میلگرد ساده چیست و چه کاربردی دارد؟
میلگردهای ساده یکی از اجزای حیاتی در صنعت ساخت و ساز هستند که نقش مهمی در تقویت سازههای بتنی ایفا میکنند. این نوع مصالح به دلیل سطح صاف و بدون آج خود، تفاوتهای مشخصی با میلگردهای آجدار دارند و از کاربردهای ویژهای در پروژههای مختلف عمرانی و ساختمانی برخوردار هستند. استفاده از میلگرد ساده در پروژههای ساختمانی نه تنها به دلیل خواص مکانیکی و استحکام بالای آن، بلکه به دلیل تأثیر مستقیم آن بر دوام و پایداری سازههای بتنی نیز اهمیت دارد.
در این مقاله ما به بررسی ویژگیها، کاربردها و مزایای میلگردهای ساده در صنعت ساخت و ساز خواهیم پرداخت تا با تمام جزئیات این قطعه ساختمانی مهم آشنا شوید. برای کسب اطلاعات بیشتری درباره خود میلگردها، میتوانید به مطلب میلگرد چیست مراجعه کنید.
میلگرد ساده چیست؟
به طور کلی، این قطعات با سطحی بدون آج و کاملاً صاف تولید میشوند؛ این میلگردها معمولاً از فولاد ساخته میشوند و به دلیل سطح صاف و یکنواخت خود، در برخی کاربردهای ساختمانی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند.
این نوع از محصولات دارای تفاوتهای متنوعی با انواع دیگر مانند بستر است که میتوانید در مطلب میلگرد بستر چیست بیشتر با آنها آشنا شوید.
همانطور که گفته شد، مهندسان از میلگردهای ساده عمدتاً به دلیل خواص مکانیکی و فیزیکی آن بهره میبرند. این میلگردها توانایی مقاومت در برابر نیروهای کششی و فشاری زیادی را دارند و به همین دلیل در تقویت سازههای بتنی و دیگر ساختارهای مشابه به کار میروند. میلگردهای ساده به راحتی قابل خم شدن و شکلپذیری هستند که این ویژگیها در فرآیندهای ساختمانی بسیار مفید واقع میشوند.
انواع مختلف میلگرد ساده
میلگردهای ساده، مانند دیگر انواع میلگرد، در انواع مختلفی تولید میشوند که هر کدام ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند؛ در ادامه به بررسی انواع مختلف میلگردهای ساده خواهیم پرداخت:
این نوع، از فولاد منگنز ساخته میشود و به دلیل انعطافپذیری بالا در مناطقی که خطر زلزله کم است و نیاز به شکلپذیری بیشتر وجود دارد، مورد استفاده قرار میگیرد. این قطعات به راحتی خم میشوند و به دلیل قیمت پایینتر آن در بسیاری از پروژههای ساختمانی اقتصادی مورد استفاده قرار میگیرند.
همانطور که از نام آن پیداست، میلگرد پرکربن حاوی درصد بالاتری از کربن است که این ویژگی باعث افزایش مقاومت کششی و سختی آن میشود. این مصالح در پروژههایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر نیروهای کششی دارند، مانند پلها و سازههای بزرگ، استفاده میشوند. به دلیل سختی بیشتر، کار با این نوع محصولات دشوارتر به نظر میرسد و نیاز به ابزارهای خاصی دارد.
این نوع از قطعات یک فرایند گالوانیزه را طی میکنند تا در برابر زنگزدگی و خوردگی مقاوم شوند. نوع گالوانیزه جهت استفاده در محیطهای مرطوب یا مناطقی که در معرض آب و هوای سخت قرار دارند، بسیار مناسب است. پوشش روی باعث افزایش طول عمر آن و کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری میشود.
میلگرد اپوکسی دارای پوششی از رزین اپوکسی است که آن را در برابر خوردگی بسیار مقاوم میسازد. این مصالح برای استفاده در محیطهای با خوردگی بالا، مانند سازههای دریایی و پلهای نزدیک به آب، ایدهآل هستند. پوشش اپوکسی علاوه بر حفاظت در برابر خوردگی، به چسبندگی بهتر آن به بتن نیز کمک میکند.
