اورلب میلگرد چیست؟

در فرآیند ساخت‌وساز، میلگردها یکی از اجزای اصلی برای تقویت سازه‌های بتنی به حساب می‌آیند. با این حال، میلگردها به دلیل محدودیت‌های فنی در تولید، معمولاً با طول مشخص و محدودی (مثلاً ۱۲ متر) عرضه می‌شوند. وقتی طول یک میلگرد برای بخشی از سازه کافی نباشد، مهندسان از روشی به نام اورلب میلگرد (Rebar Overlap) یا همپوشانی میلگرد استفاده می‌کنند.

در این روش، دو میلگرد به‌صورت موازی و با اندازه‌ مشخصی از طول روی هم قرار می‌گیرند و با استفاده از سیم آرماتوربندی به هم بسته می‌شوند، به‌طوری‌ که در نهایت این دو میلگرد همانند یک میلگرد بلندتر عمل کنند. هدف از این اتصال، انتقال ایمن و بدون ضعف نیروهای کششی و فشاری از یک میلگرد به میلگرد بعدی است؛ به نحوی که استحکام سازه در محل اتصال دچار افت نشود.

استانداردها و آیین‌نامه‌های بین‌المللی مثل ACI 318 و Eurocode 2، اجرای اورلب میلگرد را به‌عنوان یک راهکار مهندسی معتبر معرفی کرده‌اند و برای آن حداقل طول همپوشانی مشخصی تعیین کرده‌اند؛ این مقدار بسته به قطر میلگرد، نوع بتن، موقعیت سازه و شرایط بارگذاری متفاوت است.

اگر طول اورلب رعایت نشود، اتصال بین میلگردها ضعیف می‌شود و نیروهای داخلی به خوبی منتقل نمی‌گردند. این موضوع بخصوص در زمان زلزله یا بارهای شدید می‌تواند باعث گسیختگی و شکست موضعی سازه شود. بنابراین اورلب میلگرد فقط یک اتصال ساده نیست؛ بلکه یک بخش مهم و حساس از فرآیند مقاوم‌سازی و ایمن‌سازی سازه‌های بتنی محسوب می‌شود. اگر قصد دارید با اجرای اورلب در تیر، ستون و فونداسیون آشنا شوید و یاد بگیرید چطور طول دقیق این همپوشانی را محاسبه کنید، در ادامه همراه ما باشید.

انواع اورلب میلگرد

اورلب میلگرد بسته به محل استفاده و نوع نیروهایی که سازه درگیر آن‌هاست، به شکل‌های مختلفی اجرا می‌شود. در هر پروژه ساختمانی، انتخاب نوع اورلب به عواملی مثل اندازه مقطع، محل قرارگیری میلگرد، سطح تنش و میزان بار وارده بستگی دارد. جالب است بدانید که قیمت میلگرد هم در انتخاب روش اورلب نقش مهمی ایفا می‌کند، چون هرچه سایز میلگرد بزرگ‌تر و تعداد وصله‌ها کمتر باشد، هزینه کلی پروژه به شکل قابل‌توجهی کاهش پیدا می‌کند.

به همین دلیل، شناخت انواع اورلب و درک صحیح از محل استفاده‌ی هر کدام، به تصمیم‌گیری هوشمندانه و مقرون‌به‌صرفه کمک زیادی می‌کند. در ادامه این بخش، به بررسی اورلب میلگرد در قسمت‌های مختلف سازه از جمله فونداسیون، تیر و ستون می‌پردازیم و نکات اجرایی آن را بررسی می‌کنیم.

اورلب میلگرد در فونداسیون

فونداسیون اولین و اساسی‌ترین بخش در هر ساختمان است؛ جایی که کل وزن سازه باید از طریق آن به زمین منتقل شود. به همین دلیل، استحکام میلگردهای این قسمت اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد. از آنجایی که معمولاً ابعاد فونداسیون بزرگ‌تر از طول یک شاخه میلگرد است، لازم می‌شود که میلگردها به صورت افقی و با روش اورلب به هم متصل شوند.

این همپوشانی به این صورت انجام می‌شود که دو میلگرد در بخشی از مسیر روی هم قرار می‌گیرند و با سیم آرماتوربندی محکم بسته می‌شوند. این کار باعث می‌شود بتن بتواند در زمان سفت شدن، نیروهای کششی را بدون ایجاد ضعف، بین دو میلگرد جابه‌جا کند.

