کاربرد انواع میلگرد در ساختمان سازی

کاربرد میلگرد در صنایع مختلف، به‌خصوص صنعت ساختمان‌سازی، پیشرفت‌های فوق‌العاده‌ای پدید آورده است. این مقطع فولادی؛ و در انواع جدیدتر فایبرگلاسی آن؛ به اشکال و استانداردهای مختلف، تولیدشده و امروزه جزئی جدایی‌ناپذیر از صنعت ساخت‌وساز محسوب می‌شود. دلیل این امر، خواص منحصربه‌فرد مکانیکی این مقطع است.
هر نوع میلگرد، بنابر خصوصیات و شکل ظاهری‌اش در بخش خاصی از ساختمان، مورداستفاده قرار می‌گیرد؛ یعنی مشخصات میلگرد a1، a2، a3 و تفاوت آن ها علاوه بر موارد گفته شده در دیگر صنایع ازجمله فنرسازی و سازه‌های هنری نیز استفاده می‌شود. در واقع، میلگرد در پروژه‌های عمرانی و ساخت‌و‌ساز، یکی از پرکاربردترین مقاطع فولادی است که بیشترین سهم تناژ در فولاد تهیه شده جهت یک پروژه را شامل می‌شود. در این مقاله، در ابتدا کاربرد میلگرد در ساختمان‌سازی را بررسی می‌کنیم. سپس، اشکال مختلف ساخته‌شده با این مقطع را نیز شرح می‌دهیم. درنهایت هم کاربرد آن در صنایع دیگر را معرفی خواهیم کرد. 

کاربرد میلگردهای مختلف

میلگردها در دو نوع ساده و آجدار تولید می‌شوند که میلگردهای آجدار، به دلیل برخورداری از آج، میزان چسبندگی بیشتری با بتن داشته و در­نهایت، استحکام و مقاومت بیشتری را به سازه می‌بخشند. بدین ترتیب، استفاده از میلگرد  ساده و آجدار در سازه بتنی می‌تواند در برابر هر گونه فشار و تنش وارد شده، مقاومت خوبی را از خود به نمایش گذاشته و عملکرد مناسبی داشته باشد. میلگردها برای داشتن کارایی و عملکرد مناسب در بتن، به­صورت شبکه‌ه­ایی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند.

میلگرد یا آرماتور، یکی از اصلی‌ترین مصالح در صنایع مختلف محسوب می‌شود که کاربردهای فراوانی دارد. این محصولات فولادی در اشکال و اندازه‌های متنوعی طراحی و تولید می‌شوند و بسته به نوعی که دارند، کاربردهای متفاوتی هم از خود نشان می‌دهند. در ادامه به بررسی کاربرد انواع میلگرد در صنایع خواهیم پرداخت.

• کاربرد میلگرد ساده

کاربرد میلگرد ساده در صنایع بسیار گسترده است. از این آرماتور در صنعت ساختمان‌سازی جهت تقویت بتن و همچنین به‌عنوان میلگرد حرارتی استفاده می‌شود. افزون بر این، میلگرد ساده جهت ساخت پیچ و مهره، قطعه سازی، ساخت لولا و اتصالات آهنی، میلگرد ترانس و … نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• کاربرد میلگرد فولاد کربنی

از میلگرد فولاد کربنی جهت ساخت قطعات متحرک با استحکام و ایمنی بسیار بالا استفاده می‌شود. برخی از این موارد شامل کمپرسورهای هوا، پیستون‌های پمپ، پروانه‌های توربین بخار، چرخ دنده‌ها و قطعات سایش سطحی، میل لنگ، دوک‌­های ماشین ابزار، ابزارهای نیمکت، غلتک‌ها، انواع پنجره‌های ساختمانی و سایر موارد مشابه هستند.

• کاربرد میلگرد فولاد آلیاژی

رایج‌ترین میلگرد مورد استفاده در ایران، فولاد آلیاژی نام دارد. از این نوع میلگرد اغلب در تهیه و ساخت لوازم خانگی مانند یخچال، ماشین لباسشویی، همچنین در صنایع خودرو سازی در ساخت بدنه خودرو و همچنین ساخت دستگاه‌های صنعتی استفاده می‌شود.

• کاربرد میلگرد ساده ضد زنگ

میلگرد ضد زنگ، یکی از آرماتورهای مقاوم در برابر خوردگی است که در سال‌های اخیر جهت تقویت بتن‌ در پل‌ها، بزرگراه‌ها، ساختمان‌ها و سایر پروژه‌های ساخت و ساز که در آن‌ها هزینه چرخه عمر به شکل مناسبی بر هزینه اولیه کمتر می‌چرخد، استفاده می­‌شود.

کاربرد انواع میلگرد در ساختمان

در ساختمان‌سازی، استفاده از مقاطع فولادی مناسب نقش مهمی در افزایش مقاومت کششی بتن و تقویت بخش‌های مختلف سازه دارد. برای شناخت بهتر این مقاطع، ابتدا باید بدانیم میلگرد چیست و انواع آن کدامند؟ کاربرد انواع میلگرد در ساختمان باتوجه‌به شکل آج، مقاومت مکانیکی و میزان شکل‌پذیری آن‌ها متفاوت است. در ایران، دسته‌بندی میلگردها به گریدهای A1، A2، A3 و A4 رایج است که براساس استانداردهای مشخص تولید و عرضه می‌شوند. هرکدام از این گریدها ویژگی‌های متفاوتی دارند و متناسب با الزامات طراحی سازه، در بخش‌هایی مانند فونداسیون، تیر، ستون، سقف و دیوارهای برشی به کار می‌روند. در ادامه، مهم‌ترین کاربردهای هر نوع میلگرد در ساختمان را بررسی می‌کنیم.

• کاربرد میلگرد A1: این نوع میلگرد سطحی صاف و بدون آج دارد و به‌دلیل شکل‌پذیری بالا، بیشتر در ساخت قطعات فلزی، اتصالات و بخش‌هایی که به خم‌کاری نیاز دارند، استفاده می‌شود. کاربرد آن به‌عنوان آرماتور در اعضای بتن‌آرمه محدود بوده و باید مطابق ضوابط طراحی انجام شود.
• کاربرد میلگرد A2: میلگرد A2 با آج مارپیچی و مقاومت بالاتر نسبت به نوع ساده، بیشتر در ساخت خاموت، آرماتورهای عرضی و برخی اجزای بتن‌آرمه کاربرد دارد. شکل‌پذیری مناسب این گرید باعث می‌شود در اجرای بخش‌هایی که به خم‌کاری آرماتور نیاز دارند، مورد استفاده قرار گیرد.
• کاربرد میلگرد A3: این میلگرد دارای آج جناقی و مقاومت تسلیم بالاتری نسبت به گرید A2 است و یکی از پرکاربردترین انواع میلگرد در ساختمان‌سازی محسوب می‌شود. از میلگرد A3 بیشتر به‌عنوان آرماتور طولی در اجرای تیرها، ستون‌ها، فونداسیون و سقف‌های بتنی استفاده می‌کنند. البته خم‌کاری و جوشکاری آن باید مطابق ضوابط فنی انجام شود.
• کاربرد میلگرد A4: میلگرد A4 با آج مرکب و مقاومت بالا، در پروژه‌های ساختمانی و عمرانی که به آرماتورهای مقاوم‌تر نیاز دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. از مهم‌ترین کاربردهای آن می‌توان به اجرای تیرها، ستون‌ها، فونداسیون و دیوارهای برشی اشاره کرد. استفاده از این گرید باید متناسب با شرایط بارگذاری، الزامات شکل‌پذیری و محاسبات مهندسی سازه باشد.

نحوه عملکرد میلگرد در بتن

یکی از ویژگی‌های بارز یک ساختمان، میزان مقاومت و استحکام آن در برابر حوادث طبیعی و نیروهای خارجی است. به‌کارگیری میلگردها در صنعت ساخت و ساز، برای مهندسان و فعالان در حوزه ساختمان‌سازی اهمیت بسیار زیادی دارد؛ چرا که به‌عنوان یک عامل تقویت‌کننده سازه در برابر فشارها عمل خواهد کرد.

