در پروژه‌های عمرانی، استفاده از مصالحی که بتواند مقاومت، ایمنی و استحکام سازه‌ها را تضمین کند، یکی از دغدغه‌های اصلی مهندسان بوده و هست. اگرچه بتن جزو مصالح مقاوم در برابر فشار محسوب می‌شود، اما به‌تنهایی نمی‌تواند در برابر نیروهای کششی و خمشی مقاومت چندانی داشته باشد.
برای جبران این ضعف و افزایش مقاومت و پایداری سازه‌ها و تقویت بتن، از میلگردهای تقویتی استفاده می‌شود. در این مقاله توضیح دادیم که میلگرد تقویتی چیست و درباره کاربردهای آن در ساخت‌وساز و ویژگی‌هایی که آن را به یکی از مهم‌ترین مصالح ساختمانی تبدیل کرده است، صحبت کرده‌ایم.
میلگرد تقویتی (به انگلیسی Reinforcing Bar و به اختصار Rebar)، میلگردی از جنس فولاد باکیفیت است که معمولاً درون بتن (بیشتر در نواحی تحت کشش مانند زیر دال‌ها یا تیرها) به کار می‌رود و مقاومت آن را در برابر فشارهای کششی و خمشی افزایش می‌دهد.
از نظر ظاهری، این میلگردها معمولاً به‌صورت آجدار تولید می‌شوند؛ وجود آج روی سطح میلگرد باعث افزایش چسبندگی آن به بتن شده و از لغزش یا جدا شدن میلگرد درون بتن جلوگیری می‌کند. پس می‌توان این‌طور گفت که بدون میلگرد تقویتی، سازه‌های بتنی از استحکام کافی برخوردار نیستند.
منظور از نیروی کششی، نیرویی است که دو سر یک جسم را در جهت مخالف می‌کشد؛ برای مثال اگر دو نفر، از دو طرف، یک طناب را به سمت خود بکشند، طناب تحت نیروی کششی قرار می‌گیرد و ممکن است پاره شود. بتن هم در برابر این نوع نیرو مقاومت کمی دارد و ممکن است ترک بخورد. نیروی خمشی هم زمانی ایجاد می‌شود که عضوی از سازه تحت فشار از یک سمت و کشش از سمت دیگر قرار بگیرد. ترکیب این وضعیت‌ها باعث ایجاد خمش می‌شود. اگر سازه در برابر این نیرو مقاوم نباشد، دچار شکست یا تغییر شکل می‌شود.
پیش از انتخاب و استفاده از میلگرد تقویتی در سازه‌های بتنی، آشنایی با ویژگی‌های فنی و عملکردی آن اهمیت زیادی دارد. در ادامه، مهم‌ترین ویژگی‌های این نوع میلگرد را مرور می‌کنیم.
مقاومت تسلیم (fy) میلگردها معمولاً بین 300 تا 600 مگاپاسکال (بسته به نوع میلگرد، مانند A2، A3 یا A4) است. این ویژگی باعث می‌شود میلگرد بتواند تنش‌های کششی ناشی از بارهای خمشی یا زلزله را بهتر تحمل کند و بدیهی است که قیمت میلگرد در این شرایط نیز بیشتر شود.
میلگردهای آجدار (دارای برجستگی‌های سطحی) چسبندگی بالایی با بتن ایجاد می‌کنند. آج‌ها باعث افزایش اصطکاک و قفل‌شدگی مکانیکی بین میلگرد و بتن می‌شوند و مانع لغزش میلگرد در بتن شده و انتقال مؤثر نیرو بین آن‌ها را بهبود می‌بخشد.
میلگرد تقویتی دارای خاصیت شکل‌پذیری است؛ به این معنا که پیش از گسیختگی، می‌تواند تغییر شکل قابل‌توجهی از خود نشان دهد. این ویژگی موجب می‌شود سازه در برابر بارهای دینامیکی مانند زلزله عملکرد بهتری داشته باشد و با تغییر شکل محسوس، نوعی هشدار اولیه پیش از شکست کامل ایجاد کند.
میلگردهای تقویتی توانایی تحمل بارهای تکراری و متناوب (مانند بار ترافیک در پل‌ها) را بدون کاهش قابل‌توجه مقاومت دارند. داشتن این قابلیت برای سازه‌هایی که تحت بارهای دینامیکی قرار دارند (مانند پل‌ها و پارکینگ‌ها) ضروری است.
میلگردهای تقویتی در انواع مختلف آجدار، ساده، اپوکسی، گالوانیزه، استیل ضد زنگ و با قطرهای متنوع (از 6 تا 50 میلی‌متر) تولید می‌شوند. این تنوع، امکان انتخاب میلگرد مناسب برای شرایط محیطی و سازه‌های مختلف را فراهم می‌کند. برای مثال:
میلگردهای معمولی (فولاد کربنی) در محیط‌های مرطوب مانند مناطق ساحلی ممکن است دچار زنگ‌زدگی شوند. اما میلگردهای با پوشش اپوکسی، گالوانیزه یا استیل ضدزنگ مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند. این ویژگی طول عمر سازه را در شرایط محیطی سخت افزایش می‌دهد و از تخریب بتن ناشی از زنگ‌زدگی میلگرد جلوگیری می‌کند.
