محاسبه دقیق اورلب میلگرد طبق آیین نامه + جدول و فرمول

به گزارش بولتن نیوز ،در اجرای صحیح سازه های بتنی، اورلب (وصله پوششی) میلگردها یکی از اجزای حیاتی در تضمین یکپارچگی سازه است. عدم رعایت مقدار دقیق اورلب می تواند منجر به کاهش مقاومت سازه، ترک های نا خواسته و افزایش هزینه های نگهداری شود. محاسبه اورلب میلگرد طبق آیین نامه، موضوعی است که مهندسان، ناظران و مجریان پروژه باید به صورت دقیق به آن مسلط باشند. به خصوص در پروژه هایی مانند محاسبه میزان میلگرد لازم برای ساختمان چهار طبقه که حساسیت های سازه ای بیشتری دارند، عدم دقت در تعیین طول اورلب به بروز خطاهای سازه ای منجر خواهد شد. در این رابطه توصیه می شود حتما راهنمای جامع محاسبه میلگرد ساختمان چهارطبقه را بخوانید. این مقاله تخصصی، با ارائه فرمول ها، جداول و نکات اجرایی، یک راهنمای کامل برای محاسبه اورلب میلگرد ارائه می دهد. در ادامه، تمام مفاهیم و الزامات اورلب میلگرد را بررسی خواهیم کرد.

محاسبه دقیق اورلب میلگرد طبق آیین نامه

طبق آیین نامه بتن ایران (مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان و آیین نامه ACI 318)، طول اورلب میلگرد تابعی از قطر میلگرد، مقاومت بتن، نوع تنش (کشش یا فشار) و نوع پوشش بتن است. برای میلگردهای تحت کشش، طول اورلب از طریق رابطه ای به دست می آید که ضریب های مختلفی دارد. در آیین نامه ایران، طول وصله پوششی برای میلگردهای آجدار معمولاً ۴۰ برابر قطر میلگرد در کشش و ۲۵ برابر قطر میلگرد در فشار در نظر گرفته می شود، مشروط بر اینکه الزامات دیگر رعایت شده باشد. به عنوان مثال، اگر از میلگرد ۲۰ میلی متری استفاده شود و شرایط، کششی باشد، طول اورلب باید حداقل ۸۰ سانتی متر باشد. البته در شرایط خاص مانند استفاده از بتن با مقاومت بالا، استفاده از ملات اپوکسی، یا مهار انتهای میلگرد، می توان طول اورلب را کاهش داد. محاسبه دقیق و مطابقت با آیین نامه باعث اطمینان از عملکرد مناسب اتصال میلگردها در محل وصله می شود که برای سازه های حیاتی بسیار اهمیت دارد.

اورلب میلگرد چیست؟

اورلب یا وصله پوششی، به محل تداخل و هم پوشانی دو میلگرد در طولی مشخص گفته می شود که برای انتقال تنش میان آن ها ضروری است. در مواقعی که طول میلگرد موجود از طول مورد نیاز در نقشه سازه ای کمتر باشد، نیاز به اورلب به وجود می آید. اورلب نه تنها در تیرها، ستون ها و دیوارهای برشی بلکه در فونداسیون نیز کاربرد دارد. این اتصال، در صورتی که به درستی طراحی و اجرا نشود، می تواند گلوگاه ضعف سازه باشد. به همین دلیل، آیین نامه ها بر اساس آزمایش های مهندسی، دستورالعمل هایی دقیق برای محاسبه این طول ارائه داده اند.

اورلب با وصله مکانیکی یا جوشی متفاوت است، چرا که در آن تنها با هم پوشانی میلگردها و انتقال نیروی اصطکاکی و چسبندگی از بتن به میلگرد، انتقال تنش انجام می گیرد. اجرای دقیق اورلب در نقشه کشی و در مرحله ی اجرا، هم در افزایش ضریب ایمنی سازه و هم در بهینه سازی مصرف میلگرد مؤثر است. لازم به ذکر است از آن جا که قیمت مصالح، به ویژه قیمت میلگرد، در پروژه های ساختمانی تأثیر مستقیم بر بودجه دارد، اجرای صحیح اورلب می تواند در کنترل هزینه ها نقش موثری ایفا کند. 

