معرفی و شناخت انواع میلگرد

[rkiahoseyni]

مقدمه:

در جهان و در صنایع مختلف، فولاد یکی از قوی‌ترین انواع مصالح موجود است که استحکام و خواص سازه ها و پروژه‌های عمرانی را از لحاظ ساختاری پایه‌ای برای ساخت و ساز تامین می‌کند. در حالی که دوام و استحکام فولاد قادر به مقاومت در برابر دماهای بالا، سایش و پارگی و مقادیر سنگین وزن به طور منظم است، سناریوهای خاصی وجود دارد که در آنها اجرا می گردد تا سازه های فولادی تقویت گردد. استفاده از فولاد به عنوان عامل تقویت‌کننده، فرآیندی است که معمولاً می‌توان آن را در برخی از پروژه‌های ساختمانی به طور جاه‌طلبانه­ای یافت. در بخشهایی از سازه یا مناطق حساس و مهم که به استحکام و دوام بیشتری برای ایستادن سازه نیاز دارند، حضور فولاد به طور تاثیرگذاری حس می گردد. یکی از رایج‌ترین و کارآمدترین راه‌ها برای افزایش مقاومت سازه‌های فولادی استفاده از میلگرد است. میلگرد نوعی فولاد است که می‌تواند به قوی‌تر شدن سازه کمک کند، مخصوصاً فولادی که با بتن مخلوط می‌گردد.

تاریخچه استفاده از میلگرد:

انواع میله‌های تقویت‌کننده در ساخت بناهای دوران باستان مورد استفاده قرار می‌گرفتند، به طوری که روم از میله‌های آهنی یا چوبی در ساخت قوس استفاده می‌کرد. بعدها میله‌های آهنی و صفحات لنگر در سراسر اروپای قرون وسطی به عنوان وسیله‌ای برای تقویت طاق‌ها، سقف ها و گنبدها استفاده شد. در طول قرن هجدهم، از میلگرد برای تشکیل لاشه برج کج نویانسک در روسیه استفاده شد که به دستور صنعتگر آکینفی دمیدوف ساخته شد. چدن مورد استفاده در این سازه برای ساخت میلگرد از کیفیت بالایی برخوردار بود و تا به امروز هیچ خوردگی روی میلگردها وجود ندارد. لاشه برج به سقف چادری چدنی آن متصل بود که به یکی از اولین میله های برق شناخته شده وصل شده بود. با این حال، تا اواسط قرن 19 بود که میلگرد با تعبیه میله های فولادی در بتن، بیشترین قدرت خود را نشان داد و بتن مسلح مدرن تولید شد. چندین نفر در اروپا و آمریکای شمالی در دهه 1850 بتن مسلح ساختند. از جمله جوزف-لوئیس لامبوت فرانسوی، که قایق های بتن آرمه در پاریس (1854) ساخت و تادئوس از ایالات متحده، که تیرهای بتن آرمه را تولید و آزمایش کرد. ژوزف مونیر فرانسوی یکی از برجسته ترین چهره های اختراع و رواج بتن مسلح است. به عنوان یک باغبان فرانسوی، مونیر در سال 1867، قبل از ساخت مخازن و پل های بتن آرمه، گلدان های گل بتن آرمه را به ثبت رساند.

ارنست ال رانسوم، مهندس و معمار انگلیسی که در ایالات متحده کار می کرد، سهم قابل توجهی در توسعه میله های تقویت کننده در ساخت و ساز بتنی داشت. او میلگرد آهنی پیچ خورده را اختراع کرد که در ابتدا هنگام طراحی پیاده روهای خود نگهدار برای سالن ماسونی در استاکتون کالیفرنیا به آن فکر کرد. با این حال، میلگرد پیچ خورده او در ابتدا مورد قدردانی قرار نگرفت و حتی در انجمن فنی کالیفرنیا مورد تمسخر واقع شد، تا جایی که اعضای آن اظهار داشتند که پیچش باعث تضعیف آهن می شود. در سال 1889، رانسوم در ساحل غربی عمدتاً در طراحی پل ها کار کرد. یکی از این پل ها، پل دریاچه آلورد در پارک گلدن گیت سانفرانسیسکو، اولین پل بتن مسلح ساخته شده در ایالات متحده بود. او در این سازه از میلگرد تابیده استفاده کرد.

