میلگرد زیگزاگ یکی از انواع میلگردهای تقویتی است که در ساخت و ساز، به ویژه در بتن ریزی تیرچه ها و سقف ها، نقش مهمی ایفا می کند. این میلگردها به دلیل شکل زیگزاگی خاص خود، ویژگی های مکانیکی منحصر به فردی دارند که به بهبود استحکام بتن و کاهش ترک خوردگی کمک می کند. با مجموعه مهد آهن اسپادانا همراه باشید تا به بررسی مفهوم میلگرد زیگزاگ، نحوه ساخت، کاربردها و انواع آن بپردازیم.
میلگرد زیگزاگ یا خرپا چیست؟
میلگرد زیگزاگ نوعی میلگرد فولادی است که به شکل خاصی خم می شود تا به صورت یک الگوی زیگزاگی درآید. این طراحی، علاوه بر افزایش سطح تماس میلگرد با بتن به توزیع بهتر نیروهای وارده و افزایش مقاومت کششی و فشاری کمک می کند.
در واقع خرپا یا همان میلگرد زیگزاگ، به اتصال میلگردهای آجدار با میلگردهای ساده به صورت زیگزاگ گفته می شود. این نوع میلگرد دارای یک وتر بالایی و پایینی می باشد که از طریق شبکه های عمودی و مورب از یکدیگر جدا شده اند. از خرپا معمولا در ساخت تیرچه استفاده می‌شود که به آن تیرچه زیگزاگ می گویند.
اجزای تشکیل دهنده خرپا
خرپا از میلگرد کششی (پایینی)، میلگرد بالایی و میلگرد عرضی (زیگزاگی) تشکیل شده که در ادامه به توضیح آن می پردازیم:
میلگرد عرضی یا زیگزاگی: در مرحله آغازین،میلگرد زیگزاگ به منظور استحکام خرپا بین میلگرد کششی و میلگرد بالایی واقع می شود و نیرو را بین اجزای خرپا تقسیم می کند. در نتیجه مانند یک عضو مورب این نیروی وارده را تحمل می کند تا هنگام حمل و نقل دچار آسیب نشود.
در مرحله بعدی که بار مرده سقف بر خرپا وارد می شود،به وسیله آرماتورها، ایستایی حفظ می شود. در مرحله بتن ریزی نیز میلگرد عرضی، پیوستگی لازم بین میلگرد کششی و بتن پوششی را حفظ می کند.
میلگرد پایینی
میلگرد زیرین باید هنگام حمل و نقل توانایی تحمل نیروی کششی حاصل از لنگر خمشی را داشته باشد.. نیروی باربری و نیروی حاصل از وزن مرده سقف باید توسط میلگرد پایینی تحمل شود. از آنجایی که میلگرد پایینی وظیفه تحمل نیروی کششی هنگام بهره برداری را بر عهده دارد، می توان آن را به عنوان عضو کششی در نظر گرفت.
میلگرد بالایی
این میلگرد وظیفه تحمل نیرو هنگام حمل و نقل تیرچه و همچنین وزن مرده سقف هنگام بتن ریزی را بر عهده دارد.
نحوه ساخت تیرچه خرپایی
تیرچه خرپایی یکی از اجزای پرکاربرد در ساخت و ساز است که به دلیل توانایی بالا در تحمل بارهای خمشی و انتقال نیروها، در انواع سقف ها مورد استفاده قرار می گیرد. تولید این نوع تیرچه به دو روش دستی و مکانیزه انجام می شود که هرکدام ویژگی ها و مزایای خاص خود را دارند. در ادامه به توضیح این دو روش می پردازیم:
۱. روش دستی
این روش اغلب برای کارگاه های کوچک یا پروژه هایی با مقیاس محدود استفاده می شود:
برش میلگردها
- میلگردهای تحتانی، فوقانی، و زیگزاگ (یا قطری) بر اساس نقشه و طول مورد نیاز برش داده می شوند.
قرار دادن میلگردهای اصلی
- میلگردهای کششی در پایین ترین بخش تیرچه قرار می گیرند.
- میلگردهای فشاری در بخش بالایی جای می گیرند.
قرار دادن میلگردهای زیگزاگ
- میلگردهای زیگزاگ به صورت دستی و با استفاده از دستگاه های خم کاری، خم شده و به شکل خرپا در می آیند.
این میلگردها به میلگردهای بالا و پایین جوش داده می شوند.
جوشکاری و اتصال
- اتصالات میلگردها به یکدیگر با جوشکاری یا استفاده از سیم آرماتوربندی محکم می شوند.
- در جوشکاری دستی، مهارت کارگر اهمیت زیادی در کیفیت دارد.
ریختن بتن
- در تیرچه‌هایی که شامل بتن پیش ساخته هستند، بتن ریزی بر روی خرپای آماده انجام می شود.
- بتن با دست یا دستگاه ساده مخلوط کن آماده و در قالب ریخته می شود.
عمل‌آوری بتن
- بتن در محیط مناسب عمل آوری شده تا مقاومت نهایی آن حاصل شود.
۲. روش مکانیزه
این روش با استفاده از ماشین آلات و دستگاه های اتوماتیک انجام می‌شود و مناسب تولید انبوه است.