انواع اورلب میلگرد

اورلب میلگرد بر اساس جهت نیرو و محل قرارگیری در سازه، به انواع مختلفی تقسیم می شود. مهم ترین دسته بندی آن شامل اورلب کششی، اورلب فشاری، اورلب در میلگردهای طولی و اورلب در میلگردهای عرضی است.

اورلب کششی: در محل هایی از سازه مانند وسط دهانه تیرها یا ستون هایی که تحت کشش هستند، از این نوع استفاده می شود. برای این حالت، طول اورلب بیشتر از حالت فشاری در نظر گرفته می شود.

اورلب فشاری: در محل هایی که میلگرد تحت فشار قرار دارد، مانند پایین ستون ها، طول اورلب کمتر بوده و الزامات خاصی مانند وجود قلاب یا مهار انتهایی نیز در نظر گرفته می شود.

اورلب مستقیم: در این روش دو میلگرد در امتداد مستقیم با هم هم پوشانی دارند و معمول ترین روش در اجرا است.

اورلب با زاویه یا خم: در شرایطی که محدودیت فضایی وجود داشته باشد، ممکن است اورلب با زاویه اجرا شود. در این حالت باید طول موثر هم پوشانی بر اساس محور طولی میلگرد محاسبه شود.

فرمول اورلب میلگرد

فرمول کلی محاسبه طول اورلب میلگرد طبق ACI 318 و مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان به صورت زیر است:

Ld = (ϕ × fy × db) / (4 × τbd)

که در آن:

• Ld: طول مهاری یا طول اورلب (mm)
• Φ: ضریب کاهش مقاومت (معمولاً 0.8 تا 1.0)
• fy: مقاومت تسلیم میلگرد (MPa)، معمولاً 400 تا 500 مگاپاسکال
• db: قطر میلگرد  (mm)
• τbd: مقاومت چسبندگی بتن به میلگرد (MPa)، تابعی از مقاومت بتن و شرایط سطحی است

برای شرایط عمومی، آیین نامه طول اورلب را برابر با حداقل یکی از موارد زیر پیشنهاد می کند:

• ۴۰db  برای میلگردهای کششی
• ۲۵db  برای میلگردهای فشاری

به عنوان مثال، برای میلگرد ۱۶ میلی متری تحت کشش:
Ld = 40 × 16 = 640  برحسب میلی متر

در صورت استفاده از میلگردهایی با پوشش اپوکسی، یا شرایط بتن با اسلامپ بالا، ضریب هایی جهت افزایش طول اورلب اعمال می شود. بنابراین محاسبه دقیق بر اساس شرایط واقعی پروژه صورت می گیرد.

جدول اورلب میلگرد

در جدول زیر می توانید طول اورلب میلگرد برای شرایط معمول (کششی، بدون روکش اپوکسی و بتن C25) را مشاهده کنید:

این جدول بر اساس ضریب ۴۰db  برای کشش و ۲۵db  برای فشار تهیه شده و تنها در شرایط استاندارد قابل استفاده است. برای شرایط خاص مانند مناطق زلزله خیز یا محیط خورنده، طول اورلب باید به صورت اختصاصی محاسبه شود.

جدول اورلب میلگرد فونداسیون

فونداسیون به عنوان بخش حیاتی سازه، نیازمند دقت بالایی در اجرای میلگردگذاری است. در جدول زیر، مقادیر توصیه شده اورلب میلگرد در فونداسیون (شبکه مش، پی نواری و گسترده) ارائه شده اند. فرض بر این است که بتن با مقاومت متوسط (C25) و میلگرد A3  استفاده شده است.

در فونداسیون هایی با احتمال تماس با آب های زیرزمینی یا محیط های مهاجم، باید پوشش بتن و همچنین طول اورلب افزایش یابد. توجه به نکات اجرایی از جمله رعایت فاصله استاندارد بین میلگردها و بتن ریزی صحیح نیز بر عملکرد نهایی اورلب تاثیر مستقیم دارد.

جمع بندی

محاسبه دقیق و اصولی اورلب میلگرد، نقشی کلیدی در تضمین دوام و عملکرد سازه دارد. با درنظر گرفتن آیین نامه ها، استفاده از فرمول های دقیق و بررسی شرایط واقعی پروژه، می توان از عملکرد صحیح این اتصال حیاتی اطمینان حاصل کرد. اجرای صحیح اورلب نه تنها ایمنی سازه را افزایش می دهد، بلکه از اتلاف مصالح گران قیمتی مانند میلگرد نیز جلوگیری می کند.