میلگرد یا آرماتور یکی از پرکاربردترین و مهم‌ترین مصالح ساختمانی محسوب می­شود. به همین دلیل، با آگاهی کامل و جامع از مشخصات این محصول می‌توان مناسب‌ترین نوع آن را برای پروژه خود انتخاب کنید. کاربرد اصلی میلگرد در بالا بردن مقاومت کششی بتن در ساختمان یا هر سازه دیگری خواهد بود. از طرفی میلگرد تأثیر قابل توجهی در بالا رفتن استحکام ساختمان در حوادثی همچون زلزله و آتش‌سوزی به­‌همراه دارد.

سوالی که در این بین پیش می‌آید این است که چگونه می‌توانیم مشخصات میلگرد را تشخیص دهیم. پاسخ به این سوال هدف اصلی از نگارش این مطلب است که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

اهمیت مشخصات فنی میلگرد

میلگرد یکی از متنوع‌ترین مصالح ساختمانی مورد استفاده در دنیا است. به دلیل همین تنوع نیز، با آگاهی و شناخت کامل این محصول می‌توان بهترین نوع آن را برای استفاده در پروژه‌های ساختمانی و عمرانی انتخاب نمود. علی‌رغم اینکه جنس پایه همه میلگردها یکسان و از جنس فولاد است، اما مشخصات این محصول فقط وابسته به جنس آن نخواهد بود. چراکه عواملی همچون قطر، درصد آلیاژ، نوع آج و غیره هم کیفیت و کارایی میلگرد را تعیین می‌کنند. به‌­عنوان یکی از مثال، یکی از روش­‌های بررسی و ارزیابی میزان مقاومت یک میلگرد، مدول الاستیسیته است؛ که یک خاصیت مکانیکی نسبت تنش بر کرنور محوری است و توسط مهندسان به جهت محاسبه مقاومت یک سازه از آن استفاده می­شود. در راستای کاربرد هرچه بهتر و بهینه­‌تر میلگرد، مطالعه مشخصات فنی آن، اهمیت زیادی خواهد یافت. تمامی موارد ذکر شده برای زمانیست که فرد پس از مشاهده قیمت میلگردبرای خرید این مقطع فولادی اقدام کرده و قصد دارید از مشخصات فنی میلگرد به صورت کامل مطلع شود، به همین سبب در این صفحه به بررسی کامل این مسئله پرداختیم.

مشخصات فنی میلگرد

مقاومت کششی

مقاومت کششی به میزان تحمل یک ماده در برابر شکستن اشاره دارد. بر اساس همین تعریف، میزان مقاومت کششی میلگرد برابر با حداکثر نیروی کششی قابل تحمل این مقطع تا پیش از شکسته شدن خواهد بود. جهت اندازه‌گیری مقاومت کششی از واحد‌های نیوتن بر مترمربع یا کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع استفاده می‌گردد.

قطر میلگرد

اندازه و قطر میلگرد جزء موضوعات بسیار مهمی است که یک مهندس در هنگام انتخاب متریال اولین توجه را به آن خواهد داشت. قطر میلگرد معمولا به­‌صورت میلی­متر بیان می‌شود. قطر، عامل موثری در مقاومت در برابر نیروهای کششی به‌­شمار می‌رود. میلگردهایی که قطر بیشتری دارند، مقاومت بیشتری در برابر نیروهای کششی از خود نشان می‌دهند. لازم به ذکر است که میلگردها به لحاظ قطر به سه دسته ساده، آجدار و صنعتی تقسیم‌بندی می­شوند.

جنس میلگرد

جنس میلگرد موضوع مهم دیگری است که بر اساس آن، میلگردها به چند دسته مختلف تقسیم می‌شوند. میلگردها به‌طور کلی از نظر جنس شامل موارد زیر هستند:

• میلگرد فولاد کربنی
• میلگرد آپوکسی
• میلگرد گالوانیزه
• میلگرد فایبرگلاس
• میلگرد استیل
• میلگرد کامپوزیتی

میلگردهای یادشده علاوه ­بر جنس، از نظر وزن هم با یکدیگر تفاوت دارند و میلگردهای فولاد کربنی، گالوانیزه و استیل وزن بیشتری نسبت به کامپوزیتی، اپوکسی و فایبرگلاس را دارا هستند.

