میلگرد
میلگرد به فولادی که برای جبران مقاومت کششی پایین بتن در سازه های بتنی به کار میرود، می گویند و به شکل سیم می باشند. مهمترین مشخصه های میلگرد عبارتند از : شکل ظاهری، سطح مقطع، مقاومت حد جاری شدن و گسیختگی، شکل پذیری و جوش پذیری می باشد.
عموما برای تقویت بتن و سازه‌های سنگی در تحمل نیروهای کششی، از میله‌های فولادی استفاده می‌شود. بتن به صورت ذاتی برای تحمل نیروهای فشاری مقاومت نشان می دهد، اما نیروهای کششی می‌توانند باعث شکستن ونابودی آن بشوند. میلگردها یا آرماتور به عنوان یک عامل تقویت‌کننده‌ی بتن از استفاده می‌شوند، هرچند انواع مسطحی از میله‌های تقویتی هم وجود دارند که بیشتر برای تقویت سطوح افقی بتنی از جمله مسیر بزرگراه‌ها و اجزای پل‌ها به کار برده می‌شوند.
آجدار کردن میلگرد به منظور چسبندگی بهتر میان بتن و فولاد تقویتی صورت می‌گیرد. طرح آج روی میلگرد مشخصات معینی ندارد، اما فضای میان برآمدگی‌ها و ارتفاع آج‌ها باید مطابق استانداردهای مربوط باشد. آج‌های ساخته شده روی بدنه‌ی میلگرد های فولادی اغلب با ایجاد سطح اصطکاک کافی، امکان چسبندگی فولاد و بتن را فراهم می‌کنند، اما همچنان این احتمال وجود دارد که با اعمال نیرویی که به اندازه‌ی کافی قوی باشد، از جای خود خارج شوند.
تقسیم بندی میلگردها بر اساس قطر
به طور کلی میلگردها در قطرهای ۶ تا ۵۰ میلی متر ساخته می شوند. میلگردهای زیر ۸ میلی متر به صورت قرقره ای در بازار وجود دارند و به آنها سیم مفتول نیز گفته می شود. میلگردهای ۸ تا ۳۲ میلی متر در ساختمان سازی به کار برده می شوند و به آنها میلگردها یا آرماتورهای ساختمانی گفته می شود. از میلگردها با قطرهای بیشتر برای ساخت برج، پل و… استفاده می شود.
طبقه‌بندی فولاد میلگرد
در کشورهای مختلف فولاد میلگرد با استانداردهای متفاوتی تولید می‌شوند و 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.
- 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.
- فولاد A-2 از نوع آجدار با مقاومت تسلیم ۳۴۰۰ و مقاومت کششی ۵۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع است.
- 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.
انواع میلگردها 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.
روش تشخیص میلگرد آج ۳۴۰ و میلگرد آج ۴۰۰
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.
انواع کاربرد میلگرد ( آرماتور ) در بتن
میلگردها به شکلهای مختلف در اعضای بتنی مسلح مورد استفاده قرار می گیرند که معمولاً در نقشه های سازه ای، بطور دقیق تریسم می گردند. کاربردهای مختلف آنها را در زیر ذکر می کنیم :
۱. میلگرد راستا
برای افزایش مقاومت کششی بتن گذاشته می شود.
۲. خاموت
برای جلوگیری از بیرون زدگی آرماتورهای طولی در اثر کمانش و تحمل نیروهای برشی و جلوگیری از گسترش ترک در ستون ها اجرا می گردد.
۳. سنجاقی
برای تقویت مقاومت برشی خاموت‌ها و اتصال کامل بین میلگرد های طولی و خاموت از سنجاقی استفاده می گردد.
۴. خرک
برای قرار دادن دو شبکه‌ی متوالی افقی با فاصله‌ی معین در داخل قالب (در بتن ریزی‌های کف و فونداسیون ) از خرک استفاده می شود. با توجه به اینکه در فونداسیون ها از خاموت استفاده نمی شود، برای بستن آرماتورهای فوقانی از آرماتورهای پایه دار که به خَرَک معروف هستند استفاده می شود.
۵. رکابی
برای در امتداد نگه داشتن میلگردهای طولی و یا عمودی در بتن ریزی های دیوار از رکابی استفاده می شود. اگر دو انتهای خاموت ها باز باشند به آن رکابی گفته می شود.
۶. ادکا
برای تحمل نمودن لنگرهای منفی در تکیه گاه تیر یکسره و همچنین تحمل نیروی برشی از آن استفاده می شود وظیفه ی میلگرد ادکا در باربری نیروها این است که قسمت زیرین آن وظیفه تحمل کشش ناشی از خمش و قسمت های بالایی آن نیز اکثرا همین وظیفه را بر عهده دارند و قسمت مایل آن وظیفه ی تحمل کشش ناشی از برش را به عهده دارند.
