علت استفاده از میلگرد در بتن چیست؟
بتن‌ها به عنوان یکی از مصالح ساختمانی مهم، در سراسر جهان به کار می‌روند. همان‌طور که می‌دانید اصلی‌ترین فاکتور در ساختمان‌سازی مقاومت و استحکام آن بوده که لازم است مهندسین توجه خاصی به این موارد داشته باشند. علت استفاده از میلگرد در ساختمان‌سازی نیز می‌تواند بالا بردن مقاومت کششی و همچنین افزایش استحکام باشد. درواقع میلگرد و بتن به عنوان عضو مکمل در ساختمان‌سازی عمل کرده و در برابر فشارهای مختلف و تنش‌ها در طولانی مدت، مقاومت بالایی از خود نشان میدهند.
به این ترتیب، میلگرد که فولادی کربنی است، ویژگی‌های انبساطی حرارتی مشابهی با بتن دارد و می‌تواند به صورت مکملی، ضعف‌های یکدیگر را برطرف سازند و فشارهای وارده را تحمل کرده و ساختمانی مقاوم و بی‌عیبی را ایجاد کنند. برای آشنایی بیشتر با این مواد ساختمانی مهم، در ادامه با ما همراه شوید.
برای دریافت قیمت میلگرد و مشاوره رایگان، و همچنین قیمت میلگرد آجدار، قیمت میلگرد ساده با کارشناسان ما تماس بگیرید.
اهمیت استفاده از میلگرد در بتن
مهم‌ترین ویژگی بتن مقاومت فشاری بسیار زیاد آن است که برای قطعه‌های تحت فشار مانند ستونها به کار میرود اما بهتر است بدانید که بتن‌ها مقاومت کششی پایینی داشته و در برابر شکنندگی بسیار ضعیف هستند و منافذ داخلی آن‌ها به آسانی ترک می‌خورند؛ به همین دلیل برای جلوگیری از این مشکل لازم است تقویت شوند تا سازه‌ها استحکام بالایی داشته باشند. افزودن آرماتورهای بتن مانند میلگردها، الیاف، مش، سیم و مواد شیمیایی برای جبران ضعف بتن‌ها و افزایش مقاومت کششی به کار می‌روند. میلگردها مقاومت کششی بسیار بیشتری برای بتن ایجاد میکنند و به یکپارچگی سازه و همچنین توزیع وزن آن کمک کرده و از آسیب ساختار بتن جلوگیری میکنند.
با افزودن میلگرد به بتن، مقاومت آن افزایش یافته و در نتیجه بتن مسلحی ایجاد میشود. به عبارتی دیگر در صورتی که میلگرد به بتن اضافه نشود، بر اثر فشار بیش از اندازه وارد شده، بتن دچار ترک و در نهایت شکستگی میشود و استحکام طولانی مدتی در سازه‌ها به وجود نمی‌آید.
اگر بخواهیم دیگر موارد اهمیت استفاده از میلگرد در بتن را بیان کنیم، مقاومت بالا در مقابل شرایط جوی نامساعد را خواهیم داشت، به این ترتیب در هنگام بروز اتفاقات ناگوار مانند آتشسوزی و یا آب و هوای نامساعد و رطوبت بیش از اندازه، مقاومت سازه‌ها افزایش می‌یابد و ساختمان تخریب نمی‌شود. همچنین می‌توان علت استفاده از میلگرد در ساختمان‌سازی را اشتراکات فراوان در خواص مکانیکی و فیزیکی فولاد و بتن دانست، این دو مواد چسبندگی بسیار خوبی دارند و زمانی که فشار بالایی وارد میشود، چسبندگی بیشتر شده و از بروز حادثه جلوگیری میکنند. ضریب انبساط حرارتی هر دو یکسان بوده و در نتیجه تنش‌های اولیه‌ای ایجاد نمی‌شود. به بیانی دیگر، میلگردها سازه بتنی که مستعد انقباض و انبساط هستند را در کنار هم نگه می‌دارد.
