به نظر شما چرا در ساختمان سازی از میلگرد استفاده می کنند؟ علت استفاده از میلگرد در بتن چیست؟ میلگرد یا آرماتور یک مقطع فولادی است که معمولاً در سازه های بتن مسلح در ترکیب با بتن به کار می‌رود. از آنجا که بتن دارای مقاومت فشاری بالا اما در عین حال دارای مقاومت کششی ناچیزی است، به کار بردن میلگرد در بتن، این ضعف بتن را جبران می‌کند و میلگرد مصرفی وظیفه تحمل تنش‌های کششی اعمالی را بر عهده دارد. پس مهمترین ویژگی و انتظاری که ما از میلگرد در ساختمان داریم مقاومت کششی بالا و خاصیت شکل‌پذیری مناسب آن است. شاید برای شما هم پیش آمده باشد که از خود بپرسید چرا در ساختمان‌سازی از میلگرد استفاده می‌کنند؟ در این مقاله پس از معرفی انواع میلگرد و توضیح نقش میلگرد در بتن، این پرسش را پاسخ داده‌ایم:
دسته بندی میلگردها چگونه است؟
ساختار میلگردها یک آلیاژ فولادی است که از ترکیب آهن با عناصری چون کربن، کُروم، نیکِل و غیره به دست می‌آید. آرماتورها از نظر ویژگی‌های مکانیکی طبق استاندارد روسی به چهار دسته زیر تقسیم می‌شوند:
آج‌ها برجستگی‌هایی روی بدنه آرماتور هستند که باعث ایجاد پیوند محکم‌تری بین بتن و فولاد می‌شوند. f_y نشانگر تنش تسلیم یا جاری شدن آرماتور است. یعنی بیشترین مقاومتی که میلگرد بدون ایجاد تغییر شکل از خود نشان می‌دهد. f_su نیز تنش گسیختگی آرماتور است، یعنی مقدار نیرویی که میلگرد تحمل می‌کند و همزمان با آن تغییر شکل و افزایش طول می‌دهد و اگر بیش از این نیرویی به آن وارد شود میلگرد گسیخته می‌شود. هرچه مقاومت سازه افزایش یابد تغییر شکل نسبی آن کاهش خواهد یافت.
ورق ST52 نوعی ورق سیاه آلیاژی بوده که در صنعت کاربرد فراوانی دارد.
علت استفاده از میلگرد در بتن چیست؟
هنگام خرید یک میلگرد برای اجرا در ساختمان باید به کیفیت آن توجه زیادی کنیم و صرفاً بخاطر ارزان بودن یک نوع میلگرد از میلگردهای سبک دارای مقاومت و کیفیت پایین استفاده نکنیم. زیرا میلگرد اگر چه عنصری است که در ظاهر سازه به چشم نمی آید، اما به عنوان اسکلت و استخوان بندی سازه عمل کرده و اگر ضعیف باشد باعث کاهش عمر ساختمان و حتی تخریب آن و ایجاد خسارات مالی و جانی فراوان می‌گردد.
در صورتی که برای هر ساختمان متناسب با شرایط سازه و شرایط منطقه‌ای که سازه در آن احداث می‌شود، میلگرد مناسب انتخاب گردد، باعث افزایش عمر مفید ساختمان و به حداقل رساندن خسارات وارده خواهد شد. همانطور که قبلاً گفته شد مهمترین ویژگی میلگرد، مقاومت کششی آن است که در مناطق زلزله‌خیز این ویژگی تأثیر بیشتری در عملکرد سازه در هنگام وقوع زلزله دارد.
همچنین در هنگام وقوع زلزله آیتم تغییر شکل نسبی سازه نیز برای ما بسیار حائز اهمیت است. لذا ازآنجاکه اکثر مناطق کشور ما جزء مناطق زلزله‌خیز محسوب می‌شوند، در بیشتر ساختمان‌ها به میلگرد با مقاومت بالا و شکل‌پذیری مناسب نیاز داریم. در صورت استفاده از میلگردهای ضعیف، سازه با کوچک‌ترین نیروی جانبی وارده، دچار ترک‌های عمیق در بتن و حتی فروریزی می‌گردد و مال و جان ساکنین به خطر می‌افتد. اما میلگرد با مقاومت بالا و شکل‌پذیری مناسب، نیروهای وارده را جذب و تبدیل به انرژی کشسانی می‌کند.
