محتوا :
احتمالاً شما نیز با میلگردهای ساختمانی این متریال کاربردی در ساخت‌وساز آشنا شده‌اید. متریالی که بیشترین کاربردهای آن را می‌توان در صنعت راه و ساختمان به‌منظور جبران مقاومت کششی بتن در نظر گرفت. اما استفاده از انواع میلگردها تنها به این حوزه ختم نشده و در شبکه‌بندی‌ها، نگه‌دارنده‌ها و تقویت‌کننده‌ها نیز از آن‌ها استفاده می‌شود. میلگردها در اندازه‌های استاندارد تولید می‌شوند و به شکل‌های مختلف در اعضای بتنی مسلح مورداستفاده قرار می‌گیرند که در این مقاله از وب‌سایت سازه یاب به بررسی انواع میلگرد و کاربردهای هر یک از آن‌ها می‌پردازیم پس با ما همراه باشید.
بیشتر بخوانید : سازه بتنی
تاریخچه مختصر استفاده از میلگرد در سازه‌ها
در سال ۱۸۰۰ میلادی فردی به نام جوزف لوئیس برای نخستین بار پی برد که با افزودن میله‌های فولادی نازکی به بتن می‌توان مقاومت آن را در رویارویی با نیروهای کششی تا حد قابل‌توجهی افزایش داد و درنهایت سازه‌ای ساخت که هم در برابر نیروهای کششی و هم نیروهای فشاری مقاومت چشمگیری داشت باشد. با توجه به همین مسئله نیز به‌تدریج استفاده از این میله‌های فولادی افزایش پیدا کرد و شرکت‌های ساختمانی نیز تصمیم به استفاده از این محصول در سازه‌های خود گرفتند؛ اما از طرفی هنوز روش استانداردی برای تولید میلگرد وجود نداشت؛ بنابراین میلگردها بدون استاندارد مشترکی تولید می‌شدند تا اینکه در سال ۱۸۷۸ میلادی اولین سیستم برای تولید استاندارد این میله‌های فولادی نازک توسط تادئوس هیات ارائه شد. محبوبیت این فرآیند در سال ۱۹۰۰ میلادی به‌تدریج افزایش یافت تا جایی که در دهه ۱۹۵۰ اکثر شرکت‌های ساخت‌وساز در ایالات‌متحده آمریکا از میلگرد به‌منظور تقویت بتن در سازه‌های خود استفاده می‌کردند. البته لازم به مطرح کردن است که فرآیند ساخت میلگردی که تادئوس ارائه داد، طی سال‌ها تکمیل شد و بهبود پیدا کرد تا درنهایت منجر به فرآیندی بهینه برای ساخت محصولی باکیفیت برای تقویت بتن شد.
دسته‌بندی اصلی انواع میلگردهای ساختمانی
همان‌طور که میدانید میلگردها به‌عنوان عضو کششی، خمشی و برشی در یک المان بتن‌آرمه مثل تیر، ستون، دیوار و فونداسیون برای جبران ضعف‌های بتن به کار می‌روند. با توجه به همین تعریف نیز می‌توان در یک حالت کلی انواع میلگردها را بر اساس نوع شکل آن‌ها دسته‌بندی نمود که این موارد به شرح زیر است:
بیشتر بخوانید : تیرآهن
میلگرد فولادی ساده
به‌طورکلی سطح میلگرد فولادی ساده کاملاً صاف و یکنواخت است و معمولاً می‌توان آن‌ها را در سایزهای ۶ تا ۵۰ میلی‌متر در بازار یافت. این نوع از میلگردها کاربردهای متفاوتی در صنعت ساخت‌وساز داشته که یکی از آن‌ها استفاده از آن‌ها در ساخت درز انقباض برای خیابان‌ها و فرودگاه‌ها است. جالب است بدانید که درز انقباض برای جلوگیری از جمع شدگی و ترک خوردن بتن بکار می‌رود و در فواصل معین بین بتن‌ها جایگذاری می‌شوند که همین مسئله نیز از بروز ترک‌خوردگی در بتن جلوگیری می‌کند. البته لازم به ذکر است که استفاده از میلگردهای فولادی ساده برای ساختمان‌های سنگین و سازه‌هایی مثل پل به‌هیچ‌عنوان توصیه نمی‌شود. چراکه اتصال محکمی بین بتن و میلگرد ایجاد نمی‌شود و احتمال جدا شدن میلگرد از بتن به دلیل فشار بالا همواره وجود دارد.
