نقش میلگرد در طول عمر ساختمان بسیار پر رنگ است، آرماتورهای فولادی میلگردهایی هستند که در ترکیب با بتن سیمانی ساده تهیه میشوند تا بتن مسلح ساخته شود. از این رو برای تقویت بتن یا سازههای سیمانی معمولا از میلگردهای فولادی استفاده میکنند.
بتن در حالت معمولی ضعیف است و پس از فشرده سازی و مسلح کردن قوی میشود. خاصیت کششی سازههای بتنی زمانی به دست میآید که با میلگردهای فولادی ترکیب و تقویت شوند. میلگردهای فولادی در برابر فشار و بارهای جانبی، مقاومت قابل توجهی از خود ارائه میدهند. خاصیت کششی ارائه شده توسط آرماتورهای فلزی موجب جلوگیری و به حداقل رساندن ترکهای بتنی تحت بارهای تنشی خواهد شد.
ضریب انبساط حرارتی آرماتورهای فلزی مشابه بتن است. این ویژگی تضمین کننده این مسئله است که در طول تغییرات دما، تن در معرض حداقل تنش خواهد بود. سطح میلگردهای تقویت کننده به گونهای طراحی شدهاند که پیوند مناسبی با مواد بتنی برقرار شود.
دو عامل مهم در استحکام سازههای بتنی نقش دارند و آنها همان فولاد و بتن هستند. مهندسان طراح هر دو عنصر را با یکدیگر ترکیب میکنند و عناصر ساختاری آن را به شکلی طراحی میکنند تا فولاد در برابر کشش و برش، مقاومت قابل توجهی ارائه دهد، این در حالی است که بتن بدون وجود میلگرد نیروهای فشاری را به خود میگیرد.
انواع میلگردهای فولادی
آرماتور فولادی که در ساخت بتن مورد استفاده قرار میگیرد، معمولا 4 نوع است:
- میلگردهای فولادی تحت نورد گرم
- میلههای فولادی نورد سرد
- میلگردهای فولادی معمولی
- میلههای فولادی پیش ساخته
در ادامه هر یک از موارد فوق را بررسی خواهیم کرد.
1. میلههای نورد گرم
مهمترین مشخصات میلگرد برای صنعت ساختمان سازی به مهندسین کمک میکند تا بهترین میلگرد را برای پروژه ساختمانی انتخاب کنند. همانطور که از نام میلههای نورد گرم بر میآید، این میلگردها تحت نورد گرم تولید میشوند. نورد گرم آرماتور دستخوش تغییر شکلهای خاصی میشود که بر روی سطح آن ایجاد میشود. دندههایی که روی سطح ایجاد میشوند، به برقراری بهتر میلگرد با بتن کمک میکنند.
2. میلههای فولادی نورد سرد
زمانی که از فرایند نورد سرد برای تولید میلگردهای فولادی استفاده میشود، ویژگیهای آن با نورد گرم متفاوت خواهد بود. در نورد سرد، میلهها دارای پیچ و تاب بیشتری خواهند بود. این روند در دمای اتاق انجام میگیرد و ممکن است به دلیل شرایط تولید، انعطاف پذیری کمتری نسبت به میلههای نورد گرم داشته باشند.
3. میلگردهای فولادی معمولی
این میلهها با فولاد معمولی ساخته میشوند و کاملا ساده هستند. یعنی دارای دنده و پیچ و تاب خاصی نمیباشند. استحکام کششی این مصالح psi 40000 است و عمدتا در پروژههای کوچک با بودجه محدود مورد استفاده قرار میگیرند.
4. میلههای پیش ساخته
از دیگر آرماتورهای فولادی تقویت کننده، میلههای پیش ساخته میباشند که به شکل رشته و یا تاندون تولید میشوند. برای تقویت بتن از چندین رشته در آن استفاده میشود. رشتهها از سیمهای چندگانه ساخته شدهاند.
مزایای تقویت فولاد چیست؟
تقویت فولاد مزایای منحصر به فردی را ارائه میکند. به همین دلیل بسیاری ترجیح میدهند که از آرماتورهای تقویت شده استفاده کنند. برخی از این مزایا عبارتند از:
- سازگاری با بتن
- استحکام آرماتور فولادی
- کمک به اتصالات
- بازیافت
- دسترسی بالا
در ادامه هر یک از موارد فوق را بررسی خواهیم کرد.
سازگاری با بتن
بتن تازه در قالبهایی که از قبل آرماتور در آن آماده شده است، قرار میگیرد. میلگردهای فلزی در طی مراحل بتن ریزی در قالب شناور نخواهند شد. از این رو آرماتورهای فولادی نیاز به اتصالات خاصی ندارند.
