میلگرد چیست ؟ انواع و گریدهای آرماتور فولادی

میلگرد و کاربرد آن در ساختمان سازی

همه ما نام میلگرد را کم یا زیاد شنیده ایم و کم و بیش اطلاعاتی راجب به آن هم داریم. برای مثال اکثراً می دانیم که در سازه های بتنی از میگلرد همراه بتن استفاده می شود و استفاده از میلگرد در ساختمان بر هزینه نهایی پروژه تأثیر بسزایی دارد. در بیشتر سازه ها از بتن برای استحکام سازه استفاده می کنند و سازنده آن ها بر این باور است که بتن سخت ترین ماده برای ساخت و ساز است که برای شکستن آن نیروی بسیار زیادی لازم می باشد ولی لازم است بدانید بتن نقطه ضعف بسیار بزرگی دارد. بتن در برابر نیروهای کششی و چرخشی مقاومتی از خود نشان نمی دهد و به همین جهت پای میلگرد در تمام سازه ها به میان آمده است.

استفاده از میلگرد در بتن سبب می شود سازه در برابر نیروهای کششی مقاومت بسیاری پیدا کند پس کلا وظیفه میلگرد تقویت بتن می باشد. شاید این سؤال برای شما پیش آمده باشد که چه لزومی به بالا بردن افزایش مقاومت سازه در برابر نیروهای کششی می باشد؟

یکی از دلایل تقویت مقاومت سازه در برابر نیروهای کششی، محافظت از سازه در برابر آسیب های طبیعی همچون زلزله می باشد. در زمان وقوع زلزله، استفاده از میلگرد در بتن جلوی ترک خوردگی و شکستگی را می گیرد در واقع میلگرد مانند یک محافظ عمل می کند.

تصویر شماره 1 - آرماتورهای فولادی

 

آنالیز میلگرد در استاندارد های مختلف

	استاندارد	گرید	حداکثر درصد عناصر
			کربن	سیلیسیم	منگنز	فسفر	گوگرد
استاندارد ملی ایران	INSO 3132	240 (A1)	0.22	0.23	0.7	0.05	0.05
		340 (A2)	0.3	0.3	1	0.045	0.045
		350 (A2)	0.27	0.25	1	0.045	0.045
		400 (A3)	0.37	0.3	1	0.045	0.045
		420 (A3)	0.3	0.3	1	0.04	0.04
		500 (A4)	0.37	0.3	1	0.045	0.045
		520 (A4)	0.32	0.3	1	0.04	0.04
استاندارد بریتانیا	BS 4449	B500A	0.24	-	-	0.055	0.055
		B500B	0.24	-	-	0.055	0.055
		B500C	0.24	-	-	0.055	0.055
استاندارد ژاپن	JIS-G3112	SD295A	-	-	-	0.05	0.05
		SD390	0.29	0.35	1	0.04	0.04
		SD490	0.32	0.35	1	0.04	0.04
استاندارد انچمن تست و مواد آمریکا	ASTM	GR40	-	-	-	0.06	-
		GR60	-	-	-	0.06	-
استاندارد ترکیه	TS 708	S-420	0.47	-	-	0.055	0.055
		B420B	0.24	-	-	0.055	0.055
		B420C	0.24	-	-	0.055	0.055
		B500B	0.24	-	-	0.055	0.055
استاندارد چین	GB 1499	HRB400	0.25	0.3	0.9	0.04	0.04
		HRB400E	0.25	0.3	0.9	0.04	0.04
		HRB500	0.25	0.3	0.9	0.04	0.04
		HRB500E	0.25	0.3	0.9	0.04	0.04
استاندارد روسیه	GOST 52544	A500C	0.24	0.32	1.1	0.05	0.05
		B500C	0.24	0.32	1.1	0.055	0.055
استاندارد آلمان	DIN 488	BSt420S	0.22	-	-	0.05	0.05
		BSt500S	0.22	-	-	0.05	0.05
		BSt500M	0.15	-	-	0.05	0.05

انواع میلگرد در ساختمان سازی

انواع اصلی میلگرد های فولادی برای صنعت ساخت و ساز  به شرح زیر است:    