میلگرد آجدار
میلگرد آجدار، دارای آج یا دندانه‌هایی در سطح خود است که قابلیت این را دارد که مشکل اساسی فولاد نرم را که ناشی از لغزندگی آن‌ها است، کاهش دهد و پیوستگی خوبی رابین بتن و میلگرد ایجاد نماید. درواقع در یک نگاه کلی می‌توان اذعان نمود که خاصیت کششی این میلگردها در مقایسه با میلگردهای دیگر، بالاتر است و در مقاطعی بین ۶ تا ۵۰ میلی‌متر تولید می‌شوند. میلگردهای آجدار، به ترتیب سختی در سه‌طبقه استاندارد A۳، A۲ و A۴، در دسترس هستند و طبق استاندارد A2 تولید می‌شوند که در رده S۳۴۰ قرار دارند که در ادامه این نوشتار از سازه یاب به ارائه اطلاعاتی کامل‌تر من‌باب آن می‌پردازیم.
آشنایی با انواع میلگردها ازنظر استاندار تولید
در باب انواع میلگردهای موجود در بازار که با توجه به استاندارهای مختلفی معرفی و ارائه می‌شوند، می‌توان دسته‌بندی خاصی را ارائه نمود که این موارد به شرح زیر است:
میلگرد A1
میلگرد A1 نوعی از میله‌های نرم بدون آج می‌باشند که اسم آئین‌نامه آن‌ها F240 یا رده مقاومتی 240 هستند که به میلگردهای A1 یا ساده نیز معروف‌اند و هیچ‌گونه شکل آج بر روی آن‌ها وجود ندارد. میلگرد A1 ازلحاظ سختی در رسته میلگردهای نرم تقسیم‌بندی می‌شود و تنش جاری آن 2300 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع و تنش گسیختگی آن 3800 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع می‌باشد. همچنین تغییر شکل پلاستیکی آن نیز 25 درصد ذکرشده است. این محصول برای انجام عملیات جوشکاری و آهنگری بسیار مناسب بوده و به‌عنوان یک میلگرد داکتیل شناخته می‌شود.
بیشتر بخوانید : سازه های فلزی و مزایای آن
میلگرد A2
این نوع میلگرد با تنش جاری 3000 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع و تنش گسیختگی 5000 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع به‌عنوان میلگرد نیمه‌خشک و نیمه نرم شناخته‌شده که به‌صورت آجدار و عمدتاً آج فنری شکل می‌باشد. این میلگرد برای عملیات ساختمانی و خصوصاً خاموت زنی مناسب بوده و انجام عملیات جوشکاری بر روی آن در صورت اجبار میسر است. در همین راستا لازم به ذکر است که در صورت امکان از جوشکاری آن باید پرهیز شود چراکه از این نوع میلگرد بیشتر برای خاموت و مش بندی استفاده می‌شود. آج‌های میلگرد A2 به‌صورت موازی و فنری شکل است و این میلگرد نسبت به نوع A1، تردتر و شکننده‌تر نیز می‌باشد.
میلگرد A3
این نوع از میلگردها را می‌توان ازجمله انواع میلگردهای آجدار با شکل مارپیچ دانست که ازلحاظ سختی در رده نیمه سخت قرار دارند. شکل آج‌ها در این میلگرد نسبت به محور طولی به‌صورت جناقی (هشتی شکل) می‌باشند و ازلحاظ مقاومت نیز نسبت به میلگردهای A1 و A2 مقاومت بالاتری دارند. همچنین تنش جاری میلگرد 4000 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع و تنش گسیختگی 6000 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع می‌باشد. لازم به تأکید است که عملیات جوشکاری به‌هیچ‌وجه بر روی این نوع محصول مجاز نمی‌باشد و کاربرد این محصول بیشتر در حوزه تولید میلگردهای طولی تیرها و ستون‌ها است.
