انواع میلگرد و مشخصات  آنها

برای مقاومت سازی، سازه ها و ستون های بتنی در مقابل نیروهای کششی و تحمل آن، معمولا از (میلگرد) میله های فولادی یا آهنی به کار می برند. میلگرد در مقابل نیروهای فشاری استقامت و استحکام بالایی دارد،  ولی در مقابل نیروهای کششی عامل شکستن بتن می باشند.

از دهه هفتاد میلادی میلگرد را در سازه های بتنی  بعنوان تقویت کننده مورد استفاده قرار گرفت. با این حال میله های تقویتی مسطح نیز موجود می باشد که بعنوان تقویت کننده سطوح افقی مانند قسمت های مختلف پل ها و جاده ها کاربرد دارند.

دسته بندی فولاد میلگرد

 فولاد میلگرد در جاهای مختلف دنیا با استانداردهای مختلفی تولید می‌شوند و نامگذاری می شود.در هر استانداردی طبقه‌بندی مشخصی در ارتباط با خواص مکانیکی فولادها وجود دارد. در ایران قسمت عمده فولادهای میلگرد که توسط کارخانه ذوب آهن اصفهان تولید می‌شوند با استاندارد روسی مطابقت دارند. فولادی که در ایران تولید می‌شود (طبق استاندارد روسی) به سه گروه‌ فولاد نوع A-1، فولاد نوع A-2 و فولاد نوع A-33 تقسیم می‌شود.

  1. فولاد A-۱ از نوع صاف بوده و مقاومت تسلیم و مقاومت کششی (تنش گسیختگی) آن به ترتیب ۲۴۰۰ و ۳۶۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع می‌باشد.
  2. فولاد A-2 از نوع آجدار با مقاومت تسلیم ۳۴۰۰ و مقاومت کششی ۵۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع است.
  3. فولاد A-3 نیز از نوع آجدار با مقاومت تسلیم ۴۰۰۰ و مقاومت کششی ۶۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع است.

از نظر تنوع قطر میلگردها نیز استانداردهای تولیدکنندگان متفاوت است. در سیستم روسی که در کارخانجات ذوب آهن اصفهان مورد استفاده است میلگردها تا قطر ۴۰ میلیمتر ساخته می‌شوند.

تنها روش مجاز و قابل استفاده برای جوشکاری میلگردها به یکدیگر جوشکاری فورجینگ سر به سر میلگرد است که با استفاده از اعمال فشار حین حرارت دادن با گاز اکسیژن و استیلن صورت می‌پذیرد.

‌میلگرد A1‌

میلگرد A1 با تنش جاری ۲۳۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و  تنش گسیختگی ۳۸۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تغییر شکل نسبی پلاستیکی (در زمان گسیختگی) ۲۵ درصد به عنوان میلگرد نرم شناخته شده و عمدتاً بصورت صاف و بدون آج است. این میلگرد برای آهنگری، تغییر شکل و انجام عملیات جوشکاری بر روی آن مناسب است. ‌بطور کلی به عنوان یک میلگرد داکتیل شناخته می‌شود.

‌میلگرد A2 ‌

این نوع میلگرد با تنش جاری ۳۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش گسیختگی ۵۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تغییر شکل نسبی پلاستیکی (در زمان گسیختگی) ۱۹ درصد به عنوان میلگرد نیمه خشک (ترد) و نیمه نرم شناخته شده که به صورت آجدار و عمدتاً آج فنری شکل است. میلگرد A2 برای عملیات ساختمانی و خصوصاً خاموت زنی مناسب بوده و انجام عملیات جوشکاری بر روی آن در صورت اجبار میسر بوده ‌که البته توصیه می‌شود در صورت امکان از جوشکاری آن پرهیز شود.

‌میلگرد A3‌

میلگرد A3 با تنش جاری ۴۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش گسیختگی ۶۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تغییر شکل نسبی پلاستیکی (در زمان گسیختگی) ۱۴ درصد به عنوان‌ میلگرد خشک (ترد)، مناسب عملیات‌ ساختمانی بوده که بصورت آجدار و عمدتا آج جناقی است. اکیداً برای آهنگری و تغییر شکل‌های فراوان با زوایای تند مناسب نبوده و همچنین به هیچ وجه عملیات جوشکاری بر روی آن مجاز نیست.

میلگردهای مختلف بر اساس استاندارد و آنالیز کنونی

  • میلگرد س ۲۴۰ (میلگرد ساده)
  • میلگرد آج ۳۴۰ (میلگرد آجدار مارپیچ)
  • میلگرد آج ۴۰۰ (میلگرد آجدار جناقی)
  • میلگرد آج ۵۰۰ (میلگرد آجدار مرکب)

در حال حاضر تمام میلگردهای بازار تابع چنین استانداردی هستند.

