کاربرد انواع میلگرد در ساختمان + جدول مقایسه و فیلم معرفی

انواع میلگرد‌ بر اساس ویژگی‌های مختلفی مثل شکل ظاهری، کاربرد، آلیاژ، مقاومت و سایز با یکدیگر متفاوت‌اند. در حقیقت کاربرد میلگرد، تقویت مقاومت کششی ساز‌ه‌های بتنی است. ما در این مقاله از آکادمی عمران به بررسی انواع میلگرد مصرفی در بتن و همچنین تفاوت آرماتور A3, A2, A1 و A4 از نظر شکل ظاهری و مقاومت می‌پردازیم و جزئیات را با فیلم زیر ذره‌بین می‌بریم.

میلگرد چیست؟

میلگرد یا آرماتور یکی از مهم‌ترین مصالح مورد استفاده در سازه‌های بتنی است که از جنس فولاد ساخته شده و انواع مختلفی دارد. جنس و مقاومت این مقاطع فولادی با توجه به ترکیب آلیاژهایی که در ساخت آن استفاده شده متفاوت است. شناخت کاربرد انواع میلگرد در ساختمان برای استفاده درست از آن‌ها نیازمند آگاهی، دانش و محاسبات دقیق توسط مهندسین عمران و معماری است.

اگر مایل به یادگیری تمام ریزه کاری‌های اجرای ساختمان هستید، توصیه می‌کنیم آموزش اجرای ساختمان را از دست ندهید.

کاربرد انواع میلگرد در ساختمان

مهم‌ترین کاربرد میلگردها در ساختمان، افزایش مقاومت کششی سازه‌های بتنی است. سطح مقطع میلگرد اغلب برای ایجاد پیوند بهتر با بتن به صورت تورفتگی و برجستگی (آجدار) تغییر شکل می‌دهد. این تغییر شکل رابطه مستقیمی با میزان مقاومت و کاربرد انواع میلگرد دارد که به شکل زیر طبقه بندی می‌شود:

• میلگرد راستا
• رکابی
• میلگرد سنجاقی
• خرک
• ادکا
• زیگزاگ
• خاموت
• میلگرد بستر
• مش

رده بندی آرماتورها

آرماتورها بر اساس مقاومت تسلیم (تنش حد تسلیم) مشخص می‌شوند که با حرف S و یک عدد نشان داده می‌شود. عدد پس از حرف S نشان‌دهنده مقاومت تسلیم آرماتور بر حسب مگاپاسکال است. به عنوان مثال، آرماتور S240 دارای مقاومت تسلیم 240 مگاپاسکال است.

انواع میلگرد فولادی از نظر مکانیکی

انواع میلگرد فولادی از نظر مکانیکی، مقاومت مشخصه بر حسب مگاپاسکال پس از حرف S می‌آید. طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، مقاومت مشخصه فولاد بر اساس مقدار تنش تسلیم آن تعیین می‌شود و معادل مقداری است که حداکثر 5 درصد مقادیر اندازه گیری شده برای حد تسلیم ممکن است کمتر از آن باشد.

در صنعت ساخت و ساز، میلگردها بر اساس استانداردهای بین‌المللی مختلف تولید می‌شوند. در ایران، استاندارد روسی به عنوان مرجع اصلی تولید میلگردها شناخته می‌شود. این استاندارد، میلگردها را به چهار دسته اصلی A1 تا A4 تقسیم‌بندی می‌کند که هر دسته، مشخص‌کننده خواص مکانیکی متفاوتی از میلگرد است.

برای مثال در S340، یعنی حداقل 95 درصد نمونه‌ها، تنش تسلیم 340 مگاپاسکال (Fy = 340 MPa) را دارند. انواع آرماتور از نظر مکانیکی شامل موارد زیر است:

انواع میلگرد از نظر شکل ظاهری (ساده و آجدار) همراه با فیلم

میلگردها از لحاظ شکل ظاهری و رویه در دو نوع ساده (صاف) و آجدار تولید می‌شوند. به همین دلیل برای دید بهتر شما، معرفی آن‌ها را به صورت فیلم و جدول گذاشته‌ایم. پس پیشنهاد می‌کنیم دیدن این ویدیو را از دست ندهید.

