آشنایی با خواص میلگرد و کاربرد آن در سازه‌های بتنی

میلگرد یک نوع فولاد است که از فولاد آلیاژی تهیه می‌شود و در صنایع ساختمانی به کار می‌رود. خواص فیزیکی و مکانیکی بسیار خوبی دارد که آن را به یکی از مهمترین مواد سازه‌سازی تبدیل کرده است. میلگرد به صورت مستقیم در بتن استفاده می‌شود و یا با دیگر عناصر سازه‌ای همچون پرس‌ها، تیرها و ستون‌ها ترکیب می‌شود.

میلگرد دارای سختی، غلظت و مقاومت بالایی است که به جایگاه ویژه‌ای در ساختمان‌سازی رسیده است. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که میلگرد به عنوان عضو اصلی در ساختار‌های بتنی استفاده شود. در بالا بردن بار، میلگرد حائز اهمیت بسیار زیادی است زیرا می‌تواند انعطاف‌پذیری و استحکام سازه را بالا برده و از لرزش ساختمان جلوگیری کند.

در ساختمان‌های بتنی، میلگرد دارای جایگاهی بسیار پررنگ است. در فضای داخل بتن، میلگرد از تمامی طولی که در آن جای دارد، استفاده شده و بار بلند مرکزی (M.C.) تنظیم می‌شود. البته باید این نکته را هم در نظر داشت که استفاده از انواع مختلف میلگرد توسط صنعت ساختمانی با توجه به نوع ساختمان و باربری آن، تعیین می‌شود.

برای رسیدن به طرحی با کیفیت و منطقی در طراحی سازه‌های بتنی، شناور سازی و داشتن اطلاعات کامل در خصوص خواص میلگرد بسیار مهم است. در صورت عدم رعایت مناسب خواص و نوع مجموعه‌ای از میلگردها، سازه بتنی در معرض مشکلات متعددی از جمله تغییر شکل غیرمنفذی و خوردگی قرار خواهد گرفت. بنابراین، استفاده از میلگرد با خواصی که نیازهای راهکارهای ساختمانی را در بر می‌گیرد، بسیار اساسی و حیاتی است. با کمک منابع موجود در بازار می‌توان به صورت افزایشی و بهبودیافته در اين زمينه عمل کرد و به منظور رسیدن به سازه‌ای مطابق منطق الزام‌های کاربردی فرد استفاده کرد.

خواص میلگرد (properties of rebar) در سازه‌های بتنی

میلگرد یکی از مهمترین مواد سازنده‌ی سازه‌های بتنی است. این مته اصلی که بیشتر از فولاد تولید می‌شود، در ساختمان‌سازی به منظور ایجاد قدرت و استحکام در سازه‌های بتنی به کار می‌رود. خواص این تیرچه نسبت به دیگر مواد ساختمانی همچون بلوک بتن، ورق و فلزات دیگر، کاملاً متفاوت است.

از مهمترین خواص میلگرد قدرت کششی آن است. برای تحمل بارهای روی سازه، کمربندهای داخل آن باید دارای خصوصیات مقاومت و قدرت کافی باشند. این خصوصیت در میلگرد به خاطر ترکیب فلزاتی که در تولید آن استفاده می‌شود مهم است. مخلوط فلزات سرباره، سنگ معدنی و فیلتر کربنیت به‌عنوان جزء اصلی ترکیباتی هستند که باعث افزایش استحکام و مقاومت در میلگرد می‌شوند.

در مورد خاصیت تغییر شکل میلگرد نیز باید گفت که این تیرچه باید دارای انعطاف‌پذیری مناسب باشد تا بتوان آن را با دقت بالا و بدون شکستن یا خرد شدن توسط دستگاه‌های بزرگ ساختمان‌سازی در محل نصب، بارگذاری کرد. همچنین، از اهمیت خاصی برای خواص مقاومت در شرایط مختلف دما و رطوبت است. که جهت افزایش عمر مفید، انتخاب میلگرد مناسب در رطوبت سنگین در محیط‌های آبی اجباری است.

درنهایت، مهمترین ویژگی میلگرد جهت مقاومت در برابر زلزله و سایر نیروهایی که بر سازه اثر می‌گذارند، استفاده از آن در فرآیند تسلیح بتن است. به این ترتیب، میلگرد به عنوان بخشی از فرایند ساخت سازه‌های بتنی می‌تواند عمر مفید و ساختار مقاوم را حفظ کند. به همین دلیل، تکنیک‌های جدیدی جهت بهبود خصوصیات میلگرد مورد بررسی و اجرا قرار می‌گیرند.