انواع میلگرد مورد استفاده در بتن
میلگردها با روش‌های مختلفی مانند سخت شده با گرمایش، نورد شده در گرما و… تولید میشوند و به دو صورت کلی ساده و تغییر شکل یافته مورد استفاده قرار می‌گیرد. میلگردهای ساده برآمدگی ندارند و در حالتی که فولاد بایستی به داخل بتن بلغزد، استفاده میشود. در حالی‌که میلگردهای تغییر شکل یافته برآمدگی‌هایی برای ایجاد پیوند با بتن دارد. در زیر انواع میلگردها را بر اساس شکل ظاهری معرفی کرده‌ایم، بهتر است بدانید که هر کدام از میلگردها کاربرد خاص خود را دارند، از این‌رو لازم است بر اساس شرایط آب و هوایی و اقلیمی، بودجه، نوع بتن، کاربری ساختمان و … گزینه مناسبی را تهیه کنید.
1- میلگرد ساده
پرمصرف‌ترین و محبوب‌ترین نوع میلگرد، مدل ساده آن است که نرمه نیز نام دارد و سطح مقطع آن، دایره‌ای بوده و به صورت کامل صاف است. از کاربرد این نوع میلگرد می‌توان به پیشگیری از ترک خوردگی و جمع شدگی بتن در ساخت درز برای فرودگاه‌ها و خیابان‌ها اشاره کرد. جای‌گذاری میلگرد ساده نیز به این صورت است که در بین بتن‌ها قرار می‌گیرد و از ترک خوردگی جلوگیری می‌کند. این میلگرد به راحتی برش خورده و خم میشود و همچنین اتصال بین میلگرد و بتن محکم نیست، به همین دلیل در ساختن سازه‌هایی مانند پل که سنگین هستند، کاربرد ندارد.
2- میلگرد آجدار
سطح مقطع میلگرد آجدار چند ضلعی و یا دایره‌ای بوده و زبری خاصی به اسم آج دارد، این قسمت باعث چسبندگی با بتن شده و به اصطلاح در بتن گیر می‌افتد. دلیل استفاده از میلگرد در ساختمان‌سازی استحکام بیشتر آن بوده و در منطق زلزله‌خیز به کار می‌روند. بهتر است بدانید که این میلگرد دارای دو نوع میلگرد آجدار ترمومکانیکی TMT و آجدار مقاومت بالا HSD است.
نوع ترمودینامیکی به دلیل ساخته شده در دمای بالا، مقاومت بسیار بیشتری را در برابر حرارت بالا، زلزله، نیروهای کششی و فشاری، زنگ زدگی و… دارند. میلگردهای آجدار مقاومت بالا فقط جهت استفاده در بتن بوده و به شکل مارپیچی هستند. این میلگرد در هنگام استفاده در بتن، به راحتی خم میشود. کاربرد میلگردهای مقاومت بالا در سازههای سنگین مانند پلها، ساختمانهای تجاری و صنعتی، است، زیرا خاصیت جوش‌پذیری بالایی دارد.
3- میلگرد آجدار پیچیده
با پیچاندن میلگرد آجدار، این نوع میلگرد ایجاد میشود و در حالت کلی به سه نوع گرید A2، A3 و A4 تقسیم میشود. این میلگردها بیشترین مصرف را در صنعت داشته و در بین آن‌ها A3 پرمصرف‌ترین است.
انواع میلگرد به کار رفته در بتن (از نظر مقاومت)
میلگرد فولاد کربن در بتن
متداول‌ترین میلگردی که در بتن استفاده میشود، فولاد کربن بوده که نیازمند بودجه کمتری بوده و استحکام زیادی دارد، اما توجه داشته باشید که در معرض عناصر به آسانی خورد میشود.
پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه
این میلگرد که به میلگرد فایبرگلاس معروف است، جایگزین مناسبی برای میلگرد فولادی سنتی بوده و استحکام کششی بالایی دارد. این میلگرد هرگز خورد نمی‌شود، زیرا از یک رزین پیچیده‌شده با فایبرگلاس تولید میشود و بسیار قوی و گران است.
میلگرد اروپایی
میلگردی ارزان بوده که از آلیاژ منگنز، کربن و سیلیکون ساخته میشود و نسبت به میلگردهای آمریکایی، قالب‌های متفاوتی دارد.
روکش اپوکسی
این میلگرد که به نوار سبز نیز معروف است، جهت ساخت محیط‌های مرطوب و پلها استفاده شده و مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارد؛ بنابراین علت استفاده از میلگرد در ساختمان‌سازی افزایش مقاومت کششی است.
