اهمیت نوع میلگرد در ساخت تیرچه بتنی استاندارد

تیرچه بتنی

تیرچه‌ها از اجزای سازنده ساختمان هستند که انواع مختلفی دارند. بعضی از انواع تیرچه‌ها، تیرچه‌های فوندوله‌ای یا تیرچه با قالب سفالی، تیرچه‌های فلزی، تیرچه‌های پیش‌تنیده، تیرچه‌های پاشنه بتنی و غیره است. هرکدام از این نوع از تیرچه‌ها خصوصیات، مزایا و معایب و کاربردهای مختلفی دارند. امروزه یکی از اجزای سازنده تیرچه‌های بتنی، میلگرد است.

انواع میلگرد پر مصرف در بازار ایران

میلگرد عنوان پرفروش‌ترین محصول فولادی را که در ساختمان به کار می‌رود به خود اختصاص داده است. میلگردها معمولاً پروفیل‌هایی از جنس فولاد هستند که سطح مقطعی دایره‌ای شکل دارند و توپر هستند. این میلگردها در انواع مختلفی تولید و استفاده می‌شود. انتخاب و استفاده یک نوع میلگرد از بین تمامی این انواع، کاری تخصصی است و نیاز به دانش و مهارت دارد. برای شناخت اهمیت نوع میلگرد در ساخت تیرچه بتنی استاندارد، اول باید خود میلگرد و انواع آن را بشناسیم. تمام این ویژگی‌ها که در زیر عنوان شده، روی کیفیت فیزیکی و قیمت میلگرد اثر مستقیم دارند.میلگردها را معمولاً ازلحاظ ظاهری به‌صورت زیر تقسیم‌بندی می‌کنند:

• میلگرد ساده: همان‌طور از اسمش پیدا است سطحی صاف دارد و شیاردار نیست. این نوع میلگرد معمولاً در نمای ساختمان یا شفت‌های صنعتی، پیچ‌ها، بولت ها و غیره به کار می‌رود و مقاومت فشاری و کششی 23 کیلوگرم بر میلی‌متر مربع دارد. سایز این میلگردها از ۶ تا ۵۰ میلی‌متر است. این میلگردها به‌راحتی خم می‌شوند، پس برای استفاده در سازه‌های سنگین اصلاً توصیه نمی‌شوند.

• میلگرد آجدار: این میلگرد دارای سطحی آجی شکل است که خود این آج‌ها هم انواع مختلفی دارند. آج‌ها باعث می‌شوند که پیوند بین بتن و میلگرد قوی‌تر باشد. مقاومت فشاری و کششی میلگرد آجدار حدود 32 کیلوگرم بر میلی‌متر مربع است. سطح مقطع این نوع از میلگرد دارای شیارهای افقی و دنده‌ای است که مقاومت آن را به نسبت میلگرد ساده بالاتر می‌برد. این شیارها از سرخوردن بتن جلوگیری کرده و مقاومت بتن را افزایش می‌دهند. از نوع آجدار میلگرد برای کاربرد در تیرچه بتن استفاده می‌شود زیرا خاصیت خمش و شکسته شدن کمتری به نسبت میلگرد صاف دارد.

این میلگردها هم در مقاطع ۶ تا ۵۰ میلی‌متر تولید و عرضه می‌شوند و خودشان به دو نوع میلگردهای آجدار ترمومکانیکی یا TMT و میلگردهای آجدار مقاومت بالا HSD طبقه‌بندی می‌شوند.

• میلگردهای آجدار ترمومکانیکی یا TMT: این میلگردها در دمای بسیار بالا تهیه می‌شوند و استانداردهای بین‌المللی بالایی دارند. ویژگی این میلگردها جوش‌پذیری، خمش‌‌پذیری، استحکام، ضد زلزله بودن، مقاومت در برابر زنگ‌زدگی، و خاصیت انعطاف‌پذیری است.

• میلگردهای آجدار مقاومت بالا HSD: سطح کربن این میلگردها پایین است، بنابراین جوش‌پذیری و خاصیت خمشی بسیار بالایی دارند.

• میلگرد کلاف (آج‌دار پیچیده): این میلگرد به‌صورت کلاف به‌هم‌پیچیده است. سایز این میلگرد از ۵٫۵ تا ۱۶ میلی‌متر متغیر است و در صنایع الکترود سازی و جوشکاری، ساختمانی، خرپا و تیرچه بتنی، صنایع فنرسازی و غیره کاربرد دارد.

بر اساس جنس، طبقه‌بندی میلگردها می‌تواند از فولاد کربن، اروپایی، اپوکسی پوشش داده‌شده، فایبرگلاس لیمر (GFRP)، گالوانیزه و یا فولاد ضدزنگ باشد.

نوع دیگر طبقه‌بندی میلگردها به‌صورت زیر است:

1. میلگرد ساده (A1) یا صاف: مقاومت تسلیم 2400 و مقاومت کششی 3600 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع دارد.

2. میلگرد نرم  (A2)یا آج‌دار مارپیچ: مقاومت تسلیم 3600 و مقاومت کششی 5000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع دارد.