نوع‌های متفاوت میلگرد (types of rebar) در ساخت و ساز

میلگرد، یکی از مهمترین و پر استفاده ترین مواد در صنعت ساخت و ساز است که برای ارتقاء مقاومت سازه ها در برابر فشار، خمش و کشش استفاده می شود. در اینجا، نوع‌های مختلف میلگرد را بررسی خواهیم کرد.

1. میلگرد فولادی با روکش بلکاژ (Black Rebar):

این نوع میلگرد، از جنس فولاد در مقابل خوردگی حفاظت نمی کند و به طور طبیعی در معرض اکسیداسیون قرار دارد، اما به دلیل قیمت ارزان تری نسبت به دیگر روش ها استفاده شده و معمولا برای پروژه هایی که از لحاظ کیفیت بالا دارای اهمیت کمتری محسوب می شوند، به کار می روند.

2. میلگرد فولادی با روکش گالوانیزه (Galvanized Rebar):

این نوع میلگرد، ضد خوردگی است و به وسیله پوششی از روی آند زنگ شده به سطح پلیش شده ای مبدل می شود. به دلیل روشنایی بیشتر آن، میلگرد فولادی گالوانیزه، برای پروژه های پویا مثل پل ها، تونل ها و راه آهن هایی که احتیاج به بالاترین درجه از مقاومت در برابر حضور رطوبت دارند، مناسب است.

3. میلگرد فولادی با روکش اپوکسی (Epoxy-Coated Rebar):

این نوع میلگرد، فولاد را در برابر اکسیداسیون و خوردگی محافظت می کند و در صورتی که برای پروژه هایی که در برابر نفوذ آب و همچنین محیط‌های تماس با شیمیایی ها نیاز به ایمنی دارند، استفاده می شود. میلگرد فولادی با روکش اپوکسی، به طور خاص برای پروژه هایی که در مجاورت دریا هستند یا در نزدیکی نواحی با میزان رطوبت بالا یا سیالات شیمیایی قرار دارند، بسیار مناسب است.

در نهایت، انواع مختلفی از میلگرد برای استفاده در پروژه های ساخت و ساز در دسترس هستند. عواملی از قبیل هزینه های پروژه، اهمیت ویژه ای که برای مقاومت در برابر خوردگی و رطوبت دارند، روشنایی در محل کار و مواردی از این دست، به انتخاب صحیح نوع مناسب میلگرد در پروژه های ساخت و ساز کمک می کنند.

کاربرد میلگرد (application of rebar) در سازه‌های بتنی

پاراگراف اول: میلگرد یکی از اصلی‌ترین عناصر مورد استفاده در ساخت سازه‌های بتنی است که به‌صورت پراکنده در کل بتن قرار گرفته و از ایجاد تنش و خردشدگی در سازه جلوگیری می‌کند. به‌طورکلی، میلگردها در سازه‌های بتنی به‌منظور تقویت، ایجاد اتصال بین بخش‌های مختلف سازه و کنترل تغییرشکل متوالی استفاده می‌شوند.

پاراگراف دوم: برای ایجاد یک سازه بتنی با کیفیت و مقاوم، میلگردها در نقاط مختلفی از سازه به کار گرفته می‌شوند. با استفاده از میلگرد، ارتباط بین بخش‌های مختلف بتن ایجاد می‌شود و نیروهای فشاری، کششی، خمشی و برشی را از مرکز سازه به نقاط مختلف انتقال می‌دهد و در نتیجه مقاومت و استحکام سازه را به طور قابل‌توجهی بهبود می‌بخشد.

پاراگراف سوم: کاربرد میلگرد در سازه‌های بتنی می‌تواند به بهبود خصوصیات سازه و افزایش عمر مفید آن منجر شود. برای مثال، افزایش مقاومت فشاری و کششی، کاهش تغییر شکل و پلاستیسیته، بهبود پایداری و ایمنی سازه، کنترل تغییر شکل در زمان، کاهش تنش ترکیدگی و خردشدگی، الحاق بخش‌های مختلف سازه به یکدیگر و افزایش ثبات نسبی.

پاراگراف چهارم: در نتیجه، میلگرد به‌عنوان یک عنصر اساسی در سازه‌های بتنی نقش مهمی در ایجاد یک سازه قوی، پایدار و بادوام دارد. به‌ویژه در سازه‌های بزرگ، کاربرد میلگرد به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین عناصر مؤثر در افزایش مقاومت و استحکام سازه‌ها در برابر نیروهای خارجی و بارهای وزنی است. در کل، میلگرد به پایداری و قدرت سازه بخش بسیار مهمی دارد و نباید در ساخت‌وساز به‌طورنادرستی به آن پرداخت نشود.