• میلگرد فولادی نرم

سطح میلگرد های فولادی نرم به شکل گرد و ساده است که در سایزهای مختلف از 6 الی 50 میلیمتر تولید میشوند. میلگرد های فولادی نرم در بتن برای اهداف خاصی، مانند رولپلاک ها در اتصالات انبساطی، جایی که میلگرد ها باید در یک پوشش کاغذی یا فلزی قرار داده شوند، برای درزهای انقباضی در جاده‌ها و باند فرودگاه‌ها، و برای ستون های مارپیچ استفاده میشوند. بدون هرگونه آسیبی، ایجاد برش و خم در آن‌ها آسان است. میلگرد فولادی نرم برای سازه‌های بزرگ مانند پل و دیگر سازه های سنگین، به دلیل لغزش و عدم استحکام موجود در پیوند بین فولاد و بتن، توصیه نمی‌شود.

آنالیز میلگرد فولادی نرم :

1. میلگرد های فولادی نرم گرید I تحت عنوان Fe 410-S یا Grade 60 نام گذاری شده است.
2. میلگرد های فولادی نرم گرید II تحت عنوان Fe 410-S یا Grade 40 نام گذاری شده است.
3. میلگرد های فولادی با کشش متوسط به عنوان as Fe- 540-w-ht یا Grade 75 نام گذاری شده است.

 ویژگی‌های فیزیکی میلگردهای فولادی نرم

میلگرد فولادی دفرمه (تغییر شکل یافته)

میلگرد فولادی دفرمه دارای  دنده‌ها، لبه ها و تورفتگی در سطح میلگرد هستند که مشکلات اصلی ناشی از لغزش در میلگرد فولادی نرم را کاهش میدهد و در عین حال باعث اتصال مناسب بین بتن و میلگرد می‌شود. میلگرد فولادی دفرمه خاصیت کششی بیشتری در مقایسه با سایر میلگرد ها دارند. این میلگرد ها در ضخامت‌هایی به قطر 6 الی 50 میلیمتر تولید میشود.

بیشتر بخوانید: مقدار میلگرد مصرفی برای ساختمان سازی

 

انواع میلگرد های فولادی دفرمه

1. میلگرد های TMT (میلگرد‌های ترمومکانیکی)

میلگرد های ترمومکانیکی، میلگرد های گرم و دارای مقاومت بالایی هستند که در کار با بتن‌های سیمانی تقویت‌شده، استفاده میشوند. استانداردهای کیفیت بین المللی برای میلگرد‌های فولادی بر اساس ویژگی‌های استحکام ، انعطاف پذیری ، توانایی جوشکاری ، قابلیت خم شدن، تعیین می‌شود.

 

تصویر شماره 3 - میلگرد های فولادی دفرمه TMT

• مشخصات میلگردهای TMT

1. کشش و چکش‌خواری بهتر
2. استحکام و سختی بالا
3. استحکام پیوند بیشتر
4. مقاوم در برابر زلزله
5. مقاومت دربرابر خوردگی
6. مقاوم در برابر حرارت بالا
7. مقرون به صرفه و بی‌خطر در برابر استفاده
8. بدون از دست دادن استحکام در اتصالات جوش داده شده9. الکترودهای ساده که برای جوشکاری اتصالات مورد استفاده قرار می گیرند

بیشتر بخوانید: مقاومت کششی میلگرد

2. میلگرد های دفرمه با مقاومت بالا

میلگرد های دفرمه با مقاومت بالا، میلگرد های فولادی پیچ خورده سردی هستند که در سطح‌شان لبه، دنده، برجستگی یا تغییر شکل وجود دارد.  میلگرد‌های دفرمه با مقاومت بالا به طور گسترده در صنعت ساخت و ساز استفاده می شود. این میلگرد ها در ضخامت‌هایی به قطر 4 الی 50 میلیمتر تولید میشوند.