در اجرای اورلب میلگرد در فونداسیون، محل اتصال میلگردها باید به‌دقت انتخاب شود؛ مثلاً در بخش‌های پرتنش مثل زیر ستون‌ها، بهتر است اورلب در فاصله‌ای از نقطه اصلی بارگذاری قرار گیرد تا سازه هنگام بتن‌ریزی و در حین بهره‌برداری دچار آسیب نشود. اگر میلگردها در جای مناسب همپوشانی نشوند، نیروها به درستی منتقل نمی‌شوند و استحکام سازه به خطر می‌افتد.

اورلب میلگرد در تیرها

تیرها وظیفه دارند بار سقف و دیوارها را به ستون‌ها منتقل کنند؛ به همین خاطر میلگردهای استفاده شده در این قسمت هم معمولاً باید طول زیادی داشته باشند. اما به دلیل محدود بودن طول میلگردهای تولیدی، در اینجا هم نیاز به اجرای اورلب وجود دارد. وقتی میلگردها در تیر به هم متصل می‌شوند، باید دقت کرد که این اتصال در ناحیه‌هایی قرار گیرد که میزان فشار و خمش کمتری وارد می‌شود. بر اساس تجربه و آیین‌نامه‌ها، مناسب‌ترین محل اورلب در تیرها یک سوم میانی دهانه برای میلگردهای بالا و یک دوم برای میلگردهای پایین است. زیرا در این نقاط تنش کمتری وارد می‌شود و احتمال شکست اتصال کاهش می‌یابد.

اورلب میلگرد در ستون

ستون‌ها مانند ستون فقرات یک ساختمان هستند؛ تمام وزن سازه را از سقف‌ها و تیرها گرفته و به فونداسیون منتقل می‌کنند. به همین دلیل، مقاومت میلگردهای ستون نقش حیاتی در ایمنی ساختمان دارد. وقتی طول یک میلگرد به اندازه کافی نباشد، باید با استفاده از اورلب به میلگرد بعدی متصل شود تا مسیر انتقال نیروها بدون مشکل ادامه پیدا کند.

همپوشانی میلگرد در ستون باید در نیمه میانی انجام شود؛ در غیر این صورت، فشارها می‌توانند باعث ضعیف شدن یا شکست اتصال شوند. همچنین، اگر اتصال خارج از هسته مرکزی باشد، آیین‌نامه توصیه می‌کند تا طول اورلب را دو برابر کنیم. در ادامه به انواع روش‌های اتصال در اورلب میلگرد میپردازیم.

انواع روش اتصال در اورلب میلگرد

تا به اینجای کار گفتیم که اورلب همان همپوشانی دو میلگرد است که به روش‌های گوناگون به هم وصل می‌شوند. انتخاب نوع اتصال به شرایط سازه، محل قرارگیری میلگرد، اندازه بار وارده و حتی سادگی اجرا بستگی دارد.
در ادامه، با سه روش پرکاربرد برای اتصال میلگرد در محل اورلب آشنا می‌شویم؛ هرکدام از این روش‌ها مزایا، محدودیت‌ها و نکات اجرایی مخصوص به خود را دارند.

اتصال میلگرد با سیم

این روش یکی از ساده‌ترین و رایج‌ترین شیوه‌های اتصال در اورلب میلگرد است. در این حالت، دو میلگرد را با استفاده از یک سیم مخصوص به هم گره می‌زنند و به‌نوعی در جای خود ثابت نگه می‌دارند. تصور کنید در یک سازه، وقتی میلگردها در قسمت ستون یا فونداسیون با هم همپوشانی پیدا می‌کنند، سیم به دور این دو پیچیده می‌شود و اتصال شکل می‌گیرد.

نکته مهم در این روش این است که سیم اتصال، نقش نگهدارنده دارد و نباید بار سازه‌ای را تحمل کند؛ بلکه این وظیفه به‌عهده خود میلگردها و طول همپوشانی استاندارد است. پس قبل از بتن‌ریزی، باید مطمئن شد طول اورلب میلگرد دقیقاً مطابق با جدول اورلب میلگرد تنظیم شده است. به همین دلیل استفاده از فرمول اورلب میلگرد و درنظر گرفتن عواملی مثل قطر میلگرد (مثلاً در اورلب میلگرد ۱۶ یا اورلب میلگرد ۱۸) اهمیت بالایی دارد.

اتصال میلگرد به وسیله جوشکاری

گاهی در سازه‌هایی که نیروهای زیادی به آن وارد می‌شود یا در محل‌هایی که اورلب میلگرد ستون باید کاملاً پایدار باشد، استفاده از سیم به‌تنهایی کافی نیست. در این مواقع، میلگردها را به‌جای گره زدن، با استفاده از جوشکاری به هم متصل می‌کنند، به این فرایند فورجینگ میلگرد نیز می‌گویند.

