میلگرد تقویتی چیست؟

میلگرد تقویتی چیست؟

میلگرد یکی از مهم‌ترین مقاطع فولادی مورد استفاده در صنعت ساختمان‌سازی است که برای مسلح کردن بتن و افزایش مقاومت سازه‌ها کاربرد دارد. میلگرد استیل انواع مختلفی دارند، از جمله میلگرد ساده، میلگرد آجدار و میلگرد حرارتی. بین این انواع، میلگرد آجدار بیشترین کاربرد را دارد؛ زیرا آج‌های روی سطح آن باعث ایجاد درگیری بهتر با بتن شده و از لغزش میلگرد در داخل بتن جلوگیری می‌کند، که در نهایت مقاومت سازه را افزایش می‌دهد.

نوع دیگری از میلگرد، میلگرد تقویتی است که برای افزایش مقاومت کششی و خمشی بتن طراحی شده است. استفاده از این میلگرد مانع از ترک‌خوردگی و شکست بتن تحت فشار می‌شود و نقش مهمی در دوام و پایداری سازه دارد. میلگرد تقویتی در فونداسیون‌ها، تیرها، دال‌ها و سایر بخش‌های سازه‌ای که تحت بارگذاری شدید هستند، به کار گرفته می‌شود.

محصول پیشنهادی: میلگرد استیل 304

میلگرد تقویتی چیست؟

میلگرد تقویتی یکی از عناصر کلیدی در صنعت ساختمان است که به منظور بهبود مقاومت کششی بتن به کار می‌رود. بتن به تنهایی در برابر نیروهای کششی و خمشی ضعیف است، بنابراین با استفاده از میلگردهای خاصی که از فولاد با کیفیت ساخته شده‌اند، این نقطه ضعف برطرف می‌شود. این میلگردها که معمولاً از طریق فرآیند نورد گرم تولید می‌شوند، علاوه بر مقاومت بالا، قابلیت انعطاف‌پذیری قابل توجهی دارند و می‌توانند بدون شکستن تا زاویه ۱۸۰ درجه خم شوند.

میلگردهای تقویتی در انواع مختلفی همچون میلگرد آجدار، CK45 و فولاد ضدزنگ تولید می‌شوند. میلگرد آجدار با برجستگی‌های سطحی خود چسبندگی بهتری با بتن ایجاد می‌کند و از لغزش آن جلوگیری می‌کند که این موضوع باعث افزایش ایمنی و پایداری سازه در برابر نیروهای دینامیکی مانند زلزله می‌شود.

این میلگردها معمولاً به صورت شاخه‌های مستقیم یا کلاف عرضه شده و در قطرهای متنوع تولید می‌شوند تا بتوانند در قسمت‌های مختلف سازه بسته به میزان نیاز به مقاومت کششی استفاده شوند. به دلیل ویژگی‌های خاص خود، میلگرد تقویتی نقش بسیار مهمی در تضمین دوام، ایمنی و کیفیت سازه‌های بتنی ایفا می‌کند.

مطالعه بیشتر: میلگرد چیست و چه کاربردی در صنایع دارد؟

کاربردهای میلگرد تقویتی در ساختمان‌سازی

میلگرد تقویتی، به‌عنوان یکی از اجزای مهم در ساخت سازه‌های بتنی، نقش بسزایی در افزایش مقاومت و پایداری ساختمان‌ها در برابر انواع نیروها ایفا می‌کند. این میلگردها به منظور مقابله با فشار، کشش و نیروهای برشی مختلف طراحی شده‌اند تا عمر مفید و ایمنی سازه‌ها را تضمین کنند. در ادامه، مهم‌ترین کاربردهای میلگرد تقویتی در بخش‌های مختلف ساختمان را بررسی می‌کنیم:

۱. کاربرد میلگرد تقویتی در فونداسیون

فونداسیون، پایه اصلی انتقال بار سازه به زمین است و از حساس‌ترین قسمت‌های ساختمان به شمار می‌رود. میلگردهای تقویتی در فونداسیون، معمولاً در نقاطی که تحت بیشترین فشار و کشش هستند، تعبیه می‌شوند. این میلگردها باعث توزیع یکنواخت تنش‌ها در بتن شده و از ترک‌خوردگی و شکست فونداسیون جلوگیری می‌کنند. علاوه بر این، با کمک این میلگردها، مقاومت فونداسیون در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله و نشست‌های نامتوازن زمین افزایش می‌یابد.

