میلگرد یا آرماتور به (به فارسی افغانستان: سیخِ گل)، 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 نیمرخ‌های I شکل، ناودانی و یا قوطی نیز برای مسلح کردن بتن استفاده میشود. در این مقاله از سایت عمود گستر به کاربرد میلگرد در ساختمان سازی می پردازیم. با ما همراه باشید.
فهرست مطالب
خاموت
آرماتورهای عرضی که به دور آرماتورهای طولی و اصلی در شناژها بسته می‌شوند خاموت نام دارند.
مشخصه‌های محاسباتی مهم میلگرد در ساختمان سازی
مقاومت تسلیم
مقدار تنشی که در آن بدون افزایش بار تغییر طول نمونه فولادی ازدیاد می‌یابد تنش تسلیم یا مقاومت تسلیم یا مقاومت جاری شدن می‌نامند و با f y نمایش می‌دهند.
مقاومت کششی
از تقسیم حداکثر بار ثبت شده در آزمایش کشش بر سطح مقطع اولیه به دست می‌آید.
طبقه بندی فولاد میلگرد
در 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 میلگرد که توسط کارخانه ذوب آهن اصفهان تولید می‌شوند با استاندارد روسی مطابقت دارند. فولادی که در ایران تولید میشود (طبق استاندارد روسی) به سه گروه تقسیم میشود: فولاد نوع A-1، فولاد نوع A-2 و فولاد نوع A-3.
فولاد A-1 از نوع صاف بوده و مقاومت تسلیم و مقاومت کششی آن به ترتیب ۲۳۰۰ و۳۸۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع می‌باشد. فولاد A-2 از نوع آجدار با مقاومت تسلیم ۳۰۰۰ و مقاومت کششی ۵۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع است، و فولاد A-3 نیز از نوع آجدار با مقاومت تسلیم ۴۰۰۰ و مقاومت کششی ۶۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع می‌باشد.
از نظر تنوع قطر میلگردها نیز استانداردهای تولید کنندگان متفاوت است. در سیستم روسی که در کارخانجات ذوب آهن اصفهان مورد استفاده‌است میلگردها تا قطر ۴۰ میلیمتر ساخته می‌شوند.
میلگرد انتظار در فنداسیون و طبقات
آن دسته از میلگردهایی که از سطح فنداسیون و از سطح سقف به سمت بالا ادامه داشته تا میلگردهای اصلی و طولی ستون ها بدان وصل شوند، میلگرد انتظار(ریشه انتظار) می گویند که اندازه حداقل آن۶ ⁄ ۱ ارتفاع طبقه مربوط برای هر ریشه انتظار می باشند.
برای وصل نمودن میلگردهای انتظار به میلگردهای ستون،بایستی زاویه انحرافی برابر۱۰ ⁄ ۱ در میلگردهای ستون بوجود آید. مقدار فولاد موجود در وصله بر اساس آئین نامه B.S نباید از ۱۰% سطح مقطع ستون بیشتر باشد .
حثر فاصله مرکز تا مرکز دو شبکه میلگرد را ۱۵ سانتی متر در نظر می گیرند .
خاموت (تَنگ) در ستون: خاموت ها در ستون به منظور حفظ فاصله میلگردهای اصلی و طولی و نیز برای جلوگیری از کمانش و برش بکار برده می شود. می دانیم که در قسمت تکیه گاه ها و تقاطع ها برش بیش از قسمتهای دیگر است. بدین منظور از سطح روی فنداسیون به بالا و نیز از سطح زیر سقف به سمت پایین به اندازه۶ ⁄ ۱ ارتفاع طبقه که خطر برش دارد بایستی فاصله خاموت ها کمتر از سایر قسمت ها در نظر گرفته شود. برای طبقات بالا نیز به همین صورتی که توضیح داده شد، عمل می کنیم
علائم اختصاری میلگرد
Es = مدول ارتجاعی میلگردهای فولادی،بر حسب مگا پاسگال
fsu,obs = مقاومت کششی میلگردهای فولادی،یعنی مقاومت هنگام گسیختگی،که در آزمایش کششی بر روی میلگردهای مصرفی مورد نظر به دست می آید،بر حسب مگا پاسگال
fy = تنش تسلیم میلگردهای فولادی، بر حسب مگاپاسگال؛ این تنش در میلگردهای s240 از روی تنش تسلیم مشهود آن به دست می آید. در سایر میلگردها تنش تسلیم قراردادی ( تنش نظیر تغییر شکل نسبی ماندگار۲ ⁄۰ درصد، و یا تنش نظیر تغییر شکل نسبی ۳۵ ⁄۰درصد) تعریف می شود .
fyk = مقاومت مشخصه میلگردهای فولادی؛ تنشی که به عنوان ویزگی فولاد، مبنای طراحی قرار می گیرد؛بر حسب مگاپاسگال
fy,obs = تنش تسلیمی که در آزمایش کششی بر روی میلگردهای مصرفی مورد نظر عملاً به دست می آید؛بر حسب مگاپاسگال
S = سطح مقطع موثر یا اسمی میلگرد؛ بر حسب میلیمتر مربع
L = طول یک قطعه میلگرد؛ بر حسب میلیمتر
db = قطر اسمی میلگردهای ساده یا آجدار؛ بر حسب میلیمتر
Ø = قطر اسمی میلگردهای ساده، که معمولا در نقشه ها و سایر مدارک فنی به کار می رود .