میزان استفاده از میلگرد در بتن
مقدار استفاده از میلگرد در هر ساختمان، با توجه به نوع اسکلت آن تعیین می‌گردد و نمی‌توان گفت هرچه میلگرد بیشتری در ساختمان بکار رود، استحکام آن بیشتر می‌شود. معمولاً در اسکلت‌های بتنی مقدار فولاد مصرفی، بدون در نظر گرفتن وزن آرماتور سقف، از ۳۵ تا ۷۰ کیلوگرم، به ازای هر مترمربع متغیر بوده و برای اسکلت‌های فلزی، از ۴۰ تا ۱۰۵ کیلوگرم است. در سازه‌های فولادی نیز این مقدار برابر ۷۰ تا ۱۱۵ کیلوگرم به ازای هر مترمربع تخمین زده می‌شود.
میلگردهای با مقاومت بالا
مدتی است که میلگردهای با مقاومت بالا و تغییر شکل مناسب تولید و وارد صنعت ساخت‌وساز شده‌اند. در این آرماتورها با روش‌های شیمیایی، حرارتی و غیره باعث ایجاد تغییراتی در ویژگی‌های مکانیکی آنها شده و عملکرد مطلوب‌تری از آنها به چشم می‌خورد. یکی از بزرگ‌ترین مشکلات اجرای مقاطع بتن آرمه، جا دادن انبوهی از حجم میلگرد در سطح مقطع بتن بود که به بزرگ شدن مقاطع بتنی منجر می‌شد.
همچنین آرماتورها به نحو نامطلوبی در کنار هم قرارگرفته و برای ویبره آنها نیز دچار مشکل می‌شدند. اما با استفاده از آرماتورهای با مقاومت بالا بجای آرماتورهای معمولی این مشکل برطرف می‌شود و تراکم آرماتور مصرفی و سطح مقاطع بتنی کاهش می‌یابد و بتن و آرماتور به نحو مناسبی در کنار هم قرار می‌گیرند. همچنین هزینه‌های ساخت‌وساز کاهش و سرعت آن افزایش پیدا می‌کند. هم‌اکنون در کشورهای پیشرفته از این نوع آرماتورها به‌طور گسترده‌ای در ساختمان استفاده می‌شود.
نقش میلگرد در بتن در مناطق نامساعد جوی
بعد از بحث مقاومت کششی میلگرد، مقاومت آن در برابر زنگ زدن و خوردگی مطرح می‌شود و یکی از مهمترین دلایل کاهش عمر و تخریب سازه‌های بتنی مخصوصاً در مناطق با شرایط جوی مرطوب است. در حالت عادی، میلگرد توسط بتنی که آن را در برگرفته است، از خوردگی محافظت می‌شود. اما عواملی که باعث خوردگی آرماتورها درون بتن می‌شوند شامل موارد زیر هستند.
هرگاه دما، رطوبت و میزان کلر موجود در محیط افزایش یابد پتانسیل خوردگی میلگرد افزایش می‌یابد. همچنین کیفیت بتن و کیفیت و نوع میلگرد مصرف‌شده، نسبت‌های اختلاط بتن، افزودنی‌های بتن، نحوه ساخت، حمل، ریختن و عمل‌آوری بتن و همچنین کاور میلگرد(مقدار بتن پوششی روی میلگرد) و غیره همه از عوامل تأثیرگذار بر خوردگی بتن هستند.
در صورت استفاده از میلگردهای باکیفیت پایین، مخصوصاً در مناطق ساحلی که میزان رطوبت و دما و یون کلر در محیط زیاد است، واکنش شیمیایی خوردگی سریع‌تر اتفاق می‌افتد و باعث افزایش حجم میلگرد و ایجاد فشار داخلی به بتن می‌گردد. به‌مرور بتن آن ناحیه دچار ترک‌خوردگی شده و با افزایش ترک‌ها بتن متلاشی می‌شود.
همچنین کاهش سطح مقطع میلگرد به دلیل خوردگی، باعث کاهش ظرفیت باربری سازه نیز می‌گردد. لذا عمر سازه‌های بتن مسلح در آن مناطق به‌طور مستقیم به نوع میلگرد انتخابی وابسته است. در همین راستا برای جلوگیری از پدیده خوردگی، محققان به بهبود خواص آلیاژی فولاد پرداختند و نتیجه آن تولید انواع میلگرد ضدزنگ (استنلس استیل)، میلگرد اِپوکسی، میلگرد گالوانیزه، میلگرد فایبرگلاس و غیره شد.
