کاربرد میلگرد در ساختمان سازی

میلگرد یکی از مهم ‌ترین عناصر در ساختمان‌ های بتنی است که نقش اصلی آن تقویت بتن در برابر نیروهای کششی و خمشی می‌باشد. بتن به خودی خود مقاومت فشاری بالایی دارد، اما در برابر نیروهای کششی و پیچشی ضعیف است. به همین دلیل، استفاده از میلگرد برای انتقال نیرو، افزایش دوام و ایمنی سازه، و جلوگیری از ترک‌ خوردگی و شکست ناگهانی ضروری است.

 کاربرد میلگرد در فونداسیون

فونداسیون یا پی ساختمان اولین بخشی است که بارهای سازه را به زمین منتقل می‌کند. در این بخش، میلگردها وظیفه تحمل بارهای ثقلی و نیروهای کششی ناشی از نشست و تغییرات خاک را دارند. استفاده از میلگرد در فونداسیون باعث می‌شود بتن بدون ترک‌خوردگی و گسیختگی، وزن سازه را به‌طور یکنواخت به زمین منتقل کند.

در فونداسیون‌های نواری یا گسترده، میلگردهای طولی به همراه خاموت‌های عرضی یک شبکه مقاوم ایجاد می‌کنند که پایداری طولی و عرضی بتن را تضمین می‌کند. در پروژه‌های بزرگ، طراحی میلگرد فونداسیون نیازمند تحلیل دقیق بارهای وارده، نوع خاک و شرایط محیطی است.

طبق نظر وبسایت newhp.ir میلگرد ها یا rebar  از عناصر اساسی تقویت سازه ‌های بتنی هستند و انواع مختلفی دارند که براساس جنس فولاد، سطح، پوشش، قطر و روش تولید دسته‌ بندی می ‌شوند. تنوع میلگرد ها به دلیل تفاوت شرایط محیطی، بار گذاری سازه، خطرات زلزله، خوردگی و الزامات طراحی اهمیت زیادی دارد. انتخاب نوع مناسب میلگرد می‌ تواند دوام، ایمنی و عملکرد سازه را به  ‌طور مستقیم تحت تأثیر قرار دهد.

 کاربرد میلگرد در ستون‌ها و تیرها

ستون‌ها و تیرها نقش اصلی را در انتقال بارهای ساختمان به فونداسیون دارند. میلگردهای طولی ستون، بارهای فشاری را تحمل می‌کنند و مانع از خمش و شکست ستون می‌شوند. در تیرها، میلگردهای کششی و فشاری نیروهای خمشی و کششی را منتقل کرده و مانع از ترک‌ خوردگی بتن می ‌شوند.

در این بخش، انتخاب نوع آج، قطر و گرید میلگرد اهمیت ویژه دارد. به‌عنوان مثال در مناطق زلزله‌ خیز از میلگرد های A4  یا ترمکس با آج پیچیده استفاده می‌شود تا علاوه بر مقاومت بالا، انعطاف ‌پذیری مناسبی برای جذب انرژی زلزله داشته باشند. همچنین، استفاده از خاموت‌ها یا میلگردهای عرضی برای مهار میلگردهای طولی و جلوگیری از کمانش اهمیت دارد.

 کاربرد میلگرد در سقف‌ها و دال‌ها

سقف‌های بتنی تحت بارهای متغیر و نیروهای خمشی و برشی قرار دارند. میلگردهای سقف به دو شکل آرماتورهای طولی و عرضی به کار می‌روند تا یکپارچگی سقف را حفظ کنند و از گسیختگی بتن جلوگیری شود.

در سقف‌های تیرچه و بلوک، میلگرد طولی در تیرچه ‌ها و میلگرد عرضی در دال‌ها نقش تقویت‌کننده دارند. همچنین، استفاده از میلگردهای حرارتی در دال‌های بزرگ و سقف‌های بتنی باعث جلوگیری از ترک‌های ناشی از انبساط و انقباض می‌ شود.

 کاربرد میلگرد در سازه‌های صنعتی و خاص

علاوه بر ساختمان‌های مسکونی و تجاری، میلگرد در سازه‌های صنعتی، پل‌ها، تونل‌ها، تصفیه‌خانه‌ها و مخازن بتنی نیز کاربرد گسترده دارد. در این سازه‌ها، میلگرد نه تنها بارهای کششی و خمشی را تحمل می‌کند، بلکه مقاومت در برابر شرایط محیطی مانند خوردگی، زلزله و نیروهای دینامیکی را نیز فراهم می‌آورد.