میلگرد گالوانیزه
همانند میلگرد اپوکسی مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارد، اما بسیار گران‌تر بوده و با استفاده از دو فرآیند آبکاری گرم و سرد و همچنین محلول روی، پوشیده میشود و سدی محافظ ایجاد می‌کند.
میلگرد فولادی ضدزنگ
اگر به دنبال گران‌ترین، مقاوم‌ترین و قوی‌ترین میلگرد هستید، فولاد ضد زنگ را خریداری کنید، این میلگرد در مواقعی استفاده میشود که دسترسی به میلگرد گالوانیزه و اپوکسی غیرممکن باشد، زیرا هزینه بسیار بالایی دارد.
میزان استفاده از میلگرد در بتن
اگر بخواهید به صورت معمول میزان میلگرد را محاسبه کنید، بهتر است به ازای هر متر مربع، 60 تا 67 کیلوگرم میلگرد را در نظر داشته باشید. البته توجه داشته باشید که محاسبه دقیق برای هر پروژه، میزان میلگرد مصرفی در فوندانسیون، سقف‌ها و ستونها است.
محاسبه میلگرد برای پی‌ریزی یا همان فوندانسیون
میلگردها در اغلب موارد به صورت عرضی، طولی و تقویتی به کار می‌روند، درواقع میلگرد طولی در طول محور پی، ردیف بالا و پایین فوندانسیون استفاده میشود. اطلاعات لازم برای محاسبه وزن میلگرد عبارتند از: خم و کاور قسمت ابتدایی و انتهایی میلگرد (کاور به فاصله‌ای که گفته میشود که لازم است میلگرد جهت جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی از قسمت خارجی بتن بگیرد) و طول محور پی. حال برای محاسبه طول محور را از طول میلگرد کم کرده و با حاصل تفریق 2 در طول خم و 2 در طول کاور جمع کنید تا طول میلگردهای طولی و عرضی ساختمان را به دست آورید.
مقدار و دلیل استفاده از میلگرد در ساختمان‌سازی (ستونها و سقف)
مقدار این میلگرد بسته به نوع اسکلت ساختمان متفاوت است. به صورت معمول، در ساختمانهایی که اسکلت بتنی دارند، 12 تا 18 کیلوگرم میلگرد برای ستون لازم است. در صورتی که سقف دال دو طرفه باشد 60 تا 85 کیلوگرم مورد نیاز خواهد بود. مقدار میلگرد مورد نیاز عبارتند از:
برای سقف تیرچه بلوک به ازای هر مترمربع: ۵ تا ۷ کیلوگرم
برای سقف کامپوزیتی به ازای هر مترمربع: ۸ تا ۱۲ کیلوگرم
سقف‌های دال بتنی توپر به ازای هر مترمربع: ۱۰ تا ۱۶ کیلوگرم
میزان میلگرد موردنیاز در انواع اسکلت‌های ساختمانی
بعد از تخمین میلگرد موردنیاز در هر بخش، می‌توان مقدار میلگرد مصرفی در هر مترمربع را به صورت تقریبی محاسبه کرد:
در اسکلت‌های فولادی به ازای هر مترمربع بین ۴۵ تا ۶۵ کیلوگرم میلگرد (در صورتی که قاب خمشی در اسکلت فولادی به کار رود، این مقدار ۶۵ تا ۹۰ کیلوگرم در هر مترمربع خواهد شد) و در اسکلت‌های بتنی ۴۰ تا ۵۵ کیلومتر در هر مترمربع میلگرد لازم است (اگر از قاب خمشی و دیوار برشی استفاده شود، این مقدار ۳۵ تا ۴۵ کیلوگرم خواهد شد)
نقش میلگرد در مقاومت ساختمان
همان‌طور که در موارد بالا توضیح دادیم، میلگرد نقش بسیار مهمی در ساخت‌وسازها دارد و علت استفاده از میلگرد در ساختمان‌سازی افزایش مقاومت بتن است، زیرا این محصول که جنسی فولادی دارد، برای استحکام و تقویت بتن در برابر فشارها و ضربه‌ها است که فاکتور اصلی در ساختمان‌سازی به حساب می‌آید. میزان فولاد به کار رفته در این میلگردها متفاوت است و دارای تنوع بسیار زیادی بوده و به شکل آجدار ساخته میشود. این آج‌ها میلگرد را در داخل بتن محکم کرده و باعث مقاومت بسیار زیادی در برابر هرگونه ضربه و فشار میشود.
