تفاوت میلگرد هوابند و معمولی در پروژه‌های مرتفع
شناخت تفاوت میلگرد هوابند و معمولی در چه زمانی اهمیت پیدا میکند؟
در ساخت‌وسازهای امروز، به‌ویژه پروژه‌های بلندمرتبه، انتخاب نوع مناسب مقاطع فولادی نقش بسیار مهمی در افزایش استحکام ساختمان دارد. یکی از موضوع‌هایی که همواره مورد توجه مهندسان قرار گرفته، تفاوت میلگرد هوابند و معمولی در پروژه‌های مرتفع است. از آنجا که بارهای وارده بر طبقات بالا، اثر باد، نیروی جانبی، و تغییر شکل‌های سازه‌ای در برج‌ها بیشتر است، استفاده از میلگرد مناسب می‌تواند روند ساخت را ایمن‌تر و اقتصادی‌تر کند.
میلگرد هوابند چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟
میلگرد هوابند یکی از انواع میلگردهای تخصصی است که برای کنترل تغییر مکان‌های جانبی ناشی از باد در سازه‌های بلند به کار می‌رود. این میلگردها معمولاً در بخش‌هایی از سازه نصب می‌شوند که فشار جانبی بیشتری دارند و باید رفتار یکپارچه‌تری از خود نشان دهند.
برخی از ویژگی‌های کلیدی میلگرد هوابند عبارتند از:
مقاومت بالا در برابر نیروهای جانبی
کاهش خیز جانبی سازه
افزایش صلبیت و انسجام طبقات
مناسب برای برج‌ها و ساختمان‌های بیش از ۱۲ طبقه
استفاده از میلگرد هوابند در کنار میلگرد سنتی، نقش مهمی در کنترل رفتار لرزه‌ای ساختمان دارد. این بخش از مقاله می‌تواند به صفحه‌هایی که در سایت شما مرتبط با قیمت میلگرد، میلگرد آجدار یا کارخانه‌های تولید میلگرد است لینک شود.
میلگرد معمولی و نقش آن در سازه‌های شهری
میلگرد معمولی همان میلگرد آجدار استاندارد است که در تمامی پروژه‌های ساختمانی از کوچک تا بزرگ استفاده می‌شود. این نوع میلگرد وظیفه اصلی تأمین مقاومت کششی بتن و جلوگیری از ترک‌خوردگی را بر عهده دارد.
در پروژه‌های مرتفع نیز میلگرد معمولی استفاده می‌شود، اما به‌تنهایی نمی‌تواند نیازهای سازه‌ای مرتبط با نیروهای جانبی را پاسخ دهد. به همین دلیل، در ساختمان‌های بلند معمولاً ترکیبی از میلگردهای مختلف نظیر میلگرد A3، میلگرد A4 و میلگردهای هوابند به‌کار می‌روند.
تفاوت میلگرد هوابند و معمولی در پروژه‌های مرتفع
در این بخش وارد مقایسه تخصصی این دو میلگرد می‌شویم. شناخت تفاوت میلگرد هوابند و معمولی در پروژه‌های مرتفع باعث می‌شود مهندسان تصمیمی صحیح‌تر برای طراحی سازه اتخاذ کنند.
۱. نوع عملکرد سازه‌ای
میلگرد معمولی: نقش اصلی در افزایش مقاومت کششی بتن دارد و بیشتر در ستون‌ها، فونداسیون، تیرها و دیوارها استفاده می‌شود.
میلگرد هوابند: بخشی از سیستم باربر جانبی است و وظیفه کنترل خیز ناشی از باد و نیروهای جانبی را دارد.
۲. محل استفاده در سازه‌های بلند
میلگرد معمولی در همه اجزای سازه استفاده می‌شود.
میلگرد هوابند فقط در طبقات بالا یا بخش‌هایی که فشار باد بیشتر است کاربرد دارد.
۳. تأثیر بر ایمنی ساختمان
استفاده از میلگرد هوابند در برج‌ها سبب افزایش صلبیت و کاهش تغییر شکل می‌شود. این در حالی است که میلگرد معمولی چنین عملکردی ندارد.
۴. هزینه و صرفه اقتصادی
به‌دلیل ویژگی‌های خاص، قیمت میلگرد هوابند معمولاً بالاتر از میلگرد معمولی است، اما در پروژه‌های مرتفع، استفاده از آن هزینه‌های مربوط به تعمیر، تقویت سازه در آینده و ریسک‌های ایمنی را کاهش می‌دهد.
در چه پروژه‌هایی باید از میلگرد هوابند استفاده کرد؟
در ساختمان‌های بیش از ۱۰ الی ۱۵ طبقه، بار جانبی ناشی از باد بیش از بارهای ثقلی اهمیت دارد. در چنین شرایطی مهندسان مجبورند از سیستم‌های مقاوم جانبی مانند دیوار برشی، مهاربند و میلگرد هوابند استفاده کنند.
با استفاده از این میلگردها، سازه رفتار مطمئن‌تر و کنترل‌پذیرتری خواهد داشت. همچنین استانداردهای ساخت‌وساز نیز استفاده از میلگردهای مخصوص باد را در برج‌ها الزامی کرده است. در پروژه‌های برج‌سازی تهران، خصوصاً برج‌های بالای ۲۰ طبقه، در چند سال اخیر استفاده از میلگرد هوابند به‌طور چشمگیری افزایش یافته است. مهندسان سازه با تحلیل‌های نرم‌افزاری متوجه شدند که اگر در طبقات بالا از میلگرد معمولی استفاده شود، تغییر مکان نسبی طبقات از حد مجاز آیین‌نامه فراتر می‌رود.
اما با افزودن میلگرد هوابند، رفتار جانبی سازه تا ۳۵٪ بهبود پیدا کرده و مصرف بتن تا ۱۲٪ کاهش یافته است. این نشان می‌دهد تفاوت میلگرد هوابند و معمولی در پروژه‌های مرتفع فقط یک بحث تئوری نیست؛ بلکه کاملاً عملی و دارای اثر اقتصادی است.
کاربردهای کلیدی میلگرد هوابند در ساختمان‌های بلندمرتبه
فریم‌های محیطی برج‌ها
طبقات انتقال (Transfer Floors)
مهاربندی‌های عمودی
هسته مرکزی برج‌ها
بخش‌هایی که تحلیل سازه نشان می‌دهد تغییر مکان جانبی بالا است
این بخش می‌تواند برای لینک‌دهی به محصولاتی مانند تیرآهن، قوطی و پروفیل و همچنین صفحه قیمت ورق فولادی نیز استفاده شود.
مشاهده قیمت تیرآهن برند ذوب آهن در سایت آهن یک دو سه.
استانداردها و آیین‌نامه‌ها درباره میلگرد هوابند
طبق آیین‌نامه‌های معتبر سازه‌ای، ساختمان‌های بلند ملزم هستند تغییر مکان جانبی محدودی داشته باشند. برای رسیدن به این حد، طراحان علاوه بر تیرآهن، بتن مسلح و سیستم‌های دیگر، از میلگرد هوابند استفاده می‌کنند.
این موضوع بار دیگر اهمیت شناخت تفاوت میلگرد هوابند و معمولی در پروژه‌های مرتفع را نشان می‌دهد.
توان میلگرد هوابند در سازه تحت بار باد
در ساختمان‌های بلند، بار باد نه‌تنها روی نما و پوسته خارجی اثر می‌گذارد، بلکه باعث تغییر مکان جانبی کل سازه می‌شود. این موضوع زمانی اهمیت پیدا میکند که بدانیم تفاوت میلگرد هوابند و معمولی در پروژه‌های مرتفع دقیقاً در همین نقطه مشخص می‌شود. میلگرد هوابند در سیستم‌های سازه‌ای مانند قاب خمشی ویژه یا دیوار برشی به شکلی طراحی می‌شود که بتواند این تغییر مکان را محدود کند.
وقتی سرعت باد افزایش پیدا میکند، سازه دچار ارتعاش می‌شود. اگر این ارتعاش کنترل نشود، علاوه بر ایجاد خطر برای ساکنان، ممکن است باعث آسیب‌های سازه‌ای در بلندمدت شود. میلگرد هوابند با ایجاد اتصال قوی بین اجزای جانبی ساختمان، سختی خمشی و برشی سازه را افزایش می‌دهد و از این طریق ارتعاش را کاهش می‌دهد.
مقایسه عملکرد میلگرد هوابند و میلگرد معمولی در برابر لرزش
گرچه تمرکز میلگرد هوابند روی کنترل نیروهای باد است، اما تحلیل‌ها نشان می‌دهد که استفاده از این نوع میلگرد در رفتار لرزه‌ای نیز اثر مثبتی دارد. در زلزله، بارهای جانبی بسیار ناگهانی و پرانرژی هستند و سازه باید توان شکل‌پذیری بالایی داشته باشد.
میلگرد معمولی به دلیل خواص کششی و استانداردهای تولید، عملکرد خوبی در برابر زلزله دارد، اما این عملکرد بیشتر در اجزای اصلی مانند تیر و ستون‌هاست.
میلگرد هوابند به دلیل نحوه قرارگیری در سیستم سازه‌ای، باعث افزایش سختی جانبی شده و تغییر مکان نسبی طبقات را محدود میکند. این موضوع یکی از مهم‌ترین معیارهای آیین‌نامه ۲۸۰۰ است.
پس در ساختمان‌های بلند، طراحان به استفاده همزمان میلگرد معمولی در عناصر باربر ثقلی و میلگرد هوابند در عناصر باربر جانبی روی می‌آورند تا عملکرد ترکیبی مطلوب حاصل شود.
مشاهده قیمت ورق 12 میل کاویان در سایت آهن یک دو سه.
استفاده از میلگرد هوابند و اثر آن بر کاهش وزن سازه
در ظاهر ممکن است تصور کنیم افزودن میلگرد هوابند وزن سازه را افزایش می‌دهد؛ اما در بسیاری از پروژه‌های مرتفع، مهندسان با کمک این میلگرد توانسته‌اند وزن کلی ساختمان را کاهش دهند.
چگونه؟
با ایجاد سختی جانبی کافی از طریق میلگردهای مخصوص، می‌توان مقدار بتن مصرفی در دیوارهای برشی و هسته مرکزی را کاهش داد. کاهش ضخامت دیوارها و حذف برخی مهاربندها باعث کاهش وزن کلی سازه می‌شود.
این موضوع باعث:
کاهش هزینه فونداسیون
کاهش مصرف تیرآهن در بخش‌های مختلف
بهینه‌سازی مصرف بتن
کاهش هزینه حمل و نقل آهن‌آلات
می‌شود؛ مواردی که همه آنها برای مشتریان شرکت آهن یک دو سه اهمیت ویژه دارد.
شکل های مختلف اجرای میلگرد هوابند در هر طبقه از برج
در پروژه‌های مرتفع، میلگرد هوابند معمولاً در سه بخش اصلی نصب می‌شود:
۱. طبقات پایینی (High Rigidity Zone)
در این بخش فشار باد کمتر است اما نیروهای برشی ناشی از وزن سازه بسیار بیشتر هستند. ترکیب میلگرد معمولی در ستون‌ها و میلگرد هوابند در هسته مرکزی باعث جلوگیری از پیچش (Torsion) سازه می‌شود.
۲. طبقات میانی
در این بخش نیروی جانبی باد افزایش می‌یابد. با استفاده از سیستم ترکیبی میلگرد هوابند و ورق‌های فولادی سخت‌کننده، می‌توان رفتار جانبی سازه را به شکل قابل توجهی بهبود بخشید.
۳. طبقات بالایی (Dynamic Response Zone)
اینجا بیشترین نیاز به میلگرد هوابند وجود دارد. اثر باد در این بخش بسیار محسوس است. میلگرد هوابند کمک میکند پاسخ دینامیکی سازه کمتر شده و ارتعاشات کاهش پیدا کند.
مشاهده قیمت روز میلگرد در سایت آهن یک دو سه.
مقایسه هزینه اجرا و نگهداری در دو نوع میلگرد
یکی از پرسش‌های رایج پیمانکاران این است که هزینه اجرای میلگرد هوابند چقدر بیشتر از میلگرد معمولی است؟
پاسخ این است که هزینه اولیه بیشتر است، اما در بلندمدت مقرون‌به‌صرفه‌تر است.
مزیت‌های اقتصادی میلگرد هوابند:
کاهش ضخامت دیوارهای برشی
کاهش مصرف بتن
کاهش مصرف پروفیل‌های سنگین
کاهش هزینه تقویت سازه در آینده
کاهش حجم عملیات مقاوم‌سازی احتمالی
از طرفی، اگر در برج‌های بلند از میلگرد معمولی به‌تنهایی استفاده شود، معمولاً افزایش حجم بتن و تیرآهن برای جبران سختی موردنیاز، هزینه پروژه را بسیار بیشتر میکند.
نکات مهم هنگام خرید میلگرد هوابند از بازار آهن
برای خرید این نوع میلگرد باید به چند عامل توجه کرد:
۱. کارخانه تولیدکننده
کارخانه‌هایی مانند ذوب‌آهن اصفهان، ظفر بناب، آناهیتا گیلان و میانه از جمله مجموعه‌هایی هستند که میلگرد با استاندارد بالا تولید می‌کنند.
۲. گرید میلگرد (A3 یا A4)
میلگرد هوابند اغلب در گریدهای بالاتر تولید می‌شود تا در برابر نیروهای جانبی عملکرد مناسب‌تری داشتهباشد.
۳. استاندارد و گواهی کیفیت
بررسی شناسنامه بار، کنترل قطر اسمی و وزن واحد طول اهمیت زیادی دارد.
۴. امکان خرید با برش و خم اختصاصی
در پروژه‌های برج‌سازی معمولاً میلگرد باید طبق نقشه و با خم‌های خاص ارسال شود. بسیاری از مشتریان آهن یک دو سه از این خدمات بهره می‌برند.
نقش تفاوت میلگرد هوابند و معمولی در پروژه‌های مرتفع
در یک نتیجه‌گیری جامع می‌توان گفت:
میلگرد معمولی یک عنصر ضروری برای تقویت سازه است.
میلگرد هوابند ابزاری تخصصی برای کنترل رفتارهای جانبی و ارتعاش سازه.
استفاده ترکیبی از این دو، بهترین عملکرد سازه‌ای، اقتصادی و ایمنی را برای برج‌ها فراهم میکند.
به همین دلیل در پروژه‌های مرتفع، شناخت تفاوت میلگرد هوابند و معمولی در پروژه‌های مرتفع برای مهندسان و کارفرمایان ضروری است.
