چرا در ساختمان سازی از میلگرد استفاده می‌شود؟
علت استفاده از میلگرد در بتن چیست؟
هنگام خرید یک میلگرد برای اجرا در ساختمان باید به کیفیت آن توجه زیادی کنیم و صرفاً بخاطر ارزان بودن یک نوع میلگرد از میلگردهای سبک دارای مقاومت و کیفیت پایین استفاده نکنیم. زیرا میلگرد اگر چه عنصری است که در ظاهر سازه به چشم نمی آید، اما به عنوان اسکلت و استخوان بندی سازه عمل کرده و اگر ضعیف باشد باعث کاهش عمر ساختمان و حتی تخریب آن و ایجاد خسارات مالی و جانی فراوان می‌گردد.
قیمت میلگرد تهران: در صورتی که برای هر ساختمان متناسب با شرایط سازه و شرایط منطقه‌ای که سازه در آن احداث می‌شود، میلگرد مناسب انتخاب گردد، باعث افزایش عمر مفید ساختمان و به حداقل رساندن خسارات وارده خواهد شد. همانطور که قبلاً گفته شد مهمترین ویژگی میلگرد، مقاومت کششی آن است که در مناطق زلزله‌خیز این ویژگی تأثیر بیشتری در عملکرد سازه در هنگام وقوع زلزله دارد.
قیمت ورق: همچنین در هنگام وقوع زلزله آیتم تغییر شکل نسبی سازه نیز برای ما بسیار حائز اهمیت است. لذا ازآنجاکه اکثر مناطق کشور ما جزء مناطق زلزله‌خیز محسوب می‌شوند، در بیشتر ساختمان‌ها به میلگرد با مقاومت بالا و شکل‌پذیری مناسب نیاز داریم. در صورت استفاده از میلگردهای ضعیف، سازه با کوچک‌ترین نیروی جانبی وارده، دچار ترک‌های عمیق در بتن و حتی فروریزی می‌گردد و مال و جان ساکنین به خطر می‌افتد. اما میلگرد با مقاومت بالا و شکل‌پذیری مناسب، نیروهای وارده را جذب و تبدیل به انرژی کشسانی می‌کند.
میزان استفاده از میلگرد در بتن
قیمت میلگرد: مقدار استفاده از میلگرد در هر ساختمان، با توجه به نوع اسکلت آن تعیین می‌گردد و نمی‌توان گفت هرچه میلگرد بیشتری در ساختمان بکار رود، استحکام آن بیشتر می‌شود. معمولاً در اسکلت‌های بتنی مقدار فولاد مصرفی، بدون در نظر گرفتن وزن آرماتور سقف، از ۳۵ تا ۷۰ کیلوگرم، به ازای هر مترمربع متغیر بوده و برای اسکلت‌های فلزی، از ۴۰ تا ۱۰۵ کیلوگرم است. در سازه‌های فولادی نیز این مقدار برابر ۷۰ تا ۱۱۵ کیلوگرم به ازای هر مترمربع تخمین زده می‌شود.
میلگردهای با مقاومت بالا
مدتی است که میلگردهای با مقاومت بالا و تغییر شکل مناسب تولید و وارد صنعت ساخت‌وساز شده‌اند. در این آرماتورها با روش‌های شیمیایی، حرارتی و غیره باعث ایجاد تغییراتی در ویژگی‌های مکانیکی آن‌ها شده و عملکرد مطلوب‌تری از آن‌ها به چشم می‌خورد. یکی از بزرگ‌ترین مشکلات اجرای مقاطع بتن آرمه، جا دادن انبوهی از حجم میلگرد در سطح مقطع بتن بود که به بزرگ شدن مقاطع بتنی منجر میشد.