‌وقتی نام ‌میلگرد A2‌ را می‌شنوید بدانید که منظور همان ‌میلگرد آج ۳۴۰‌ است و منظور از ‌میلگرد A3‌، همان ‌میلگرد آج ۴۰۰‌ است. فقط نام‌ها ثابت مانده ولی آنالیز و استاندارد آنها کاملاً متفاوت است.

چگونه میلگرد ‌آج ۳۴۰‌ و میلگرد ‌آج ۴۰۰‌‌ را تشخیص دهیم؟

در ‌‌آج ۳۴۰‌، آج‌ها با زاویه ۴۵ درجه و بصورت مارپیچی است.‌در ‌آج ۴۰۰‌ زاویه آج‌ها ۴۵ درجه است ولی اگر از روبرو به میلگرد نگاه کنید، آج‌ها به صورت جناقی (هفت و هشت) است.

خواص مکانیکی میلگردها چیست؟ – تست کرنش و کشش و خمش

تنش تسلیم

حداکثر نیرویی است که به میلگرد وارد‌ و میلگرد دچار تغییر شکل دائمی نمی‌شود. اگر مقدار نیرو افزایش یابد، میلگرد بحالت اولیه بر نمی‌گردد و برای همیشه تغییر شکل می‌دهد. خاصیت برگشت پذیری را ‌خاصیت الاستیکه‌ و خاصیت برگشت ناپذیری را ‌خاصیت پلاستیک‌ می‌نامند. در طراحی‌ها، ملاک انتخاب میلگرد، مقدار تنش تسلیم است. به همین خاطر است که بخاطر همین خاصیت بسیار مهم، مقدار تنش تسلیم در نامگذاری میلگردها سهیم است. در میلگرد آج ۳۴۰‌،‌ حداقل تنش تسلیم این میلگرد، ۳۴۰ مگاپاسکال (MPA) است. ‌

مقاومت کششی

مقاومت کششی، بیشترین نیروی کششی است که جسم قبل از شکست تحمل می‌کند. واحد آن، ‌پوند بر اینچ مربع‌ است. خاصیت مقاومت کششی میلگردها را می‌توان با عملیاتی همچون آلیاژکاری، سردکاری،‌ یا عملیات حرارتی افزایش داد. عبارات متشابهی که برای مقاومت کششی بکار گرفته می‌شود شامل استحکام کششی – تاو کششی– Tensie Strength‌.‌ در آزمون کشش و ازدیاد طول نسبی، میزان انعطاف پذیر بودن و یا شکننده بودن میلگرد مشخص می‌شود.

انواع کاربرد میلگرد ( آرماتور )‌ در بتن

میلگردها به شکل‌های مختلف در اعضای بتنی مسلح مورد استفاده قرار می‌گیرند که معمولاً در نقشه‌های سازه‌ای‌، بطور دقیق تریسم میشوند. کاربردهای مختلف آنها را در زیر ذکر میکنند.

میلگرد راستا‌

برای افزایش مقاومت کششی بتن

خاموت

برای جلوگیری از بیرون زدگی آرماتورهای طولی در اثر کمانش و تحمل نیروهای برشی و جلوگیری از گسترش ترک‌.

سنجاقی

برای تقویت مقاومت برشی خاموت‌ها و اتصال کامل بین میل گردهای طولی و خاموت

خرک

برای قرار دادن دو شبکه‌ی متوالی افقی با فاصله‌ی معین در داخل قالب (‌در بتن ریزی‌های کف و فونداسیون‌)

رکابی

برای در امتداد نگه داشتن آرماتورهای طولی یا عمودی در بتن ریزی دیوارها و دال‌ها (‌به شکل حرف u‌) یا بین دو سفره آرماتور (شبکه مش‌بندی)

ادکا

برای تحمل لنگرهای منفی در تکیه‌گاه‌های تیر و برای تحمل نیروهای برشی

میلگرد گذاری شالوده‌ها

در عمل میلگردها به صورت شبکه‌ای در کف شالوده قرار داده می‌شوند (‌با احتساب فاصله‌ی پوشش بتن‌) برای ایجاد چسبندگی بیشتر و انتقال مناسب‌تر نیرو بین فولاد و بتن در کناره‌های فونداسیون‌، میلگرد شبکه با خم ۹۰ درجه به طول معین‌، شکل داده می‌شود.

با توجه به میزان بار و عمق فونداسیون سیستم میلگرد گذاری در آنها می‌تواند به صورت شبکه‌های تحتانی ‌یا ترکیبی از شبکه‌های تحتانی و فوقانی باشد.

برای حفظ فاصله‌ی مناسب بین دو شبکه از خرک (‌میلگرد خم شده به صورت تکیه گاه‌) استفاده می‌شود.