انواع خاموت و کاربرد آن در سازه ها

خاموت یک نوع میلگرد عرضی است که معمولا به شکل مستطیل یا مربع (بسته به ابعاد ستون یا تیر) ساخته می شود. خاموت ها در کنار آرماتورهای طولی و به منظور افزایش مقاومت در برابر تنش های پیچشی و برشی و برای جلوگیری از ترک خوردن سازه استفاده می شوند. انواع خاموت را می توان از نظر شکل ظاهری، زاویه خم و فناوری تولید دسته بندی کرد. برای آشنایی بیشتر با انواع خاموت، نحوه خاموت گذاری و قوانین مربوط به آن با ادامه مقاله از دانشنامه آهن ملل همراه باشید.

ویدئو معرفی انواع خاموت و کاربرد آن ها

در ویدئوی زیر معرفی، کاربرد و روش تولید خاموت را مشاهده می کنید.

خاموت چیست؟

به میلگردها یا آرماتورهای عرضی که معمولا به شکل مستطیل و یا به صورت رکابی (به شکل U یا L) ساخته می شوند خاموت (stirrup) می گویند. خاموت به منظور مقاومت در برابر نیروهای برشی و پیچشی سازه ها در تیرها و دال ها استفاده می شود و به همین دلیل به آنها خاموت ستون و خاموت سقف نیز گفته می شود. آرماتور خاموت معمولا به صورت عمود و یا زاویه دار نسبت به آرماتور طولی جایگذاری می شود. خاموت های سایز ۸ و ۱۰ بیشترین کاربرد را دارند و معمولا از میلگرد آجدار ساخته می شوند. البته از میلگرد ساده نیز برای خاموت زنی استفاده می شود ولی کاربرد آن کمتر از میلگرد آجدار است. به طور کل تمامی میلگردها در دو دسته ساده و آجدار تولید می شوند. میلگرد ساده سطحی صاف و سیقلی دارد ولی میلگردهای آجدار در سه نوع و با آج های متفاوت تولید می شوند. پیشنهاد می کنیم برای آشنایی بیشتر با انواع میلگرد مقاله زیر را مطالعه نمایید.

همانطور که گفتیم عملکرد خاموت در سازه به منظور استحکام بخشیدن به سازه و بتن در برابر نیروهای برشی و پیچشی است. به این صورت که با استفاده از خاموت، مقاومت مقطع در مقابل فشارهای وارده و باز شدن ترک‌ های مورب افزایش پیدا می کند و در نهایت باعث جلوگیری از شکست و ترک در سقف و ستون بتنی می شود. انواع خاموت در سازه ‌های بتن مسلح به دو روش تنگ بسته یا تنگ باز استفاده می شوند.

تفاوت تَنگ و خاموت

اصطلاحا به تمام آرماتورهای عرضی خاموت گفته می‌شود، اما طبق مقررات ملی ساختمان مبحث نهم، در برخی اعضا به جای خاموت باید از اصطلاح «تَنگ» استفاده کرد. به این صورت که در اعضای فشاری مانند ستون ها باید از اصطلاح تنگ استفاده شود و به آرماتورهای عرضی که در تیرها و دال ها و به منظور جلوگیری از بیرون‌زدگی آرماتورهای طولی و تحمل برش و پیچش استفاده می شود خاموت گفته می شود.

نکته: طبق آئین نامه، «تنگ» حلقه ‌ای از میلگرد یا سیم به شکل دایره، مستطیل و یا چند وجهی بدون کنج ‌های متمایل به سمت داخل است که آرماتورهای طولی را در بر می ‌گیرد. تنگ ها باعث افزایش مقاومت و شکل پذیری اعضا می شوند.

مقایسه کامل خاموت و تنگ و همچنین مقایسه آن دو با دو محصول دورگیر و دورپیچ را در مقاله زیر بخوانید.

انواع خاموت

انواع خاموت بر اساس شکل ظاهری، ظرفیت تحمل بار، روش خمکاری و … قابل دسته بندی هستند، اما به طور کل تمامی انواع خاموت ها در دسته آرماتورهای عرضی قرار می گیرند و از بیرون زدگی میلگردهای طولی هنگام اعمال فشارهایی برشی مانند صدمات ناشی از زلزله جلوگیری می کنند.

انواع خاموت های مورد استفاده در ساختمان را به صورت زیر می توان دسته بندی کرد:

انواع خاموت از نظر شکل ظاهری

همانطور که گفتیم خاموت ها با توجه به ابعاد و مقطع ستون ساخته می شوند، به همین دلیل می توان آن ها را در اشکال مختلف مربع، مستطیل، دایره، چندضلعی و … تولید کرد.