در پروژه‌های صنعتی، معمولاً از میلگردهای با مقاومت بالا و آج پیچیده استفاده می‌شود تا توانایی تحمل بارهای سنگین و شرایط سخت محیطی را داشته باشند.

 نکات اجرایی و طراحی میلگرد در ساختمان

گرید و قطر میلگرد:  انتخاب بر اساس بارگذاری و محل استفاده اهمیت دارد. گرید A2 برای خاموت و آرماتورهای فرعی، A3 برای آرماتورهای طولی و A4 برای سازه‌های مقاوم در برابر زلزله مناسب است.

آج و نوع میلگرد:  آج مارپیچ برای خاموت و آج جناقی برای آرماتورهای طولی استفاده می‌شود.

فاصله میلگردها:  فاصله بین میلگردهای طولی و عرضی باید مطابق استاندارد و طراحی مهندسی باشد تا چسبندگی بتن و میلگرد حفظ شود.

پوشش بتن :  ضخامت پوشش بتن روی میلگرد (Cover) برای جلوگیری از خوردگی و حفاظت میلگرد اهمیت دارد. معمولاً برای فونداسیون حداقل ۵ سانتی ‌متر و برای ستون ‌ها و سقف‌ها ۲ تا ۴ سانتی‌متر توصیه می‌شود.

خم ‌کاری و اتصال:  خم‌ کاری میلگرد باید مطابق استاندارد انجام شود و اتصال میلگردها با جوش یا اورلب باید طول کافی داشته باشد تا انتقال نیرو به درستی انجام شود.

تأثیر کیفیت میلگرد بر عملکرد ساختمان

کیفیت میلگرد تأثیر مستقیمی بر دوام و ایمنی سازه دارد. میلگرد با ترکیب شیمیایی صحیح، آج یکنواخت و مقاومت کافی باعث می‌شود سازه در برابر بارهای دینامیکی، نشست زمین، زلزله و تغییرات دما مقاومت داشته باشد. استفاده از میلگردهای کم‌کیفیت می‌تواند باعث ترک‌های داخلی، کاهش مقاومت و خطرات جبران ‌ناپذیر در طول عمر ساختمان شود.

تاثیر قیمت آهن بر قیمت ساختمان

تأثیر قیمت آهن و میلگرد بر قیمت تمام ‌شده ساختمان یکی از مهم‌ترین فاکتورهای اقتصادی در ساخت ‌وساز است، چرا که میلگرد و آهن به عنوان اصلی ‌ترین مصالح فلزی در بتن و اسکلت ساختمان سهم قابل توجهی از هزینه را تشکیل می‌دهند. این تأثیر از چند جنبه قابل بررسی است:

۱.سهم میلگرد و آهن در هزینه کل ساختمان

در یک ساختمان بتنی، میلگرد برای ستون‌ها، تیرها، سقف‌ها و فونداسیون به کار می‌رود و می‌تواند ۲۰ تا ۳۰ درصد از هزینه مصالح اصلی را به خود اختصاص دهد. بنابراین، افزایش قیمت میلگرد باعث افزایش مستقیم هزینه ساخت می‌شود. به عنوان مثال، اگر قیمت هر کیلو میلگرد ۱۰ درصد افزایش یابد، هزینه تمام‌ شده بخش فولادی ساختمان تقریباً به همان نسبت افزایش خواهد یافت  و این موضوع روی قیمت نهایی پروژه اثرگذار است.

۲.اثر بر طراحی و انتخاب مصالح

وقتی قیمت آهن و میلگرد بالا می ‌رود، برخی پیمانکاران یا مهندسان ممکن است در انتخاب نوع و گرید میلگرد یا ضخامت آرماتورها تجدید نظر کنند.این موضوع ممکن است به انتخاب میلگرد با گرید پایین‌تر یا کاهش مصرف فولاد در بخش‌ هایی که امکان دارد، منجر شود. البته این کار باید با دقت و رعایت استانداردهای ایمنی انجام شود، زیرا کاهش میلگرد می‌تواند مقاومت سازه را تحت تأثیر قرار دهد.