مهم‌ترین فاکتور در شناخت این مقاطع، شکل ظاهری آن‌ها است که به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند:

میلگرد ساده یا A1

سطح میلگردهای ساده که با نام‌ A1 یا S240 هم شناخته می‌شوند، صاف و بدون آج است، به همین دلیل در مقایسه با نوع آجدار انعطاف پذیری بیشتری دارد. این مقاطع به علت سطح صاف نمی‌توانند با بتن پیوستگی و درگیری لازم را ایجاد کنند، از این رو استفاده از این نوع آرماتور در بیشتر المان‌های سازه‌ای ممنوع است و تنها در دورپیچ اجازه استفاده از آنها را داریم.

مشخصات میلگرد a1:

• سطح: صاف و بدون آج (میلگرد ساده)
• رده مقاومتی: 240 مگاپاسکال
• نوع میلگرد: نرم (حدود 24 درصد کربن)
• تنش جاری: 2300 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع
• تنش گسیختگی: 3800 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع
• تغییر شکل پلاستیک: 25 درصد
• چسبندگی به بتن: پایین به دلیل سطح صاف
• کاربرد در المان‌های سازه‌ای: فقط دور پیچ
• جوش‌پذیری: بسیار بالا
• انعطاف پذیری: داکتیل (شکل‌پذیر)

طوفان تخفیفی آکادمی عمران تو راهه

مشاهده جزئیات

میلگرد آجدار (A2، A3، A4)

آجدار به معنای وجود شیارها و برجستگی‌هایی به شکل‌های متفاوت است که به صورت طولی و زاویه دار در هنگام نبرد بر روی میلگرد ایجاد می‌شود. این شیارها به افزایش مقاومت کششی و درگیری بیشتر میلگرد با بتن کمک می‌کنند.

آج میلگردها از نظر شکل به دو دسته تقسیم می‌شود:

• دوکی شکل (آج با مقطع متغیر): ضخامت قسمت‌های وسط آج نسبت به قسمت پایین آن کمتر است.
• یکنواخت (آج با مقطع ثابت): ضخامت آج در تمام طول آن ثابت است.
  

شکل و مشخصات انواع آرماتور (a2، a3، a4)

انواع میلگرد آجدار از نظر شکل و مشخصات به سه دسته زیر تقسیم می‌شود:

1. میلگرد آجدار مارپیچ A2 یا S340

همانطور که در تصویر می‌بینید، شکل ظاهری میلگرد a2 اینگونه است که آج‌ها به صورت مارپیچ یکدیگر را دنبال می‌کنند و در دو نوع دوکی شکل و یکنواخت وجود دارند.

مشخصات:

• سطح: آجدار مارپیچ
• رده مقاومتی: 340 مگاپاسکالپ
• شکل آج: مارپیچ دوکی و یکنواخت
• نوع میلگرد: نیمه سخت (درصد کربن بالاتر از A1)
• تنش جاری: 3000 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع
• تنش گسیختگی: 5000 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع
• تغییر شکل پلاستیک: تقریباً 19 درصد

2. میلگرد آجدار جناغی A3 یا S400

همانطور که در تصویر می‌بینید شکل ظاهری میلگرد a3 به صورت هفتی هشتی یا جناغی است. آج‌های این نوع میلگردها نیز از نظر ظاهری به دو دسته دوکی و یکنواخت تقسیم می‌شوند.

مشخصات:

• سطح: آجدار جناغی
• رده مقاومتی: 400 مگاپاسکال
• نوع میلگرد: نیمه سخت
• تنش جاری: 4000 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع
• تنش گسیختگی: 6000 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع
• تغییر شکل پلاستیک: تقریباً 14 درصد
• جوشکاری: ممنوع

جوشکاری میلگردها به روش فورجینگ با استیلن بوده و با جوشکاری قوس الکتریکی متفاوت است. در مقاله ” فورجینگ چیست “ به طور کامل در مورد جوش فورجینگ صحبت کردیم.

