کاربرد میلگرد
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، ساخته‌شده و امروزه جزئی جدایی‌ناپذیر از صنعت ساختوساز محسوب می‌شود. دلیل این امر، خواص منحصربه‌فرد مکانیکی این مقطع است.
هر نوع میلگرد، بنا بر 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 ساخت 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 میلگرد در ساختمان سازی
اصلی‌ترین کاربرد میلگرد در ساختمان‌سازی و به‌منظور تقویت بتن است. بتن، به‌طور طبیعی، علی‌رغم داشتن مقاومت فشاری زیاد، مقاومت کششی چندانی ندارد. این امر به این معنی است که درصورتی‌که بتن به علت تغییرات دمایی، دچار انبساط یا انقباض شود، ترک خواهد خورد.
مهندسین ساختمان از قرن هجدهم میلادی، کم‌کم به کمکی که میلگرد می‌تواند به حل این مشکل بکند، پی برده‌اند. ضریب انبساط دمایی این مقطع، بسیار نزدیک به بتن است. به همین دلیل میلگرد کاشته شده در دل بتن، فشار کششی واردشده به آن در اثر تغییرات دمایی را دریافت کرده و مانع از ترک خوردن بتن می‌شود. لازم به ذکر است که هیچ مصالحی، نمی‌تواند جلوی ترک خوردن صد درصد بتن را بگیرد؛ اما میلگرد، می‌تواند ترک‌ها را تا حد بسیار کوچک و کم‌خطری نگه دارد.
یکی کاربردهای این محصول فولادی، استفاده از آن به‌منظور افزایش مقاومت حرارتی ساختمان است. به میلگردی که پس از بتن‌ریزی سقف، روی تیرچه‌ها قرار می‌گیرد، میلگرد حرارتی می‌گویند. این محصول، علاوه بر وظیفه افزایش مقاومت کششی بتن سقف، در هنگام آتش‌سوزی از ریزش آن جلوگیری می‌کند. میلگرد حرارتی در سقف‌های تیرچه‌بلوک، عرشه فولادی و سقف‌های کرومیت به کار می‌رود.
اما چه چیز باعث پیوند میلگرد و بتن می‌شود؟ در اینجاست که کارکرد آج‌های روی آن مشخص می‌شود. آج‌های روی میلگرد به‌خوبی بتن خیس را به دور خود گرفته و سطح بالایی از تماس فیزیکی را با آن برقرار می‌کنند.
کاربرد انواع میلگرد در قسمت های مختلف ساختمان
در هر کشوری استانداردی خاص برای تولید و نشانه‌گذاری میلگرد، وجود دارد. انواع این استانداردها شامل اروپایی، آمریکایی، چینی، روسی و غیره هستند. در کشور ما بنا بر سنت دیرینه شرکت ذوب‌آهن، استاندارد کشور روسیه بیشتر غالب است. بر این اساس، چهار نوع میلگرد به ترتیب زیر تولید می‌شوند.
- میلگرد ساده بدون آج یا A1
- میلگرد آجدار با یک ردیف آج یا A2
- میلگرد آجدار با دو ردیف آج در خلاف جهت هم یا A3
- میلگرد آجدار پیچیده یا A4
هرکدام از این مقاطع علاوه بر شکل ظاهری از نظر خواص مکانیکی و شیمیایی نیز با یکدیگر متفاوت هستند. درواقع، آنچه کاربرد میلگرد را تعیین می‌کند، همین تفاوت‌های ظاهری و خواص مکانیکی و شیمیایی آن است. دلیل تفاوت در خواص نیز به این دلیل است که هر مقطع از آلیاژ خاصی از فولاد تهیه‌شده که به‌خصوص در درصد کربن، نیکل و کروم با یکدیگر متفاوت هستند. اینکه میلگرد چیست و انواع آن کدامند، می تواند در شناخت کاربرد آن کمک کننده باشد.
با این مقدمه، کاربرد هرکدام از این چهار نوع متفاوت را، در بخش‌های مختلف ساختمان، توضیح می‌دهیم.
کاربرد میلگرد A1
این مقطع به‌دلیل نداشتن آج، نمی‌تواند پیوند خوبی با بتن ایجاد کند. به‌همین‌دلیل استفاده از آن به‌عنوان میلگرد مقاومتی و حرارتی، ممنوع است. همچنین، آلیاژ این محصول، کمترین میزان کربن را دارد؛ بنابراین نسبت به دیگر میلگردها نرم‌تر است و زودتر در برابر حرارت، استحکام خود را از دست می‌دهد.
کاربرد میلگرد A1 ساخته‌شده از فولاد کربنی بیشتر در اتصالات و عملیات خاموت‌زنی است.
کاربرد میلگرد A2
آلیاژ این مقطع فولادی، کربن بیشتری نسبت به میلگرد A1 دارد. به همین دلیل، سخت‌تر است و به‌جز در موارد ضروری، نباید تحت عملیات جوشکاری قرار گیرد. به این مقطع، نیمه سخت نیز گفته می‌شود. از میلگرد A2 در بدنه بتنی، ساخت دیوارهای برشی و خاموت‌زنی استفاده می‌شود.
به دلیل اینکه تنها یک ردیف آج روی آن به‌کاررفته شده، مقاومت کششی‌ای که به بتن می‌دهد، حداقلی است. به‌این‌ترتیب، استفاده از آن برای مناطقی با تغییرات دمایی شدید، توصیه نمی‌شود.
کاربرد میلگرد A3
این محصول آهنی نیز درصد کربن و درنتیجه، سختی بیشتری نسبت به دو میلگرد قبلی دارد؛ در عوض، مقاومت کششی و فشاری آن بیشتر است. درگیری این میلگرد با بتن به دلیل دو ردیف آج روی آن، نسبت به نوع A1 بیشتر است. به این مقطع، سخت نیز گفته می‌شود. کاربرد میلگرد A3 بیشتر در ستون‌ها و تیرهاست. این میلگرد را به‌هیچ‌وجه نباید جوشکاری کرد.
کاربرد میلگرد A4
سخت‌ترین نوع میلگرد موجود در کشور است که درگیری بتن با آن به حداکثر ممکن می‌رسد. همچنین، مقاومت کششی و فشاری آن نیز نسبت به دیگر انواع مشابه، بالاتر است. به همین دلیل از این محصول در مناطقی مانند مناطق کویری که تغییرات دمایی شدیدی در طول شب و روز یا زمستان و تابستان دارند، استفاده می‌شود. استفاده از آن در دیوار برشی، قاب خمشی و ستون نیز متداول است.
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 از خم کردن میلگرد به دست می‌آید. هدف از کاربرد میلگرد به این شکل، 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 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.
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 و 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
این مقطع، کاربردی مشابه میلگرد خرک و میلگرد قلاب دارد با این تفاوت که از آن برای موازی نگه‌داشتن دو ردیف مش آرماتور عمودی، استفاده می‌شود. شکل این میلگرد، مانند حرف U انگلیسی است و بیشتر در بتن‌ریزی دیوار و دال 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 کاربرد و نوع کاربری 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.
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
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.
کاربرد میلگرد به طور خلاصه
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 غیره 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.