مشخصاتی از میلگرد HSD

• مقدار کربن پایین - میلگرد هایHSD  از سطح کربن کمتری برخوردارند که منجر به شکل پذیری خوب،  قدرت و توانایی جوشکاری میشوند.
•  استحکام پیوند بالاتر - میلگرد های HSD هنگام استفاده از بتن استحکام بالایی دارند.
• قابلیت جوشکاری - از آنجا که این میلگرد ها از کربن کمتری برخوردار هستند، قابلیت جوشکاری 100٪ در مقایسه با میلگرد‌های متداول دارند.
• استحکام کششی بالا – میلگرد‌های HSD مقاومت کششی بالایی دارند. آن ها در روند ساخت و سازی که خم شدن و خمکاری مجدد نیاز است دارای فواید موثری هستند.
•  دامنه کاربرد های گسترده_ این میلگرد ها دارای محدود کاربردهای گسترده ای مانند ساخت ساختمان های مسکونی ، تجاری و صنعتی ، پل ها و ... هستند.
• چکش‌خواری مناسب - حداقل وزن و حداکثر مقاومت، و مناسب برای تقویت فشرده سازی و قابلیت کشش.

انواع میلگرد از نظر جنس

میلگرد ها در حالت کلی به دو دسته ساده و آجدار تقسیم می شوند که شامل:

• میلگرد اروپایی
• فولاد کربن دار یا همان میلگرد پایه
• گالوانیزه
• میلگرد اپوکسی
• میلگرد فایبرگلاس

میلگرد اروپایی

از مهمترین ویژگی های میلگرد اروپایی، جنس آن می باشد که معمولاً از منگنز ساخته می شود میلگرد اروپایی مقاوم ترین نوع میلگرد از لحاظ مقاومت در برابر خم شوندگی می باشد. همچنین کار با این میلگرد بسیار راحت است و به طور کلی این میلگرد در مناطق زلزله خیز و یا برای پروژه هایی که نیاز به یکپارچه سازی دارند، توصیه نمی شود.

میلگرد با فولاد پر کربن یا میلگرد پایه

میلگرد سیاه، رایج ترین نوع میلگرد است که در هر نوع و مقیاس پروژه به جز چند مورد استثنا مورد استفاده قرار می گیرد. بزرگترین ضعف این میلگرد، فرسایش آن است. اگر این فرسایش زیاد باشد باعث شکسته شدن بتن های اطراف میلگرد می شود. بنابراین برای شرایطی که ممکن است میلگرد در معرض رطوبت قرار گیرد گزینه های مناسب تری برای استفاده به جز میلگرد سیاه وجود دارد ولی  در کل می توان نتیجه گرفت بهترین نوع میلگرد از لحاظ قدرت مقابله با نیروهای کششی، میلگرد سیاه است.

میلگرد با پوشش اپوکسی یا میلگرد اپوکسی

میلگرد اپوکسی همان میلگرد سیاه با روکش اپوکسی می باشد. این میلگرد دارای مقاومت نسبی مشابهی می باشد اما در برابر خوردگی مقاوم است. پوشش اپوکسی فوق العاده ظریف می باشد. لازم به ذکر است هرچه آسیب وارده به پوشش بیشتر باشد، مقاومت کمتری در برابر خوردگی از خود نشان می دهد.

تصویر 4- میلگرد اپوکسی

میلگرد گالوانیزه

در صورتی که بخواهیم میلگرد اپوکسی و گالوانیزه را با هم مقایسه کنیم، باید بگوییم میلگرد گالوانیزه نسبت به میلگرد سیاه از مقاومت 40 برابری برخوردار است و شاید به همین دلیل از میلگرد های اپوکسی گران تر هستند. بنابراین چون این میلگرد آسیب پذیری کمتری دارد از ارزش بیشری هم برخوردار است.

میلگرد تقویت شده پلیمری یا GFRP

میلگرد FRP، محصولی کامپوزیتی است که به جای میلگرد های فولادی مورد استفاده قرار می گیرد. این میلگرد به طور قابل توجهی از خسارات ناشی از خوردگی در محیط های خورنده جلوگیری می کند. استفاده از میلگرد FRP، در مکان هایی که مشکل نزدیکی با میدان های مغناطیسی و الکتریکی وجود ندارد، برای مسلح کردن بتن بهترین انتخاب می باشد. میلگرد   FRP، به دلیل مقاومت بالایی که در برابر سولفات ها، کلرید ها، زنگ زدگی و خوردگی دارد، از آن به طور گسترده استفاده می کنند.

همچنین از FRP برای طراحی و ساخت ساختمان های جدید استفاده می شود. این میلگرد با خواصی که دارد سبب کاهش قطر و افزایش فاصله بین میلگردها در ساختار بتنی مسلح مثل دال ها، فونداسیون، تونل ها و ... می شود. بنابراین در برابر ارتعاشات به وجود آمده ناشی از زلزله و یا تجهیزات صنعتی، مقاومتی ندارد.

میلگرد فولادی ضد زنگ

میلگرد فولادی ضد زنگ به نوعی گران بهاترین میلگرد موجود در بازار است و به عنوان بهترین نوع میلگرد قابل استفاده برای اکثر پروژه های موجود می باشد. جالب است بدانید بهای این میلگرد حدوداً هشت برابر قیمت میلگرد اپوکسی می باشد. اما برای افرادی که دلیل خاصی برای استفاده از آن دارند خرید این میلگرد منطقی است ولی باید بدانید که این میلگرد 1500 برابر مقاومت در برابر خوردگی بیشتری  نسبت به میلگرد سیاه دارد. این میلگرد را در شبکه بندی ها، نگه دارنده ها، تقویت کننده ها و حتی لوازم تزئینی مانند فرفورژه کاری استفاده می شود و بیشترین کاربرد آن در صنعت راه و ساختمان برای جبران و تقویت مقاومت کششی بتن می باشد. به طورکلی میلگرد ها جنس های مختلفی دارند که بر اساس خواص و کاربردهایشان مورد استفاده قرار می گیرند.

میلگرد تقویتی

میلگرد های تقویتی، حاصل شمش های فولادی نورد گرم هستند که با توجه به ویژگی های فنی خود، برای افزایش مقاومت در برابر نیروهای کششی مورد استفاده قرار می گیرند. از مهم ترین ویژگی این میلگرد ها مقاومت کششی بسیار بالاست. میلگرد تقویتی تا 180 درجه خم می شود و به راحتی در قسمت های مختلف سازه به کار می رود.

میلگرد ترانس

نوع دیگری از میگلردها، میلگرد ترانس می باشد که بر اساس فرآیندی، سطح آن سیقل داده می شود. میلگرد ترانس علاوه بر مصارف ساختمان سازی، برای مصارف تزئینی هم مورد استفاده قرار می گیرد. این میلگرد انواع مختلفی دارد که هر کدام بر حسب کاربرد و مشخصات فنی که دارد در موقعیت های مختلفی استفاده می شود. از مهم ترین انواع میلگرد ترانس می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• میلگرد بلبرینگ خور
• دوپولیش
• ترانس مفتول
• میلگرد ترانس شش پر
• میلگرد سنگ خورده

تولید مش مشبک با میلگرد های فلزی

تقویت فلز یا سیم مش تقویت شده، محصول دیگری برای بتن می باشد. به طور کلی فلز مشبک شده با برش میلگرد های فولادی در خط موازی ساخته می شود. از فلز مشبک شده معمولاً در مناطقی که ضخامت زیادی از بتن مورد نیاز است یا برای تقویت بتن سبک استفاده می شود.

 

نحوی تشخیص سایز میلگرد

یکی از مقادیر پرکاربرد در صنعت ساختمان سازی میلگرد می باشد. سایز و وزن میلگرد از مقادیر مهم است که در حین ساختمان سازی باید دقت فراوان به این موضوع شود زیرا به طور مستقیم بر قیمت میلگرد اثر میگذارد. میتوانید وزن هر شاخه میلگرد را با مراجعه به جدول اشتال پیدا کنید. برای بدست آوردن وزن هر شاخه میلگرد از فرمول زیر استفاده میکنند:

 1000 / 7.8 *  (mm) طول * 3.14 * (mm) شعاع  * (mm) شعاع = وزن میلگرد

 

کاربرد انواع میلگرد های فولادی

میلگرد راستا : جهت بالا بردن مقاومت کششی بتن

خاموت: به منظور ممانعت از بیرون زدگی آرماتورهای طولی

سنجاقک : به منظور اتصال کامل میان میلگرد های طولی و خاموت و همچنین تقویت مقاومت برشی خاموت ها

خرک : جهت قرار دادن دو شبکه ی متوالی افقی با فاصله مشخص درون قالب

رکابی: به منظور در راستا حفظ کردن آرماتورهای طولی یا عمودی

میلگرد ادکا: به منظور تحمل لنگرهای منفی در تکیه گاه هاس تیر