3.میلگرد آجدار مرکب A4 یا S500

آرماتور a4 کاملا شبیه به جناغی است، با این تفاوت که آج‌ها به صورت دوتایی (دوبل) در کنار هم قرار دارند. استفاده از این نوع میلگردها به دلیل سختی زیاد، بسیار کم است.

مشخصات:

• سطح: آجدار مرکب
• رده مقاومتی: 500 مگاپاسکال
• شکل آج: مرکب (ترکیبی از آج مارپیچ و جناقی)
• سختی: بالا
• شکل‌پذیری: پایین (در حالت معمول)
• مزیت در سازه: کاهش وزن المان‌های سازه‌ای

تفاوت میلگرد a2 و a3 و a4

بارزترین تفاوت میلگردهای a3، a2 و a4 در شکل آج و کاربرد آن‌هاست که در جدول زیر به آن پرداختیم:

توصیه می‌شود نوع میلگردها توسط آزمایشگاه تعیین شود، زیرا بعضی از تولیدکنندگان، متاسفانه میلگردهایی با آج‌های جناغی و مقاومت 340 مگاپاسکال تولید می‌کنند.

انواع آرماتور از نظر شکل پذیری (نرم، نیمه سخت، سخت)

انواع میلگردهای فولادی از نظر شکل پذیری به سه دسته تقسیم می‌شوند:

1. نرم: آرماتور S240
2. نیم سخت: آرماتور S340 و S400
3. سخت: آرماتور S500

سختی با شکل پذیری رابطه معکوس دارد. یعنی هر چه قدر میزان کربن افزایش یابد، سختی زیاد شده و در نتیجه شکل پذیری کاهش پیدا می‌کند. هم‌چنین کربن زیاد موجب کاهش جوش پذیری نیز می‌شود.

انواع میلگرد از نظر روش ساخت

چهار روش کلی برای ساخت انواع میلگرد وجود دارد که در ادامه به آن می‌پردازیم:

1) فولاد گرم نورد شده

در این روش تمام المان‌ها و مولکول‌هایی که حرارت دیدند فرصت منظم شدن را نداشته و معمولا تمرکز تنش داریم.

2) فولاد سرد نورد شده یا سرد اصلاح شده

بر اثر انجام عملیات مکانیکی نظیر پیچاندن، کشیدن، نورد کردن با گذراندن از حدیده، بر روی میلگردهای گرم نورد شده در حالت سرد به دست می‌آید. در این حالت مدت زمان بیشتری به میلگردها فرصت می‌دهند تا سرد شوند. در این روش میلگردها کیفیت بهتر و هزینه بیشتری دارند.

3) فولاد ویژه (فولاد گرم اصلاح شده یا گرم عمل آمده)

بر اثر انجام عملیات مکانیکی نظیر گرمایش و آب دادن بر روی میلگردهای گرم نورد شده در حالت گرم بدست می‌آید.

4) فولاد ترمکس

فرآیند تولید ترمکس مشابه نورد گرم است، با این تفاوت که میلگرد ترمکس در مرحله آخر تولید فرآیند سرد شدن متفاوتی را تجربه می‌کند و از فولاد با کربن کمتری ساخته می‌شود.

جنس و مقاومت آرماتورها

با توجه به تفاوت در مواد اولیه و متریال استفاده شده در ساخت، میلگردها از نظر جنس و مقاومت به شکل زیر طبقه بندی می‌شوند:

میلگرد اروپایی

بر پایه منگنز ساخته شده و در حالی که کار با آن آسان است، استحکام یا حالت ارتجاعی کافی برای پشتیبانی از بتن سنگین یا کاربردهایی که نیاز به یکپارچگی ساختاری قابل توجهی دارند را ندارد. با این حال، بسیار ارزان است و می‌تواند در ساخت‌های سبک تر به خوبی عمل کند.

