میلگرد و کاربرد آن در صنعت

میلگرد و کاربرد آن در صنعت

میلگرد چیست؟ میلگرد و کاربرد آن در صنعت

میلگرد، نامی آشنا در صنعت ساخت و سازهای بتنی است. این عنصر تقویت کننده از یک نوار فولادی- که به صورت خط راست یا خم های زاویه دار وجود دارد- به عنوان وسیله ی ضد تنش در سازه های سنگ تراشی جهت تقویت و کمک به بتن تحت فشار استفاده می شود.

اگرچه بتن تحت فشار از مقاوت بالایی برخوردار است و برای در هم شکستن ساختار آن باید نیروی زیادی صرف کنیم اما ضعف کششی سازه های بتنی هنگام وقوع زلزله می تواند جان افراد را به خطر بیندازد. میلگرد مقاومت کششی سازه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و تغییرات سطح آن پیوند بهتری را با بتن برقرار می کند.

میلگرد و کاربرد آن در صنعت
میلگرد و کاربرد آن در صنعت

 

میلگرد و کاربرد آن در صنعت

 

در ادامه در مورد انواع میلگرد و کاربرد های آن در صنعت و ساختمان سازی اشاره خواهی کرد.


 انواع میلگرد و کارایی آن ها:

متداول ترین نوع میلگرد ، “فولاد کربن” است که به طور معمول از میله هایی مدور، با الگوهای تغییر شکل تشکیل شده است. انواع دیگری از میلگرد که به راحتی در دسترس هستند شامل “فولاد ضد زنگ” و “میله های کامپوزیتی” ساخته شده از الیاف شیشه، فیبر، کربن یا الیاف بازالت است. نوع دیگری از میلگردها که توسط رزین اپوکسی پوشش داده شده اند، برای مقاومت در برابر اثرات خوردگی -بیشتر در محیط های نمکی- و همچنین مقاوم سازی سازه های کف زمین بسیار مناسب هستند. بسته به نوع نیاز ما و شرایط آب و هوایی که در آن زندگی می کنیم، می توانیم انواع خاصی از میلگرد ها را در سازه ی خود استفاده کنیم.

دسته بندی میلگرد از نظر ظاهری

میلگرد ها از لحاظ ظاهری به سه دسته ی کلی تقسیم بندی می شوند:

  • ساده
  • آجدار
  • کلاف

دسته بندی میلگرد از نظر کاربر

دسته بندی میلگردها از لحاظ کاربرد به شکل زیر می باشد:

  1. اروپایی
  2. فولاد کربن
  3. اپوکسی پوشش داده شده
  4. گالوانیزه
  5. فایبرگلاس لیمر (GFRP)
  6. فولاد ضد زنگ

 

  1. اروپایی:

این میلگردها معمولاً از منگنز ساخته می شوند بنابراین راحت تر خم می شوند. این نوع از میلگردها برای استفاده در مناطقی که مستعد شرایط جوی شدید یا اثرات زمین شناسی مانند زلزله، طوفان یا گردبادها هستند مناسب نیستند. با این حال می توانند مقرون به صرفه باشند.

  1. فولاد کربن:

 

انواع میلگرد
فولاد کربن

 

این رایج ترین نوع میلگرد است و گاهی اوقات به آن “نوار سیاه” گفته می شود. بسیار متنوع است اما نسبت به انواع دیگر راحت تر دچار خوردگی می شود و همین موضوع باعث می شود در مناطقی که در معرض رطوبت زیاد قرار دارند یا در سازه هایی که غالباً در معرض آب هستند، نامناسب باشد. با این وجود بسیاری از میلگردهای فلزی کربن بهترین گزینه برای سایر ساخت و سازها هستند.

  1. اپوکسی پوشش داده شده:

اگر فولاد کربن را با یک لایه اپوکسی پوشش دهیم، میلگرد اپوکسی پوشش داده شده تولید می شود که مقاومت آن از ۷۰ تا ۱۷۰۰  برابر از میلگرد فولاد کربن بیشتر است. اما از آن جایی که این پوشش بسیار نازک و ظریف است در مقابل کوچکترین ضربه ای خاصیت ضد زنگ بودن خود را از دست می دهد. میلگردهای روکش شده با اپوکسی گران هستند و در مناطقی که با آب نمک در تماس باشند یا جایی که یک مشکل خوردگی قریب الوقوع است، استفاده می شود.

  1. میلگرد گالوانیزه:

 

انواع میلگرد | میلگرد گالوانیزه
انواع میلگرد | میلگرد گالوانیزه

 

مقاوت میلگرد گالوانیزه تا ۴۰ برابر از میلگرد فولاد کربن بیشتر می باشد اما به دلیل داشتن پوشش گالوانیزه در برابر زنگ زدگی بسیار مقاوم است و البته گران تر نیز می باشد.

  1. فایبرگلاس لیمر:

 

انواع میلگرد
فایبرگلاس لیمر

 

میلگرد فایبرگلاس لیمر در برابر زنگ زدگی بسیار مقاوم است. از دیگر ویژگی آن می توان به سبکی این نوع میلگرد نیز اشاره کرد. البته این میلگرد قابلیت خم شدگی را ندارد.

  1. فولاد ضد زنگ:

فولاد ضد زنگ همه ی ویژگی های مثبت را در کنار هم دارد. اگرچه در خانواده ی بالا، این نوع میلگرد بالاترین قیمت را دارد اما قابلیت خم پذیری و مقاومت در برابر زنگ زدگی وجه تمایز این میلگرد از سایرین می باشد. همچنین مقاومت این میلگرد ۱۵۰۰ برابر بیشتر از نوار سیاه است.

تاریخچه ی استفاده از میلگرد در سازهای قدیمی:

میله های کراواتی فلزی می توانند ساختارهای سنگ تراشی را تقویت کنند، همان طور که در برج نوویانسک یا سازه های باستانی در روم و واتیکان این کار را انجام داده اند.

کاربرد میلگرد در صنعت:

فولاد و بتن دارای ضرایب انبساط حرارتی هستند، بنابراین یک عضو بتنی تقویت شده با فولاد، در صورت تغییر دمای محیط حداقل تنش دیفرانسیل را تجربه می کند.

بتن ماده ای است که از نظر فشرده سازی بسیار قوی است اما از نظر تنش، می توان گفت که نسبتاً ضعیف است. برای جبران این عدم تعادل در رفتار بتن، میلگردهایی برای حمل بارهای کششی به داخل آن ریخته می شود. بیشتر آرماتورهای فلزی به تقویت اولیه و ثانویه تقسیم می شوند، اما موارد جزئی دیگری برای این دسته بندی نیز وجود دارد:

تقویت اولیه به عنصر فولادی گفته می شود که برای تضمین مقاومت مورد نیاز سازه، برای پشتیبانی از بارهای طراحی استفاده می شود.

تقویت ثانویه، که به عنوان توزیع یا تقویت حرارتی نیز شناخته می شود، با ارائه مقاومت محلی برای محدود کردن ترک و مقاومت در برابر تنش های ناشی از اثراتی مانند تغییرات دما و انقباض، به دلیل دوام و زیبایی شناسی به کار می رود.

همچنین از میلگرد برای تأمین مقاومت در برابر بارهایی با مرکز ثقل بالا، از طریق فراهم آوردن مقاومت محلی و استحکام کافی برای پخش بار در محدوده ای وسیع تر، استفاده شود. علاوه بر این، ممکن است برای نگه داشتن سایر میله های فولادی در موقعیت صحیح خودشان و ساپورت سنگینی بار آن ها از میلگرد استفاده شود.

سازه های سنگ تراشی، دارای خاصیت های مشابه بتن هستند و همچنین توانایی حمل بارهای کششی را به صورت محدود دارند. برخی از واحدهای سنگ تراشی استاندارد مانند بلوک و آجر با حفره ساخته شده است تا میلگرد را در خود جای دهد؛ این ترکیب به عنوان سنگ تراشی تقویت شده شناخته می شود.

میله های تقویت شده فولادی برای کمک به مقاومت بتن در برابر نیروهای تنش استفاده می شود. بتن به اندازه کافی برای نیروهای فشرده سازی قوی است، اما نیروهای تنشی می توانند ساختار آن را بشکند.

شروع استفاده از میلگردهای فولادی تغییر شکل یافته از سال ۱۹۶۸ میلادی می باشد اما میلگردهای ساده نیز کاربرد های مخصوص به خودشان را دارند. از آن ها در پیاده رو بزرگراه ها و پل های قطعه ای استفاده می شود. الگوی تغییر شکل یافته روی میلگرد کمک می کند تا بتن به سطح فولاد تقویت شده بچسبد.

میلگردها باید دارای نوعی کد باشند که برای شناسایی نوار فولادی تقویت کننده استفاده شود. انجمن آزمایش مواد آمریکا (ASTM) حکم شناسایی استانداردی را ایجاد کرده است که همه نوارها باید مطابق استاندارد آن باشند:

  • شماره باید اندازه نوار را مشخص کند.

نوع نماد فولاد باید ذکر شود. به عنوان مثال، “N” به معنای این است که نوار از نوع بیل نورد است، “W” مخفف فولاد قابل جوشکاری است و “A” از فولاد محور نورد استفاده می کند.

  • درجه میلگرد باید ذکر شود: مثلا این میلگرد ۴۲۰ یا ۵۲۰ متریک است.

درجه نشانگر قدرت عملکرد میلگرد است.

  • نمادی که کارخانه سازنده نوار باید آن را درج کند: این معمولاً یک حرف واحد یا یک نماد ساده است.

میله های فولادی تقویت شده با مقاومت کمتر تنها سه علامت دارند که این عدد، اندازه میلگرد و نوع فولاد مورد استفاده را مشخص می کند. فولاد تقویت شده با استحکام بالا از یک سیستم خط مداوم برای نشان دادن درجه فولاد استفاده می کند. اگر میلگرد شامل دو خط باشد، نشان می دهد که میلگرد به میله های ۷۵۰۰۰ psi چرخانده شده است. هنگامی که یک خط وجود دارد ، یک نوار ۶۰،۰۰۰ psi را نشان می دهد.