از طرفی یکی دیگر از اهداف به‌کارگیری میلگرد در بتن، کاهش میزان ضخامت بتن است. استفاده از میلگرد موجب می­‌شود تا بتن با ضخامت کمتری در ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به اینکه بتن دارای خاصیت شکنندگی است، استفاده از میلگرد در آن موجب کاهش این ویژگی خواهد شد. مزایا و اهداف به‌کارگیری میلگرد در بتن را می‌توان شامل موارد زیر دانست:

• کاهش خاصیت شکنندگی
• کاهش میزان ضخامت بتن مورد استفاده
• نصب راحت و آسان بتن
• افزایش استحکام و مقاومت بتن در برابر هر گونه فشار و نیروی خارجی وارد شده
• کاهش هزینه‌های مصرفی و مقرون به‌صرفه بودن پروژه ساختمانی

اشکال مختلف کاربرد میلگرد

میلگرد را علاوه بر شکل معمولش که به آن میلگرد راستا یا طولی می‌گویند؛ به شکل‌های هندسی مختلفی درآورده و در ساختمان استفاده می‌کنند. این اشکال را در ادامه بررسی می‌کنیم:

• خاموت

خاموت، مقطع مستطیل شکلی است که با خم کردن میلگرد به وجود می‌آید. هدف از کاربرد میلگرد، جلوگیری از بیرون زدن میلگردهای طولی از بتن، براثر افزایش طول است. خاموت، همچنین تحمل نیروهای برشی بتن افزایش داده و از ترک خوردن آن به دلیل فشار، جلوگیری می‌کند.
برای درست کردن خاموت از میلگردی استفاده می‌شود که قابلیت خم‌کاری بالایی داشته باشد. این کار به‌وسیله ماشین‌آلات خم‌کاری به‌صورت سرد، انجام می‌شود. این عملیات، حتماً باید تحت دمایی بالاتر از پنج درجه سانتی‌گراد انجام شود.
 

• میلگرد ادکا (Otka)

کلمه ادکا در زبان روسی به معنی اردک است. شکل این محصول به دلیل شباهتش با بدن اردک، این‌گونه نام‌گذاری شده است. کاربرد میلگرد ادکا در اتصال تیرچه به بال‌های زیرین تیر است. این کار به دلیل اطمینان از خارج نشدن تیرچه‌ها از محل اصلی‌شان انجام می‌شود. میلگرد ادکا در دو شکل یک‌طرفه و دوطرفه ساخته می‌شود.

• میلگرد سنجاقی

میلگرد سنجاقی نیز مانند خاموت به شکل عرضی، استفاده می‌شود. نام این محصول، معرف شکل آن است اگرچه با عناوین قلابی و قلاب‌دوخت نیز در بازار شناخته می‌شود. کاربرد میلگرد سنجاقی در محکم کردن اتصال میلگردهای طولی، خاموت و تقویت مقاومت برشی خاموت است. قطر آن، معمولاً نازک و از میلگرد A2 در ساخت آن استفاده می‌شود. شکل این محصول، مانند یک میلگرد طولی است که دو سر آن تحت زوایایی مانند 90 یا 135 درجه، خم شده‌اند.

• میلگرد رکابی

در اجرای سازه‌های بتنی، برای ثابت نگه‌داشتن فاصله بین دو ردیف مش آرماتور عمودی، از میلگرد رکابی استفاده می‌شود. این میلگرد معمولاً به شکل U انگلیسی خم می‌شود و در بتن‌ریزی دیوارها و دال‌ها کاربرد دارد.
 

• میلگرد ممان منفی

میلگرد ممان منفی روی تکیه‌گاه، نصب می‌شود تا بارهای اضافه یا اصطلاحاً لنگرهای منفی تیرچه را تحمل کند. این محصول، شکل ظاهری مشابهی، مانند میلگرد طولی دارد اما محل استفاده و مورد استفاده آن متفاوت است. از میلگرد ممان منفی در بالاترین قسمت سقف بتنی و بین دو دهانه مجاور استفاده می‌شود.

• میلگرد زیگزاگ

نام دیگر این مقطع، خرپاست و از اتصال زیگزاگی میلگردهای ساده یا آجدار ساخته می‌شود. کاربرد میلگرد زیگزاگ در ساختن سقف است و برای اتصال میلگردها در آن از جوشکاری یا قلاب استفاده می‌شود.

• میلگرد کلاف

کلاف، میلگرد نازکی است که از آن برای استحکام سازه بتنی، سقف، ستون آجری، بلوک و دیوار استفاده می‌شود. تیرچه، مقصد اصلی میلگرد کلاف در ساختمان است. همچنین از آن به‌عنوان مفتول بین دو میلگرد موازی در میلگرد زیگزاگ نیز استفاده می‌شود.

