یکی از مشکلات رایجی که در بتنهای مسلح شاهد آن هستیم، ضعف در تحمل نیروهای کششی است. همه ما بتن را به خاطر مقاومت بالایش میشناسیم اما این ماده پرکاربرد در برابر نیروهای کشیی ضعیف است و همین ضعف باعث به وجود آمدن ترکهای خطرناک و کاهش عمر مفید سازه میشود. مهندسان عمران در مواجهه با این محدودیت، همواره به دنبال فناوریهای پیشرفته برای تقویت ساختارهای بتنی بودهاند و از خاموت به عنوان یک راه حل مناسب و مقرون به صرفه برای محصور کردن میلگردهای طولی و جلوگیری از کمانش و پیچش آنها، استفاده کردهاند. در این مقاله با کلیات خاموت و کاربرد آن بیشتر آشنا خواهیم شد.
خاموت در واقع نوعی میلگرد است که به شکلهای مختلفی خم شده است و عملکرد سازه را در برابر نیروهای برشی و پیچشی بهبود میبخشد. در سازههای بتنی، مقاومت بتن در برابر کشش بسیار پایین است و برای جبران این نقص، از میلگردهای طولی و عرضی استفاده میشود. میلگردهای طولی که در راستای تیرها و ستونها قرار میگیرند، نیروی کششی را تحمل میکنند، اما بهتنهایی قادر به مقابله با نیروهای پیچشی و برشی نیستند. اینجاست که خاموت، که در اصطلاح رایج به آن میلگرد عرضی نیز گفته میشود، وارد عمل میشود. خاموت به دور میلگردهای طولی پیچیده شده و آنها را در کنار یکدیگر محصور میکند. در واقع خاموت با این کار از خم شدن ناخواسته آنها در اثر بارهای جانبی و ضربههای ناشی از زلزله جلوگیری میکند.
انواع خاموت بر اساس روشهای تولید و ویژگیهای هندسی به چند دسته تقسیم میشوند. اولین نوع خاموت، خاموت سنتی است. خاموت سنتی به روش دستی و با استفاده از اهرم تولید میشود و از لحاظ ظاهری دارای شکل مربعی است. این نوع خاموت به عنوان پرکاربردترین میلگردهای تقویتی در سازههای بتنی ایران شناخته میشود. چرا که فرایند تولید آن آسان است و البته قیمت خاموت سنتی هم از بقیه پایینتر است. از سوی دیگر، محدودیتهایی در دقت و یکنواختی شکل هم دارد که باعث میشود این نوع خاموت در هر سازهای قابل استفاده باشد.
خاموت معمولی نیز مشابه خاموت سنتی بهصورت دستی تولید میشود، اما از نظر ابعاد و شکل قالب تفاوتهایی با خاموت سنتی دارد. قابل این نوع خاموت قابلیت تغییر و تنظیم دارد و به همین خاطر از این خاموت میتوان با توجه به نیازهای متفاوت پروژههای ساختمانی، استفاده کرد. همچنین، کنترل نسبی کیفیت در تولید دستی این نوع خاموت، در کنار هزینههای مقرون بهصرفه، از مزایای اصلی خاموت معمولی در پروژههای غیر حساس به دقت بالا محسوب میشود.
نوع دیگری خاموت هم داریم که خاموت مارپیچ دارد و به خاطر با بهرهگیری از فناوریهای پیشرفته در تولید از یکنواختی و کیفیت بهتری برخوردار است. شکل مارپیچی این خاموتها به کمک دستگاه CNC به گونهای طراحی شده که میلگردهای طولی را به شکل بهینهای در بر گیرد و از پخش ناهماهنگ نیروها جلوگیری کند.
خاموت ربات هم با فناوری پیشرفته CNC تولید میشود اما از لحاظ هندسی با خاموتهای مارپیچ تفاوتهایی دارد؛ به گونهای که در یک سمت آن شکل مربعی مشخص وجود دارد. این طراحی ترکیبی، مزایای شکل مارپیچی را با ویژگیهای منحصر به فرد میلگردهای مربعی ادغام میکند و در نتیجه، عملکرد تقویتی بهتری در برابر نیروهای پیچشی و برشی ایجاد خواهد شد.
خاموت سلولار را میتوانیم به عنوان جدیدترین خاموت معرفی کنیم. این خاموت با بهرهگیری از تکنولوژی Pi-Systems و به شکل حلقههای بسته طراحی و تولید میشود. به واسطه طراحی سلولار، این محصول استحکام بالا و مقاومت فوقالعادهای در برابر نیروهای برشی، مورب و پیچشی به سازه اعطا و از گسترش ترکها و آسیبهای ناشی از بارگذاریهای ناگهانی جلوگیری میکند. در نتیجه، استفاده از خاموت سلولار در پروژههای حساس به زلزله و سازههای بلند، مشهودتر است.
