روش محاسبه کاشت میلگرد وبولت در بتن

در مواردی برای تقویت و مقاوم‌سازی سازه های بتنی نیاز است کاشت میلگرد در بتن است.که با استفاده از روش کاشت آرماتور و بولت می‌باشد.

کاشت بولت و آرماتور یکی از کاربردی ترین و اقتصادی ترین روش‌های تقویت سازه می‌باشد که امکان اصلاح نواقص اجرائی و اعمال تغییرات نقشه‌های اجرائی و یا در طرح های مقاوم سازی ساختمان ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

داشتن دانش کافی طراحی و اجرای کاشت میلگرد و آرماتور در بتن از اهمیت بالائی برخوردار است.

در این میان انتخاب نوع چسب کاشت میلگرد نیز جهت ایجاد اتصال هرچه بهتر بین بتن و آرماتور از اهمیت بسزائی برخوردار است.

در بیشتر موارد همچنیناجرای سیستم کاشت باید به صورتی انجام پذیرد که مقاومت کششی بیشتر از مقاومت کششی میلگرد داشته باشد.

کاشت آرماتور و کاشت بولت به سه روش زیر انجام می‌شود:

۱- کاشت آرماتور و بولت با استفاده از مواد پایه سیمانی

۲- کاشت بولت و آرماتور با استفاده از چسب کاشت اپوکسی (چسب کاشت شیمیایی)

۳- کاشت آرماتور و بولت با استفاده از مهار مکانیکی

روش کاشت آرماتور با استفاده از مواد پایه سیمانی

در پروژه‌های ساختمانی به دلیل فراموشی در تعبیه ریشه‌های ستون یا دیوار برشی، اجرای ستون در محل‌هایی غیر از محل استقرار ستون در نقشه، رفع خطا در محل میلگردهای انتظار و بالاخره عملیات بهسازی و بازسازی ساختمان از روش کاشت پایه سیمانی استفاده می‌شود (در جاهایی که مقاومت کششی زیادی در میلگردهای کاشت شده نیاز نیست).

در روش کاشت آرماتور و بولت در بتن سوراخی به قطر ۵ میلیمتر بزرگتر از قطر میلگرد و به طول مهاری آن و یا بیشتر با استفاده از دستگاه مغزه‌گیر، در بتن ایجاد می‌شود و داخل آن با حجم دو سوم حفره، ملات روان پر می‌گردد. ملات روان دارای مواد منبسط شونده و  روانساز می‌باشد.

پس از پر نمودن سوراخ، آرماتور و یا بولت به کمک جک هیدرولیک با فشار به داخل سوراخ رانده شود. مواد داخل حفره در مدت زمان لازم عمل‌آوری می‌گردد تا ملات به مقاومت مورد نیاز برسد.

بدیهی است اگر آرماتور یا بولت کاشت شده آجدار بوده و محیط سوراخ مضرس شده باشد مقاومت کششی آن رضایت بخش‌تر خواهد بود.

روش کاشت بولت و روش کاشت آرماتور با استفاده از مواد اپوکسی

روش کاشت آرماتور و بولت با استفاده از مواد پایه اپوکسی همانند روش کار کاشت با مواد پایه سیمانی است که در آن به جای سیمان از رزین اپوکسی یا چسب کاشت آرماتور و بولت استفاده می‌شود. با توجه به چسبندگی فوق‌العاده زیاد چسب‌های کاشت اپوکسی بتن، بدیهی است که قطر سوراخ و طول مهاری کوچکتر خواهد شد، در نتیجه عملیات سوراخ‌کاری سهل تر می‌گردد.

اما قیمت مواد کاشت اپوکسی گرانتر از مواد پایه سیمانی است. چسب‌های کاشت آرماتور اپوکسی قدرت گیرش فوق‌العاده زیادی به سطح بتن و فولاد دارند. بنابراین آنها را نمی‌توان به صورت ترکیب کامل بسته‌بندی و حمل نمود، زیرا به سرعت می‌گیرند و فاسد می‌شوند.

مراحل روش اجرای کاشت آرماتور و بولت عموماً به شرح زیر است:

• محاسبه ابعاد سوراخ برای استقرار آرماتور و یا میلگرد
• ایجاد سوراخ مورد نیاز با ابزار مناسب،
• تمیز نمودن گرد و غبار ناشی از حفاری با استفاده از دستگاه مکنده یا برس موئی،
• زدودن هرگونه چربی و مواد روغنی، دانه‌های سست و یا سطوح فاقد استحکام و رطوبت از سطوح داخلی سوراخ،
• ترکیب نمودن اجزا چسب کاشت میلگرد درون نازل،
• تزریق چسب کاشت آرماتور تا میزان دو سوم حجم حفره،
• نصب رول بولت به صورت چرخشی داخل سوراخ کاشت بولت،
• تمیز نمودن مواد اضافی بیرون ریخته از دهانه سوراخ با کاردک و یا ابزار دیگر،
• زمان عمل‌آوری بر اساس درجه حرارت محیط  می‌باشد که پس از گذشت این زمان، بارگذاری قابل اعمال است.