• میلگرد بستر

این شیوه کاربرد میلگرد، شامل دو میلگرد موازی است که یک مفتول به‌صورت زیگزاگ به آن‌ها، جوش داده‌شده است. از این ترکیب، برای افزایش مقاومت خمشی و برشی بتن، افزایش باربری عمودی و استحکام بیشتر در برابر زلزله استفاده می‌شود.

• میلگرد خرک

این میلگرد، پلی است که می‌توان آن را بین دو ردیف مش آرماتور موازی، قرار داد. کاربرد این مقطع و همچنین آرماتورهای موازی در بتن‌ریزی کف و فونداسیون سازه است. بنا بر فاصله لازم بین دو شبکه مش، می‌توان ارتفاع میلگرد خرک را نیز تغییر داد.

کاربرد میلگرد در صنایع دیگر

درست است که میلگرد در هیچ صنعتی به‌اندازه صنعت ساخت‌وساز کاربرد ندارد اما نمی‌توان از مصارف آن در صنایع دیگر هم سخن نگفت.
یکی از پرکاربردترین میلگردها در صنایع دیگر، نوع A1 است. نوعی از این مقطع که از فولاد کربنی ساخته‌شده، در آهنگری کاربرد ویژه‌ای دارد. همچنین، میلگرد A1 ساخته‌شده‌ از فولاد آلیاژی در خودروسازی، صنایع هوایی، ساخت قطعات صنعتی مانند پیچ و مهره کاربرد دارد. درصورتی‌که از فولاد ضدزنگ در ساخت میلگرد A1 استفاده‌شده باشد؛ صنایع هوایی، تجهیزات بیمارستانی، شیمیایی، نفت و پتروشیمی نیز مشتریان آن خواهند بود.
نوع دیگری از میلگرد نیز وجود دارد که به آن میلگرد کششی می‌گویند. این میلگرد، همان میلگرد معمولی آجدار یا بدون آج است که روی آن عملیات مختلف کششی، انجام شده تا به قطر دلخواه دربیاید. کاربرد میلگرد کششی، در صنایع زیر است:

• خودروسازی به‌خصوص در سیستم استارت
• ماشین‌آلات صنعتی مانند سوراخ‌کاری، ماشین‌آلات کشاورزی، رزوه کاری و تراش‌کاری
• تولید انواع پیچ، مهره، لولا، شفت بلبرینگ و دیگر ابزار و یراق‌آلات
• زنجیرسازی

همچنین کاربرد میلگرد کلاف نیز در صنایع زیر نیز قابل‌توجه است:

• سیم‌خاردار و سیم بکسل
• توری فلزی
• فنرسازی
• تولید میخ و پیچ

سایر میلگردها که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه کاربرد هر کدام را به­‌صورت جداگانه بررسی خواهیم کرد:

• میلگرد اروپایی

این میلگرد­ها از منگنز ساخته می‌شوند و خاصیت خم شوندگی بالایی دارند. این محصولات برای مناطقی که مستعد زلزله، طوفان و گردباد هستند، مناسب نخواهند بود؛ اما با این حال جزو میلگردهای مقرون به‌صرفه محسوب می‌­شوند.

• میلگرد با فولاد پر کن

این میلگرد به‌عنوان میلگرد سیاه نیز در بازار شناخته می‌شود و برای شرایط آب و هوایی مرطوب، گزینه بسیار ایده‌آلی به­‌شمار می‌رود. به‌طور کلی، این میلگرد­ها بهترین گزینه برای ساخت و ساز هستند.

• میلگرد فایبرگلاس پلیمر

از این میلگرد جهت مقاوم سازی سازه‌های بتنی، تاسیسات آب و تصفیه خانه‌ها، آرماتوربندی لایه‌های فوقانی در عرشه پل‌ها، آرماتوربندی کف پارکینگ‌ها و سالن‌های صنعتی، سازه‌های بتنی اسکله‌ها و سازه‌های دریایی استفاده می‌شود. همچنین این میلگرد قابل استفاده در خطوط ریلی نیز خواهد بود.