میلگرد فولاد کربنی

به دلیل رنگ کربن تیره آن میلگرد سیاه نیز نامیده می‌شود و محبوب‌ترین نوع میلگرد تقویت کننده برای کاربردهای تجاری و مسکونی است. این نوع میلگرد دارای استحکام کششی چشمگیری است و برای حمایت از سازه‌های بتنی و ساختمانی مناسب است. تمام میلگردهایی که در این مقاله نام بردیم از این نوع می‌باشد.

البته میلگرد فولاد کربنی برای محیط‌هایی با رطوبت بالا ایده آل نیست، زیرا مستعد زنگ زدگی و خوردگی است مگر اینکه از پوشش محافظ استفاده شود.

میلگرد با پوشش اپوکسی

میلگرد با روکش اپوکسی، میلگرد فولاد کربنی با لایه بیرونی اپوکسی ضخیم است که برای مبارزه با خوردگی و محافظت از فولاد داخل آن طراحی شده است.

میلگرد گالوانیزه

از گران‌ترین انواع میلگرد است که از غوطه وری فولاد آلیاژی در روی ساخته شده است. پوشش روی به فولاد کمک می‌کند در برابر آسیب ناشی از قرار گرفتن در معرض رطوبت مقاومت کند. این آرماتور اغلب برای پشتیبانی از زیرساخت‌های حمل و نقل استفاده می‌شود.

میلگرد با الیاف شیشه ای-پلیمر (GFRP)

میلگرد پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه که به آن میلگرد فایبرگلاس نیز می‌گویند، بهترین استحکام کششی را در مقایسه با سایر انواع محبوب دارد. از آنجایی که الیاف شیشه در برابر خوردگی حساس نیستند، این میلگرد گزینه‌ای مناسب برای محیط‌هایی است که مستعد قرار گرفتن در معرض آب سنگین است. این ماده همچنین سبک‌تر از فولاد است و کار با آن آسان‌تر بوده و حمل و نقل آن هم ارزان‌تر است.

میلگرد فولادی ضد زنگ

میلگرد فولادی ضد زنگ جایگزینی رایج برای میلگرد فولاد کربنی است و این دو بسیار شبیه به هم هستند. البته این نوع گرانتر از میلگرد سیاه است، اما برای محیط‌های خورنده انتخاب مناسبی است.

انوع میلگرد از نظر سایز و قطر 

انواع میلگرد از نظر سایز و قطر، ارتباطی با طبقه‌بندی مکانیکی، شکل ظاهری، شکل‌پذیری و کاربرد ندارد. همه میلگردهای نام برده شده از نظر قطر یکسان طبقه‌بندی می‌شوند. معمولا میلگردها قطرهای 6، 8، 10، 12، 14، 16، 18، 20، 22، 25، 28، 30، 32، 34، 36، 38، 40 و غیره را شامل می‌شوند. اعداد ذکر شده به میلی‌متر هستند.

جمع بندی

سازه‌ها و ساختمان‌های بتنی باید درجات مختلفی از بارها و شرایط محیطی را تحمل کنند. بنابراین استفاده از انواع میلگرد در بتن، برای افزایش مقاومت سازه اهمیت زیادی دارد. بطور کلی جهت اطمینان از اینکه سازه‌ها می‌توانند برای استفاده مورد نظر خود دوام بیاورند، میلگرد در اندازه‌ها، اشکال و ترکیبات مختلف مواد تولید می‌شود.

نحوه محاسبات و تعیین نوع و سایز آرماتوری که باید برای هر سازه استفاده شود، نیاز به تخصص و دانش کافی در زمینه مهندسی عمران و معماری دارد.

در انتهای این مقاله امیدواریم اطلاعات خوبی درباره کاربرد انواع میلگرد در ساختمان کسب کرده باشید. در صورتی که در این مورد سوالی دارید می‌توانید آن را در بخش دیدگاه با ما به اشتراک بگذارید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری