میلگرد کلاهک دار یا آرماتور سردار، به میلگردهای آجداری گفته می‌شود که در هر دو سر یا یک سرشان، قطعه‌ای به نام کلاهک قرار داده شده است. اتصال این قطعات یا به اصلاح همان کلاهک در سر انتهایی میلگرد، باعث می‌شود میلگرد هنگام استفاده در فونداسیون سازه یا اتصال‌های تیر به ستون، عملکرد بهتری داشته باشد. به عبارت دیگر، کلاهک اتصال بخش انتهایی میلگرد با دیگر بخش های سازه را مستحکم نموده و از لغزش آن حین اعمال نیروهای لرزه ای و چرخشی، جلوگیری می‌کند.
تا قبل از رواج میلگردهای کلاهک دار، سر انتهایی میلگرد را در محل اتصال تیر به ستون با زاویه ۹۰ یا ۱۳۵ درجه، خم می‌کردند. این کار در وهله اول، موجب ازدحام میلگرد در محل‌های اتصال دو بخش سازه مانند تیر و ستون یا فواندسیون ساختمان می‌شد. علاوه بر این، احتمال کاهش کیفیت و عملکرد اتصال را به همراه داشت. به همین خاطر، از میلگرد آجدار کلاهک دار رونمایی شد.
تاریخچه استفاده از میلگردهای آجدار کلاهک دار
مسلح کردن سازه های بتنی با استفاده از میلگرد، بیش از ۵۰ سال قدمت دارد. اما استفاده از میلگردهای کلاهک دار، از سال ۲۰۰۸ میلادی آغاز شد. تا قبل از این، برای بهبود قدرت اتصال میلگرد در محل‌های مختلف اتصال و جلوگیری از لغزش میلگرد، سر انتهایی آن را خم می‌کردند. اما این کار به‌خصوص در سازه های با میلگردگذاری سنگین و قطر زیاد، موجب ازدحام میلگردها در محل اتصال می‌شد. به همین دلیل، آرماتور کلاهک دار در آیین نامه ACI318-08 که در زمینه مسلح سازی ساختمان ها و ضوابط به کارگیری میلگرد ارائه گردیده بود، معرفی شد. آیین نامه از این آرماتورها، به عنوان راهی برای ایجاد فضای مناسب در فونداسیون سازه و مقابله با کمبود فضا یاد کرده است. در کشور ما هم الزامات و روش استفاده از میلگرد آجدار کلاهک دار، در آیین نامه بتن ایران یا آبا، ارائه شده است.
انواع کلاهک برای سرِ میلگردهای آجدار
میلگردهای کلاهک دار از نظر شکل ظاهری به چند دسته مختلف تقسیم می‌شوند. ساختار کلی آرماتورهای سردار، برای انواع مختلف این میلگردها یکسان است. چیزی که تفاوت این مقاطع را به دنبال دارد، شکل ظاهری سر یا کلاهک آن ها می‌باشد. در حال حاضر، از چند شکل مختلف از جمله دایره، بیضی، مستطیل و مربع برای ساخت سر یا کلاهک این نمونه آرماتور استفاده می‌کنند. پس به طور کلی، انواع میلگرد کلاهک دار از نظر شکل ظاهری، عبارتند از:
- نوع دایره ای: در این نوع میلگرد، شکل سر به صورت دایره ای بوده و بهینه ترین شکل کلاهک محسوب می‌شود و نسبت به دیگر نمونه ها، کارایی بیشتری دارد.
- نوع بیضی شکل: در این نوع مقاطع، یک کلاهک بیضی شکل روی سر انتهایی میلگرد آجدار قرار گرفته و می‌تواند منجر به افزایش فاصله آن با دیگر مقاطع گردد.
- کلاهک مستطیلی: این کلاهک به شکل مستطیل بوده و گاها برای جایگذاری مقاطع بالایی، مشکل ایجاد می‌کنند.
- کلاهک های مربعی: انواعِ مربعی از نظر ساختار، تا حدودی مشابه با نوعی مستطیلی هستند.
ساخت میلگردهای آجدار کلاهک دار
دو روش مختلف برای تولید آرماتورهای سردار یا کلاهک دار وجود دارد. میلگردهای تولید شده در هر دو روش، از نظر استحکام و عملکرد تفاوت زیادی ندارند. اما نحوه نصب و اجرای آن ها تا حدودی با هم متفاوت است. دو روش اصلی ساخت میلگردهای کلاهک دار، به شرح ذیل می‌باشند:
- روش جوشی اصطکاکی
- روش رزوه ای یا پیچی
روش جوشی اصطکاکی
در روش جوشی اصطکاکی، میلگرد آجدار با کلاهک ده به هم جوش خورده و اتصالی غیر قابل جداسازی ایجاد می‌کنند. البته دقت داشته باشید که این شیوه با روش های متداول جوشکاری متفاوت است. بلکه نیروی اصطکاک بین کلاهک و آرماتور، باعث ذوب نقطه ای آن ها و اتصال شان می‌گردد. به این صورت که کلاهک بر روی صفحه ای قرار گرفته و با سرعت بالایی می‌چرخد. سر میلگرد هم که ثابت است بر روی کلاهک قرار می‌گیرد تا نیروی اصطکاک، گرمای لازم برای ذوب شدن و جوش اصطاکی را فراهم سازد. این روش برای انواع کلاهک اعم از دایره ای، بیضی، مربعی و مستطیلی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
روش رزوه ای (پیچی) برای ساخت میلگرد آجدار کلاهک دار
در روش رزوه ای، ابتدا در امتداد سطح میلگرد رزوه ایجاد می کنیم. همین رزوه با همین سایز و اندازه را برای بخش داخلی کلاهک نیز ایجاد می کنیم. بعد از اینکه میلگرد آجدار و کلاهک هر دو رزوه شدند، اتصال آن ها به صورت پیچ و مهره ای انجام می‌گیرد. مزیت روش پیچی برای ساخت میلگرد کلاهک دار، این است که امکان جداسازی یا اتصال کلاهک و آرماتور به راحتی وجود دارد.