بیشتر بخوانید : اصول گودبرداری
میلگرد A4
این میلگرد با تنش جاری 5000 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع و تنش گسیختگی 7000 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع می‌باشد و اصولاً دارای سختی خیلی بیشتری نسبت به موارد قبلی به دلیل کربن بیشتر است. استفاده از این نوع میلگردها اخیراً در سازه‌ها کاربرد زیادی پیداکرده و اگر در طراحی‌ها از این محصول استفاده کنیم نسبت به وزن مصرفی حدود 1 تا 2 کیلو در هر مترمربع وزن میلگرد درمجموع سبک‌سازی می‌شود. قیمت میلگرد A4 نسبت به نوع‌های A2 و A3 بیشتر بوده و میزان آن بسته به سایز آرماتور می‌باشد.
آشنایی با انواع میلگرد بر اساس نوع ساخت
طی تقسیم‌بندی‌های مختلفی که برای میلگردها در این مقاله از سازه یاب ارائه شد، تقسیم‌بندی دیگری نیز بر اساس نوع ساخت میلگردها مطرح است که این موارد به شرح زیر است:
میلگردهای اروپایی
میلگرد اروپایی، نوعی از میلگردهای غیر فولادی است که از منگنز ساخته می‌شود. به دلیل استفاده از منگنز، این میلگردها به‌راحتی خم می‌شوند. لازم به ذکر است که میلگرد اروپایی برای مناطقی با شرایط آب و هوایی بد یا با احتمال رخدادهای طبیعی نظیر زلزله، طوفان و غیره مناسب نیستند. این نوع میلگرد، بنابراین طبیعی است که هزینه پایین‌تری نسبت به انواع دیگر میلگردها دارد.
میلگردهای GFRP
GFRP به معنای پلیمر تقویت‌شده توسط الیاف شیشه می‌باشد. الیاف شیشه به علت مقاومت، سختی بالا و ارزان بودن، برای تولید محصولات کامپوزیتی بسیاری مورداستفاده و استقبال قرار دارد. با توجه به همین مسئله نیز استفاده از این الیاف در مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی با FRP نیز مورداستفاده می‌باشد و در بسیاری از کشورهای جهان از الیاف شیشه برای تولید میلگردهای GFRP استفاده می‌کنند. میلگردهای GFRP در صنعت ساختمان و مهندسی سازه‌ها به‌عنوان نوین‌ترین مصالح ساختمانی برای اهداف ساخت، مقاوم‌سازی و بهینه‌سازی لرزه‌ای مورداستفاده قرار می‌گیرد. امروزه سیستم‌های تقویت توسط GFRP به علت مزایای بالای خود از قبیل کیفیت، بازدهی فنی و سهولت اجرایی بسیار بالا، به‌عنوان بهترین روش‌ها جهت ساخت پروژه‌های متفاوت و مقاوم‌سازی سازه‌ها مطرح می‌باشند.
بیشتر بخوانید : فونداسیون چیست؟
میلگردهای اپوکسی
میلگردهای اپوکسی یا میلگردهای مقاوم به خوردگی ازجمله متریال ساختمانی می‌باشند که با میلگردهای تقویت‌کننده‌ی رایج بدون پوشش جایگزین شدند. این میلگردها ظاهری سبزرنگ دارند و به نام green rebar یا میلگرد سبز نیز شناخته می‌شوند.
میلگردهای اپوکسی به‌منظور استحکام‌بخشی به بتن و محافظت در برابر خوردگی استفاده می‌شوند. بتن تحمل تنش‌های فشاری را دارد و وزن سازه را تحمل می‌کند اما اگر در معرض تنش‌های کششی بالا قرار بگیرد ترک می‌خورد زیرا بتن ترد و شکننده است.
همان‌طور که میدانید اعمال پوشش‌های مختلف مثل گالوانیزه یا اپوکسی باعث بالا رفتن مقاومت به خوردگی میلگرد می‌شود. چراکه پوشش اپوکسی مانع از نفوذ اکسیژن و کلریدها به سطح فولاد می‌شود. همچنین پوشش اپوکسی در پی اچ های بالا نیز پایدار است. البته میلگرد اپوکسی به دلیل داشتن پوشش محافظ در برابر نمک‌های یخ‌زدا و آب‌های دریایی نیز دارای مقاومت به خوردگی است؛ بنابراین میلگرد اپوکسی در سازه‌هایی دریایی نیز قابل‌استفاده می‌باشند.