مقاومت بسیار عالی در برابر رطوبت، زنگ‌زدگی و خوردگی و ایجاد سازه‌های با دوام بیشتر و عمر طولانی‌تر باعث شد که این میلگردها علیرغم هزینه‌های بیشتر، جای خود را در ساخت‌وساز باز کنند. زیرا تحمل یک هزینه بیشتر در ابتدای امر، باعث جلوگیری از تحمیل هزینه‌های زیاد خسارات ناشی از خوردگی می‌شود.
مقاومت بتن مسلح در برابر آتش سوزی
معمولاً در مقابل آتش‌سوزی‌هایی که از شدت کمی برخوردار هستند، بتن اطراف میلگرد از آن محافظت می‌کند و مقاومت و ظرفیت باربری آن را دچار مشکل نمی‌کند. اما درصورتی‌که شدت آتش‌سوزی زیاد باشد و یا زمان حریق طولانی شود، باعث تغییر خواص فیزیکی میلگرد و درنتیجه باعث تخریب سازه می‌گردد. برای افزایش عمر سازه در مقابل آتش‌سوزی بهتر است از میلگردهای باکیفیت بالا و ضریب انتقال حرارت پایین‌تر استفاده کنیم.
از عوامل مهم و تأثیرگذار در عمر سازه‌های بتنی، نوع و میزان مقاومت کششی میلگرد فولادی به کار رفته در بتن را می‌توان نام برد. انتخاب نوع میلگرد بستگی به نوع و اهمیت سازه، شرایط محیطی منطقه، تحلیل و طراحی با لحاظ برآورد حداقل ضوابط و معیارهای تعیین‌شده مقررات ملی ساختمان و آیین‌نامه بتن ایران (آبا) است.
دلایل کوتاه بودن عمر ساختمان‌ها در ایران
عمر مفید ساختمان‌ها در ایران حدود 30 تا 40 سال بوده که در مقایسه با کشورهای توسعه‌یافته بسیار کمتر است. حال می‌خواهیم به این سؤال پاسخ دهیم که چرا عمر ساختمان‌ها در ایران، کوتاه است؟
پاسخ به این سؤال در دو مورد زیر خلاصه می‌گردد:
- نکته اول این موضوع است که کیفیت لازم در ساخت‌وسازها و انتخاب مصالح ساختمانی در نظر گرفته نمی‌شود و همچنین با عدم به‌کارگیری شیوه اجرایی مناسب و استفاده از کارگران غیرمتخصص در ساخت‌وسازها واحد‌های مسکونی با عمر پایین ساخته می‌شوند. متأسفانه گرفتن پروانه از سازمان نظام مهندسی از سوی فعالان حوزه ساخت‌وساز نیز جدی گرفته نمی‌شود که خود موجب بروز مشکلاتی خواهد بود.
- مسئله مهم دیگر وجود محصولات تقلبی و بی‌کیفیت در بازار است. در حال حاضر برخی سودجویان بازار آهن و فولاد به‌منظور کسب منفعت بیشتر این محصولات را با قیمت کمتر به بازار عرضه می‌کنند. پایین بودن قیمت هرچند وسوسه‌انگیز است اما عواقب آن، عدم استحکام، کاهش عمر ساختمان و خسارت به جان و مال افراد است.
مجموعه آهن‌آنلاین فعالیت حرفه‌ای خود را در زمینه خرید آهن‌آلات و همچنین فروش آن از سال ۱۳۸۶ آغاز نمود و در ادامه، سایت حاضر را تحت عنوان آهن‌آنلاین در راستای شفاف‌سازی لیست قیمت آهن‌آلات تأسیس کرد.