میلگردهای فولادی تا دماهای بالا (حدود 500-600 درجه سانتی‌گراد) مقاومت خود را حفظ می‌کنند، اما در دماهای بالاتر (مانند آتش‌سوزی) مقاومت آن‌ها کاهش می‌یابد. برای همین در طراحی سازه‌های مقاوم در برابر حریق، پوشش بتنی کافی یا استفاده از مواد عایق برای محافظت از میلگرد ضروری است.
برخی میلگردها (مانند میلگردهای با درصد کربن پایین) قابلیت جوش‌پذیری خوبی دارند، که امکان اتصال میلگردها به یکدیگر یا به المان‌های فلزی را فراهم می‌کند.
میلگردها به‌صورت شاخه‌ای (معمولاً 12 متری) یا کلاف (برای قطرهای کوچک) عرضه می‌شوند و قابلیت برش، خم‌کاری و شکل‌دهی دارند. این ویژگی امکان استفاده از میلگرد در اشکال مختلف سازه‌ای (مانند خاموت، حلقه، میلگردهای طولی یا شبکه‌های مش) را فراهم می‌کند.
میلگردها از نظر شکل و ظاهر انواع مختلفی دارند؛ در ادامه به توضیح اجمالی انواع میلگرد تقویتی می‌پردازیم:
میلگردهای تقویتی، بسته به نوع آن، در بیشتر ساختمان‌ها و پروژه‌های عمرانی کاربرد دارند. در ادامه به بخشی از مهم‌ترین کاربرد میلگرد تقویتی خواهیم پرداخت:
برای محاسبه مقدار میلگرد تقویتی مورد نیاز در یک پروژه سازه‌ای، به ۲ روش می‌توانید عمل کنید:
روش اول: محاسبه دستی با استفاده از فرمول
مهندسان سازه با تکیه بر تجربه و اصول طراحی، ابتدا تعداد و ابعاد میلگردهای مورد نیاز را بر اساس نقشه‌های اجرایی تعیین می‌کنند. سپس با استفاده از فرمول زیر، وزن کل میلگرد تقویتی مورد نیاز برای یک پروژه را محاسبه می‌کنند:
وزن کل میلگرد تقویتی = تعداد میلگرد تقویتی * وزن یک میلگرد تقویتی * طول یک میلگرد تقویتی
این روش برای برآورد تقریبی وزن و هزینه میلگردهای مصرفی پروژه بهتر است و معمولاً در مراحل اولیه طراحی یا برآورد بودجه مورد نیاز، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
روش دوم: استفاده از نرم‌افزارهای مهندسی
برای محاسبه دقیق‌تر و حرفه‌ای‌تر، می‌توانید از نرم‌افزارهای تخصصی مانند ETABS یا SAP2000 استفاده کنید. این نرم‌افزارها با دریافت اطلاعاتی مانند بارهای وارده، نوع سازه، مشخصات مصالح و ابعاد المان‌ها، مقدار دقیق میلگرد تقویتی مورد نیاز در بخش‌های مختلف سازه را محاسبه و گزارش می‌کنند. استفاده از این ابزارها در پروژه‌های بزرگ و حساس به‌ویژه در طراحی سازه‌های ضد زلزله یا با کاربری خاص بسیار رایج و ضروری است.
در این مقاله گفتیم که میلگرد تقویتی یکی از اجزای اصلی و تأثیرگذار در سازه‌های بتنی است که نقشی حیاتی در افزایش مقاومت، ایمنی و پایداری سازه ایفا می‌کند. ناگفته نماند که انتخاب صحیح نوع میلگرد و رعایت استانداردهای فنی متناسب با نیاز هر پروژه، از عوامل اساسی در اجرای سازه‌های بتنی به‌شمار می‌رود. در نهایت، اگر برای پروژه‌های عمرانی خود قصد تهیه میلگرد تقویتی دارید، می‌توانید برای اطلاع از قیمت آهن آلات، به سایت فولادسل مراجعه کنید.
نظری ثبت نشده است.
وقتی صحبت از ساخت و ساز می‌شود، اولین چیزی که به ذهن هر مهندس…
انواع تیرچه‌ها از اجزای اصلی در اجرای سقفها در حوزه ساختمانسازی به شمار میآیند…
هیچکس بهتر از پیمانکاران و مهندسان باتجربه نمیداند که انتخاب اجزای سازه تا چه…
به هر سازه فارغ از نوع و ابعاد آن، بارهای متعددی وارد می‌شود که…