میلگردهای ترمومکانیکی TMT
میلگردهای ترمومکانیکی TMT ازجمله این مقاطعی می‌باشند که در دماهای بسیار بالا تولیدشده و دارای استحکام زیادی می‌باشند. بتن‌های تهیه‌شده با این میلگردها نیز بسیار مستحکم و مقاوم‌اند. میلگردهای آجدار ترمومکانیکی دارای ویژگی‌هایی همچون استحکام، انعطاف‌پذیری، جوش‌پذیری، خمش پذیری و همچنین دارای استانداردهای بالای بین‌المللی هستند. از طرفی از دیگر ویژگی‌های این مقاطع مقاومت به زنگ‌زدگی، ضد زلزله و دمای بالا است.
بیشتر بخوانید : شماره موبایل کارفرمایان ساختمان
میلگرد آلیاژسازی
این نوع از میلگردها با توجه به روش ساخت آن‌ها نام‌گرفته‌اند چراکه فولاد موردنیاز برای تولید میلگرد آلیاژسازی، از طریق اضافه کردن فرو آلیاژها ساخته می‌شود و شمش تولیدی در فرآیند نورد به شکل موردنظر درمی‌آید. سپس در فضای آزاد و به‌مرورزمان خنک می‌شود. در این رویه آرماتور تولیدشده در تمام سطوح، دارای خواص مکانیکی و شیمیائی یکسان است که در مواقع زلزله و فشار، مقاومت یکنواخت و بهتری را از خود نشان می‌دهد.
میلگردهای گالوانیزه
میلگرد فولادی گالوانیزه میله‌ای فولادی است که مقطع عرضی آن دایره است و بر اساس قطر مقطع عرضی دسته‌بندی می‌شوند. جالب است بدانید که میلگرد گالوانیزه در برابر خوردگی 40 برابر بهتر از میلگردهای بدون پوشش عمل می‌کند. در یک حالت کلی می‌توان مزایای این نوع از میلگردها را شامل مقاومت به خوردگی، طول عمر و دوام و ارزش پرداخت هزینه‌ی بالاتر دانست چراکه میلگرد گالوانیزه مانع از ترک خوردن بتن و خورده شدن یا به‌اصطلاح زنگ زدن اسکلت فلزی می‌شود. در کامپوزیت‌ها چسبندگی زمینه و تقویت‌کننده بسیار پارامتر مهمی است. بر همین اساس مزیت دیگر تقویت‌کننده‌های گالوانیزه نسبت به سایر میلگردها اتصال محکم و چسبندگی بالای آن با زمینه‌ی بتنی است. این دسته از میلگردها مقاومت به خوردگی بالایی دارند به همین دلیل ظاهر زیبای خود را می‌توانند حفظ کنند. همین امر باعث کاربرد میلگردهای گالوانیزه در بناهای عمومی که دارای جنبه‌ی نمادین نیز هستند؛ شده است.
میلگردهای مقاومت بالا HSD
به‌طورکلی این میلگردها دارای سطح آجدار مارپیچی و پیچیده هستند و منحصراً و اساساً برای انواع بتن تهیه می‌شوند. میلگردهای آجدار مقاومت بالا در مقاطع ۴ تا ۵۰ میلی‌متر وجود دارند. از ویژگی‌های این محصولات می‌توان به سطح کربن پایین که باعث انعطاف‌پذیری و جوش‌پذیری مقاطع آجدار مقاومت بالا می‌شود. همچنین به هنگام استفاده با بتن میلگردهای مقاومت بالا HSD خاصیت خمشی بسیار بالایی دارند که کار با آن‌ها را در عین استحکام آسان می‌کند. لازم به تأکید است که این میلگردها برای انواع ساختمان‌سازی از قبیل ساختمان‌های صنعتی، تجاری و پل‌ها کاربرد دارد.
میلگرد ترمکس
در تولید میلگرد ترمکس، برای رسیدن به مقاومت استاندارد، میلگرد تولیدی که دارای دمای بالایی است را از داخل لوله‌های آب عبور می‌دهند که به‌صورت ناگهانی خنک می‌شود. در این حالت سطح میلگرد تا عمق مشخصی دارای مقاومت بالاتر از ۴۰۰ می‌شود اما مغز میلگرد دارای مقاومت پایین‌تری در حدود ۳۴۰ می‌باشد.
بیشتر بخوانید : بانک اطلاعات ساختمان
میلگرد فایبرگلاس
فایبرگلاس گزینه‌ای عالی برای تقویت بتن می‌باشد، چراکه در برابر زنگ‌زدگی مقاوم است ولی ازآنجایی‌که فایبرگلاس شبیه به فیبر کربن است، نمی‌توان آن را هنگام استفاده خم کرد. در همین راستا لازم است بدانید که قیمت میلگرد فایبرگلاس حدود ۱۰ برابر گران‌تر از اپوکسی است ولی ازآنجایی‌که بسیار سبک است، قیمت تمام‌شده آن در برابر مقدار مشابه اپوکسی تقریباً ۲ برابر می‌باشد.
میلگردهای تقویتی چیست؟
جالب است بدانید که میلگرد تقویتی و درمجموع کل میلگردها، ازجمله مصالحی هستند که برای مقاوم‌سازی ساختمان بسیار حیاتی هستند؛ علاوه بر مقاوم‌سازی در هزینه‌ی تمام‌شده ساختمان نیز میلگرد نقش اساسی ایفاء می‌نماید؛ زیرا زمانی که یک سازه طراحی می‌شود مهندسان طراح، در محاسبات خود نقاطی از ساختمان را پیدا می‌کنند که براثر بلایای طبیعی، تنش‌های کششی و فشاری بر آن‌ها واردشده و دچار خرابی می‌شوند. با توجه به همین مسائل نیز مهندسان در طراحی مرتبط با این نقاط، استفاده از میلگردهای تقویتی را توصیه می‌نمایند. در این مورد قاعده‌ای وجود دارد که ادعا می‌کند، آرماتور تقویتی تابعی از سطح است؛ طبق این قاعده، در سطوحی که میلگردهای مصرفی در بتن قادر به تحمل نیروهای واردشده نیستند، برای جبران نیروهای واردشده، از میلگرد تقویتی استفاده می‌شود. همچنین لازم به اذعان است که باید توجه داشت که به هنگام قرارگیری میلگرد تقویتی در تیرچه‌بلوک و فونداسیون که به هدف پایدارسازی ساختمان است، چیدمان آن و فاصله میلگرد یا آرماتورهای تقویتی از هم اهمیت خاصی دارد که به پارامترهایی مثل قطر میلگرد و ارتفاع مؤثر مقطع میلگرد تقویتی بستگی دارد.
کاربردهای انواع میلگردها در ساختمان‌سازی
میلگرد به‌عنوان یک عضو جدانشدنی از صنعت ساختمان‌سازی است و مسلماً کاربرد آن در این صنعت نیز بسیار زیاد است. استفاده از این محصول در ساختمان‌سازی به‌قدری بالا است که می‌توان قیمت میلگرد را از عوامل مؤثر بر قیمت مسکن حساب کرد. از مهم‌ترین کاربرد میلگرد آجدار می‌توان به تولید بتن‌آرمه اشاره نمود. درواقع می‌توان گفت مصالح بسیاری وجود دارند که توانند به بهبود مقاومت کششی بتن کمک کنند اما خاصیت یکسان بودن ضریب انبساط دمایی بتن و فولاد از تنش‌های درونی بتن‌آرمه در شرایط دمایی متفاوت جلوگیری می‌کند. به همین علت است که از میلگرد به‌عنوان بهترین گزینه جهت مصلح کردن بتن و عدم تخریب کوتاه‌مدت سازه استفاده می‌شود.
جمع‌بندی
ما در این مقاله به بررسی انواع میلگردهای رایج در ساخت‌وساز و کاربردهای آن‌ها پرداختیم. درواقع همان‌طور که در طول این محتوا نیز به آن اشاره شد، به فولادی که برای جبران مقاومت کششی پایین بتن در سازه‌های بتنی به کار می‌رود میلگرد می‌گویند که به شکل سیم می‌باشد. وزن میلگردها به ضخامت و اندازه و نوع مواد بکار رفته در آن بستگی دارد. همچنین قیمت این محصول روزانه بوده و مدام در حال تغییر است. در پایان این مقاله نیز امیدواریم که این نوشته به اطلاعات شما در مورد میلگرد افزوده و راهنمای مناسبی به‌منظور یک خرید موفق برای شما بوده باشد.