استحکام آرماتور فولادی
میلگردهای فولادی از نظر طبیعی محکم هستند. از این رو توانایی تحمل بار، مقاومت در برابر سایش و پارگی در حین انجام فعالیتهای ساختمانی را دارند.
کمک به اتصالات
میلههای فولادی در اندازههای استاندارد تولید میشوند. از این رو میتوان با توجه به مشخصات مورد نیاز، آنها را خم کرد. به همین دلیل به راحتی در محل ساختمان قابل تحویل خواهند بود.
بازیافت
فولاد تقویت شده پس از یک عمر استفاده، مجددا به کمک بازیافت به چرخه عمر خود باز میگردد. به همین دلیل است که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه و مناسب میباشد.
دسترسی بالا
امروزه در بسیاری از نقاط جهان، تولیدکنندگان فولاد و محصولات آن وجود دارند. به همین دلیل است که میلگردهای فولادی به راحتی در دسترس میباشند.
معایب فولاد تقویت شده
برخی از مهمترین معایب آن عبارتست از:
- ماهیت واکنشی میلگردهای فولادی
- قیمت زیاد
- ذوب در دمای بالا
در ادامه هر یک از موارد فوق را بررسی خواهیم کرد.
1. ماهیت واکنشی میلگردهای فولادی
در سازههای بتنی که قالب آن کوچک است و در معرض رطوبت و عواملی مانند نمک قرار دارد، آرماتور واکنش نشان داده و شروع به خوردگی میکند. این مسئله در نهایت باعث کاهش استحکام بتن و خرابی آن خواهد شد.
2. قیمت زیاد
هزینه تقویت فولاد بسیار زیاد است. این در نهایت باعث افزایش هزینههای ساخت خواهد شد و بر روی قیمت سایر محصولات فولادی مثل قیمت ورق و یا قیمت پروفیل تاثیر میگذارد.
3. ذوب در دمای بالا
در دمای زیاد، ممکن است استحکام فولاد کاهش یافته و ذوب شود. به همین دلیل استفاده از آن در مکانهایی که احتمال آتش سوزی زیاد است، توصیه نمیشود.
پوشش بتن
یکی از دلایل مهم برای قرار دادن صحیح فولاد تقویت کننده، دستیابی به مقدار مناسبی پوشش بتنی است. پوشش مهمترین عامل محافظت از فولاد تقویت شده در برابر خوردگی میباشد. علاوه بر آن به منظور اطمینان از اتصال چدن به بتن، نیاز به آرماتورهای فلزی خواهد بود تا استحکام آنها توسعه یابد.
تثبیت موقعیت
طراحی سازه مبتنی بر قرار دادن میلگردهای فولادی در جای مناسب است. به این دلیل که انتخاب مکان اشتباه برای آن میتواند منجر به خرابیهای جدی در پروژه ساخت و ساز شود. به عنوان مثال بالا رفتن میلهها یا پایین آمدن آنها، ممکن است ظرفیت تحمل بار را تا 20% کاهش دهد.
قرار دادن آرماتور در بالای لایهای از بتن و سپس ریختن مقدار بیشتری بر روی آن، لزوما روش قابل قبولی نخواهد بود. به این دلیل که نیاز به پایههای تقویت کنندهای از جنس سیم فولادی، بتن پیش ساخته یا پلاستیک نیز خواهید داشت. همچنین تنها قرار دادن میلگردها روی تکیه گاه کفایت نمیکند. برای جلوگیری از جابجایی آنها در طول فعالیتهای ساختمانی و قرارگیری بتن، لازم است که از آرماتور فولادی مناسب استفاده شود. برای این کار معمولا سیمهای اتصال با قطر مشخص به کار میبرند.
علاوه بر تمام مواردی که به آن اشاره کردیم، نحوه اتصال میلگردها با یکدیگر نیز مهم است و این مسئله به دستورالعملهای آیین نامه و شرایط ساخت بستگی دارد. در نتیجه تشخیص وصله کردن میلگردها با اتصال مکانیکی و یا حتی جوشکاری بر عهده مهندسان ساخت خواهد بد. مسئلهای که حائز اهمیت این است که سازندگان بتوانند با توجه به نوع ساختار، از مناسبترین مواد و مصالح برای هر پروژه استفاده نمایند تا این اطمینان حاصل شود که پروژه مورد نظر طبق استانداردهای آیین نامه ساخته میشود و هزینههای نگهداری و ترمیم آن در آینده ناچیز خواهد بود.
دیدگاه خود را ثبت کنید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.