فروشگاه اینترنتی آسرون در راستای تحقق اهداف چشم‌انداز سازمان نظام‌مهندسی ساختمان و برآورد ضوابط و استانداردهای تعیین‌شده مقررات ملی ساختمان ایران اقدام به تأمین انواع میلگردهای ساده و آجدار استاندارد و با بهترین کیفیت نموده است. شما می‌توانید و سایر محصولات فولادی را در سایت آسرون مشاهده نمایید و برای اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در آسرون تماس بگیرید. در این مقاله نیز سعی کردیم تا شما را با میزان مقاومت میلگرد در بتن و انواع میلگرد مقاوم آشنا کنیم؛ امیدواریم که این مطلعلت استفاده از میلگرد در بتن افزایش مقاومت کششی بتن و در نتیجه بالا رفتن میزان مقاومت و استحکام سازه است. شاید بتوان گفت اصلی ترین فاکتور یک ساختمان، استحکام و مقاومت آن می باشد که مهندسین عمران در ساخت و سازها باید به این مورد توجه ویژه ای داشته باشند. بتن و میلگرد دو ماده اولیه ای هستند که نقش مکمل یکدیگر را دارند و باعث مقاومت بیشتر ساختمان در برابر فشارهای مختلف می گردند. در این مقاله از آهن فروش قصد داریم به بررسی علت استفاده از میلگرد در بتن و مزایای آن بپردازیم.
اهمیت استفاده از میلگرد در بتن
ویژگی اصلی بتن بالا بودن مقاومت فشاری آن است و از آن برای قطعات تحت فشار مانند ستون ها استفاده می گردد. اما بتن در برابر شکنندگی ضعیف است و مقاومت کششی پایینی دارد. از این رو باید این مورد نیز تقویت گردد تا برای استحکام سازه مشکلی به وجود نیاید. برای این امر از میلگرد فولادی استفاده می کنند. مقاومت کششی بالایی دارد و می تواند ضعف بتن را در این زمینه جبران نماید.
زمانی که میلگرد به بتن اضافه می شود و باعث افزایش مقاومت آن می گردد، به اصطلاح بتن مسلح بدست می آید. استفاده از بتن مسلح در استحکام طولانی مدت سازه ها نقش اساسی دارد. در واقع اگر از میلگرد فولادی به عنوان ماده مرکب بتن استفاده نشود، به دلیل وارد آمدن بار و فشار بیش از تحمل بر بتن، دچار ترک و در آخر شکستگی خواهد شد.
مزایای استفاده از میلگرد در بتن
اصلی ترین مزیت استفاده از میلگرد در بتن افزایش مقاومت بتن و در نتیجه افزایش مقاومت ساختمان می باشد. همچنین از دیگر مزایای ترکیب میلگرد فولادی و بتن می توان به مقاومت بالا در برابر شرایط جوی نامساعد اشاره کرد. استفاده از در بتن باعث بالا رفتن مقاومت سازه در برابر رطوبت و همچنین آتش سوزی می گردد.
اشتراکات زیاد در خواص فیزیکی و مکانیکی بتن و فولاد از دیگر مزایای استفاده از میلگرد برای مقاوم سازی بتن به شمار می رود. بتن و فولاد از چسبندگی خوبی برخوردارند و می توانند در زمان اعمال فشار بار به صورت مشترک عمل کنند. ضریب انبساط حرارتی یکسان میلگرد فولادی و بتن نیز باعث می شود تنش های اولیه اثر گذار نباشند.
انواع میلگرد مورد استفاده در بتن
میلگرد در انواع مختلفی تولید می شود که هر کدام از آنها ویژگی های مخصوص به خود را دارد. برای استفاده از در بتن باید مناسب ترین نوع آن را با توجه به کاربری ساختمان، شرایط اقلیمی و آب و هوایی، طراحی ساختمان، بودجه، ، نوع بتن و … انتخاب کرد.
میلگردهای فولادی به روش های مختلف تولید می شوند؛ مانند نورد شده در حالت گرم، سخت شده با گرمایش و … که شایع ترین نوع میلگرد مورد استفاده در بتن میلگرد فولادی گرم نورد شده است. از مهمترین انواع میلگرد می توان به موارد زیر اشاره نمود:
1- میلگرد ساده
یکی از پرمصرف ترین انواع میلگرد، مدل ساده است که به آن میلگرد نرمه نیز گفته می شود. مقطع این نوع میلگرد دایره ای و سطح آن کاملا صاف می باشد. از برای پیشگیری از جمع شدگی و ترک خوردگی بتن در ساخت درز انقباض برای خیابان ها و فرودگاه ها استفاده می کنند.