• میلگرد اپوکسی

این میلگرد به دلیل مقاومت در برابر زنگ زدگی، سولفات‌ها و کلریدها، در پروژه‌های متعددی کاربرد دارد. میلگرد اپوکسی در ساخت پل‌ها، پارکینگ، سازه‌های زیر دریایی و بنادر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• میلگرد گالوانیزه

بتن آرمه یا مسلح، یکی از مهم‌ترین مصالح ساختمانی به­شمار می‌رود که توسط میلگرد گالوانیزه مسلح می­گردد. پل‌های بزرگراه، پارکینگ‌ها، خانه‌ها، ساختمان‌های اداری و بسیاری دیگر از ساختمان‌ها از بتن آرمه ساخته می‌شوند.

• میلگرد فولادی ضد زنگ

این نوع میلگرد در شبکه بندی، تقویت‌کننده‌ها، نگه‌دارنده‌ها و فرفوژهکاری‌ها، کاربرد فراوانی دارد. همچنین از میلگردهای فولادی ضد زنگ در صنایع عمرانی به شرح ذیل نیز استفاده می­‌شود:

• پل سازی
• راه سازی
• سد سازی

خوردگی و مقاومت در برابر خمش میلگرد

در تمامی موارد کاربرد میلگرد، مسئله خوردگی و زنگ‌زدگی، یک چالش است. محصولی که بدون روکش یا تمهیدات لازم برای مقابله با این پدیده تولید شده باشد، میلگرد سیاه نامیده می‌شود. از این مقطع، نمی‌توان در مناطقی استفاده کرد که در آن، درصد رطوبت و آلاینده‌های شیمیایی بالاست. به همین دلیل در این مناطق، کاربرد میلگرد با روکش اپوکسی، میلگرد گالوانیزه و میلگرد ضدزنگ بیشتر است. مسئله دیگر، جوش و خم‌کاری میلگرد است. برای اینکه بتوان، مقاطع آجدار را تحت این عملیات قرار داد، آن‌ها را به دو روش زیر تهیه می‌کنند:

• میلگردهای آجدار ترمودینامیکی یا TMT
• میلگردهای آجدار HSD

این دو میلگرد، به دلیل اینکه در دمای بسیار بالا تولیدشده‌اند، انعطاف‌پذیری بالایی دارند و می‌توان آن‌ها را جوشکاری کرد. به‌کار بردن این دو مقطع فولادی، موجب افزایش مقاومت سازه در برابر زلزله شده و به‌همین‌دلیل در ساخت جاده‌ها و پل‌ها سازه‌های شهری از این مقاطع استفاده می‌شود.

انتخاب درست میلگرد یعنی ایمنی بیشتر

میلگرد، یکی از مصالح اصلی در صنایع مختلف است. مهم‌ترین کاربرد این مقطع فولادی در ساخت‌وساز است. هدف اصلی از کاربرد میلگرد در ساخت‌وساز، افزایش مقاومت سازه از طریق افزایش مقاومت کششی بتن است این محصول فشار کششی واردشده به بتن را دریافت کرده و به‌این‌ترتیب، مانع از ایجاد ترک‌های بزرگ و جدی در آن می‌شود.
بسته به نوع و شکل میلگرد، کاربردهای مختلفی برای آن تعریف‌شده است. ازنظر ساختاری، چهار نوع میلگرد A1 تا A4 در کشور ما تولید می‌شود؛ که نوع A1 بدون آج بوده و نمی‌توان از آن در بتن استفاده کرد. از این میلگرد، تنها در اطراف سازه بتنی و اتصالات، می‌توان استفاده نمود. سه نوع دیگر اما در اشکال مختلف خاموت، رکابی، قلاب، خرک و … در قسمت‌های مختلف ساختمان از فونداسیون تا سقف، تیرچه‌بلوک، دال و دیوار کاربرد دارند.
علاوه بر صنعت ساختمان‌سازی، کاربرد میلگرد در صنایع دیگر، مانند خودروسازی، ابزارآلات و انواع سیم، سازه‌های شهری و ماشین‌آلات صنعتی نیز شایان توجه است، پس اطلاع از قیمت میلگرد برای اکثر فعالین صنایع اهمیت بسیار زیادی دارد. در نهایت لطفا نظرات و تجربیات خود را با ما در میان بگذارید.