روش‌های ساختاردهی میلگرد (rebar detailing methods) در سازه‌های بتنی

روشهای ساختاردهی میلگرد ("rebar detailing methods")، یکی از موضوعات مهم در زمینه ساختمان های بتنی است که برای ایمنی و پایداری سازه ها بسیار حائز اهمیت است. ساختاردهی میلگرد، به طرح دقیق چیدمان میلگردها در سازه های بتنی می پردازد و از این رو پردازش دقیق و معقول آن برای ایجاد سازه های مقاوم و زیبا ضروری است.

در روش های ساختاردهی میلگرد معمولاً یک سری از نرم افزارهای مختلفی متداول هستند که در آنها میلگردها را به منظور کاهش ضایعات قطع و اتصال به یکدیگر، به صورت دقیق در سازه ها قرار می دهند. این روش، به صورت دستی و یا با استفاده از نرم افزارهای خاصی مانند AutoCAD و Revit انجام می شود.

در ساختمان ها بتنی، این روش به یکی از مهم‌ترین فرایندهای ساختاردهی تبدیل شده است و برای بهبود هماهنگی و کاهش خطرات ناشی از سازه های ضعیف، میلگردها به منظور ایجاد مقاومت بیشتر و تقویت سازه ها بکار می‌روند.

در نهایت، هدف اصلی از استفاده از روش های ساختاردهی میلگرد، بهبود قابلیت شناسایی و پیش بینی از پیش مسائلی است که نیاز به تلاش خاص و تلاش های اضافی دارد. با استفاده از این روش ها، یکی از اصلی ترین مزایای آنها، زمان و هزینه های صرف شده برای تعمیر و نگهداری را کاهش می دهند و از نظر اقتصادی نیز برای کارفرمایان این صنعت سودآور می باشند.

نحوه ایجاد آرماتور (reinforcement) در سازه‌های بتنی

آرماتورها در سازه‌های بتنی به عنوان عنصر اصلی و اساسی در افزایش مقاومت و استحکام سازه به کار می‌روند و برای ایجاد شبکه‌هایی از فولادی با اندازه‌ها و شکل‌های متفاوت استفاده می‌شوند. این شبکه‌های فولادی یا آرماتورها به داخل بتن قرار داده می‌شوند و باعث افزایش مقاومت و استحکام سازه می‌شوند.

برای طراحی و ایجاد آرماتور در سازه‌های بتنی، ابتدا نیاز به تعیین محاسبات و طرح سازه با استفاده از نرم‌افزارهای مخصوص فرایند طراحی دارد. سپس به دلیل اینکه آرماتورها در داخل بتن قرار می‌گیرند، طول آن‌ها باید در ابتدا به صورت منطبق با پروژه‌ی مربوطه تعیین شود. در ادامه، ابعاد و شکل آرماتورها بر اساس تحلیل‌های مهندسی قطعات سازه تعیین می‌گردد.

پس از تعیین ابعاد و شکل آرماتورها، باید به تناسب با برنامه سازه نوع و تعداد آرماتورها را مشخص کرد. آرماتورهای مورد نیاز به صورت بلادرنگ از قبل تهیه شده و با استفاده از دستگاه‌های خودکار به اندازه‌ای که تعیین شده است، خمیده می‌شوند. سپس آرماتورها به صورتی که در طرح سازه تعیین شده، چیده می‌شوند و همگی با یکدیگر پیچیده و به دیواره‌های پیش مسکونه یا محلی دیگر آرماتور، نگه داشته می‌شوند.

همچنین، در اجرای مرحله‌ی ایجاد آرماتورها، باید از دو نکته مهم محافظت کرد. نخستین نکته، این است که باید به طور کامل محیط کار و نیز آرماتورها را به وسیله‌ی پوشش‌هایی از خاک و ماسه و چیزهای دیگر پوشش داد. دومین نکته، ارائه‌ی مستندات نظارتی و آزمایشی برای بررسی دقیق و جامع آرماتورها و مطابقت آن‌ها با طرح سازه است. با توجه به نکات ذکر شده، می‌توان به راحتی آرماتورهای لازم را در سازه‌های بتنی به صورت کامل و منطبق با قوانین و مقررات ایجاد نمود.