اما به صورت کلی شکل انواع خاموت به دو صورت مربع (یا مستطیل) و رکابی (به شکل U یا L) است. به همین دلیل می توان خاموت ها را از نظر ظاهری به دو دسته تنگ بسته و تنگ باز تقسیم کرد.

خاموت تنگ بسته (حلقه بسته)

با توجه به شکل ظاهری مقطع خاموت، می توان تنگ بسته یا باز بودن آن را تشخیص داد. خاموت تنگ بسته، مطابق شکل زیر محیطی کاملا بسته دارد و معمولا از آن برای تحمل نیروهای پیچشی استفاده می شود. بیشترین استفاده از این مدل خاموت نیز در ستون و تیرهایی است که نیروهای پیچشی بالایی به آنها وارد می شود.

خاموت تنگ باز (حلقه باز)

خاموت هایی که به شکل U یا L ساخته می شوند در دسته خاموت های تنگ باز قرار می گیرند. بیشترین استفاده از خاموت تنگ باز در مقابله با نیروی برشی است. انواع خاموت تنگ باز را می توان به سه دسته تقسیم بندی کرد: 

• قلاب یا تک شاخه
• رکابی یا دو شاخه
• چند شاخه

انواع خاموت از نظر زاویه خم شاخه‌ ها

با توجه به اینکه قلاب ها یا شاخه های داخلی خاموت را با چه زاویه ای خم کنیم، می توان آنها را به دو صورت زیر دسته بندی کرد:

خاموت ساده (سنتی): خاموت ساده که به آن خاموت سنتی نیز می گویند به صورت دستی و با کمک اهرم تولید می شود و قلاب های آن زاویه ۹۰ درجه دارند. این نوع خاموت ها به دلیل خم ۹۰ درجه ای که دارند نمی توانند به خوبی آرماتورهای طولی را در بر بگیرند.

خاموت مهندسی: خاموت مهندسی بسیار مشابه خاموت ساده است، تنها تفاوت خاموت ساده و مهندسی این است که گوشه ‌های خاموت مهندسی زاویه ۴۵ یا ۱۳۵ درجه دارد. خم قلاب ‌های خاموت با زاویه ۱۳۵درجه امکان مونتاژ میلگردهای اصلی در گوشه ‌ها را فراهم می کند.

انواع خاموت از نظر فناوری تولید 

خاموت ها با توجه به روش تولید، اشکال و عملکرد متفاوتی پیدا می کنند که در زیر به معرفی آنها می پردازیم:

خاموت معمولی: خاموت معمولی را به هر دو روش دستی و یا با استفاده از دستگاه می توان تولید کرد. این نوع خاموت در قالب ها و اندازه های مختلف تولید می شود.

خاموت مارپیچ: خاموت مارپیچ،یک نوع خاموت گرد یا دایره ای است که به روش دستی تولید نمی شود و برای تولید آن ها از دستگاه های CNC استفاده می کنند. شکل ظاهری آن به صورت مارپیچی است که به دور یک سری میلگردهای طولی پیچیده شده است. این مدل خاموت را می توان در اندازه و قالب های مختلفی تولید کرد.

خاموت ربات: این مدل خاموت نیز با دستگاه CNC تولید می شود و ظاهری شبیه به خاموت مارپیچ دارد با این تفاوت که یک مقطع مربع شکل در یک گوشه آن وجود دارد.

خاموت سلولار: خاموتی به فرم حلقه های بسته می باشد و در صورت به کار بردن  آن ها در سازه، استحکام بالایی در محل استفاده ایجاد می شود. از تکنولوژی جدیدی به نام Pi-Systems در تولید سلولار استفاده می کنند. این نوع از خاموت ها، جدیدترین نوع خاموت های موجود در بازار هستند.

کاربرد خاموت

عمده کاربرد خاموت ها در ستون و تیرهای بتنی و به منظور نگه داشتن میلگردهای طولی در جای خود و تامین تکیه ‌گاه جانبی است، به طوری که میلگردهای طولی فقط در فاصله میان دو تنگ، امکان کمانش داشته باشند. همچنین خاموت ها مانع از تجمع نیروهای برشی و گسترش ترک می شوند. در ادامه، کاربرد خاموت در تیر و ستون را بیشتر بررسی می کنیم.

کاربرد خاموت در ستون: برای جلوگیری از کمانش آرماتور طولی و مقابله با خطرات ناشی از برش‌ و پیچش، از خاموت هایی با حداقل قطر ۶ میلی متر در طول ستون استفاده می شود. علاوه بر مزایای فوق، نقش خاموت در ستون باعث مزایای زیر می شود:

• تثبیت موقعیت و ایجاد استحکام جانبی آرماتورهای طولی
• افزایش شکل پذیری و استحکام بتن
• مقاومت در برابر برش جانبی
• جلوگیری از خم شدن زودهنگام میلگردها

کاربرد خاموت در تیر بتنی: وظیفه خاموت در سقف ساختمان، افزایش مقاومت تیر بتنی در مقابل نیروهای برشی است. با توجه به اینکه در تیر بتنی حداکثر نیروی برشی در نقاط بحرانی و در نزدیکی تکیه‌ گاه‌ ها ایجاد می ‌شود، در این نواحی فاصله خاموت ها و قطر آنها بیشتر خواهد بود. بنابراین اندازه خاموت سقف با توجه به قرارگیری در نقاط بحرانی یا دیگر نقاوت متفاوت است.

از دیگر مزایای استفاده از خاموت در تیر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• بهبود عملکرد لنگر خمشی
• افزایش مقاومت در برابر نیروهای برشی و کشش های سطحی
• افزایش استحکام و دوام سازه

نقش خاموت در ساختمان سازی

تعداد و انواع خاموت مورد نیاز با توجه به طرح و نقشه ساخمات مشخص می شوند و باید در فواصل مناسبی عمود بر تیرها و ستونها قرار گیرند تا از کمانش آنها جلوگیری کنند. خاموت ها به وسیله سیم آرماتور به میلگردهای اصلی متصل می شوند. به طور کل میلگرد خاموت در سازه ‌های بتن مسلح به دو روش تنگ بسته یا تنگ باز استفاده می شود.

خاموت تنگ باز در جایی که تأثیر نیروی پیچشی کمتر است و جهت مقابله با نیروی برشی استفاده می شود و از خاموت های تنگ بسته اغلب برای تحمل نیروهای پیچشی استفاده می گردد. به همین دلیل زمانی که نیروی پیچشی وارده زیاد است، بهتر است از خاموت تنگ بسته استفاده شود. بعد از تعبیه خاموت باید انتهای آن را حداقل به میزان ۱۳۵ درجه به قسمت داخلی خم کنند تا در برابر نیروهای وارد شده به ساختمان مقاومت بالایی داشته باشند.

از آنجا که نمی توان از خاموت در فونداسیون استفاده کرد، از میلگرد عرضی دیگری به نام خرک برای فونداسیون استفاده می شود. میلگرد یا آرماتور خرک (مانند خاموت) از انواع خم میلگرد به شمار می روند. به طور کلی انواع خم میلگرد به ۶ دسته تقسیم می شوند: خاموت، خرک، راستا، رکابی، سنجاقک و اوتکا. پیشنهاد می کنیم برای آشنایی با خم میلگرد و نکات اجرای آنها مقاله زیر را مطالعه نمایید.

نقش خاموت در سازه ها

خاموت ها نقش مهمی در مقاومت سازه و اعضای بتنی مخصوصا در برابر نیروهای کششی دارند. به طور کل بتن مقاومت کمی در برابر نیروهای ناشی از حوادثی مانند زلزله دارد. به همین دلیل استفاده از خاموت باعث استحکام بخشیدن به سازه در برابر نیروهای برشی و پیچشی می شود. نحوه استفاده از خاموت به صورت عمودی و گاهی نیز به شکل مورب است، تا از شکست زودرس مقطع بتنی در اثر نیروی خمشی و برشی وارده شده جلوگیری کنند. در نتیجه خاموت ها باعث می شوند مقاومت مقطع در مقابل باز شدن ترک‌ های مورب افزایش پیدا کند و از شکست و ترک در اعضای بتنی جلوگیری شود.

به طور کلی عملکرد خاموت در بتن و استفاده از آن ها در ساختمان، اهداف زیر را دنبال می کند:

• جلوگیری از ایجاد و گسترش ترک در ستون و یا تیر بتنی
• افزایش مقاومت سازه در برابر تنش های مورب، پیچشی، برشی و کشش سطحی.
• افزایش مقاومت فشاری و بهبود انعطاف پذیری ستون
• جلوگیری از خم شدن میلگردهای  طولی
• جلوگیری از حرکت میلگرد در زمان بتن‌ ریزی

قوانین ملی خاموت گذاری در ساختمان

طبق مقررات ملی ساختمان مبحث نهم، در اجرای خاموت ها باید ضوابط زیر در نظر گرفته شود:

• قطر خاموت ها نباید از مقادیر زیر کمتر در نظر گرفته شود:
• یک سوم قطر بزرگترین میلگرد طولی با قطر حداکثر ۳۰ میلی متر
• ۱۰ میلی متر برای میلگردهای طولی با قطر بیش از ۳۰ میلی متر و نیز برای گروه میلگردهای در تماس
• قطر خاموت ها به هر حال نباید از ۸ میلی متر کمتر باشد.
• فاصله هر دو خاموت متوالی از هم نباید از مقادیر زیر بیشتر باشد:
• ۱۲ برابر قطر کوچکترین میلگرد طولی اعم از اینکه منفرد باشد یا عضوی از گروه میلگردهای در تماس به شمار آید.
• ۳۶ برابر قطر میلگرد خاموت
• کوچکترین بعد عضو فشاری
• ۲۵۰ میلی متر