۲. کاربرد میلگرد تقویتی در دیوارهای برشی

دیوارهای برشی که عمدتاً در ساختمان‌های بلند و مناطقی با خطر زلزله استفاده می‌شوند، نقش کلیدی در پایداری جانبی سازه دارند. میلگردهای تقویتی در این دیوارها، از گسترش ترک‌ها جلوگیری کرده و تحمل بارهای برشی و خمشی را بهبود می‌بخشند. به‌کارگیری میلگردهای با قطر مناسب و چیدمان دقیق آن‌ها، موجب افزایش ظرفیت جذب انرژی و بهبود عملکرد دیوار در برابر نیروهای دینامیکی می‌شود.

مطالعه بیشتر: تفاوت میلگرد ساده و آجدار

۳. کاربرد میلگرد تقویتی در تیرچه‌ها

تیرچه‌ها که بخش‌های مهمی در سقف‌های بتنی هستند، تحت تأثیر بارهای فشاری و خمشی قرار دارند. برای تقویت این اجزا، میلگردهای تقویتی آجدار در داخل تیرچه قرار می‌گیرند تا از ایجاد ترک‌های ناشی از تغییر شکل جلوگیری شود. این میلگردها باعث افزایش استحکام خمشی تیرچه‌ها شده و بارهای وارد شده از طبقات بالایی را به‌صورت مؤثر منتقل می‌کنند. رعایت فاصله و طول مناسب میلگردها مطابق با طراحی مهندسی، کلید موفقیت در اجرای این بخش است.

میلگرد تقویتی با ویژگی‌های منحصر به فرد خود، یکی از ستون‌های اصلی در تضمین کیفیت، ایمنی و دوام سازه‌های بتنی به شمار می‌رود. استفاده هوشمندانه از این میلگردها در فونداسیون، دیوارهای برشی و تیرچه‌ها، موجب بهبود چشمگیر عملکرد سازه در برابر نیروهای گوناگون شده و از بروز آسیب‌های جدی جلوگیری می‌کند. به همین دلیل، در هر پروژه عمرانی، توجه دقیق به انتخاب، نحوه نصب و محاسبات مرتبط با میلگرد تقویتی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

به نقل از سایت www.crsi.org

Most people are familiar with reinforcing steel bars, commonly called “rebar”.  It is used in bridges, buildings, skyscrapers, homes, warehouses, and foundations to increase the strength of a concrete structure. Rebar is used in concrete to provide additional strength, as concrete is weak in tension, while steel is strong in both tension and compression. Steel and concrete have similar coefficients of thermal expansion, so a concrete structural member reinforced with steel will experience minimal stress as the temperature changes.

بیشتر افراد با میلگردهای فولادی تقویتی که معمولاً به آن‌ها “ریبار (Rebar)” گفته می‌شود، آشنا هستند. از این مقطع فولادی در پل‌ها، ساختمان‌ها، آسمان‌خراش‌ها، خانه‌ها، انبارها و فونداسیون‌ها برای افزایش مقاومت سازه‌های بتنی استفاده می‌شود. دلیل استفاده از میلگرد در بتن این است که بتن در برابر کشش ضعیف است، در حالی که فولاد هم در کشش و هم در فشار مقاومت بالایی دارد. علاوه بر این، ضریب انبساط حرارتی فولاد و بتن مشابه است، بنابراین زمانی که بتن با فولاد مسلح شود، در اثر تغییرات دما تنش بسیار کمی در آن به وجود خواهد آمد.

مطالعه بیشتر: انواع آلیاژهای میلگرد استیل

نحوه محاسبه وزن میلگرد تقویتی

محاسبه وزن کل میلگردهای یک پروژه ممکن است در نگاه اول ساده به نظر برسد، اما در واقع این امر نیازمند دقت و تخصص است و معمولاً توسط مهندس محاسب یا طراح پروژه با استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی انجام می‌شود. دانستن وزن میلگرد تقویتی نه تنها برای کنترل هزینه‌های پروژه اهمیت دارد، بلکه به خریدار کمک می‌کند از هرگونه سوءاستفاده فروشندگان جلوگیری کند.