در همان زمان رانسوم در حال اختراع میلگرد فولاد پیچ خورده C.A.P. و طراحی «سیستم قارچی» خود از دال‌های کف بتن مسلح با میله‌های گرد صاف بود و جولیوس کان یک میلگرد نورد شده به شکل الماس با فلنج‌های صفحه تخت با زاویه ۴۵ درجه به سمت بالا را بررسی می نمود که در سال ۱۹۰۲ ثبت اختراع شد. کان پیش‌بینی کرد که تیرهای بتنی با این سیستم تقویت‌کننده مانند خرپا وارن خم می‌شوند و همچنین این میلگرد را به عنوان آرماتور برشی می‌دانستند. سیستم تقویت کننده کان در تیرها، تیرچه ها و ستون های بتنی ساخته شده بود. این سیستم توسط مهندسین هم عصر کان مورد ستایش و انتقاد قرار گرفت. ترنر اعتراضات شدیدی را به این سیستم ابراز کرد زیرا می‌توانست باعث شکست فاجعه‌بار سازه‌های بتنی شود. او این ایده را رد کرد که سیستم تقویت کننده کان در تیرهای بتنی به عنوان یک خرپا وارن عمل می کند و همچنین خاطرنشان کرد که این سیستم مقدار کافی تقویت تنش برشی را در انتهای تیرهای تکیه گاه ساده، جایی که تنش برشی بیشترین میزان را دارد، ارائه نمی کند. علاوه بر این، ترنر هشدار داد که سیستم کان می تواند منجر به شکست شکننده شود زیرا در تیرهای ستون ها، تقویت طولی ندارد. این نوع شکست در فروپاشی جزئی هتل بیکسبی در لانگ بیچ، کالیفرنیا و فروریختن کلی ساختمان ایستمن کداک در روچستر، نیویورک، هر دو در طول ساخت و ساز در سال 1906 آشکار شد. کار با کیفیت پایین با افزایش تقاضا برای استانداردسازی ساخت و ساز، سیستم های تقویت کننده ابتکاری مانند Kahn به نفع سیستم های تقویت کننده بتن که امروزه دیده می شود، کنار گذاشته شدند.

الزامات تغییر شکل در آرماتور میله های فولادی تا حدود سال 1950 در ساخت و ساز ایالات متحده استاندارد نشده بود. الزامات مدرن برای تغییر شکل ها در "مشخصات آزمایشی برای تغییر شکل میله های فولادی تغییر شکل یافته برای آرماتور بتن" طبق استاندارد ASTM A305-47T ایجاد شد. متعاقباً، تغییراتی ایجاد شد که باعث افزایش ارتفاع دنده و کاهش فاصله دنده‌ها برای اندازه‌های خاص میله‌ها شد و صلاحیت "آزمایشی" با صدور استاندارد به روز شده ASTM A305-49 در سال 1949 حذف شد. الزامات تغییر شکل موجود در مشخصات فعلی فولاد شامل تقویت‌کننده‌های میله‌ای مطابق با استاندارد ASTM A615 و ASTM A706، از جمله مواردی هستند که در ASTM A305-49 مشخص شده‌اند.

انواع میلگرد:

میلگرد ممکن است به اشکال مختلف باشد که هر کدام هدف یکسانی از تقویت سازه ها را فراهم می کند. با این حال، دانستن اینکه از کدام نوع استفاده کنید به شما امکان می دهد بهترین نوع را پیدا کرده تا به تقویت ساختار شما کمک کند. هر نوع میلگرد ویژگی های خاص خود را دارد که آنها را برای سازه های خاص نیز مناسب می کند. هزینه نیز عامل مهمی است، زیرا پروژه شما ممکن است به بهترین تعادل برای گنجاندن تمام مواد لازم نیاز داشته باشد. در ادامه انواع میلگردهایی که معمولاً در ساخت و ساز استفاده می شود، بررسی شده است.

 میله فولادی تغییر شکل یافته:

رایج ترین شکل میلگرد فولادی یعنی میلگردهای فولادی تغییر شکل داده شده، عمدتاً برای تقویت مقاطع فولادی که در بتن محصور شده اند، استفاده می شود. این میلگردها دارای استحکام کششی بالا و انعطاف پذیری زیادی هستند و جوش پذیری و نگهداری آن آسان است. هنگامی که صحبت از تقویت انواع مختلف سازه ها می شود، میله های فولادی تغییر شکل یافته بهترین گزینه برای استفاده هستند. اکثر پروژه‌هایی که در دنیا از فولاد استفاده می‌کنند، این نوع میلگردها را آماده می نمایند، زیرا این نوع میلگردها فراوان هستند و به راحتی بر روی هر ساختاری نصب می‌شوند.

