ميلگرد چيست؟
حتماً شما هم تا به حال از كنار ساختمانهاي در حال ساخت عبور كردهايد و ميلههاي درازي را از نزديك مشاهده كردهايد؛ اين ميلهها همان ميلگرد هستند كه نقش مهمي را در عمليات ساخت و ساز و استحكام ساختمان ايفا ميكنند.
براي مشاهده قيمت ميلگرد كليك كنيد .
ميلگردها مصالحي هستند كه در ساخت پروژههاي عمراني به ويژه پروژههاي ساختماني كاربرد فراواني دارند. جنس ميلگردها از آهن يا فولاد است و بر روي خود برجستگيهايي دارند كه به اين برجستگيها در اصطلاح " آج " گفته ميشود. علت استفاده از ميلگردها در بتن، افزايش مقاومت كششي بتن بوده و با اين كار اثرات ضربه و تنشها را تا حد زيادي خنثي ميكند. همان طور كه ميدانيم بتن در عين محكم بودن، بسيار شكننده است و هرگونه ضربه شديد ميتواند منجر به شكستن و ترك برداشتن آن شود؛ استفاده از ميلگرد باعث ميشود تا بتن به ميزاني خاصيت كشساني پيدا كند و استحكام آن به راحتي از بين نرود. آهن يا فولادي كه در آرماتور بندي مورد استفاده قرار ميگيرند معمولاً به حالت ميلهاي گرد هستند و نام ميلگرد هم برگرفته از همين موضوع است. البته براي استحكام بتن شكلهاي ديگري از فولاد و آهن نيز مورد استفاده قرار ميگيرند كه از آن جمله ميتوان به شكلهاي قوطي و ناوداني اشاره كرد. علت استفاده از آج بر روي ميلگردها، درگيري هر چه بهتر بتن با آنها است؛ به همين منظور آجها به صورت برجستگيهايي مارپيچ بر روي ميلگرد طراحي ميشوند كه البته همين برجستگيها نيز خود از استانداردهايي پيروي ميكنند.
ميلگرد چگونه توليد ميشود ؟
ميلگرد به طور معمول از فولاد كربني تشكيل شده است، زيرا اين ماده ميلگرد را مستحكم كرده و به آن قدرت كششي مي بخشد.
اگرچه بتن يك ماده انعطافپذير است كه ميتواند وزن قابل توجهي را تحمل كند اما هر آنچه در قدرت تحمل بارداراست در قدرت كششي فاقد آن است كه اين اثر متضاد فشردهسازي است و گسترش بتن منجر به عدم تعادل ميشود.
ميلگرد حرارتي چيست و چه كاربردي دارد؟
ميلگردهاي حرارتي براي از بين بردن و به حداقل رساندن اثرات ناشي از تغييرات حرارتي در ساخت ساختمانها مورد استفاده قرار ميگيرند. براي آن كه درك بهتري از موضوع داشته باشيم، بايد بدانيم كه اصلاً تغييرات حرارتي چه هستند و چه زماني اتفاق ميافتند؛ در پاسخ بايد گفت كه علت اصلي اين اتفاق به پديدهاي به نام «جمع شوندگي» باز ميگردد. اين پديده در زماني اتفاق ميافتد كه بتن خشك ميشود. همان طور كه ميدانيم، بتن در روزهاي اوليه ميزاني از رطوبت را در خود دارد كه به مرور زمان اين رطوبت از بين رفته و بتن خشك ميشود. اما همزمان با از بين رفتن اين رطوبت، در بتن انقباض صورت ميگيرد و جاي خالي رطوبت را ذرات بتن به تدريج پر ميكنند؛ در نتيجه اين انقباض سبب ميشود كه تنشهايي از جنس كششي در بتن ايجاد شده و تركهايي به وجود آيد. استفاده از ميلگردهاي حرارتي سبب ميشود تا اين تركها كنترل شوند؛ در حقيقت تركهاي بتن تا حدي طبيعي هستند و تا زماني كه خفيف و جزئي باشند، خطري را متوجه بتن نميسازند؛ اما اگر به صورت گسترده تمام سطح بتن را فرا گيرند و با يكديگر مرتبط شوند، ميتوانند منجر به فروپاشي آن شوند. ميلگردهاي حرارتي كمك ميكنند تا تركهاي بتن توسعه پيدا نكنند و به صورت كنترل شده در همان محل به صورت كوچك باقي بمانند.براي مقابله با تنش هاي متفرقه در بتن بالايي، ميلگرد حرارتي در دو سمت عمود بر هم در بخش بالايي تير حدود 2 سانتي متر پايين تر از سطح بالايي تير قرار مي گيرد.