همانطور که گفتیم کاربرد خاموت در سازههای بتنی بسیار حیاتی است و افزایش استحکام و ایمنی سازهها در گرو استفاده از خاموت است. در ستونهای بتنی، خاموت بهعنوان عنصری حمایتی عمل کرده و میلگردهای طولی را در جای خود نگه میدارد؛ بدین ترتیب از کمانش و پیچش آنها در اثر بارهای جانبی و نیروهای مورب جلوگیری میکند. در تیرهای بتنی، خاموت با مقابله با نیروهای برشی به توزیع یکنواخت بار و جلوگیری از ایجاد ترکهای ناخواسته کمک میکند.
این عنصر تقویتی، علاوه بر افزایش مقاومت سازه در برابر نیروهای دینامیکی، نقش مهمی در بهبود رفتار سازه در برابر زلزله هم دارد. زیرا میلگردهای طولی بهتنهایی نمیتوانند نیروهای کششی و پیچشی ناشی از زلزله را تحمل کنند. به همین دلیل، استفاده از خاموت به ویژه در مناطق زلزلهخیز، به عنوان یک الزام فنی در نظر گرفته میشود.
درست است که خاموت نقش مهمی در ایمنی ساختمان دارد اما اجرای صحیح خاموت مستلزم رعایت نکات فنی و مهندسی دقیق است تا بتوان از خواص تقویتی آن به بهترین نحو بهرهمند شد. اولین نکته حیاتی در اجرای خاموت، استفاده از میلگردهای درجه یک و عدم بهکارگیری میلگردهای دسته دوم است؛ چرا که استفاده از میلگردهای کارکرده میتواند به کاهش مقاومت و استحکام سازه منجر شود.
جدا از این، خاموتها باید بهوسیلهی مفتول فولادی (سیم آرماتوربندی) به میلگردهای طولی متصل شوند تا از انقطاع یا لغزش اتصال جلوگیری گردد. همچنین، توجه به دمای محیط هنگام خمکاری میلگردها بسیار ضروری است؛ زیرا خم کردن میلگردها در دماهای کمتر از ۵ درجه سانتیگراد میتواند خواص مکانیکی آنها را تغییر داده و باعث کاهش کارایی خاموت شود. در ادامه به برخی دیگر از الزامات مهم در اجرای خاموت اشاره میکنیم:
از مزایای اصلی خاموت میتوان به افزایش استحکام سازه در برابر نیروهای برشی و پیچشی اشاره کرد. خاموت با محصور کردن میلگردهای طولی، از کمانش و جابهجایی آنها در اثر بارهای جانبی جلوگیری کرده و موجب افزایش دوام سازه میشود. همچنین، بهبود توزیع یکنواخت تنش در ستونها و تیرها، کاهش احتمال ایجاد ترکهای ناخواسته در بتن و ارتقای رفتار سازه در برابر زلزله از دیگر مزایای استفاده از خاموت است. از دید اقتصادی، استفاده بهینه از خاموت منجر به کاهش هزینههای نگهداری و تعمیرات پس از ساخت میگردد. اما از سوی دیگر، معایبی نیز وجود دارد. استفاده نادرست یا نصب ناصحیح خاموت میتواند منجر به کاهش کارایی تقویتی آن شده و در شرایط بارهای شدید، مانند زلزله، عملکرد مطلوب نداشته باشد. همچنین، خاموتهای ساده (۹۰ درجه) نسبت به خاموتهای مهندسی حساسیت بیشتری نسبت به نیروهای وارده نشان میدهند؛ بنابراین انتخاب نادرست نوع خاموت میتواند منجر به فروپاشی بخشهایی از سازه شود. هزینههای بالای تولید انواع پیشرفته خاموت (مثلاً خاموتهای تولید شده با فناوری (CNC نیز از معایب اقتصادی این ماده محسوب میشود. بنابراین به شما توصیه میکنیم قبل از تصمیم به استفاده از این ماده مهندسی در سازه قیمت هر کیلو خاموت و قیمت میلگرد و خاموت امروز در بازار را بررسی کنید تا بتوانید بهترین گزینه جهت تأمین نیازهای پروژههای ساختمانی خود را پیدا کنید.
هنگام تصمیم به خرید خاموت، ابتدا باید با مشاوران و مهندسین مجرب در زمینه تولید و فروش خاموت گروه ثامن تجارت مشورت کرد تا نوع خاموت مناسب با شرایط پروژه انتخاب شود. همکاران با ارائه توضیحات دقیق و کامل شما را در انتخاب انواع محصول کمک خواهند کرد. البته از بررسی استانداردهای کیفی و گواهینامههای معتبر تولیدکننده نیز نمیتوان غافل شد. چرا که استفاده از میلگردهای دسته دوم یا نامرغوب میتواند بر عملکرد سازه تأثیر منفی بگذارد. همچنین، مقایسه دقیق قیمت خاموت و قیمت میلگرد خاموت برندهای مختلف به تعیین گزینه بهتر، کمک شایانی میکند.