3. میلگرد نیمه سخت (A3) یا آج‌دار جناغی: مقاومت تسلیم 4000 و مقاومت کششی 6000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع دارد.

4. میلگرد سخت(A4)  یا آج‌دار مرکب

در این نوع طبقه‌بندی، با اینکه تمامی آن‌ها وزن یکسانی دارند ولی مقاومت و سختی میلگرد A4 از همه بیشتر و شکنندگی آن از همه کمتر است.

مقیاس دیگر طبقه‌بندی میلگردها بر اساس سایز یا همان قطرشان است که برای کاربرد در مصارف مختلف قطرهای مختلفی انتخاب و استفاده می‌شود. بر اساس سایز، میلگردها به‌صورت زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

 1.5 (سیم آرماتور)

 2.5 (سیم نجاری)

 4 (مفتول)

 6 (میلگرد حرارتی)

 6.5 (میلگرد حرارتی)

 8 ، 10 (بیشتر برای خاموت)

 12 ، 14 ، 16 و ... 

معمولاً به میلگردهای با قطر کمتر از 6 میلی‌متر، مفتول می‌گویند و برای ساخت تیرچه بتنی کاربرد ندارند و از میلگردهای بالاتر از 6 میلی‌متر برای این منظور استفاده می‌شود.

اهمیت نوع میلگرد در ساخت تیرچه بتنی استاندارد

میلگرد معمولاً در ترکیب با بتن استفاده می‌شود. بتن دارای مقاومت فشاری بالا است ولی مقاومت کششی آن‌چنانی ندارد ولی وقتی با میلگرد ترکیب می‌شود، مقاومت کششی بتن بالاتر می‌رود و این ضعف جبران می‌شود. قیمت میلگرد و کیفیت آن از عوامل مهم در هنگام خرید میلگرد هستند. 

اهمیت نوع میلگرد در ساخت تیرچه بتنی استاندارد به‌قدری است که آیین‌نامه‌ای برایش تصویب‌شده است. این آیین‌نامه شرایط و ضوابطی دارد که به برخی اشاره می‌کنیم:

 معمولاً در تیرچه‌های بتنی از میلگرد A3 و A2 استفاده می‌شود. و برای انتخاب میلگرد باید به سایز یا همان سطح مقطع آن‌هم توجه داشت.

 میلگرد بالایی به‌کاررفته در تیرچه پاشنه بتنی باید گرم نورد دیده یا آج 340 یا بالاتر یا از نوع سرد نورد دیده باشد. این میلگرد کنترل تنش‌های حرارتی را به عهده دارد.

 میلگرد پایینی یا اصلی باید حتماً آجدار باشد. نوع این میلگرد باید گرم نورد دیده آج 340، آج 400، آج 500 یا از نوع سرد نورد دیده و قطر این میلگرد باید بین 8 تا 16 میلی‌متر باشد. فقط درصورتی‌که ضخامت بتن پاشنه از 5/5 سانتی‌متر بالاتر بود می‌توان قطر میلگرد را تا 20 میلی‌متر افزایش داد.

 در میلگردهای عرضی می‌توان هم از نوع میلگرد ساده استفاده کرد و هم از نوع میلگرد آجدار. حداقل قطر میلگرد عرضی گرم نورد دیده، 4 میلی‌متر و حداقل قطر میلگرد عرضی سرد نورد دیده، 6 میلی‌متر است. 

 میلگردهای کمکی اتصال حدود 10 سانتیمتر طول دارند و معمولاً از میلگردهای پرت و اضافی مانده تهیه می‌شود.

در هنگام وقوع زلزله این میلگردها هستند که به بتن خاصیت کششی بالا بخشیده و باعث می‌شوند در اثر فشار نیروی کششی، ترک نخورند، نشکسته و ازهم‌گسیخته نشوند و ساختمان در برابر زلزله مقاوم باشد.

کم کردن ضخامت بتن، یکی دیگر از نقش‌هایی است که میلگرد ایفا می‌کند. افزایش مقاومتی که توسط میلگرد حاصل می‌شود باعث می‌شود که دیگر نیاز نباشد بتن‌ریزی ضخیمی انجام شود. 

با احتساب قیمت آهن و میلگرد، استفاده از میلگرد با کاهش میزان بتن موردنیاز و کاهش زمان ساخت‌وساز، باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه هم می‌شود و ازنظر اقتصادی به‌صرفه است. 

جمع‌بندی

یکی از ابزارهایی که به ساختمان استحکام و مقاومت می‌بخشد، میلگرد است. درواقع بتن بدون میلگرد، چندان کاربرد ندارد زیرا این میلگرد است که به بتن استحکام کششی مناسب را می‌بخشد و انتخاب نوع میلگرد در ساخت تیرچه بتنی استاندارد بسیار حائز اهمیت می‌شود. در هنگام اقدام به ساختمان‌سازی باید به قیمت آهن، قیمت میلگرد و کیفیت آن دقت کرد و در انتخاب نوع آن حساس بود.