نحوه كار ميلگرد حرارتي چگونه است؟
علاوه بر آرماتورهاي داخلي تيرچه ، تعدادي آرماتور تحت عنوان آرماتورهاي حرارتي، عمود بر تيرچه ها قرار داده مي شوند كه به خوبي با ترك هاي حرارتي بتن و جمع شدگي آن مقابله مي نمايند. به طور كلي اين ميلگردها به صورت چپ و راست بر روي سقف قرار مي گيرند و در زماني كه بتن با افت حرارت مواجه مي شود از ترك خوردن آن جلوگيري مي كند.
لازم به ذكر است كه اين ميلگردها تنها حرارتي نبوده و نقش باربري نيز دارند. همچنين اين آرماتورها در هنگام آتش سوزي از تخريب بتن جلوگيري مي كنند.
سه روش جايگزين ميلگرد حرارتي چيست؟
- استفاده از بتن اليافي
- كم كردن نسبت آب به سيمان
- استفاده از فوق روان كننده
الياف فلزي موجود در بتن اليافي نقش ميلگرد حرارتي را ايفا كرده و از ترك خوردگي بتن جلوگيري مي كنند. همچنين كم كردن نسبت آب به سيمان در بتن و استفاده از فوق روان كننده ها سبب افزايش رواني بتن مي گردد و از ترك خوردگي آن جلوگيري مي شود. بنابراين اين گروه از مهندسين سازه هيچ اعتقادي به استفاده از ميلگرد حرارتي نداشته و جايگزين هايي را براي آن پيشنهاد كرده اند.
قوانين و نحوه ي اجراي ميلگرد حرارتي:
- قطر مناسب ميلگرد افت و حرارتي براي ميلگرد ساده، دست كم ۵ ميليمتر، و براي ميلگرد با مقاومت بالا ۴ ميليمتر مي باشد.حداقل سطح مقطح اين ميلگرد 1.25در هزار سطح مقطع دال بالايي (معمـولاً بـه ضخامت 5سانتيمتر ) در امتدا تيرچه، و1.75 در هزار سطح مقطع دال بالايي در جهت عمود برامتداد تيرچـه مـي باشـد.
- جهت جلوگيري از تنش هاي متفرقه در بتن بالايي، ميلگرد افت و حرارت ، در دو جهت عمود بر هم در قسمت بالايي تيرحدود ۲ سانتيمتر پايين تر از سطح بالايي تير قرار مي گيرد.
- حداكثر فاصله بين دو ميلگرد افت و حرارت ۲۵ سانتيمتر است.
- ميلگرد بالايي تيرچه در صورتي كه داخل ۵ سانتيمتري بالايي قرار گيرد به عنوان ميلگرد افت و حرارت منظور مي شود.
فلسفه استفاده از ميلگرد بدون آج در حرارتي سقف ها :
هميشه اين سوال مطرح بوده كه از چه نوع ميلگردي بايد استفاده شود. برخي مي گويند كه چون اين آرماتورها بايد در بتن از ترك خوردگي و انقباض جلوگيري كنند بايد آجدار باشند اما مساله اينجاست كه فلسفه آجدار بودن اين است كه ميلگرد قبل سر خوردن جاري شود. با اين فلسفه در سقف هاي مورد نظر آرماتور هيچ گاه به جاري شدن نمي رسد زيرا انقباض بتن آن قدر شديد نيست كه ميلگرد قبل از جاري شدن سر بخورد.
ديدگاه هاي مختلف در خصوص استفاده از ميلگرد حرارتي :
برخي از مهندسين اعتقاد دارند كه استفاده از اين آرماتور جهت جلوگيري از خوردگي بتن الزامي بوده تا جايي كه آيين نامه نيز بر لزوم استفاده از ميلگردهاي حرارتي تاكيد كرده است.