همچنین آرماتورها به نحو نامطلوبی در کنار هم قرارگرفته و برای ویبره آن‌ها نیز دچار مشکل می‌شدند. اما با استفاده از آرماتورهای با مقاومت بالا بجای آرماتورهای معمولی این مشکل برطرف می‌شود و تراکم آرماتور مصرفی و سطح مقاطع بتنی کاهش می‌یابد و بتن و آرماتور به نحو مناسبی در کنار هم قرار می‌گیرند. همچنین هزینه‌های ساخت‌وساز کاهش و سرعت آن افزایش پیدا می‌کند. هم‌اکنون در کشورهای پیشرفته از این نوع آرماتورها به‌طور گسترده‌ای در ساختمان استفاده می‌شود.
نقش میلگرد در بتن در مناطق نامساعد جوی
بعد از بحث مقاومت کششی میلگرد، مقاومت آن در برابر زنگ زدن و خوردگی مطرح می‌شود و یکی از مهمترین دلایل کاهش عمر و تخریب سازه‌های بتنی مخصوصاً در مناطق با شرایط جوی مرطوب است. در حالت عادی، میلگرد توسط بتنی که آن را در برگرفته است، از خوردگی محافظت می‌شود. اما عواملی که باعث خوردگی آرماتورها درون بتن می‌شوند شامل موارد زیر هستند.
هرگاه دما، رطوبت و میزان کلر موجود در محیط افزایش یابد پتانسیل خوردگی میلگرد افزایش می‌یابد. همچنین کیفیت بتن و کیفیت و نوع میلگرد مصرف‌شده، نسبت‌های اختلاط بتن، افزودنی‌های بتن، نحوه ساخت، حمل، ریختن و عمل‌آوری بتن و همچنین کاور میلگرد(مقدار بتن پوششی روی میلگرد) و غیره همه از عوامل تأثیرگذار بر خوردگی بتن هستند.
در صورت استفاده از میلگردهای باکیفیت پایین، مخصوصاً در مناطق ساحلی که میزان رطوبت و دما و یون کلر در محیط زیاد است، واکنش شیمیایی خوردگی سریع‌تر اتفاق می‌افتد و باعث افزایش حجم میلگرد و ایجاد فشار داخلی به بتن می‌گردد. به‌مرور بتن آن ناحیه دچار ترک‌خوردگی شده و با افزایش ترک‌ها بتن متلاشی می‌شود.
همچنین کاهش سطح مقطع میلگرد به دلیل خوردگی، باعث کاهش ظرفیت باربری سازه نیز می‌گردد. لذا عمر سازه‌های بتن مسلح در آن مناطق به‌طور مستقیم به نوع میلگرد انتخابی وابسته است. در همین راستا برای جلوگیری از پدیده خوردگی، محققان به بهبود خواص آلیاژی فولاد پرداختند و نتیجه آن تولید انواع میلگرد ضدزنگ (استنلس استیل)، میلگرد اِپوکسی، میلگرد گالوانیزه، میلگرد فایبرگلاس و غیره شد.
مقاومت بسیار عالی در برابر رطوبت، زنگ‌زدگی و خوردگی و ایجاد سازه‌های با دوام بیشتر و عمر طولانی‌تر باعث شد که این میلگردها علیرغم هزینه‌های بیشتر، جای خود را در ساخت‌وساز باز کنند. زیرا تحمل یک هزینه بیشتر در ابتدای امر، باعث جلوگیری از تحمیل هزینه‌های زیاد خسارات ناشی از خوردگی می‌شود.
میلگرد چیست؟
در گذشته از بتن برای ساخت خانه استفاده میشد. از آنجایی که بتن مقاومت فشاری بالایی داشت اما مقاومت کششی بسیار کمی را می توانست تحمل کند، از میلگرد برای جبران فشارهای کششی در آن استفاده شد. در واقع با این کار می توانیم مقاومت کششی بتن و ساختمان ها را افزایش دهیم.
حتماً شنیده اید که می گویند آرماتور بندی ساختمان در حال اجراست؟ آرماتور همان میلگرد است! وسیله ای که این روزها مدام در حال افزایش قیمت هم هست و باعث می شود قیمت تمام شده یک خانه را به شدت تحت تاثیر قرار دهد.