۳.نوسان قیمت و برنامه ‌ریزی مالی پروژه‌ها

قیمت آهن در بازار داخلی ایران به عوامل متعددی مانند قیمت جهانی فولاد، نرخ ارز، هزینه حمل و نقل و سیاست‌های دولت وابسته است. نوسانات شدید قیمت میلگرد باعث می‌شود که بودجه ‌بندی پروژه‌ها با مشکل مواجه شود و در برخی موارد، تاخیر در خرید و تأمین مصالح رخ دهد. پیمانکاران برای جبران این نوسانات، ممکن است هزینه ‌ها را به مشتری منتقل کنند و قیمت نهایی هر متر مربع ساختمان افزایش یابد.

۴.تأثیر بلند مدت بر بازار مسکن

افزایش قیمت آهن و میلگرد باعث افزایش قیمت تمام ‌شده ساختمان‌ ها می‌شود و این موضوع به طور مستقیم روی قیمت فروش و اجاره واحدهای مسکونی و تجاری تأثیر می‌ گذارد. از طرف دیگر، در صورتی که قیمت آهن کاهش یابد، هزینه ساخت کاهش می‌یابد و ممکن است بازار مسکن کمی متعادل شود و رشد قیمت‌ها کند شود.

انواع میلگرد مورد استفاده در ساختمان

در ساختمان ‌سازی  انواع مختلف میلگرد با مشخصات فنی و کاربردهای متفاوت استفاده می ‌شوند و هر کدام بسته به محل استفاده، بارگذاری سازه و شرایط محیطی انتخاب می‌شوند. در ادامه به طور مفصل و تخصصی انواع میلگرد مورد استفاده در ساختمان را بررسی می‌کنیم:

۱.میلگرد ساده (Plain Rebar)

میلگرد ساده، بدون آج و سطح صاف است و عمدتاً در سازه‌هایی که نیروهای کششی کم دارند یا به عنوان میلگرد عرضی در خاموت‌ها و پی‌ها استفاده می‌شود. این نوع میلگرد با بتن به خوبی می ‌چسبد اما مقاومت آن نسبت به میلگرد آجدار کمتر است. کاربرد اصلی آن در خاموت‌ها، شبکه ‌های تقویتی و دال‌های کوچک است.

۲.میلگرد آجدار (Deformed Rebar)

میلگرد آجدار رایج ‌ترین نوع میلگرد در ساختمان‌سازی است و روی سطح آن آج‌های مارپیچ، جناقی یا مرکب برای افزایش چسبندگی با بتن تعبیه شده‌اند. این آج‌ها مانع از لغزش میلگرد داخل بتن می‌شوند و باعث می‌شوند بارهای کششی، خمشی و برشی به طور مؤثری منتقل شوند.

۳.میلگرد ترمکس

میلگرد ترمکس نوعی میلگرد آجدار است که تحت عملیات حرارتی و نورد سریع قرار می‌گیرد. سطح آن سخت و هسته داخلی آن انعطاف ‌پذیر است، بنابراین هم مقاومت کششی بالا دارد و هم قابلیت خم‌ کاری مناسب.از میلگرد ترمکس در ستون‌ ها، تیرها و ساختمان‌ های بلند یا مقاوم در برابر زلزله استفاده می‌شود.

۴.میلگرد با روکش ضد خوردگی

در پروژه‌هایی که بتن در معرض رطوبت، کلر و محیط‌ های خورنده قرار دارد، میلگرد های پوشش‌ دار استفاده می ‌شوند. این میلگردها می ‌توانند از فولاد ضد زنگ یا پوشش اپوکسی برخوردار باشند و از خوردگی و زنگ‌ زدگی جلوگیری کنند. معمولاً در پل‌ها، تونل‌ها، سازه‌های ساحلی و مخازن بتنی کاربرد دارند.

 نتیجه‌ گیری

میلگرد در ساختمان ‌سازی عنصری غیرقابل جایگزین است که به بتن قدرت و انعطاف می‌دهد. کاربرد میلگرد در فونداسیون، ستون، تیر، سقف و سازه‌های صنعتی موجب پایداری و دوام ساختمان می‌شود. انتخاب میلگرد مناسب، رعایت استانداردهای تولید، طراحی مهندسی و اجرای صحیح آن، تضمین‌کننده ایمنی، مقاومت و طول عمر ساختمان است.

به طور خلاصه  هر پروژه ساختمانی بدون درک صحیح و استفاده اصولی از میلگرد، توانایی مقاومت در برابر بارهای طراحی و شرایط محیطی را نخواهد داشت.