انواع میلگرد مورد استفاده در ساختمان
میلگردها دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام مورد مصرفی متفاوتی دارند ، انتخاب انواع میلگرد مناسب در جای مناسب میزان کارایی و استقامت سازه را تعیین میکند. ما در این مقاله قصد داریم به شناخت انواع میلگرد مورد استفاده در ساختمان سازی بپردازیم ، با ما همراه باشید.
تاریخچه میلگرد و استفاده آن در ساختمان
استفاده از میلگرد در ساخت و ساز از قرن 15 برای سازههای بنایی گسترش یافته است. در ابتدا بیشتر در ساختمان سازی برای افزایش ظرفیت خود از میلگرد استفاده میکردند. نقطه تغییر استفاده از میلگرد در ساختمان ، در قرن نوزدهم با افزایش مقاومت ساختمان با تعبیه میلگرد در بتن آغاز شد.
میلگرد به عنوان میلگرد تقویت کننده یا فولاد تقویت کننده و آرماتور نیز شناخته میشود ، فولاد تقویت کننده میلهای است که در بتن برای افزایش مقاومت خمشی عنصر بتنی استفاده میشود.
در تاریخ ، قبل از اختراع میلگرد ، تکنیکهای مختلفی برای تحمل تنشهای کششی ناشی از اعمال بار استفاده میشد و یا فرم سازه به گونهای اصلاح شد که تنشهای کششی ایجاد نکند.
کاربرد میلگرد به عنوان یک عنصر فشاری که بارها را به عنوان بارهای فشاری یا فشار محوری حمل میکند استفاده میشود.
بتن در فشار قوی و در کشش ضعیف است. به طور کلی ، مقاومت کششی بتن حدود 10 درصد از مقاومت فشاری آن کمتر است.
هنگامی که بتن تحت عمل خمشی قرار می گیرد ، فشار و کشش در مقطع ایجاد میشود. تنش کششی توسط میلگرد کنترل و تنش فشاری را بتن تحمل میکند.
علاوه بر این ، زمانی که بتن نمیتواند تنش محوری را تحمل کند ، فولاد تقویت کننده را برای تحمل تنش تعادل اضافه میکنیم.
پس جایگذاری میلگرد در بتن بسیار مبحث مهمی در ساختمان سازی است ، در ادامه به معرفی انواع میلگرد مورد استفاده در ساختمان سازی میپردازیم.
انواع میلگرد مورد استفاده در ساختمان
در ساختمان و سازهای امروزی ، 4 نوع اصلی از انواع میلگردهای فولادی تقویت کننده وجود دارد.
- فولاد نرم (میلگرد ساده)
- فولاد تور (میلگرد آجدار مارپیچ و جناقی)
- فولاد TMT (میلگرد مکانیکی-حرارتی)
- میلگرد ساده : میلگردهای نرمه با مقطع دایره و سطح کاملاً صاف هستند و فقط به عنوان دورپیچ در بتن آرمه به کار میروند و میلگرد سازه ای نیستند.
- میلگرد آجدار مارپیچ و آجدار جناقی : همان میلگردهای TOR هستند که با دو آلیاژ سخت و نیمه سخت موجود هستند.
- میلگرد آجدار مرکب : با روش عملیات مکانیکی-حرارتی (ترمو مکانیکی) تولید شده است ، میلگرد TMT از طریق فرایندهای کوئنچنیگ و تمپرینگ ساخته میشود که به سطح خارجی میلگرد اجازه میدهد سریعتر از مغز میلگرد خنک شود.
این فرایند باعث میشود که سطح میلگرد از سختی بالاتری برخوردار باشد در حالی که مغز میلگرد که آرامتر خنک شده انعطاف پذیرتر است.
انواع میلگرد مورد استفاده در ساختمان
- میلگردهای کربنی فولادی: این رایجترین نوع میلگرد است و به آن میلگرد سیاه هم میگویند. بسیار تطبیق پذیر است اما راحت تر از انواع دیگر خورده میشود و در مناطقی که در معرض رطوبت زیاد هستند یا در سازههایی که اغلب در معرض آب هستند نامناسب است.
با این حال ، بسیاری میلگردهای فولاد کربنی را بهترین گزینه در سایر انواع ساخت و ساز میدانند.
- توریهای جوش شده از مفتول يا شبکهها : این توریها با استفاده از دو سری مفتول عمود بر هم که در کارخانه با جوش مقاومتی به هم متصل شدهاند ساخته میشوند. حداقل تنش جاری شدن مفتولها برابر با 5000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع میباشد.
از این شبکهها در دالها ، سقفها و پوستههای نازک که امکان عملیات میلگردگذاری در آنها وجود ندارد استفاده میشود.