Φ = قطر اسمی میلگردهای آجدار، که معمولا در نقشه ها و سایر مدارک فنی به کار می رود .
d1 = قطر زمینه میلگردهای آجدار؛ بر حسب میلیمتر
d2 = قطر خارجی میلگردهای آجدار؛ بر حسب میلیمتر
مقاومت مشخصه فولاد: مقاومت مشخصه فولاد بر اساس مقدار تنش تسلیم آن (مشهود یا قراردادی) تعیین می شود. مقاومت مشخصه فولاد عبارت است از آن مقدار تنشی که تنش تسلیم حداکثر۵ درصد از نمونه های میلگرد فولادی کمتر از آن باشد .
رده میلگردهای فولادی: عبارت است ازعدد مقاومت مشخصه میلگرد برحسب۲ N ⁄ mm که پس از حرف s می آید. رده های میلگردها عبارتند از s240، s340، s400 و s500.
رده میلگردها باید در تمامی اسناد فنی (دفترچه های محاسبات، نقشه هاو…) قید شود .
تاریخچه استفاده از میلگرد در بتن
به دنبال یک تکامل و پیشرفت به قرار زیر،مصرف فولاد در بتن رایج گردید :
۱- اولین سازه بتن مسلح با ساختن یک پاروی بتنی قایق،بوسیله شبکه های مربع مستطیل شکل،میله های آهنی،
مسلح گردیده بود، توسطlambot در سال ۱۸۴۸ بوجود آمد .
۲-یک منبع آب بتن آرمه،با ظرفیت ۱۲۰ متر مربع توسط ((مونییر))moneer در سال ۱۸۷۳ ساخته شد
۳-((تئوری بتن فولادی)) (در کتاب((سیستم مونییر))) بر اساس سه اصل به قرار زیر توسط << وایس>> wayss و <<کنن>> ((konen)) در سال ۱۸۸۷ تنظیم گردید :
الف) در یک عضو بتن مسلح،تمام نیروهای کششی بوسیله فولاد تحمل می شود .
ب) بر اساس اصل عمل مشترک،به واسطه چسبندگی بتن و فولاد،انتقال نیرو به فولاد،صورت می گیرد
ج) در اثر تغییر درجه حرارت،بطور تقریبی،تغییرات حجمی بتن و فولاد برابر است .
۴-مشخصات جامع در خصوص خواص فیزیکی و شیمیایی بتن و بتن مسلح توسط انجمن آزمایش مواد آمریکا در سال ۱۹۳۶ تعیین گردید .
۵-با پیگیری ها و مطالعات،در کشورهای مختلف،ساختمان بتن آرمه تکامل پیدا کرد .
انواع میلگرد در ساختمان سازی
۱) میلگرد ساده: سطح این نوع میلگردها صاف بوده که با علامت Φ نشان داده می شوند،مقاومت فشاری و کششی آن ۲۳ کیلوگرم بر میلی متر مربع می باشد.
(گفتنی است در صنعت قالب سازی بتن برای تولید انواع بلت ها ، پیچها و دیگر محصولات و تجهیزات قالببندی از این نوع میلگرد استفاده میشود)
۲) میلگرد آجدار: سطح این نوع میلگردها به صورت آجدار در شکل های مختلف می باشد و مقاومت فشاری و کششی آن ۳۲کیلوگرم بر میلی متر مربع است که با علامت Φ نشان داده می شوند .
توجه۱ : میلگردها از قطر ۶، ۸، ۱۰ تا ۵۰ میلی متر موجود می باشند .
توجه۲ : میلگردهای با قطر کمتر از ۶ میلی متر را مفتول می نامند .
توجه۳ : میلگردها از قطر ۶ تا ۱۲ میلی متر جهت ساخت خامود (خاموت)،و از قطرهای ۱۰ تا ۵۰ میلی متر برای ساخت تیرها، ستون ها،دال ها (سقفها)، فنداسیون ها و . . . استفاده می شود .
انواع میلگرد آجدار
۳- میلگرد آجدار پیچیده: مقاومت کششی و فشاری این نوع میلگردها بیشتر از انواع ساده و آجدار آن است که با علامت Φ نشان داده می شود
خمش انتهایی میلگردها
هدف: خمش انتهایی میلگردها، جهت گیرایی بهتر و مناسبتر میلگرد در داخل بتن می باش.
اندازه های حداقل برای خم ۱۸۰ درجه
D- حداقل برابر d 6 برای نمره ۲۰ و کمتر از آن
D- حداقل برابر d 8 برای نمره های بزرگتر از ۲۰ و کوچکتر از ۳۰
D- حداقل برابر d 10 برای نمره های بزرگتر از ۳۰
اندازه های حداقل برای خم ۹۰ درجه
D- حداقل برابر d 7 برای نمره ۲۰ و کمتر از آن
D- حداقل برابر d 8 برای نمره های بزرگتر از ۲۰ و کوچکتر از ۳۰
D- حداقل برابر d 10 برای نمره های بزرگتر از ۳۰
شمش
مهمترین ماده ورودی به کارگاه برای تولید میلگرد ، شمش فولاد است که اصطلاحا ؛ بیلت ( BILLET ) گفته می شود . مقطع بیلت ورودی به کارگاه به طور متوسط ۱۳۰*۱۳۰ میلیمتر در نظر گرفته شده و طول آن ۱۰ متر می باشد . مقدار مصرف بیلت در کارگاه ۱۰۸۰ کیلوگرم بر هر تن محصول سوخته شده پیش بینی شده است . این بیلت ها می تواند از داخل یا خارج کشور تامین شوند . برای تولید مقاطع سبک ساختمانی یا صنعتی ابتدا شمش های تهیه شده در بخش ذوب و ریخته گری در کوره های پیش گرم کن حرارت داده شده تا بصورت خمیری شکل درآیند سپس وارد دستگاه های نورد گردیده و پس از عبور از قفسه های مقدماتی و میانی ، در قفسه های نهایی محصول مورد نظر تولید می گردد .