برای محاسبه وزن میلگرد تقویتی کافی است تعداد میلگردها، طول هر میلگرد و وزن هر میلگرد را در هم ضرب کنیم.

فرمول:

وزن کل میلگرد = تعداد میلگردها × طول هر میلگرد × وزن هر میلگرد

مثال:

اگر ۱۰۰ میلگرد ۱۲ متری با وزن ۲ کیلوگرم داشته باشیم:

وزن کل میلگرد = 100 × 12 × 2 = 2400 کیلوگرم

این روش به شما کمک می‌کند قبل از خرید، وزن و هزینه کلی میلگرد را به راحتی برآورد کنید.

محصول پیشنهادی: میلگرد استیل 316

انواع آرماتوربندی میلگرد تقویتی

در پروژه‌های ساختمانی، میلگردهای تقویتی نقش بسیار مهمی در افزایش مقاومت بتن دارند. این میلگردها انواع مختلفی دارند که هر کدام برای بخش خاصی از سازه استفاده می‌شوند. در ادامه به مهم‌ترین انواع میلگرد تقویتی و کاربردهای آن‌ها اشاره می‌کنیم.

میلگرد اتکا

میلگرد اتکا در تیرچه‌ها به کار می‌رود تا بتواند لنگرهای منفی در تکیه‌گاه تیر و نیروی برشی وارد بر تیر را تحمل کند. بخش پایینی این میلگرد کشش ناشی از خمش را تحمل می‌کند و بخش بالایی نیز نیروهای کششی را متحمل می‌شود. قسمت مایل میلگرد نیز مسئول تحمل کشش ناشی از برش است، بنابراین کل تیرچه در برابر نیروهای وارده مقاوم می‌ماند.

میلگرد خرک

میلگرد خرک، که به آرماتور پایه‌دار نیز معروف است، برای ایجاد فاصله مناسب بین دو شبکه میلگرد افقی در قالب بتن استفاده می‌شود. این میلگرد به ویژه در فونداسیون کاربرد دارد و جایگزین خاموت می‌شود، زیرا امکان استفاده از خاموت در فونداسیون محدود است. خرک میلگردهای فوقانی فونداسیون را به خوبی در جای خود نگه می‌دارد و استحکام سازه را افزایش می‌دهد.

میلگرد راستا

میلگرد راستا یک میلگرد طویل با لبه‌های کمی منحنی است که به منظور افزایش مقاومت کششی بتن در کنار میلگردهای معمولی به کار می‌رود. این میلگرد باعث می‌شود نیروهای کششی در بتن بهتر منتقل شده و احتمال ترک خوردن و آسیب‌دیدگی بتن کاهش یابد.

میلگرد خاموت

میلگرد خاموت برای ستون‌ها استفاده می‌شود و نقش اصلی آن جلوگیری از کمانش و افزایش استحکام ستون است. خاموت می‌تواند دور تا دور میلگردهای طولی ستون را احاطه کند و از باز شدن، کج شدن یا شکستن آن‌ها جلوگیری نماید. در ستون‌های بلند، خاموت به طور منظم در طول ستون قرار می‌گیرد تا استحکام سازه تضمین شود.

میلگرد سنجاقی

میلگرد سنجاقی یک میلگرد کوچک شبیه به سنجاق است که وظیفه اتصال میلگرد خاموت به میلگردهای طولی ستون را بر عهده دارد. این اتصال کامل باعث می‌شود شبکه میلگردها در ستون به صورت یکپارچه عمل کند و مقاومت سازه افزایش یابد.

میلگرد رکابی

میلگرد رکابی زمانی به کار می‌رود که دو انتهای میلگرد خاموت باز باشند و وظیفه آن نگهداشتن میلگردهای طولی و عمودی در دیوارهای برشی است. رکابی میلگردها را تثبیت کرده و مانع از حرکت یا جابجایی آن‌ها می‌شود، بنابراین دیوار برشی استحکام بیشتری پیدا می‌کند.