مراحل تولید میلگرد ساده به روش نورد گرم
تولید این محصولات یک فرآیند پیچیده و چند مرحلهای است که نیاز به تجهیزات پیشرفته و کنترل کیفیت دقیق دارد؛ مراحل اصلی تولید آنها عبارتند از:
- تهیه مواد اولیه: ابتداییترین مرحله شامل تهیه مواد اولیه میشود که معمولاً فولاد خام است. فولاد خام از معادن استخراج و سپس به کارخانههای فولادسازی منتقل میشود.
- ذوب و تصفیه فولاد: در این مرحله، فولاد خام در کورههای قوس الکتریکی یا کوره بلند ذوب خواهند شد. به فولاد ذوبشده مواد افزودنی مانند کربن، منگنز، سیلیسیم و دیگر عناصر اضافه میکنند تا ترکیب شیمیایی مورد نظر حاصل شود؛ سپس فولاد ذوبشده تصفیه خواهد شد تا ناخالصیها و مواد زائد آن به طور کامل حذف شوند.
- ریختهگری: فولاد مذاب پس از تصفیه به قالبهای مستطیلی یا دایرهای شکل ریخته میشود تا به شکل شمشهای فولادی یا بیلت درآید. این شمشها معمولاً به طولهای مشخصی بریده میشوند تا برای مراحل بعدی آماده باشند.
- نورد گرم: شمشهای فولادی در کورههای نورد گرم حرارت داده میشوند تا به دمای مطلوب (معمولاً حدود 1100 درجه سانتیگراد) برسند؛ سپس این شمشها از بین غلتکهای بزرگ عبور داده میشوند تا به ضخامت و قطر مورد نظر برسند. این مرحله شامل چندین پاس نورد است که به تدریج شکل نهایی میلگرد را تعیین میکند.
- خنکسازی (فرایند نورد سرد): میلگردهای نورد شده به آرامی خنک میشوند. این خنکسازی معمولاً در یک محیط کنترلشده انجام خواهد شد تا خواص مکانیکی آن باقی بماند. خنکسازی تدریجی باعث شده تا آن به طور یکنواخت سرد باشد تا از ایجاد ترک و عیوب سطحی جلوگیری شود.
- کشش و اندازهگیری: قطعات سرد شده به دستگاههای کشش منتقل میشوند تا به طولها و قطرهای دقیقتری برسند. این مرحله شامل کشیدن قطعه از میان قالبهای کشش است که به کاهش قطر و افزایش طول آن کمک میکند.
- برش و بستهبندی: میلگردها به طولهای مشخص بریده شده و سپس به دستههای منظم بستهبندی میشوند. این بستهبندیها معمولاً از بندهای فولادی یا پلاستیکی محکم بهره میبرند تا در حمل و نقل و ذخیرهسازی آسیب نبینند.
- کنترل کیفیت: محصولات تولید شده باید تحت آزمایشهای مختلفی قرار گیرند تا از مطابقت آنها با استانداردهای کیفی (که در ادامه به معرفی آنها خواهیم پرداخت) اطمینان حاصل شود. این آزمایشها شامل آزمونهای مکانیکی، شیمیایی و بررسیهای چشمی است. در صورت تایید کیفیت، میلگردها جهت ارسال به بازار آماده میشوند.
- انبارداری و توزیع: قطعات تولید شده به انبارهای موقت منتقل میشوند و پس از آمادهسازی نهایی به بازار عرضه خواهند شد. توزیع آنها معمولاً به وسیله کامیونها، قطارها یا کشتیها انجام میشود تا به دست مصرفکنندگان نهایی برسد.
این فرآیند تولید میلگردهای ساده نیازمند نظارت دقیق و تجهیزات پیشرفته است تا محصول نهایی دارای کیفیت مطلوب و مطابق با استانداردهای بینالمللی باشد.
دیگر روشهای تولید میلگرد ساده
تولید این نوع محصولات به روشهای مختلفی انجام میشود که هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود هستند؛ در ادامه به دو روش دیگر تولید میلگرد به غیر از نورد گرم خواهیم پرداخت:
نورد سرد فرآیندی است که در آن میلگردها در دمای اتاق و با استفاده از غلتکهای فشاری به ابعاد و اشکال مورد نظر تبدیل میشوند. این روش منجر به افزایش استحکام و بهبود خواص مکانیکی این قطعات خواهد شد. نورد سرد معمولاً پس از نورد گرم انجام میشود تا ابعاد و سطوح قطعات به دقت بیشتری تنظیم شوند. این فرآیند باعث شده این مصالح سطح صافتری داشته باشند و به دلیل کار سرد، سختی بیشتری پیدا کنند. از معایب این روش میتوان به افزایش هزینه تولید به دلیل نیاز به تجهیزات پیشرفتهتر و انرژی بیشتر اشاره کرد.
-
تولید به روش آلیاژسازی (میکروآلیاژی)
در روش آلیاژسازی، در میلگردها عناصر آلیاژی مانند وانادیوم، نیوبیوم و تیتانیوم قرار میگیرد. این عناصر در مقدارهای کم به فولاد اضافه میشوند تا خواص مکانیکی و شیمیایی آن بهبود یابد. این نوع قطعات دارای مقاومت بالاتر، استحکام بیشتر و خواص فیزیکی بهتری هستند که آنها را برای استفاده در سازههای بزرگ و پروژههای عمرانی پیچیده مناسب میسازد. این روش معمولاً گرانتر از سایر روشها است ولی محصول نهایی کیفیت و دوام بالاتری دارد که هزینههای نگهداری و تعمیرات را در طول زمان کاهش میدهد.
کاربرد میلگرد ساده
میلگردهای ساده به دلیل ویژگیهای مکانیکی و فیزیکی خود در صنایع مختلفی کاربرد دارند؛ برخی از مهمترین کاربردهای آن عبارتند از:
- تقویت بتن: این نوع محصولات به عنوان یک تقویتکننده در سازههای بتنی به کار میروند. با قرار دادن این قطعه در داخل بتن، مقاومت سازه در برابر نیروهای کششی افزایش مییابد. این کاربرد در ساخت انواع سازههای بتنی از جمله پلها، سدها و ساختمانها بسیار رایج است.
- ساخت قطعات پیشساخته: در کارخانههای تولید قطعات پیشساخته بتنی، از این قطعه جهت تقویت آنها استفاده میشود. این قطعات شامل دیوارها، ستونها و تیرهای بتنی هستند که در محل پروژه مونتاژ میشوند.
- قفسهبندی و فریمهای فلزی: این قطعات در ساخت انواع قفسهبندیها و فریمهای فلزی مورد استفاده قرار میگیرند. این کاربردها شامل قفسههای ذخیرهسازی در انبارها و ساخت فریمهای فلزی برای پشتیبانی از سازههای مختلف میشوند.
- محوطهسازی و فضاهای باز: در پروژههای محوطهسازی و ساخت فضاهای باز، از این محصولات جهت ساخت عناصر مختلف مانند نردهها، حفاظها و فنسها استفاده میشود. آنها به دلیل مقاومت و دوام بالایی که دارند، انتخاب مناسبی برای محیطهای باز و فضاهای عمومی هستند.
- تولید مشهای فلزی: این قطعات همچنین جهت تولید مشهای فلزی به کار میروند که در تقویت کفها و دیوارهای بتنی استفاده میشوند. این مشها به افزایش مقاومت سازه و توزیع یکنواخت بارها کمک میکنند.
- ساخت و سازهای صنعتی: در صنایع مختلف، میلگردهای ساده به عنوان یک عنصر سازهای در ساخت و سازهای صنعتی، شامل ساخت سولهها، انبارها و دیگر سازههای بزرگ صنعتی، استفاده میشوند.
- تقویت سازههای دریایی: این محصولات در ساخت سازههای دریایی مانند اسکلهها، پلها و سایر سازههای ساحلی به کار میروند؛ این سازهها نیاز به مقاومت بالا در برابر شرایط سخت محیطی دارند و این قطعات به بهبود دوام و پایداری آنها کمک میکند.
- کاربردهای هنری و دکوراتیو: این نوع مصالح به دلیل قابلیت شکلپذیری بالا، در هنرهای تجسمی و ساخت مجسمهها و سازههای دکوراتیو نیز کاربرد دارند. هنرمندان از آنها جهت خلق آثار هنری فلزی و سازههای تزیینی استفاده میکنند.
این کاربردها نشاندهنده اهمیت و گستردگی این قطعه در صنایع مختلف است که به دلیل ویژگیهای خاص و قابلیتهای متنوع، در بسیاری از جاها استفاده میشود.
استانداردهای میلگرد ساده
استاندارد برای میلگردهای ساده در ایران شامل استاندارد ISIRI 3132 میشود. این استاندارد مشخصات فنی و کیفیتی را برای این نوع مصالح تعریف میکند که شامل موارد زیر میشود:
- ابعاد و اندازهگیری: استاندارد ISIRI مشخصات دقیقی از قطرها و طولهای استاندارد ارائه میدهد که بر اساس آن، ابعاد باید تحت کنترل دقیق قرار گیرد.
- وزن خطی: این استاندارد مشخص میکند که وزن متریک تنی یا کیلوگرم برای هر متر طول این نوع محصولات چقدر باید باشد. این اطلاعات جهت محاسبه مصرف میزان قطعات در پروژههای مختلف بسیار حیاتی است.
- مشخصات مکانیکی: استاندارد ISIRI شامل استحکام کششی و فشاری میلگردهای ساده در شرایط خاصی مانند تقویت مکانیکی و استفاده در سازههای بتنی است. این مشخصات معمولاً بر اساس آزمایشهای استاندارد و آزمونهای کیفیتی تعیین میشود.
- تحمل و ویژگیهای خاص: برخی استانداردها ممکن است شامل ویژگیهای خاصی مانند پوشش گالوانیزه یا اپوکسی باشند که جهت کاربردهای خاص مورد نیاز هستند.
با توجه به استاندارد ISIRI 3132، تولیدکنندگان و مصرفکنندگان میلگردهای ساده در ایران میتوانند از این استاندارد برای اطمینان از کیفیت و استفاده بهینه از محصولات استفاده کنند و در همه مراحل از تولید تا نصب در پروژههای مختلف از آن بهره ببرند.
جدول و مشخصات میلگرد ساده
این بخش شامل اطلاعاتی است که به مهندسان، معماران و سایر افراد مرتبط در فرآیند طراحی و ساخت کمک میکند تا از ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی این نوع قطعات آگاه شوند:
|
ویژگیهای میلگرد ساده
|
مقدار
|
|
تنش تسلیم
|
240 نیوتن بر میلیمتر مربع
|
|
تنش کششی
|
360 نیوتن بر میلیمتر مربع
|
|
وزن در هر متر طول
|
بر حسب کیلوگرم
|
|
قابلیت تغییر شکل نسبی
|
تا 25 درصد
|
|
میزان تنش گسیختگی
|
360 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع
|
|
قابلیت فرمپذیری
|
بسته به مقدار کربن موجود در جنس فولاد
|
|
قطر میلگرد
|
بر حسب میلیمتر
|
|
طول میلگرد
|
بر حسب متر
|
|
مواد اولیه استفاده شده در تولید
|
آهن خام و فولاد
|
|
روش تولید میلگرد
|
نورد سرد، نورد گرم، ترمکس، آلیاژسازی
|
|
استانداردهای مربوطه
|
ASTM A615، BS 4449 و …
|
این اطلاعات جهت انتخاب و استفاده بهینه میلگردهای ساده در پروژههای مختلف، از ساختمانی گرفته تا صنعتی، بسیار ارزشمند به حساب میآید و به تهیهکنندگان و استفادهکنندگان این محصولات کمک میکند تا تصمیمات بهتری بگیرند؛ یکی از نکات مهم در رابطه با این جدول این است که اکثر مشخصات جزئی این نوع مصالح به وزن، اندازه و جنس میلگرد بستگی دارد و در انواع مختلف آن، برخی از مشخصات فنی میتواند متفاوت باشد.
جدول وزن میلگرد ساده
همانطور که گفته شد، وزن میلگرد یکی از مواردی است که میتواند در مشخصات فنی قطعه تاثیر زیادی بگذارد؛ به همین دلیل در ادامه میتوانید جدول وزن این نوع مصالح را مشاهده کنید:
|
قطر اسمی میلگرد mm
|
وزن یک کیلوگرم بر متر
|
وزن شاخه 6 متری kg
|
وزن شاخه 12 متری kg
|
|
3
|
0.065
|
0.39
|
0.78
|
|
3.5
|
0.075
|
0.45
|
0.9
|
|
4
|
0.099
|
0.594
|
1.188
|
|
5
|
0.154
|
0.924
|
1.848
|
|
5.5
|
0.187
|
1.122
|
2.244
|
|
6
|
0.222
|
1.332
|
2.664
|
|
6.5
|
0.261
|
1.566
|
3.132
|
|
8
|
0.395
|
2.37
|
4.74
|
|
10
|
0.617
|
3.702
|
7.404
|
|
12
|
0.888
|
5.328
|
10.656
|
|
14
|
1.175
|
7.05
|
14.1
|
|
16
|
1.578
|
9.468
|
18.73
|
|
18
|
1.998
|
11.988
|
23.976
|
|
20
|
2.456
|
14.736
|
29.472
|
|
22
|
2.984
|
17.904
|
35.808
|
|
25
|
3.853
|
23.118
|
46.236
|
|
28
|
4.824
|
28.944
|
57.888
|
|
30
|
5.549
|
33.294
|
66.588
|
|
32
|
6.313
|
37.878
|
75.756
|
|
36
|
7.990
|
47.94
|
95.88
|
|
40
|
9.865
|
59.19
|
118.38
|
در جدول بالا مشاهده میکنید که وزن این قطعات بر اساس کیلوگرم به ازای یک متر طول ثبت شده است؛ برای اطلاع از وزن هر شاخه باید وزن قرار گرفته در جدول را در طول شاخه ضرب کنید.
جمعبندی
همانطور که گفته شد، میلگرد ساده یکی از اجزای حیاتی در صنعت ساخت و ساز هستند که نقش مهمی در تقویت سازههای بتنی ایفا میکنند. این قطعات با سطح بدون آج و کاملاً صاف، معمولاً از فولاد ساخته میشوند و به دلیل سطح صاف و یکنواخت خود، در برخی کاربردهای ساختمانی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند.
این نوع مصالح بیشتر در تقویت بتن، ساخت قطعات پیشساخته، قفسهبندی، محوطهسازی، تولید مشهای فلزی و غیره استفاده میشوند. روشهای ساخت این قطعات فولادی شامل نورد گرم، نورد سرد و آلیاژسازی است که در آنها کیفیت محصول از طریق استاندارد ISIRI 3132 مدیریت میشود.
از لحاظ هزینه، رونق یا رکود بازار مسکن تاثیر مستقیمی بر افزایش یا کاهش تقاضا و قیمت میلگرد امروز خواهد داشت؛ همچنین باید توجه داشته باشید که هزینه مواد اولیه و هزینههای تولید تاثیر زیادی در قیمت نهایی آن دارد.
میلگرد
ورق
تیرآهن و هاش
پروفیل
نبشی
ناودانی
لوله و اتصالات
صنایع مفتولی
تخته و چوب