جوش‌پذیری میلگرد

میزان جوش‌پذیری میلگرد به مقدار کربن موجود در ساختار آن بستگی دارد. میلگردی که مقدار کربن آن کمتر از ۵۱ درصد باشد، برای عملیات جوشکاری مناسب خواهد بود. در غیر این­صورت، هرگونه جوشکاری روی آن منجر به شکسته شدن میلگرد شده و سازه مورد نظر از هم فرو پاشیده می‌شود. لذا جوش‌پذیری خاصیت مهمی برای میلگرد محسوب می‌گردد.

ازدیاد طول میلگرد

ازدیاد طول میلگرد به پدیده‌ای اشاره دارد که د­ر­نتیجه تحمیل بارهای کششی، میلگرد در جهت طولی خود افتادگی و انبساط را تجربه می‌کند. این امر به دلیل رفتار الاستیک میلگرد در برابر تنش‌های کششی اتفاق می‌افتد. در­نتیجه طول میلگرد افزایش یافته و برای محاسبه این افزایش از ضریب ازدیاد طولی استفاده می‌شود که به‌­عنوان نسبت تغییر طول به طول اولیه میلگرد تعریف می‌گردد. ازدیاد طول میلگرد در طراحی سازه‌ها و قطعاتی که تحت بارهای کششی قرار می‌گیرند، بسیار مهم بوده و می­بایستی در محاسبات و طراحی مدنظر قرار گیرد.

خمش میلگرد

خمش میلگرد به عملیات تحمیل نیروها و اعمال فشارهای خمشی بر روی میلگرد گفته می‌شود. در این فرآیند، میلگرد تحت اعمال نیرویی قرار می‌گیرد که بر آن اثر گذاشته و سبب انحنای محورش در ناحیه‌ای مشخص خواهد شد.

خمش میلگرد، مهم‌ترین و عمده‌ترین نوع بارگذاری مکانیکی بر روی میلگردها است و در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای تحلیل و طراحی سازه‌ها و قطعاتی که تحت بار خمشی قرار می‌گیرند، نیاز به محاسبات و آزمون‌های خمشی میلگردها وجود دارد تا استحکام و پایداری سازه تضمین گردد.

خستگی میلگرد

خستگی میلگرد به وضعیتی گفته می‌شود که در آن میلگرد به دلیل تکرار بارگذاری‌های متعدد، نقطه ضعف و کاهش استحکام خود را نشان می‌دهد. این پدیده در میلگردها که به‌­صورت مکانیکی بارگذاری می‌شوند، رخ داده و می‌تواند منجر به شکست و خرابی آن گردد.

هر زمانی که میلگرد تحت فشار بارهای مختلف قرار می‌گیرد، تنش‌های داخلی در آن ایجاد می‌شود. در صورت تکرار بارگذاری‌های متعدد، تنش‌ها به­‌صورت تجمعی در آرماتور ایجاد شده و موجب کاهش استحکام و مقاومت آن خواهند شد. این تغییرات در تنش و استحکام میلگرد ممکن است به‌­صورت ناگهانی (شکست ناگهانی) یا تدریجی (کاهش پایدار استحکام) رخ دهند.

رسانایی الکتریکی و مغناطیسی میلگرد

یکی از مشخصات میلگردهای ساده، برخورداری از رسانایی الکتریکی و مغناطیسی آن است. به همین خاطر در برخی از پروژه‌های مهم مانند تأسیسات تحقیقاتی با تجهیزات الکترونیکی یا اتاق‌های تصویربرداری پزشکی بهتر است از میلگردهای پیشرفته‌تری استفاده کرد. میلگرد FRP که از مواد غیر فلزی و الیاف شیشه‌ای ساخته شده است، دارای رسانایی الکتریکی پایین و غیر مغناطیسی است. این محصول در کنار میلگرد فولادی ضد زنگ برای پروژه‌های مذکور، گزینه بسیار مناسبی محسوب می‌شود.

