عمران و میلگرد

میلگرد

در عملیات عمران میلگرد یا آرماتور، فولادی است که در بتن برای جبران مقاومت کششی پایین

آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. فولادی که به این منظور در سازه‌های بتن آرمه به کار می‌رود

به شکل سیم یا میلگرد می‌باشد و فولاد میلگرد نامیده می‌شود. البته در موارد خاصی از فولاد ساختمانی

نظیر ناودانی و یا قوطی نیز برای مسلح کردن بتن استفاده می‌شود.

میلگردهای مصرفی باید تمیز بوده و عاری از هر گونه آلودگی نظیر چربیها، دوغاب سیمان سخت شده،

گرد و خاک، زنگ، ضد زنگ، قیر و مواد کند گیر کننده و یا مواد زائد دیگر باشد. میلگردها قبل از مصرف

باید کاملاً پاکیزه باشند تا اثری در پیوستگی بتن و میلگردها نداشته باشد. مقطع میلگرد مصرفی نباید

به علت زنگ‌زدگی تضعیف شده باشد. استفاده از میلگردهای زنگ زده به شرطی مجاز است

که اولاً زنگزدگی قبلاً ً کاملاً پاک شوند.

در عمران کشورهای مختلف فولاد میلگرد با استانداردهای متفاوتی تولید می‌شوند و در هر استانداردی طبقه بندی

مشخصی در ارتباط با خواص مکانیکی فولادها وجود دارد. در ایران قسمت عمده فولادهای آرماتور که توسط

کارخانه ذوب آهن اصفهان تولید می‌شوند با استاندارد روسی مطابقت دارند.

از نظر تنوع قطر میلگردها نیز استانداردهای تولید کنندگان متفاوت است. در سیستم روسی که در کارخانجات

ذوب آهن اصفهان مورد استفاده‌ است میلگردها تا قطر ۴۰ میلیمتر ساخته می‌شوند.

انواع میلگرد و مشخصات مکانیکی آنها:

بیشترین میلگردی که در صنعت بتن و بتن ریزی کاربرد دارد با مشخصه فولاد معمولی بوده عمران

که بشرح ذیل در ایران دسته بندی و تولید و مصرف می شوند. البته این دسته بندی،حسب استاندارد

روسی بوده که در ایران رواج دارد.

۱ – میلگرد نرم بدون آج (A1)

این میلگرد 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 بعنوان میلگرد نرم شناخته شده و عمدتا

بصورت صاف و بدون آج می باشد. این میلگرد برای آهنگری و تغییر شکل و انجام عملیات جوشکاری بر

روی آن مناسب است و بطور کلی بعنوان یک میلگرد داکتیل شناخته می شود.

۲ – میلگرد نیمه سخت با آج ساده (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 بعنوان میلگرد نیمه خشک (ترد)

و نیمه نرم شناخته شده که بصورت آجدار و عمدتا آج فنری شکل می باشد.این میلگرد برای عملیات ساختمانی

و خصوصا خاموت زنی مناسب بوده و انجام عملیات جوشکاری بر روی آن در صورت اجبار میسر بوده که البته

توصیه می شود در صورت امکان از جوشکاری آن پرهیز شود.

۳- میلگرد سخت با آج پیچیده (A3)

این میلگرد 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 بعنوان میلگرد خشک (ترد) مناسب عملیات سیویل

صنعتی و ساختمانی بوده که بصورت آجدار و عمدتا آج جناقی می باشد و اکیدا برای آهنگری و تغییر شکلهای

فراوان با زوایای تند مناسب نبوده و همچنین به هیچ وجه عملیات جوشکاری بر روی آن مجاز نمی باشد.

4- میلگرد سخت با آج پیچیده (A4)

دارای آج دوکی شکل می باشند. مطابق استاندارد شماره 3132 سازمان ملی استاندارد ایران

میلگرد A4 یا میلگردهای با آج 520 و 500 از نوع آجدار مرکب می باشند. بدین ترتیب که آج های عرضی دوکی

شکل عمران در دو طرف آج طولی و به صورت چهار نیم مـارپیچ بـه شـکل هفت – هشت و با زاویه 35درجه تا و شامل 75 درجه می باشد. حداقل مقاومت کششی 520 مگاپاسکال و شکل پذیری حداقل 18% را برای این گرید از محصولات خود تضمین مینماید. استفاده از میلگرد A4 با تنش تسلیم 500 و520 مگاپاسکال،به ترتیب به عنوان میلگردهای آج 500 وآج 520 خوانده می شوند، در طراحی و ساخت همه انواع سازه های ساختمانی (سازه های غیر ساختمانی را شامل نمی شود) بتن آرمه، به جز دیوارهای برشی ویژه و قاب های خمشی ویژه، در صورت احراز شرایط زیر به تصویب رسید.
– میلگرد دارای آج های عرضی دوکی شکل در دو طرف آج طولی بوده داشته باشد.
– شکل پذیری میلگرد حداقل در حد مورد انتظار برای میلگرد A3 باشد، به طوری که میزان ازدیاد طول نسبی آن در طولی معادل 5 برابر قطر، حداقل 16% باشد.
– در تولید میلگرد، از شمش با کربن بالا استفاده نشود. روش تولید میلگرد، تکنولوژی ترمکس بوده وکربن معادل (CE) میلگرد، حداکثر 5/0 باشد.

خواص مکانیکی میلگرد ها (تست کرنش و کشش و خمش)

تنش تسلیم

در عمران حداکثر نیرویی است که به میلگرد وارد‌ و میلگرد دچار تغییر شکل دائمی نمی‌شود. اگر مقدار نیرو افزایش یابد، میلگرد بحالت اولیه بر نمی‌گردد و برای همیشه تغییر شکل می‌دهد. خاصیت برگشت پذیری را ‌خاصیت الاستیکه‌ و خاصیت برگشت ناپذیری را ‌خاصیت پلاستیک‌ می‌نامند. در طراحی‌ها، ملاک انتخاب میلگرد، مقدار تنش تسلیم است. به همین خاطر است که بخاطر همین خاصیت بسیار مهم، مقدار تنش تسلیم در نامگذاری میلگردها سهیم است. در میلگرد آج ۳۴۰‌،‌ حداقل تنش تسلیم این میلگرد، ۳۴۰ مگاپاسکال (MPA) است.

مقاومت کششی

مقاومت کششی عمران ، بیشترین نیروی کششی است که جسم قبل از شکست تحمل می‌کند. واحد آن، ‌پوند بر اینچ مربع‌ است. خاصیت مقاومت کششی میلگردها را می‌توان با عملیاتی همچون آلیاژکاری، سرد کاری،‌ یا عملیات حرارتی افزایش داد. عبارات متشابهی که برای مقاومت کششی بکار گرفته می‌شود شامل استحکام کششی – تاو کششی– Tensie Strength. در آزمون کشش و ازدیاد طول نسبی، میزان انعطاف پذیر بودن و یا شکننده بودن میلگرد مشخص می‌شود.