قطر فولادهای این شبکه بین 3 تا 12 میلیمتر و با گامهای نیم میلیمتری میباشد. فاصله آنها از یکدیگر بین 75 تا 200 میلیمتر با گامهای 25 میلیمتری متغیر میباشد. حداکثر ابعاد شبکههای ساخته شده، 9 متر در 2/5 متر است.
- میلگردهای تقویت کننده آرماتور : به میلگردهایی مانند خاموت ، سنجاقک ، ادکا ، رکابی و خرک ، آرماتور میگویند. آرماتورها در قسمتهای گوناگونی از ساختمان به کار میروند و کاربرد اصلیشان افزایش استحکام و مقاومت سازه است..
- میلگردهای با روکش اپوکسی: میلگردهای با روکش اپوکسی گران هستند و در مناطقی که در تماس با آب نمک هستند یا مشکل خوردگی قریب الوقوع است استفاده می شود. تنها مشکل این است که پوشش میتواند بسیار ظریف باشد ، بنابراین میلهها را باید از یک تامین کننده معتبر سفارش دهید.
- میلگردهای اروپایی: این میلگردها معمولاً از منگنز ساخته میشوند بنابراین تمایل به خم شدن راحت تری دارند. آنها برای استفاده در مناطقی که مستعد شرایط آب و هوایی شدید یا اثرات زمین شناسی هستند ، مانند زلزله ، طوفان یا گردباد مناسب نیستند. با این حال ، آنها میتوانند مقرون به صرفه باشند.
- میلگردهای فولادی ضد زنگ: فولاد ضد زنگ میتواند به عنوان میلگرد فولادی تقویت کننده جایگزین با تقویت کننده فولاد کربنی استفاده شود. استفاده از میلگردهای تقویت کننده فولاد ضد زنگ باعث ایجاد خوردگی گالوانیکی نمیشود و میتواند راه حلی مقرون به صرفه در مناطقی باشد که دچار مشکلات خوردگی هستند یا تعمیر آنها دشوار و پرهزینه است. قیمت این میلگردها حداقل هشت برابر بیشتر از میلگردهای با روکش اپوکسی خواهد بود.
- میلگردهای گالوانیزه: میلگردهای گالوانیزه 40 برابر بیشتر از میلگردهای کربنی در برابر خوردگی مقاوم هستند و برای سازه هایی که به شدت در معرض شرایط مرطوب و مرطوب قرار میگیرند ایده آل هستند. با این حال آنها گران هستند.
- مفتولها (سیمها) : آرماتور مشبک فلزی یا سیمی منبسط شده یکی دیگر از محصولات خوب برای بتن است. فلز منبسط شده با برش دادن ورق فولادی به خطوط موازی ساخته می شود که سپس به شکل الماس یا مربع بین هر برش منبسط می شود. فلز منبسط شده معمولاً به عنوان تقویت کننده در مناطقی که ضخامت قابل توجهی از گچ مورد نیاز است یا برای تقویت سازه های بتنی سبک استفاده می شود. آرماتور مش سیمی را می توان در پیاده روها، لنت های بتنی کوچک یا سطوح قابل راه رفتن که بار زنده یا بار زیادی دریافت نمی کنند استفاده کرد.
- میلگردهای پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه (GFRP): مشابه فیبر کربن، میلگردهای GFRP هرگز و تحت هیچ شرایطی خوردگی نمی کنند. با این حال، هزینه گزافی برای آن پرداخت خواهید کرد. این میلگردها می توانند 10 برابر هزینه میلگردهای با روکش اپوکسی کار کنند.
خواص و ویژگیهای انواع میلگرد مورد استفاده در ساختمان
به طور عمده سه نوع فولاد تقویت کننده وجود دارد که ما در ساخت و ساز استفاده میکنیم ، ما این فولادها را بر اساس قدرت آنها مشخص میکنیم.
مقاومت تسلیم یا تنش اثبات 0.2% برای مشخص کردن میلگردهای تقویت کننده استفاده میشود. بر این اساس ، طبقه بندی زیر بر اساس قدرت تسلیم انواع میلگرد مورد استفاده در ساختمان انجام میشود.
| نوع میلگرد | قدرت تسلیم / N/mm 2 |
| فولاد نرم | 250 |
| فولاد تور | 460 |
| فولاد TMT | 500/550/600 |
حالا تفاوت اصلی بین فولاد TMT و فولاد TOR چیست.
تفاوت بین انواع میلگرد TMT و TOR Steel مورد استفاده در ساختمان
- استحکام کششی
میلگردهای TMT دارای مقاومت تسلیم بالاتری نسبت به فولاد TOR هستند.
افزایش استحکام تسلیم سطح میلگرد مورد استفاده را کاهش میدهد و منجر به کاهش هزینه ساخت میشود.
- شکل پذیری
شکل پذیری توانایی تحمل بدون شکست در هنگام بارگذاری بیشتر است.