خواص ارتجاعی میلگرد

یکی دیگر از مشخصات میلگرد، خاصیت ارتجاعی آن است که آن را با واحد psi بیان می‌کنند. این مشخصه برای بسیاری از میلگردها بالا بودن میزان ارتجاعی بودن آن‌ها را نشان می‌دهد. از طرفی یکی دیگر از مشخصات فنی میلگرد، نشان دادن خواص کشسانی یکسان تحت بارهای کششی و فشاری خواهد بود.

تنش تسلیم میلگرد

به حداکثر نیرویی که بر واحد سطح می‌توان به میلگرد وارد کرد، تنش تسلیم گفته می‌شود. تنش تسلیم که به‌عنوان یکی از مشخصات میلگرد در نظر گرفته می‌شود، چنانچه نیرو از آن نقطه به بعد افزایش یابد سبب تغییر شکل میلگرد خواهد شد. تا پیش از این نقطه، میلگرد خاصیت ارتجاعی از خود نشان می‌دهد. اما پس از آن برای همیشه تغییر شکل خواهد داد. گفتنی است که تنش تسلیم با واحد ksi نمایش داده می‌شود و برای انواع میلگرد در بازه ۴۰ الی ۱۰۰ ksi قرار می‌گیرد.

تنش گسیختگی میلگرد

تنش گسیختگی در میلگردها به تنشی گفته می‌شود که سبب شکستن آن‌ها می‌شود. این تنش، حداکثر تنشی است که یک میلگرد می‌تواند آن را پیش از اینکه شکست خورده و به دو قسمت تقسیم شود، تحمل نماید. تنش گسیختگی معمولاً با عنوان تنش شکست نیز شناخته می‌شود.

ضریب انبساط حرارتی میلگرد

یکی دیگر از مواردی که جزء مشخصات فنی میلگرد محسوب می‌شود، ضریب انبساط حرارتی آن است که بسیار نزدیک به بتن خواهد بود. به همین خاطر نیز تنش یا انحرافی در زمان سرد یا گرم شدن سازه بتنی در میلگرد رخ نخواهد داد. با این وجود هر میلگرد بسته به آلیاژی که در آن استفاده می‌شود، دارای ضریب انبساط حرارتی مخصوصی است. این ضریب می­بایستی تا جای ممکن به ضریب انبساط حرارتی بتن نزدیک باشد. در غیر این صورت به دلیل مقاومت کششی پایین بتن، بتن دچار ترک‌خوردگی و پوسته پوسته شدن می‌گردد.

مستعد بودن در برابر خوردگی و زنگ زدگی

یکی از مشخصات میلگرد در حالت عادی، مستعد بودن این مقطع فولادی در برابر خوردگی و زنگ زدگی است. این خاصیت به دلیل ساخته شدن میلگرد از فولاد سکوریت ناتمام در میلگرد ایجاد می‌شود. به‌طور معمول، پوشش بتن می‌تواند Ph بالاتر از ۱۲ را فراهم نماید که منجر به جلوگیری از واکنش به خوردگی در میلگرد خواهد شد. چنانچه ضخامت پوشش بتن کم باشد، احتمال خوردگی آن از طریق کربناته شدن سطح و همچنین نفوذ نمک می‌تواند مقاومت میلگرد را با خطر مواجه سازد. از طرفی، پوشش بتنی بیش از اندازه هم می‌تواند سبب ترک در خود بتن شده که آن هم افزایش احتمال خوردگی در میلگرد را در پی خواهد داشت.