مطالعه بیشتر: انواع آلیاژهای میلگرد استیل

نحوه محاسبه میلگرد تقویتی

فرآیند طراحی و محاسبه میلگرد تقویتی با نرم‌افزار Etabs

طراحی و تعیین میزان میلگرد تقویتی در سازه‌های بتنی، به ویژه تیرهای چند دهانه، نیازمند انجام تحلیل‌های دقیق و مرحله به مرحله است که مهندسین سازه با بهره‌گیری از نرم‌افزار تخصصی Etabs این کار را انجام می‌دهند. روند کلی این فرآیند به شرح زیر است:

۱. مدل‌سازی سازه در Etabs

اولین گام در طراحی میلگرد تقویتی، ساخت مدل سه‌بعدی سازه در نرم‌افزار Etabs است. مهندسین ابتدا تیرهای چند دهانه را در محیط نرم‌افزار تعریف می‌کنند و بارهای وارد بر سازه شامل بار مرده، زنده، باد و زلزله را اعمال می‌کنند. این مدل‌سازی دقیق، پایه و اساس تحلیل‌های بعدی است.

۲. استخراج نتایج تحلیل

پس از مدل‌سازی، نرم‌افزار اقدام به تحلیل سازه می‌کند و نیروها و لنگرهای وارده بر هر مقطع تیر را مشخص می‌نماید. این اطلاعات شامل توزیع نیروی کششی و فشاری، مقدار لنگرهای مثبت و منفی، و همچنین میزان خمش در طول دهانه‌ها می‌شود. این داده‌ها نقطه شروع محاسبه میلگردهای مورد نیاز هستند.

۳. تعیین مساحت میلگرد سراسری

با استفاده از نتایج تحلیل، مهندسین مساحت مورد نیاز میلگرد سراسری را در نقاط مختلف تیر (بالا و پایین مقطع) تعیین می‌کنند. این مساحت‌ها از روی نمودارها و جداول ارائه شده توسط Etabs برداشت شده و نمایانگر مقدار فولادی است که باید به صورت یکنواخت یا منطقه‌ای در مقطع قرار گیرد.

۴. مقایسه با سطح پوشش میلگرد موجود

مرحله بعدی، مقایسه مساحت میلگرد سراسری محاسبه‌شده با مساحت میلگرد موجود یا مساحت سطحی که خرپا یا تیرچه بلوک در آن اجرا شده است، انجام می‌شود. اختلاف این دو مقدار نشان‌دهنده کمبود میلگرد در آن ناحیه است که باید توسط میلگرد تقویتی جبران شود.

۵. محاسبه نهایی میلگرد تقویتی

برای به دست آوردن مقدار دقیق میلگرد تقویتی، مساحت میلگرد سراسری از مساحت مورد نیاز کل مقطع کم می‌شود. نتیجه این تفریق، نشان‌دهنده میزان میلگرد اضافی است که به منظور تقویت محل‌های ضعیف‌تر و افزایش ظرفیت تحمل نیروها به کار می‌رود. این محاسبات دقیق کمک می‌کنند تا میزان فولاد مصرفی بهینه و مطابق با استانداردهای ایمنی انتخاب شود.

استفاده از Etabs در طراحی میلگرد تقویتی، مهندسان را قادر می‌سازد تا با دقت بالا و بر اساس داده‌های واقعی بارگذاری و تحلیل، مقدار بهینه میلگرد مورد نیاز را تعیین کنند. این فرآیند باعث افزایش ایمنی، کاهش هزینه‌ها و ارتقاء کیفیت سازه‌های بتنی می‌شود و تضمین می‌کند که سازه در برابر نیروهای وارده پایدار و مقاوم باقی بماند.

محصول پیشنهادی: میلگرد استیل 310

سخن پایانی

میلگرد تقویتی در فونداسیون نقش کلیدی در افزایش استحکام و پایداری سازه ایفا می‌کند. از آنجا که فونداسیون وظیفه انتقال وزن ساختمان به زمین را بر عهده دارد، تقویت این بخش با میلگرد باعث می‌شود فشارهای وارده به صورت یکنواخت توزیع شده و از ترک‌خوردگی یا شکست بتن جلوگیری شود. علاوه بر این، وجود میلگرد تقویتی مقاومت فونداسیون را در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله و بادهای شدید افزایش داده و ایمنی ساختمان را تضمین می‌کند. به همین دلیل طراحی دقیق و اجرای صحیح میلگردهای تقویتی در فونداسیون از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است تا سازه بتواند در برابر نیروهای مختلف پایدار و مقاوم باقی بماند.