ضوابط کاشت آرماتور و بولت

به صورت کلی، کاشت آرماتور و بولت به سه روش و نوع زیر تقسیم می‌شود:
۱. کاشت میلگرد و بولت با استفاده از مواد پایه سیمانی
۲. کاشت میلگرد و بولت با استفاده از چسب‌های مخصوص کاشت (چسب کاشت اپوکسی، چسب کاشت شیمیایی)
۳. کاشت میلگرد و بولت با استفاده از مهار مکانیکی
کاشت میلگرد و بولت با استفاده از مواد پایه سیمانی

اصولا مواد کاشت آرماتور با استفاده از رزین های اپوکسی ساخته می شوند که علاوه بر قابلیت چسبندگی بسیار زیاد و همزمان به بتن و فولاد بتواند از دوام بسیار طولانی برخوردار بوده و رفتارهای سازه ای منجر به افت خواص فیزیکی این مواد نشود.
رزین های اپوکسی از خواص مکانیکی بسیار مناسب تری نسبت به سایر رزین ها برای تولید مواد کاشت آرماتور برخوردار هستند. بدین جهت با استفاده از مواد افزودنی و تکمیلی مناسب رفتارهای رئولوژیک این ماده برای کاشت آرماتور در مقاطع افقی و عمودی بسته به نحوه و ابزارهای کاشت طراحی شده و با بهره گیری از سایر افزودنی های پلیمری خواص فیزیکی و مکانیکی این ماده برای کاشت آرماتور تقویت می گردد.
ماده کاشت آرماتور بگونهای طراحی شده است که به محض در تماس قرار گرفتن با بتن چسبندگی بسیار زیادی را با مقاطع تحت تماس ایجاد نموده و پس از سخت شدن مقاومت چسبندگی آن چند برابر بیشتر از نیروی پیوستگی اجزاء سازنده بتن به یکدیگر خواهد شد و با ذکر این نکته که خمیر کاشت میلگرد جاذب آب نبوده و به هیچ عنوان دچار انقباض و انبساط ناشی از جذب نمی گردد لذا میتوان از این ماده می توان برای کاشت آرماتور و تقویت سازه بتن آرمه در مقاطعی که در زمان بهره برداری در فاز دائماً مستغرق قرار می گیرند استفاده نمود.
برای تأمین نیروی کششی لازم نیز بسته به نوع و قطر آرماتور عمق و قطر حفره کاشت را برای رسیدن به نیرویی بیش از تنش تسلیم آرماتور محاسبه می نماییم.

میلگردهای کاشت را باید بر چه اساسی طراحی کرد؟ ضوابط میل مهار (مهار به بتن) و یا ضوابط میلگرد (مهار در بتن)؟

ANCHOR VS REBAR: POST-INSTALLED REBAR DESIGN – ANCHOR OR REINFORCEMENT?

کاشت میلگرد

برای اتصال بتن جدید و قدیم قرار بود از کاشت میلگرد استفاده کنیم. به دلیل کمبود وقت امکان اسکن میلگرد در بدنه بتنی قدیمی وجود نداشت به همین دلیل در حین سوراخکاری بتن، نوک دریل به میلگرد برحورد میکرد و بنابراین محل مناسب برای کاشت با سعی و خطا به دست آمده.

کاشت شیمیایی میلگرد که به واسطه ی یک چسب مخصوص انجام خواهد شد.در این روش ابتدا محل مورد نظر توسط دریلهای مخصوص سوراخکاری در بتن به قطر در حدود ۴ الی ۶ میلیمتر بیشتر از قطر میلگرد مورد نظر سوراخ شده، توسط دستگاه باد، گرد وغبار داخل آن تخلیه شده و توسط چسب که از دو متریال و در دو محفظه جدا می باشد توسط دستگاه مخصوص که دارای سر خرطومی شکل است از پایین سوراخ به سمت بالا پر می شود. سپس میلگرد با دست و به صورت چرخشی درون سوراخ قرار داده می شود.

از دهه هفتاد میلادی به بعد کاشت میلگرد به صورت گسترده در کارهای ساختمانی مورد استفاده قرار گرفته است. در آمریکا، آیین نامه های ACI318 و ACI355 ضوابطی را که برای کاشت لازم است ارایه می دهند.

همچنین چسب های کاشت بر اساس معیارهای پذیرش ارائه شده توسط ICC-ES AC308 ارزیابی می شوند. ویرایش های جدیدتر این مدرک، این امکان را به تولید کنندگان چسب می دهد که محصول خود را برای کارهای کاشت، در حالتی که نیاز به تامین طول مهاری یا وصله است، ارزیابی و تایید کنند.

بنابراین، چسب هایی که بر اساس ضوابط AC308 ارزیابی و تایید شده باشند را می توان برای طرح «میل مهار» کاشته شده بر اساس ضوابط مهار به بتن (موضوع فصل ۱۷ در ACI318-14 ) و ««یا»» برای طرح «میلگرد» کاشت بر اساس ضوابط طول مهاری و وصله (موضوع فصل ۲۵ و ۱۸ در ACI318-14 ) استفاده کرد

فلسفه طراحی کاشت
Post Installation
تفاوت بین قطعه کاشته شده که به عنوان ««میل مهار»» و بر اساس ضوابط مهار به بتن (موضوع فصل ۱۷ در ACI318-14 ) طرح شده
با ««میلگرد»» کاشت که بر اساس ضوابط طول مهاری و وصله (موضوع فصل ۲۵ و ۱۸ در ACI318-14 ) طرح شده در چیست؟

وقتی قطعه کاشت به عنوان «میل مهار» طرح می شود، مقاومت کششی یا برشی قطعه بر اساس مدهای خرابی که در فصل ۱۷ از ACI-314-18 عنوان شده محاسبه و با بارهای ضریبدار کششی و برشی مقایسه می شود
اما
وقتی قطعه کاشت به عنوان «میل گرد» طرح می شود فرض می شود که میلگرد بر اساس ضوابط فصل ۲۵ و ۱۸ از
ACI318-14
می تواند تا حد تسلیم پیش برود

شکل های زیر خلاصه ایی از ضوابطی را نشان می دهد که برای طرح قطعه کاشت به عنوان «میل مهار» به کار می رود.

روابط به کار رفته در این روش تا جایی که عمق کاشت بیش از ۲۰ برابر قطر میلگرد «نباشد» کارایی دارند.

فصل ۱۷ از ACI318-14 و همچنین جدول ۳-۲ از ICC ER AC308

دو مورد مهم در مورد طرح میل مهار:
۱- در زمان کاشت، بخاطر مد های شکست بتن و ایجاد اثر گروهی، ممکن است با دوبرابر کردن تعداد قطعات کاشته شده، ظرفیت نهایی تغییر نکند
۲- آزمایش های انجام شده روی چسب مد خرابی بتن را بررسی نمی کنند و اعدادی مانند عمق کاشت ۱۰ برابر قطر، برای مهار کششی قطعات کاشته شده مناسب نیستند چون شکست گوه بتن در آنها دیده نمی شود.

شکل های زیر خلاصه ایی از ضوابطی را نشان می دهد که برای طرح قطعه کاشت به عنوان «میلگرد» به کار می رود.

در این حالت فرض می شود که میلگردها می توانند طول مهاری کافی (تا حد ۶۰ برابر قطر میلگرد) داشته و به حد تسلیم برسند.

همچنین در صورت لزوم می توانند در طول وصله همپوشانی نیروهای خود را به میلگردهای دیگر منتقل کنند.

فصل ۲۵ و ۱۸ از ACI318-14 و همچنین جدول ۸-۳ از ICC ER AC308