میلگردهای TMT به دلیل خواص ذاتی میلگردها انعطاف پذیرتر از فولاد TOR هستند.
- ازدیاد طول
میلگردهای TMT به دلیل خواص مقطعی ، ازدیاد طول بیشتری دارند. لایه بیرونی سخت و لایه داخلی نرم به آن اجازه میدهد تا بدون شکست خم شود.
- قابلیت جوشکاری
محتوای کربن پایین در میلگردهای TMT به آن اجازه میدهد تا بدون تغییر خواص مواد خود جوش دهد. علاوه بر این ، لایه بیرونی سخت به آن اجازه میدهد تا با افزایش دما در هنگام انجام جوشکاری ، مقاومت کند.
مشخصه مقاومت انواع میلگرد مورد استفاده در ساختمان :
مقدار کربن پارامتری است که عمدتاً برای بررسی ترکیب شیمیایی فولاد تقویتکننده استفاده میشود.
Ceq = C + Mn/6 + [Cr + Mo + V]/5 + [Ni + Cu]/15
جایی که ، Mn منگنز – درصد محتوای منگنز ، Cr کروم – درصد محتوای کروم ، V – درصد محتوای وانادیم ، Mo – درصد محتوای مولیبدن ، Cu مس – درصد محتوای مس ، و Ni نیکل – درصد محتوای نیکل.
بر اساس استاندارد بتن ایران برای سه نوع فولاد AI (میلگرد ساده) و AII (میلگرد آجدار) و AIII (میلگرد آجدار پیچیده) مقادیر حد جاری شدن انواع میلگرد به شرح زیر داده شده :
- AI میلگرد ساده = 2300 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع
- AII میلگرد آجدار = 3200 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع
- AIII میلگرد آجدار پیچیده = 4200-5000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع
ازنظر ساختاری ، سه نوع میلگرد A1 تا A4 در کشور ما تولید میشود ؛ که نوع A1 بدون آج بوده و نمیتوان از آن در بتن استفاده کرد. از این میلگرد ، تنها در اطراف سازه بتنی و اتصالات ، میتوان استفاده نمود.
سه نوع دیگر اما در اشکال مختلف خاموت ، رکابی ، قلاب ، خرک و غیره در قسمتهای مختلف ساختمان از فونداسیون تا سقف ، تیرچهبلوک ، دال و دیوار کاربرد دارند.
علاوه بر صنعت ساختمانسازی ، کاربرد میلگرد در صنایع دیگر ، مانند خودروسازی ، ابزارآلات و انواع سیم ، سازههای شهری و ماشینآلات صنعتی نیز شایان توجه است.
- فولاد A۱ از نوع صاف بوده و مقاومت تسلیم و مقاومت کششی (تنش گسیختگی) آن به ترتیب ۲۴۰۰ و ۳۶۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع میباشد.
- فولاد A2 از نوع آجدار با مقاومت تسلیم ۳۴۰۰ و مقاومت کششی ۵۰۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است.
- فولاد A3 نیز از نوع آجدار با مقاومت تسلیم ۴۰۰۰ و مقاومت کششی ۶۰۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است.
و مقاطع آجدار مرکب A4 با گرید ۵۰۰ ساخته میشوند.
شکل آج این میلگرد شبیه آج میلگرد A3 است ، با این تفاوت که در این میلگرد آجها خلاف جهت یکدیگر در طول میلگرد قرار گرفتهاند.
تفاوت آن در نوع آجهای محصول می باشد در صورتی که در ترکیبات آن تفاوت چندانی با دو نوع میلگرد A2 و A3 ندارد.
این مقطع با آنالیز ۵۰۰ بوده که آج های آن ترکیبی از دو آج مارپیچ و جناقی می باشد از همین رو به این میلگردها ، میلگرد آجدار مرکب میگویند.
این مقاطع با تنش تسلیم ۵۰۰ به عنوان مقاطع سنگین ساختمانی به حساب می آید ولی به شدت شکننده بوده و برای استفاده در عملیات خمکاری مناسب نمیباشد.
و طبقه بندی میلگرد ها به این صورت است.
- میلگرد ساده گرید ۲۴۰ (میلگرد ساده)
- میلگرد آجدار گرید ۳۴۰ (میلگرد آجدار مارپیچ)
- میلگرد آجدار گرید ۴۰۰ (میلگرد آجدار جناقی)
- میلگرد آجدار گرید ۵۰۰ (میلگرد آجدار مرکب)
امیدواریم با اطلاعاتی که در این مقاله خواندهاید بتوانید بهترین انتخاب را برای خرید میلگرد مناسب پروژه خود داشته باشید. گروه مشاوران آهن بازار برای مشاوره و خرید هوشمند در خدمت شما عزیزان هستند.
لطفا نظرات و پیشنهادات خود را برای ما بنویسید. سپاسگذاریم که تا انتهای مقاله همراه ما بودید.