این نوع میلگرد را در فواصل معین میان بتن ها جایگذاری می کنند تا از بروز ترک خوردگی جلوگیری شود. به علت قابلیت خمش و برش راحت میلگرد نرمه یا ساده بدون وارد آمدن آسیب به ساختار آن، در ساختن سازه های سنگین مانند پل ها از میلگرد ساده استفاده نمی شود. زیرا اتصال محکمی بین بتن و میلگرد ایجاد نمی شود و به دلیل فشار بالا وجود دارد احتمال جدا شدن میلگرد از بتن وجود دارد.
2- میلگرد آجدار
مقطع این نوع میلگرد می تواند دایره ای و یا چند ضلعی باشد و سطح آن دیگر صاف نیست. سطح این نوع میلگرد دارای زبری خاصی به نام آج می باشد که باعث چسبندگی بیشتر با بتن می گردد و اصطلاحا بهتر در بتن گیر افتاده و قفل می شود. از این میلگرد برای ساخت و ساز در مناطق زلزله خیز بیشتر استفاده می کنند. به دو نوع میلگردهای آجدار ترمومکانیکی TMT و میلگردهای آجدار مقاومت بالا HSD تقسیم می شوند.
میلگردهای آجدار ترمومکانیکی به دلیل اینکه در دمای بالایی ساخته می شوند، زمانی که با بتن ترکیب می گردند، مقاومت بیشتری را در برابر نیروهای فشاری و کششی، زنگ زدگی، حرارت بالا و زلزله به وجود می آورند. میلگردهای آجدار مقاومت بالا به شکل مارپیچی هستند و فقط برای استفاده در بتن تولید می شوند. از مزیت های اصلی این نوع میلگرد به هنگام استفاده در بتن می توان به قابلیت خمشی بسیار بالای آن اشاره کرد. از میلگردهای آجدار مقاومت بالا یا HSD، به خاطر دارا بودن خاصیت جوش پذیری در سازه های سنگین مانند ساختمان های صنعتی، تجاری و پل ها استفاده می شود.
سوالات احتمالی:
از مهمترین و پرتکرارترین سوالاتی که ممکن است درباره استفاده انواع میلگرد در بتن برای افزایش مقاومت سازه ها پیش آید، می توان موارد زیر را بررسی نمود.
- هزینه استفاده از میلگرد در بتن چگونه تعیین می شود؟
برای استفاده از میلگرد در بتن در ساختمان های مختلف عوامل متعددی در مشخص کردن هزینه ها دخیل هستند. قیمت میلگرد، نوع میلگرد، مقدار مورد استفاده، کاربری ساختمان، طرح و نقشه سازه از عوامل موثر در برای استفاده در بتن به شمار می روند.
- کاربردهای میلگرد در بتن چیست؟
از میلگرد به شکل های مختلف و برای موارد متفاوتی می توان در بتن استفاده نمود. میلگرد راستا، خاموت، سنجاقی، خرک، رکابی و ادکا از مهمترین این موارد هستند.
- استفاده از میلگرد در بتن برای چه ساختمان هایی لازم است؟
به طور کلی برای تمام ساختمان های مسکونی در ایران این قانون وجود دارد که باید از میلگرد و بتن به صورت ترکیبی استفاده گردد تا مقاومت آن افزایش یابد. علاوه بر ساختمان های مسکونی، می توان از ترکیب فولاد و بتن در ساختمان های تجاری و دیگر سازه های سنگین و عظیم نیز استفاده نمود.
زمانی که بتن را با میلگردهای فولادی ترکیب می کنند به آن بتن مسلح گفته می شود. میلگرد باعث افزایش مقاومت بتن می گردد.
- تفاوت میلگرد با آرماتور چیست؟
برای بتن ریزی پی ساختمان نیاز است تا میلگردها را به حالت‌های مختلف خم و برش داده و به یکدیگر با جوش متصل کنند. به این سازه و اسکلت که از تغییر شکل دادن میلگردها حاصل می شود آرماتور می گویند.
در صورتی که نیاز به مشاوره و راهنمایی در خصوص نحوه خرید، آگاهی از کاربرد، بررسی کیفیت مقاطع فولادی و … دارید؛ می‌توانید با تکمیل فرم زیر در اسرع وقت با مشاوران مرکزآهن ارتباط برقرار کنید.
ب برایتان مفید بوده باشد.