کاشت بولت و آرماتور به وسیله چسب اپوکسی:

عمق کاشت آرماتور بسته به نوع چسب کاشت متفاوت می‌باشد. به عنوان نمونه شرکت تولید چسب کاشت هیلتی عمق کاشت مورد نیاز برای چسب کاشت میلگرد را مطابق جدول زیر در نظر می‌گیرد:

انواع روش های نصب و اجرای کاشت میلگرد

سیستم های متفاوتی در بازار وجود دارد که بر اساس نوع رزین چسبی که ترکیب آنها بکار گرفته شده و نحوه نصب و کاربرد، دسته‌بندی می‌گردند. چسب کاشت شیمیایی بولت یا چسب کاشت شیمیاییآرماتور به صورت دو یا سه جزئی تولید می‌گردند.

در بعضی حالات این مواد بصورت جدا داخل کپسول تعبیه می‌شوند و در بعضی موارد به صورت چسب های کاشت کارتریجی یا به صورت فله ای می‌باشند که در این حالت خمیر کاشت بولت و آرماتور در بسته بندی‌های متنوع عرضه می‌گردند.

در تمام این سیستم ها یک سوراخ ایجاد شده و سپس تمیز می‌گردد. روند تمیز کردن بسته به نوع محصول متفاوت است.

در بسیاری از موارد سوراخ می‌بایست با استفاده از فرچه یا پمپ تمیز گردد.

نحوه سوراخ کردن و تمیز کردن در روش کاشت میلگرد

در سیستم های تزریق رزین و چسب کاشت میلگرد، با استفاده از یک ابزار تزریق، سوراخ ایجاد شده با رزین و یا چسب پر می‌شود.

دو جزء سازنده چسب کاشت در حین تزریق به صورت خودکار ترکیب می‌شوند. این اجزاء شامل مواد آلی اپوکسی، پلی استر و وینیل استر، سیمانی و ترکیبات آلی- غیرآلی است.

میلگردها بعد از پرکردن سوراخ ها با یک حرکت پیچشی به داخل سوراخ وارد می‌گردد.

نمونه ای از تزریق رزین در روش کاشت میلگرد

علاوه بر این از سیستم های کپسول شیشه ای کاشت میلگرد نیز استفاده می‌شود.

این کپسول ها حاوی موادی هستند که ترکیبات رزینی آن در بخش محصولات و چسب کاشت میلگرد توضیح داده شد.

این کپسول ها در داخل سوراخ قرار داده می‌شوند و سپس میلگرد یا بولت با استفاده از چکش به داخل سوراخ وارد می‌شود، که باعث می‌شود کپسول شکسته و در نتیجه کپسول ها از بین رفته، رزین و ماده سفت کننده ترکیب می‌شوند.

مراحل اجرای کاشت شیمیایی میلگرد یا کاشت شیمیایی آرماتور

• انتقال بار در سیستم روش کاشت میلگرد
• میلگردهای مهاری در روش کاشت میلگرد براساس کاربرد به دو نوع تقسیم می‌شوند:
• میلگردهای مهاری در بتن بدون اتصال تقویت شده: این میلگردها بار را همانند بولت های مهاری به بتن منتقل می‌کنند.
• میلگردهای مهاری در بتن با اتصال تقویت شده: این میلگردها همانند وصله های تقویتی عمل می‌کنند.

در این دو حالت انتقال بار کاملاً متفاوت است.

در حالت اول می‌بایست بار توسط بتن اطراف آن تحمل شود که با استفاده از تنش کششی حجم نسبتاً بالایی از بتن تأمین می‌شود.

درآمدن میلگردهای کاشت شده و یا شکستن بتن باعث جلوگیری از این اتفاق خواهد شد.

در حالت دوم، بار با فشردن شمع ها به میلگردهای درجا منتقل می‌شود و تنش کششی بتن به صورت موضعی عمل می‌کند. شکاف برداشتن پوست بتن باعث جلوگیری از این اتفاق خواهد شد.

انتقال نیرو در روش کاشت میلگرد بدون اتصال تقویت شده و با اتصال تقویت شده

کاشت آرماتور به کمک مهار مکانیکی

در این روش همانند روش‌های قبلی ابتدا سوراخی به قطر حدود دو میلیمتر بزرگتر از قطر آرماتور در بتن ایجاد می‌گردد، سپس آرماتور را با مهار مکانیکی داخل سوراخ قرار می‌دهند.

این آرماتور درانتهای خود دارای پره‌های مخصوصی است که با چرخاندی پیچ بالای آرماتور باز می‌شوند و به جدار سوراخ می‌چسبند. آرماتور آنقدر سفت می‌گردد تا پره‌ها تا جایی که ممکن است به دیوار بچسبند.

در این روش نیز طول مهار بسیار کوتاه است.

شاید این روش کاشت آرماتور و پیچ برای بارهای دینامیکی مناسب نباشند، چون پره‌ها می‌توانند بتن محیطی خود را خرد نمایند ولی به هر حال در کارهای استاتیکی جزء روش های کاشت بولت و آرماتور بسیار عالی هستند.

هر نوع آرماتور مکانیکی بر حسب قطر و مقاومت میلگرد دارای نیروی برشی و کششی مجاز می‌باشد که توسط کارخانه سازنده ارائه می‌گردد.