آشنایی با میلگرد وانواع آن در ساخت و ساز

تاریخچه میلگرد

جایگاه بتن در زندگی ما به عنوان عنصری مهم در ساخت و ساز سالیان سال است که تثبیت شده است. هزاران سال قبل رومیان باستان در ساخت معبد کولوسئوم از بتن استفاده کرده‌اند، این در حالی است که میلگرد حدودا ۲۰۰ سال است که در ساختمان سازی بکار می‌رود. تاریخ دقیقی از اولین بنای ساخته شده با سیستم بتن آرمه در دست رس نیست ولی استفاده از میلگرد در همان سال‌های اولیه به فرانسوا کوینه، جوزف مونیر و جوزف لوییس لامبوت منسوب می‌شود. ولی با این حال تنها مونیر توانست در سال ۱۸۵۰ برای تکنیکی که به گفته‌ی خود اختراع کرده بود جایزه آن سال اختراع جدید را از فرانسه دریافت کند.

میلگرد اولیه مورد مصرف مربعی شکل بود که به دور خور پیچ خورده بود. مثل هر اختراعی، میلگرد نیز در سال‌های بعد دست خوش تغییرات و متد‌های جدید ساخت و ساز شد. افراد و شرکت‌های ساختمانی زیادی با روش‌های جدید و نوع استفاده از میلگرد  سعی در توسعه و تغییر دادند و آزمایشات متفاوتی را روی میلگرد  انجام شد. روش‌هایی مثل انواع اتصالات، نحوه برش و خمش میلگرد و نوع استفاده از آن در بتن، ولی چیزی که جا ماند سیستم بتن آرمه و استفاده از بتن و آرماتور در کنار هم بود. در آن سال‌ها ساخت و ساز با بتن آرمه چه در اروپا و چه در آمریکا مخصوصا سال‌های ۱۸۷۸ رونق بسیاری یافت.

میلگرد یا Rebar  چیست؟

میلگرد میله‌ی فولادی تقویت شده به صورت لوله‌ای نازک با مقطع دایره است، که برای ساخت و ساز با بتن استفاده می‌شود. میلگرد عمدتا در شاخه‌های ۱۲ متری به بازار عرضه می‌شود. این میله‌ی بلند را می‌توانیم به اندازه و شکل مورد نیاز برش و یا خم بکنیم. دو نوع اصلی آن ساده و آجدار است، که تفاوت این دو درسطح روی میلگرد است، نوع آجدار آن به دلیل این‌که با بتن درگیری بیشتری ایجاد می‌کند در سازه‌های بتن آرمه بیشتر استفاده می‌شود. هدف اصلی میلگرد تقویت سازه است

میلگرد جزء جدایی ناپذیر ساخت و سازهای بتنی شده است، به دلیل ضعف ذاتی بتن در کشش، میلگرد به صورت موثر توانسته است ماهیت شکننده گی بتن و این ضعف را به خوبی حل کند. با این تفاسیراستفاده از میلگرد در ساخت و ساز جزء ضرورت است، زیرا استحکام و تقویت سازه بتنی را تضمین می‌کند. میلگرد آجدار مقاومت مطلوبی در برابر کشش و تنش برشی دارد.

کاربرد‌های میلگرد در سازه

میلگرد در داخل سازه‌های بتنی قرار میگیرد به طوری طراحی می‌شود که در هنگاه وارد شدن تنش و بار به سازه تنش را جذب کرده و از ترک‌خوردن بتن جلوگیری می‌کند. میلگرد به صورت گسترده‌ای در قسمت‌های مختلف سازه نقش‌ مهمی ایفا می‌کند. در شروع ساخت و ساز، از میلگرد در مقاومت و پایداری سازه، شمع‌ها و پی‌ها استفاده می‌شود. به صورتی‌که وقتی ساخت یک پروژه استات زده می‌شود میلگرد جزء لاینفک مراحل مختلف آن خواهد بود هم‌چنین در ساخت سقف، ستون، دال‌ها، دیوار‌های برشی، از میلگرد آجدار استفاده می‌شود.