بتن به تنهایی زیر فشارهای وارد به ساختمان به خوبی عمل می‌کند، اما در حالتی که به قسمت مرکز آن فشاری وارد شود، به راحتی می‌شکند، برای روشن شدن موضوع به این مثال توجه کنید:
یک تیر بتنی در اسکلت بتن قرار دارد، این تیر توسط ستون‌هایی گرفته شده و در قسمت میانی ستونی وجود ندارد، حال هرگونه فشاری به مرکز وارد شود، این تیر شکسته خواهد شد، در این صورت برای جلوگیری از شکستگی و ایمنی بیشتر از میلگردهای آجدار استفاده میشود، به این ترتیب میلگردهای آجدار مسلح با تیر بتنی ترکیب شده و باعث تقویت و افزایش استحکام بتن میشود، در واقع دلیل استحکام بتن، جذب و خنثی کردن ضربه‌ها توسط میلگرد است.
جمع‌بندی
برای داشتن ساختمانی امن و مقاوم لازم است از ترکیب میلگرد و بتن استفاده شود. در واقع تصور ساختمانی بدون میلگرد و آرماتور غیر ممکن بوده و امنیت ساکنان ساختمان به خطر می‌افتد، از این‌رو علت استفاده از میلگرد در ساختمان‌سازی را افزایش استحکام و مقاومت ساختمان می‌دانند، میلگردها برای تقویت بتن اضافه شده و سازه‌ها را در مقابل نیروهای کششی مقاوم می‌کند. گاهی مواقع میلگرد مورد نیاز به دلیل کاربردی که دارد، ممکن است قیمت کمتری داشته باشد، و این به معنی کیفیت پایین نیست، با خرید میلگردهای ارزان استاندارد و باکیفیت از کارخانه‌های معتبر می‌توانید از بسیاری پیامدهای مخرب در پروژه‌ها جلوگیری کنید.
میلگردها را از نظر شکل ظاهری به سه قسمت ساده، آجدار و کلاف یا همان آجدار پیچیده تقسیم کرده و هر کدام را برای موارد خاصی به کار می‌برند، به این ترتیب هیچ کدام به دیگری برتری نداشته و در موارد خاص خود به کار میرود. از نظر نوع مقاومت نیز، میلگردها را در 6 نوع مختلف اروپایی، اپوکسی، فایبر گلاس، فولاد ضد زنگ، فولاد کربن و گالوانیزه خواهید داشت. حال شما می‌توانید بر اساس نیاز و کاربرد ساختمانی، گزینه مناسبی را از سایت مهر استیل انتخاب کنید.
سوالات متداول
ممکن است سوالاتی احتمالی در مورد دلیل استفاده از میلگرد در ساختمان‌سازی و انواع میلگرد برایتان پیش بیاید، در زیر پرتکرارترین سوالات را پاسخ داده‌ایم:
هزینه میلگرد استفاده شده در بتن چگونه محاسبه میشود؟
عوامل گوناگونی برای مشخص کردن هزینهها موثر هستند، به عنوان مثال، نوع میلگرد، قیمت میلگرد، کاربری ساختمان، نقشه و طرح سازه، مقدار مورد نیاز و…، با در نظر گرفتن موارد گفته شده، قیمت تعیین میشود.
تفاوت آرماتور با میلگرد چیست؟
میلگردها را به حالتهای گوناگون خم کرده و برش میدهند سپس به هم جوش داده و وصل میکنند تا برای بتنریزی پی ساختمان استفاده کنند. از تغییر شکل دادن میلگردها، اسکلت و سازهای ایجاد میشود که آرماتور نام دارد.
برای ساخت کدام ساختمانها از میلگرد در بتن استفاده میکنند؟
در تمام ساختمانهایی که برای سکونت ساخته میشوند، لازم است میلگرد و بتن ترکیب شده و استفاده شود تا مقاومتی بالا داشته و در مقابل زلزله و عواملی مانند آتشسوزی تخریب نشوند، همچنین در ساختمانهای تجاری و سازههای سنگین مانند پلها نیز این ترکیب فوقالعاده به کار میرود.
