

1. چرا اورلب در نقاط بحرانی سازه توصیه نمی‌شود؟

در نقاط با تنش بالا (مانند وسط تیرها یا پایه دیوارهای برشی)، اورلب می‌تواند باعث تمرکز تنش و کاهش استحکام شود، بنابراین باید به‌صورت متناوب اجرا شود.

2. آیا اورلب میلگرد در فونداسیون و ستون متفاوت است؟

خیر، اصول کلی اورلب در فونداسیون و ستون مشابه است، اما طول اورلب ممکن است بسته به بارهای وارده، نوع بتن و طراحی سازه متفاوت باشد.

3. سیم‌کشی در اورلب تماسی چه نقشی دارد؟

سیم‌کشی برای ثابت نگه‌داشتن میلگردها قبل و حین بتن‌ریزی استفاده می‌شود تا از جابجایی جلوگیری کرده و اتصال ایمن ایجاد شود.

4. آیا اورلب میلگرد برای همه انواع بتن مناسب است؟

خیر، طول و نوع اورلب به مقاومت بتن (مانند C25) و شرایط چسبندگی بستگی دارد. در بتن‌های با کیفیت پایین‌تر، طول اورلب باید افزایش یابد.

5. چه زمانی از جوشکاری به‌جای سیم‌کشی در اورلب تماسی استفاده می‌شود؟

در مواردی که احتمال جابجایی میلگردها زیاد است (مانند ستون‌ها یا پل‌ها) یا بارهای سنگین وجود دارد، جوشکاری برای ایجاد اتصال محکم‌تر ترجیح داده می‌شود.

6. آیا اورلب میلگرد با روکش اپوکسی متفاوت است؟

بله، میلگردهای با روکش اپوکسی برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و بهبود پیوند با بتن استفاده می‌شوند، اما اصول محاسبه طول اورلب مشابه است.

نتیجه‌گیری 

اورلب میلگرد یکی از پرکاربردترین روش‌های اتصال در سازه‌های بتنی است که به دلیل سادگی و اقتصادی بودن، در پروژه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش در دو نوع تماسی و غیرتماسی اجرا شده و طول آن بر اساس استانداردهای آیین‌نامه‌ای (مانند مبحث نهم، ACI 318 یا یوروکد 2) محاسبه می‌شود. رعایت نکات اجرایی مانند طول مناسب، فاصله‌گذاری صحیح، اتصال ایمن و اجتناب از اورلب در نقاط بحرانی، برای تضمین استحکام و یکپارچگی سازه ضروری است. برای محاسبات دقیق و اجرای صحیح، مشورت با مهندس سازه و مطالعه آیین‌نامه‌های مربوطه توصیه می‌شود.

گردآوری:بخش دانش کسب و کار بیتوته