با توجه به اين كه در ساعت هاي ابتدايي گيرش بتن تمايل به انبساط و انقباض داشته به آرماتورهاي حرارتي جهت جلوگيري از اين ترك ها نياز است. اين ميلگردها با بتن درگير مي شوند و از انبساط و انقباض آن ها جلوگيري مي نمايند. به اعتقاد برخي از مهندسين اين ميلگردها علاوه بر نقش حرارتي ، نقش باربري نيز دارند. چنانچه از ميلگرد حرارتي استفاده نشود فاصله ۷۰ سانتي متري روي يونوليت ها تنها يك لايه ۵ سانتي متري بتن است كه اصولي نخواهد بود.چنانچه از ميلگردهاي حرارتي در اجراي سقف استفاده نشود، ترك هاي عرضي در بتن ايجاد شده كه سبب نفوذ آب و سولفات ها شده و در نهايت منجر به خوردگي ميلگردهاي اصلي مي گردد. بنابراين استفاده از اين آرماتورهاي حرارتي جهت جلوگيري از خوردگي آرماتورهاي اصلي لازم است.همچنين اين دسته از مهندسين اعتقاد دارند كه در صورت استفاده نكردن از ميلگردهاي حرارتي و ايجاد ترك در بتن، عملكرد يكپارچه ديافراگم سقف در هنگام وقوع زلزله زير سوال مي رود.
لازم به ذكر است كه استفاده از آرماتور سايز ۸ در اين مورد نسبت به سايز ۶ ترجيح داده مي شود زيرا در اجرا اين آرماتورها به كف يونوليت ها چسبيده و داخل بتن رويه قرار نمي گيرند و در نهايت سبب ترك خوردگي بتن مي گردند بنابراين بهتر است از سايز ۸ آرماتور حرارتي استفاده كنيد.
بنابراين مي توان گفت كه به طور كلي آرماتور حرارتي علاوه بر اينكه در ساعات اوليه گيرش سبب ايجاد مقاومت بتن در برابر ترك خوردگي مي شود، در روزهاي بعد نيز سبب محافظت بتن در برابر انبساط و انقباض مي گردد. علاوه بر وظايف ذكر شده، اين ميلگردها سبب يكپارچه عمل نمودن سقف در برابر نيروهاي وارده مي شود و تيرچه ها را به يكديگر متصل مي نمايد. بنابراين اين دسته از مهندسان طبق موارد ذكر شده در بالا استفاده از آرماتور حرارتي را امري ضروري مي دانند.
اين در حالي است كه به اعتقاد برخي ديگر استفاده از اين ميلگردها كاري بيهوده و اتلاف سرمايه است. به عقيده اين دسته از مهندسين بسياري از سقف ها حتي با وجود ميلگردهاي حرارتي ترك خورده اند. آن ها به جاي استفاده از ميلگردهاي افت و حرارت روش هاي ديگري را براي جلوگيري از ترك خوردگي بتن پيشنهاد مي كنند.
نحوه اجراي ميلگرد حرارتي چگونه است؟
به طور كلي اين ميلگردها به صورت چپ و راست بر روي سقف قرار مي گيرند و در زماني كه بتن با افت حرارت مواجه مي شود از ترك خوردن آن جلوگيري مي كند. بهترين مكان قرارگيري اين ميلگردها يك سوم بالاي ضخامت دال بتني مي باشد.
ميلگرد حرارتي چه سايزهايي دارد؟
قطر اين ميلگردها معمولا در محدوده 6 – 5/6 مي باشد و در برخي موارد از سايز ۸ آن ها نيز استفاده مي گردد.
هرچند امروزه برخي مهندسان و معماران ساختمان اعتقادي به استفاده از انواع ميلگرد (ساده، آجدار يا حرارتي) در ساختار بتن نداشته و معتقدند كه با كاربرد مصالح ديگري مانند الياف و فوق روان كننده ها در ساختار بتن ميتوان مقاومت آن را افزايش داد و يا باكنترل تركيب آب و سيمان نيز ميتوان به نتايج مطلوبي دست يافت ولي اكثر مهندسان هنوز هم كاربرد ميلگردها به ويژه ميلگرد حرارتي در بتن را به عنوان 2 عامل تقويت كننده و باربر، موثر ميدانند.
با جمع بندي نظرات مختلف مهندسين اين حوزه مي توان گفت كه استفاده از ميلگرد حرارتي ضروري است ولي تنها مشكل آن اين است كه در زمان بتن ريزي و با عبور كارگران اين ميلگردها در سقف فرو مي روند و ديگر اثري نخواهند داشت. بنابراين در خصوص اجرا بهتر است كه استفاده از شبكه هاي مش توصيه شود. البته برخي ديگر نيز معتقدند بهتر است استفاده از سقف تيرچه بلوك ممنوع گرديده و استفاده از دال بتني در سازه بتني و سقف كامپوزيت در سازه هاي فولادي الزام گردد.