اسپیرال (دورپیچ)

طبق ضوابط  از میلگرد ساده در اسپیرال ( دورپیچ‌ها) فقط مجاز به استفاده هستیم. امروزه تقریبا ساخت و سازها در تمام شهر‌ها تحت سلطه‌ی بتن و میلگرد هستند. از آسمان خراش‌ها تا کوچکترین خانه‌ مسکونی که در فضای شهری مشاهده می‌کنیم از میلگرد در ساخت آن استفاده شده است.

انواع میلگرد

آرماتورهای فولادی شامل میلگردها و سیم ها می‌شوند. از لحاظ ساخت  میلگرد‌های فولادی به سه دسته تقسیم می‌شوند، آرماتور‌های گرم نوردیده  و در مقابل آرماتور‌های سرد نوردیده و سیم‌های فولادی را شامل می‌شوند و در آخر فولاد گرم اصلاح شده یا فولاد ویژه که با عملیات مکانیکی مانند گرم کردن و حرارات دادن آرماتور‌های گرم نوردیده ساخته شده اند. آرماتور‌ها از لحاظ رویه، در دو نوع ساده و آجدار تولید می‌شوند که به نسبت محل استفاده در ساختمان و با نظر طراح انتخاب می‌شوند.

برای انتخاب آرماتور مورد نظر طراح باید سه مورد را در نظر بگیرد، مشخصات فیزیکی آرماتورها، الزامات لازم برای دوام آرماتور و مشخصات مورد نیاز، که در طراحی مشخص می‌شود. هر آرماتور یا همان میلگرد دارای مقاومت‌های متفاوتی از لحاظ تنش تسلیم، خم پذیری، ویژگی کششی، جوش پذیری، مقاومت تسلیم است. با توجه به مقاومت‌های متفاوت انواع آرماتور و تنش تسلیم (fy) متفاوت، آرماتور را با توجه به این عامل نیز تقسیم می‌کنند. که در جدول زیر عدد بعد از C نشاندهنده‌ی تنش تسلیم میلگرد است.

پوشش بتن روی میلگرد

میلگرد فولادی نیز در صورت شرایط خاصی دچار خوردگی می‌شود. در صورت نبودن پوشش کافی روی میلگرد، میلگرد حتی مقاومت لازم در برابر آتش را نیز نخواهد داشت. براساس مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان‌های بتن آرمه) اخرین ویرایش موجود (۱۳۹۹) پوشش بتن روی میلگرد را در جدول زیر به طور کامل عنوان کرده اند و همچنین برای اطلاعات درباره‌ی میلگرد‌ها چه به صورت طولی و چه به صورت عرضی و خاموت‌ها تنگ ها و همچنین فواصل لازم  باید به این مبحث مراجعه کنیم.

میلگرد در برابر آلمینیوم

در مکان‌هایی که احتمال خورندگی مخصوصا در صورت استفاده از قطعات آلمینیومی است، باید برای جلوگیری از واکنش بتن و فولاد با آلمینیوم  جلوگیری شود زیرا بتن و میلگرد در صورت مجاورت با آلمینیوم همیشه خورندگی می‌دهند، مگر در صورت استفاده از روکش اپوکسی. میلگرد با روکش اپوکسی برای مقاومت در برابر خوردگی طراحی شده است، به ویژه در محیط هایی که قرار گرفتن در معرض رطوبت یا مواد شیمیایی رایج است. میلگردی که با مواد اپوکسی پوشیده شده، به عنوان یک مانع محافظ در برابر عناصر خورنده عمل خواهد کرد. این نوع میلگرد‌ها معمولاً در پل ها، سازه های دریایی و سایر پروژه های تحت شرایط سخت استفاده می‌شوند.

مزایای استفاده از میلگرد در ساخت سازه‌ها چیست؟

1. حد تسلیم بالا
2. مقاوم در برابر زلزله
3. قابلیت بازیافت و بازگشت به طبیعت
4. شکل‌پذیری مناسب
5. استحکام عالی
6. مقاومت کششی مناسب
7. سازگاری با سازه
8. مونتاژ و نصب آسان

در مقاله بعدی سازه‌ی بتن آرمه و نباید‌های میلگرد‌های مصرفی در این سیستم سازه‌ای را با توجه به ضوابط طراحی وآیین نامه‌های موجود برررسی می‌کنیم.