تغییر شکل نسبی پلاستیکی

تغییر شکل نسبی پلاستیکی میلگرد، به معنای تغییر شکل این محصول به­‌صورت پلاستیکی در راستای انجام عملیات فرم‌دهی به شکل قابل توجه و بدون شکستن آن است. این عملیات ممکن است به منظور تغییر قطر، طول، شکل هندسی یا خواص مکانیکی میلگرد انجام گیرد.

برای انجام تغییر شکل نسبی پلاستیکی میلگرد، آن را به­‌صورت گرم یا سرد (در دماهای بالاتر و پایین‌تر از دمای نرمال) تحت فشار، کشش، خمش، پرس و یا ترکیبی از این عوامل قرار می‌دهند. این عملیات منجر به تغییر شکل پیوسته و بدون شکستن میلگرد می‌شود. در­نتیجه، خواص مکانیکی محصول بالا رفته یا شکل هندسی آن تغییر می‌کند.

انواع گرید میلگرد

گرید میلگرد به تراکم و ابعاد آن اشاره دارد که در تعیین مشخصات فنی فلزی استفاده می‌گردد. این مبحث، اهمیت بسیاری در صنعت ساخت و ساز داشته و میلگردهایی با گریدهای مختلف جهت استفاده در پروژه‌های گوناگون امروزه در دسترس قرار دارند. از انواع گردیدهای میلگرد می‌توان به گریدهای A1، A2، A3 و A4 اشاره نمود که هر کدام دارای کاربردها و مزایا و معایب مخصوص به خود هستند.

استانداردهای ملی و بین‌المللی میلگرد

در هر جایی از دنیا، استانداردهایی متفاوت جهت تعیین مشخصات میلگرد وجود دارند. این استانداردها مطابق با قوانین مهندسی و صنعتی  آن کشورها تعیین خواهد شد. از جمله معروف‌ترین این استانداردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استاندارد ASTM ایالات متحده
• استاندارد ژاپن
• استاندارد اروپایی
• استاندارد DIN آلمان
• استاندارد بین المللی ‌ISO
• استاندارد بریتانیا
• استاندارد روسیه
• استاندارد چین

در کشور ما عمدتا از استاندارد روسیه برای تعیین مشخصات میلگرد استفاده می‌شود. دلیل این امر هم آن است که شرکت ذوب آن به‌عنوان نخستین تولید کننده میلگرد در ایران، اساسا توسط مهندسان روسی پایه‌گذاری شده است. البته باید اشاره کنیم که در سال‌های اخیر تولیدکنندگان ایرانی توانسته‌اند تا میلگردهایی را با استاندارد اروپایی و ASTM هم تولید کنند.

شکل ظاهری میلگرد

جنبه دیگر تفاوت میان میلگردها، شکل ظاهری آن‌ها است. بر این اساس می‌توان میلگردها را به دو دسته ساده و آجدار تقسیم کرد. میلگردهای ساده شکل کاملا صافی داشته و هیچ­گونه برآمدگی یا آج بر روی آن‌ها دیده نمی‌شود. اینگونه میلگردها اغلب قابلیت خم شدگی بالایی دارند. از طرفی، میلگردهای آجدار بر روی سطح خود دارای آج‌هایی هستند. این میلگردها دارای سختی بیشتری بوده و کمتر برای مصارف خم­کاری استفاده می‌شوند.

در این مطلب، به معرفی مشخصات فنی میلگردها پرداختیم. میلگرد یکی از مهم‌ترین و پراستفاده‌­ترین محصولات فولادی در عصر حاضر به­‌شمار می‌رود که شناخت مشخصات فنی و ویژگی‌های آن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. لذا، چنانچه قصد تهیه و خرید این مقطع فولادی را دارید، بهتر است پیش از اقدام به خرید، نکات ذکر شده در این محتوا را مطالعه کنید و سپس برای سفارش میلگرد مورد نیازتان لز طریق بزرگترین تامین­ کننده این مصالح یعنی اهن الات نوین ارکا، اقدام به ثبت سفارش فرمایید.