همچنین تعداد خاموت ها در هر مقطع باید به گونه ای باشد که هر یک از میلگردهایی که در زیر اشاره می کنیم، در گوشه یک خاموت با زاویه داخلی حداکثر ۱۳۵ درجه قرار گیرد و به طور جانبی نگه داشته شود:

 الف- هر میلگردی که در گوشه های عضو واقع شود

ب- هر میلگرد غیر گوشه ای به صورت حداکثر یک در میان

پ- هر میلگردی که فاصله آزاد آن تا میلگرد نگهداری شده مجاور بیشتر از ۱۵۰ میلیمتر باشد.

 در مواردی که میلگردهای طولی روی محیط دایره قرار گیرند، می توان از خاموت های مدور استفاده کرد مشروط بر آن که انتهای آنها به قلاب استاندارد ۱۳۵ درجه ختم شود یا به نحوی مناسب در بتن مهار شوند.

همچنین طبق ضوابط ویژه برای طراحی در برابر زلزله، طول ناحیه بحرانی جهت استفاده از آرماتور عرضی نباید از مقادیر زیر کمتر باشد:

• یک ششم ارتفاع آزاد ستون
• ضلع بزرگتر مقطع مستطیلی شکل ستون یا قطر مقطع دایره ای شکل ستون
• ۴۵۰ میلی متر

فاصله آرماتورهای عرضی نیز در مواردی که به صورت خاموت تنگ بسته به کار می روند باید کمتر از مقادیر زیر در نظر گرفته شود:

• ۸ برابر قطر کوچکترین میلگرد طولی ستون
• ۲۴ برابر قطر خاموت ها
• نصف کوچکترین میلگرد طولی ستون
• ۳۰۰ میلی لیتر

نکات مهم اجرای خاموت ها

در زمان پیاده سازی خاموت ها باید اصول خاصی در نظر گرفته شود. در زیر برخی از مهم ترین آن ها را بررسی می کنیم:

• فاصله اولین خاموت از قسمت اتصال ستون به تیر، نباید بیشتر از نصف فاصله خاموت ها در نظر گرفته شود.
• دراعضای فشاری با خاموت های بسته یا دورپیچ، فاصله آزاد بین هر دو میلگرد طولی نباید از ۵/۱ برابر قطر بزرگترین میلگرد کمتر باشد.
• خاموت ها باید در فاصله های ۲۰ سانتی متری از یکدیگر قرار گیرند.
• خاموت ها باید با کمک سیم آرماتوربندی به میلگردهای طولی بسته شوند.
• آرماتورها نباید در دمای کمتر از ۵ درجه سانتی گراد، خم شوند. اگر قصد خم کردن مجدد آرماتورها را دارید باید به شکل سرد و با دستگاه مکانیکی، عملیات خم کردن را انجام دهید.

قیمت خاموت

قیمت انواع خاموت بر اساس نوع خاموت و همچنین سایز و کیفیت میلگرد مصرفی، متفاوت است. به طور مثال معمولا خاموت از میلگردهای A2 که کربن کمتری داشته و قابلیت خم کاری مناسبی دارند ساخته می شود از این رو قیمت خاموت به قیمت میلگرد A2 نیز وابسته است و به صورت روزانه اعلام می شود. قیمت روز خاموت را می توانید از طریق لینک زیر و یا استعلام از کارشناسان آهن ملل دریافت کنید.

جمع بندی

میلگرد عرضی یا خاموت در کنار میلگردهای طولی، برای تقویت بتن در برابر نیروهای کششی و پیچشی و جلوگیری از فروپاشی ستون و تیرهای بتنی استفاده می شوند. همچنین خاموت نقش بسیار مهمی در افزایش استحکام سازه در برابر ترک های مورب و ناگهانی دارد. به طور کل خاموت ها باعث افزایش مقاومت سازه در برابر تنش های پیچشی و برشی می شوند. انواع خاموت را از نظرهای مختلف می توان دسته بندی کرد. متداول ترین دسته بندی بر اساس روش تولید عبارتند از: خاموت سنتی، خاموت معمولی، خاموت مارپیچ، خاموت ربات و خاموت سلولار که در این مقاله تمامی آن ها مورد بررسی قرار گرفتند.

سوالات متداول انواع خاموت و کاربرد آن در سازه ها