ورود میلگردها
میلگردهای کششی، فشاری و زیگزاگ به دستگاه های اتوماتیک وارد می شوند.
برش و خم کاری
- دستگاه ها میلگردهای زیگزاگ را به شکل دقیق خم کرده و آن‌ها را آماده اتصال می کنند.
مونتاژ خرپا
دستگاه مونتاژ خودکار، میلگردهای پایین، بالا و زیگزاگ را به یکدیگر متصل می کند.
اتصالات معمولا با استفاده از جوش مقاومتی (الکتریکی) انجام می شود.
قرار دادن در قالب
- خرپای ساخته شده به طور دقیق در قالب های پیش ساخته قرار می گیرد.
ریختن بتن
- بتن به صورت اتوماتیک با استفاده از دستگاه‌های میکسر و پمپ بتن ریزی می شود.
ویبره بتن
- دستگاه های ویبره، هوای اضافی را از بتن خارج کرده و تراکم آن را افزایش می دهند.
عمل‌آوری
- بتن در محیط کنترل‌شده (محیط بخار یا آب) عمل‌آوری می‌شود تا مقاومت بهینه پیدا کند.
انواع میلگرد زیگزاگ
میلگرد زیگزاگ بر اساس ویژگی‌ها و کاربردهای مختلف به دسته های زیر تقسیم می شود:
1. میلگرد زیگزاگ استاندارد
این نوع میلگرد بر اساس استانداردهای ملی و بین المللی تولید می شود و برای استفاده در تیرچه های معمولی مناسب است.
2. میلگرد زیگزاگ با پوشش گالوانیزه
برای پروژه هایی که در شرایط مرطوب یا خورنده قرار دارند، میلگرد زیگزاگ با پوشش گالوانیزه استفاده می شود تا مقاومت بیشتری در برابر زنگ زدگی داشته باشد.
3. میلگرد زیگزاگ با قطر متغیر
برخی پروژه ها نیاز به میلگردهایی با قطر متغیر دارند. این میلگردها بر اساس نیاز پروژه تولید و استفاده می شوند.
4. میلگرد زیگزاگ تقویتی
این نوع میلگرد زیگزاگ برای پروژه‌هایی که نیاز به تحمل بارهای سنگین دارند، استفاده می‌شود و طراحی آن‌ها با استحکام بیشتر همراه است.
آیا خرپا همان میلگرد زیگزاگ است؟
خرپا (Truss) سازه ای است که از اعضای مستقیم، سبک و متصل به یکدیگر تشکیل شده و معمولا به شکل مثلث بندی طراحی می شود. این ساختار برای تحمل بارهای خمشی، فشاری و کششی در ساختمان‌ها، پل‌ها و سایر سازه های مهندسی استفاده می شود. خرپاها از قطعاتی مانند میلگرد، پروفیل یا لوله تشکیل می شوند که در گره‌ها به هم متصل شده اند.
در واقع میلگرد زیگزاگ و خرپا دو نوع سازه متفاوت با عملکردهای جداگانه هستند. خرپا یک سازه کاملا مهندسی شده و مناسب برای تحمل بارهای سنگین و انتقال نیرو در مسیرهای خاص است. از طرف دیگر، میلگرد زیگزاگ فقط برای تقویت بتن و کنترل ترک ها طراحی شده است و نمی‌تواند وظایف خرپا را در باربری و انتقال نیرو انجام دهد.
جمع بندی
خرپا یکی از سازه های کلیدی در مهندسی عمران است که به دلیل طراحی مثلثی شکل خود، قدرت بالایی در تحمل و توزیع بارهای وارده دارد. این سازه در پروژه های متنوعی از جمله پل ها، سقف ها و سازه های صنعتی کاربرد دارد. خرپاها با ایجاد تعادل بین نیروهای کششی و فشاری، پایداری و استحکام سازه را افزایش می دهند. تفاوت آن با میلگرد زیگزاگ در کارکرد و ساختار آن‌هاست. خرپا یک سازه کامل برای انتقال بار است، در حالی که میلگرد زیگزاگ نقش تقویت‌کننده بتن را ایفا می‌کند. در مجموع، خرپا یکی از اجزای اصلی برای ساخت سازه های مقاوم و پایدار به شمار می رود.
سوالات متداول
خرپا چیست و چه کاربردی دارد؟
خرپا سازه ای مثلثی شکل است که از اعضای مستقیم متصل به هم تشکیل شده و برای تحمل بارهای خمشی، کششی و فشاری در ساختمان ها، پل ها و سقف ها به کار می رود.
تفاوت میلگرد زیگزاگ و خرپا چیست؟
میلگرد زیگزاگ تنها یک آرماتور خمیده برای تقویت بتن است، در حالی که خرپا یک سازه کامل و مهندسی شده برای تحمل بارهای سنگین و انتقال نیرو است.
تیرچه خرپایی چگونه ساخته می شود؟
تیرچه خرپایی با استفاده از میلگردهای کششی، فشاری و زیگزاگ در دو روش دستی (با جوشکاری و اتصال دستی) یا مکانیزه (با دستگاه‌های خودکار) تولید می شود.