در این روش، دو میلگرد در نقطه همپوشانی کاملاً به هم جوش داده می‌شوند تا اتصال، سخت و بدون امکان جابه‌جایی باشد. اما این نکته را نباید فراموش کرد که هر میلگردی را نمی‌توان به‌راحتی جوش داد! برای این کار، باید نوع میلگرد، استاندارد و شرایط محیطی را در نظر گرفت؛ مخصوصاً وقتی که بحث طول اورلب میلگرد در فونداسیون یا ستون مطرح باشد.

اتصال میلگرد به وسیله­ اتصال مکانیکی

این روش مخصوص زمانی است که پروژه نیاز به مقاومت و استحکام بسیار بالایی دارد یا از میلگردهایی با قطر زیاد (مثل میلگرد ۲۰ میلی‌متر به بالا) استفاده می‌شود. در این شیوه، به‌جای سیم یا جوش، از قطعه‌ای فلزی به نام کوپلر برای اتصال استفاده می‌شود.

کوپلرها مثل یک واسطه فلزی عمل می‌کنند که دو میلگرد را درون خود نگه می‌دارند و اتصال را برقرار می‌کنند. این نوع اتصال به خاطر استحکام بسیار بالا، در نقاط حساس سازه مثل دیوارها، تیرها، ستون‌ها و بخصوص اورلب میلگرد فونداسیون کاربرد فراوانی دارد.

همچنین انواع مختلفی از کوپلرها وجود دارد، مثل کوپلر استاندارد، تبدیل، انتهایی و جوشی که بسته به محل اورلب میلگرد، انتخاب می‌شوند. حالا وقتش است بدانیم طول اورلب میلگرد چطور محاسبه می‌شود و چه عواملی روی این عدد تأثیر می‌گذارند.

محاسبه اورلب میلگرد

تا به اینجا گفتیم که در پروژه‌های بتن‌آرمه، زمانی که طول یک میلگرد به تنهایی پاسخگوی مسیر مورد نیاز نباشد، باید میلگرد دیگری به آن متصل شود. این اتصال با قرار گرفتن بخشی از دو میلگرد روی یکدیگر انجام می‌شود که در اصطلاح مهندسی به آن «اورلب میلگرد» یا همپوشانی میلگرد گفته می‌شود.

اما نکته مهم این است که مقدار این همپوشانی باید طبق محاسبات دقیق و اصولی مشخص شود؛ زیرا اگر طول اورلب کمتر از مقدار استاندارد باشد، میلگردها نمی‌توانند نیروهای کششی و فشاری را به درستی انتقال دهند و احتمال شکست سازه افزایش می‌یابد. به‌طور کلی، محاسبه اورلب میلگرد به دو روش انجام می‌شود:

• روش آیین‌نامه‌ای
  در این روش، طول اورلب براساس فرمول‌های دقیق ارائه‌شده در آیین‌نامه‌های معتبر (مانند ACI 318 یا Eurocode 2) و با در نظر گرفتن عواملی نظیر مقاومت بتن، قطر میلگرد، نوع بارگذاری، شرایط محیطی و موقعیت میلگرد در سازه تعیین می‌شود. این روش، دقیق‌ترین و ایمن‌ترین حالت محاسبه اورلب است و در طراحی‌های حرفه‌ای ملاک عمل قرار می‌گیرد.
• روش کارگاهی (تجربی)
  در مواردی که محاسبه دقیق امکان‌پذیر نباشد یا در کارگاه‌های اجرایی، برای تخمین سریع، طول اورلب میلگرد را معمولا به‌صورت تقریبی و با توجه به قطر میلگرد محاسبه می‌کنند. در این حالت، معمولاً مقدار همپوشانی بین ۵۰ تا ۸۰ برابر قطر میلگرد در نظر گرفته می‌شود.

به عنوان مثال:

اگر میلگرد مورد استفاده در ستون قطر ۲۰ میلی‌متر داشته باشد و با روش کارگاهی محاسبه شود، معمولاً طول اورلب میلگرد ۲۰ را حدود ۶۰ برابر قطر در نظر می‌گیرند:

طول اورلب میلگرد = 20 × 60 = 1200 میلی‌متر (یا همان ۱.۲ متر)

اما باید توجه داشت که این مقدار تنها یک عدد پیشنهادی است و در پروژه‌های حرفه‌ای، طول اورلب میلگرد حتماً باید طبق آیین‌نامه‌ها و نقشه‌های اجرایی مشخص شود، مخصوصاً در مورد بخش‌هایی مثل اورلب میلگرد ستون، تیر یا فونداسیون که حساسیت زیادی دارند.