نقش میلگرد در مقاومت ساختمان
همانطور که اشاره کردیم به دلیل اینکه بتن ها به تنهایی مقاومت کششی و چرخشی ضعیفی دارند، به کمک میلگرد می توان مقاومت کششی و شکل پذیری آن ها را در برابر حوادث طبیعی مانند افزایش داد.
تاریخچه شکل گیری میلگرد
اولین بار فردی به نام جوزف لوئیس به این نتیجه رسید که برای محافظت بیشتر و بهتر ساختمان ها از فشارات ناشی از زمین لرزه، باید در بتن از میلگرد استفاده کرد. این موضوع به حدود 220 سال پیش برمیگردد!! اختراعی که می توان گفت جان هزاران نفر را تا کنون نجات داده و باید از آن به عنوان یک کشف بزرگ یاد کرد!
در ابتدا استاندارد سازی های درستی برای ساخت این میله های فولادی وجود نداشت. تا اینکه در سال 1878 میلادی اولین سیستم تولید استاندارد توسط تادئوس هیات شناخته شد.
این روند تا سال های 1900-1950 ادامه داشت تا سر انجام در آمریکا به یکی از اصلی ترین ابزار مقاوم سازی ساختمان ها تبدیل شد.
قیمت میلگرد و انواع آن
میلگردها انواع متنوعی دارند که به همین دلیل هم هست قیمت های مختلفی برای آن ها در نظر گرفته شده است. البته نوسانات قیمتی آن ها به دلایل دیگری مثل: دلار، ارز و… هم بستگی دارد که تقریباً هر روز شاهد تغییرات قیمتی آن در کشور هستیم! فولادی که در ایران تولید می شود، طبق استاندارد روسی می باشد.
انواع مختلف میلگرد، 3 نوع ساده، عاجدار و عاجدار پیچیده است که در مقالات آینده به صورت جزئی تر به آن ها خواهیم پرداخت.
موارد استفاده از میلگرد در کجاست؟
امروزه از میله های فولادی یا همان آرماتو در جاهای زیادی استفاده می شود. مثل:
- پل سازی
- ساخت برج های بلند و سد سازی
- ساخت تیرچه بلوک و خاموت زنی
در کنار تمام مواردی که تا به اینجا اشاره کردیم، صرفاً استفاده از میله های فولادی در بتن تضمین کننده ایمنی و مقاومت سازه ها نیست! بلکه کیفیت اولین فاکتور در استفاده از این وسیله مهم ساختمان سازیست.
متاسفانه برخی سازندگان هستند که قیمت پایین میلگرد را فدای کیفیت می کنند!!! میلگردهای شکننده و یا چینی ارزان قیمت، باعث می شود کیفیتی که از انعطاف پذیری میله ها در بتن داریم، به درستی عمل نکند و خسارات جبران ناپذیری را رقم بزند.
افزایش طول عمر یک بنا با انتخاب درست میلگرد با کیفیت
اهمیت این موضوع زمانی آشکار می شود که در مناطق زلزله خیز شاهد کمترین آسیب های جسمی ناشی از خرابی ساختمان ها باشیم!
همانطور که تا حدودی اشاره کردیم، انواع مختلفی برای این میله های فولادی وجود دارد که با توجه به مواد اولیه در ساخت آن ها و میزان گرمایی که در کوره ها تحمل کردند، متفاوتند و باعث می شود میزان دوام و طول عمر آن ها مثلاً در مناطق معتدل و مرطوب با مناطقی که روی گسل زلزله قرار دارند، متفاوت باشد.
به عنوان مثال در مناطق زلزله خیز انتظار داریم میزان تحمل بار و کششی بودن این میلگردها، بیشتر بوده و یا در برابر رطوبت از پوسیدگی و خوردگی کمتری برخوردار باشد. همه این ها دلایلی هستند که در مجموع باعث می شوند عمر یک بنا افزایش پیدا کند