میلگرد فولادی ملایم:

بر خلاف میله های فولادی تغییر شکل یافته، میلگردهای فولادی ملایم به شکل ساده و گرد هستند. این میلگردها که برای ستون‌ها و پروژه‌های جاده‌ای استفاده می‌شوند، ابعاد کوچک‌تری دارند و برش، خم کردن و نصب آن‌ها بسیار آسان است. برای انواع سبک تر و کوچکتر پروژه های ساختمانی، میله های فولادی ملایم مناسب هستند.

میلگرد اروپایی:

این نوع میلگردها یک گزینه میلگرد ارزان قیمت هستند که از منگنز ساخته شده اند که باعث انعطاف پذیری آنها شده است. با این حال، انعطاف‌پذیری آن‌ها نیز مضر است، زیرا این میله‌ها به اندازه کافی دوام ندارند تا در برابر پدیده‌های طبیعی مختلف مانند زلزله و طوفان مقاومت کنند. اگر به دنبال یک گزینه میلگرد مقرون به صرفه برای پروژه های کوچکتر هستید، میلگردهای اروپایی بهترین گزینه هستند.

میلگرد کربن فولادی:

یکی از بادوام‌ترین گزینه‌های میلگرد در اطراف، میلگردهای فولاد کربنی سبک و بسیار انعطاف‌پذیر هستند و آنها را به گزینه‌های عالی برای انواع پروژه‌های ساختمانی تبدیل می‌کند. با وجود خواص بادوام آنها، تنها اشکال استفاده از میلگردهای فولاد کربنی این است که آنها در برابر خوردگی حساس هستند، به این معنی که تعمیر و نگهداری مداوم بسیار مورد نیاز است.

 میلگرد با روکش اپوکسی:

هنگامی که صحبت از محافظت از سازه ها در برابر خوردگی می شود، استفاده از میلگرد با روکش اپوکسی بهترین گزینه است. این نوع میلگرد، میلگرد فولادی استاندارد است که با پوشش اپوکسی تقویت شده است که آن را در برابر انواع مختلف خوردگی بسیار مقاوم می کند، در حالی که همچنان دارای استحکام کششی مشابه با نوع استاندارد میلگرد است. تنها ایراد این نوع میلگرد این است که پوشش ممکن است محو شود که می تواند فولاد را در طول زمان مستعدتر در برابر خوردگی کند. این امر مستلزم اعمال مجدد مداوم پوشش محافظ به منظور در امان ماندن از خوردگی است.

میلگرد گالوانیزه:

اگر به دنبال تقویت سازه فولادی خود هستید، یکی از بادوام ترین و مقاوم ترین انواع میلگرد، میلگرد گالوانیزه است. این نوع میلگرد نیز گزینه گران تری برای خرید است اما بهترین محافظت را در برابر خوردگی و حوادث طبیعی ارائه می دهد. لایه قوی میلگرد گالوانیزه به سختی آسیب می بیند و به شما امکان می دهد از آن برای پروژه های بزرگتر و سنگین تر استفاده کنید.

میلگرد استنلس استیل:

مسلماً گران ترین گزینه میلگرد، میلگردهای فولادی ضد زنگ از بهترین گزینه های موجود در بازار هستند. میلگردهای فولادی ضد زنگ که یکی از بهترین انواع فلزات در برابر خوردگی هستند، در برابر عناصر مختلف بسیار مقاوم بوده و استفاده از آنها را در فضاهای بیرونی و در معرض دید بسیار مناسب می کند. آنها همچنین بسیار انعطاف پذیر و در برابر دماهای بالا نیز مقاوم هستند، لذا برای مناطق صنعتی عالی می باشند. وقتی صحبت از معایب به میان می آید، هزینه استفاده از این نوع میلگرد می تواند به دست آوردن آن را به گزینه ای بسیار دشوار تبدیل کند.

جمع بندی:

میلگردها بهترین انواع قطعات فولادی هستند که به تقویت و استحکام سازه های فولادی کمک می کنند. دانستن خواص هر نوع میلگرد فولادی به شما این امکان را می دهد که تشخیص دهید کدام نوع برای سازه های فولادی شما بهترین است، زیرا همیشه بهترین تعادل بین استحکام و انعطاف پذیری مدنظر می باشد.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی