میلگرد تقویتی چیست و در کجاها کاربرد دارد؟

میلگرد تقویتی یک محصول نام آشنا برای پیمانکاران و مهندسان ساختمان سازی است. چراکه در یک پروژه ساختمانی همواره نیاز به مقاوم سازی و به عبارتی پایدارسازی سازه ساختمانی است که این نیاز با استفاده از میلگردهای تقویتی مرتفع می‌گردد.  از این قسمت برای تقویت بتن و ساخت فونداسیون ساختمان استفاده می شود که دارای انواع مختلفی از جمله میلگرد ساده، میلگرد آجدار ، میلگرد حرارتی و … می باشد و بین انواع ساده و آجدار نوع دوم کاربرد بیشتری دارد.

این به دلیل برجستگی های سطح محصول است که باعث برخورد بیشتر بتن با قطعات فولادی و در نتیجه افزایش مقاومت آن می شود. همچنین از لغزش سطح مقطع بتن در طول زمان جلوگیری می کند. از نکات بسیار مهم درباره این محصول فولادی، نحوه و میزان میلگرد تقویتی مورد استفاده در بتن، فونداسیون و ستون هاست. بنابراین در این مطلب از سایت آهنات می‌خواهیم در مورد اینکه به چه میلگردی، میلگرد تقویتی می‌گوئیم و همچنین کاربرد و ویژگی های آن به طور کامل صحبت کنیم.

میلگرد تقویتی چیست؟

میلگرد تقویتی پرمصرف ترین نوع میلگرد در ساخت و ساز است که توسط پیمانکاران و مهندسین شناخته شده است. بتن ماده ای مستحکم است که در ساخت سازه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. اما این ماده در برابر نیروهای کششی و خمشی مقاومت خوبی ندارد و نمی تواند در هنگام زلزله ایمنی ساکنان ساختمان را تامین کند. به همین دلیل برای افزایش مقاومت کششی بتن از میلگرد آجدار استفاده می شود و در صورت نیاز به مقاومت کششی بیشتر در برخی نقاط از میلگرد تقویتی استفاده می شود.

میلگرد تقویتی میلگردی حاصل از نورد گرم شمش های فولادی هستند. این میلگردها به هر دو صورت آجدار و ساده مورد استفاده قرار می‌گیرند. میلگرد تقویتی یک مقطع فولادی موثر در بهبود سازوکار ساختمان هاست که در سایزهای بین ۶ تا ۱۶ میل و دو نوع ساده و آجدار مورد استفاده قرار میگیرد و ضوابطی خاصی برای استفاده در تیر، ستون، دیوارهای برشی و فونداسیون برای آنها وجود دارد. این نوع میلگردها معمولا در محل هایی از یک ساختمان که احتمال تخریب و تنش های کششی در آنجا بالاتر است مورد استفاده قرار میگیرد.

قطر معمول این میلگردها بین ۶ تا ۱۶ میل است. علاوه بر قطر، تعداد  آرایش میلگردها به منظور تقویت سازه نکته مهمی است که در آیین نامه هر ساختمان باید به آن رجوع کرد. ممکن است برایتان سوال پیش آمده باشد که فرق میلگرد تقویتی با میلگرد معمولی یا همان میلگرد آرماتور در چیست؟ برای پاسخ بهتر است فرض کنید در مقطعی از بتن، میلگردها و یا همان آرماتورهای بکار رفته جوابگوی تنش های وارده نیستند، حال در چنین شرایطی می بایست از میلگردهای تقویتی که با هدف بهبود مقاومت سازه استفاده میشوند بهره مند شد.

ویژگی های میلگرد تقویتی چیست؟

میلگرد تقویتی یکی از پرکاربردترین مصالح فولادی در صنعت ساختمان و ساخت و ساز می باشد. استفاده از میلگرد تقویتی در سازه ها باعث افزایش مقاومت ساختمان در برابر نیروهای خمشی و کششی می شود. بر این اساس، میلگرد های تقویتی برای پشتیبانی از سازه ها، به ویژه سازه های بتنی، گزینه ای کاربردی و کارآمد محسوب می شود. لازم به ذکر است که وجود میلگرد در فونداسیون منجر به استحکام و دوام قابل توجهی سازه نهایی می شود.

فرآیند تولید و ساخت میلگرد تقویتی فونداسیون، به روش نورد گرم شمش فولادی انجام می شود. داشتن این محصول با ویژگی های خاص خود و ویژگی های فنی منحصر به فرد، مقاومت کششی و مقاومت کششی بتن را در سازه به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. قابلیت خمش تا حدود ۱۸۰ درجه را می توان از ویژگی های بارز میلگرد تقویتی دانست. بر این اساس می توان از این محصول در قسمت های مختلف سازه، جهت ایمن سازی و استحکام بخشی ساختمان استفاده کرد.

مقاومت کششی بسیار بالا از دیگر ویژگی های مهم این مدل قطعه فولادی است. ضمناً میلگرد تقویتی در مدل های بدون آج و آجدار و در ابعاد و اندازه های مختلف در بازار موجود است. همچنین این محصولات به صورت شاخه ای و کلاف در دسته بندی های مختلف به بازار مصرف عرضه می شوند. علاوه بر این، استفاده در تیرچه های بلوک، پی و دیوارهای برشی، یکی از مهمترین کاربرد میلگرد تقویتی است.

مکان‌ هایی که به میلگرد تقویتی نیاز دارند

همانطور که در بخش های مختلف گفتیم در قسمت های مختلف ساختمان از میلگرد های تقویتی استفاده می شود. دلیل آن این است که روی هر قسمت فشار وجود دارد و برای تحمل آن به یک ماده با استحکام بالا نیاز است. مهم‌ ترین بخش ‌های ساختمانی که می ‌توانند چنین تنشی را تحمل کنند، پی، تیرهای بتنی، ستون‌ ها و دیوارهای برشی هستند. بنابراین استفاده از میلگرد های تقویتی در چنین مکان هایی بسیار متداول است. حال به توضیح استفاده از میلگرد های تقویتی در چنین مکان هایی می پردازیم.

کاربرد میلگرد تقویتی

همانطور که می دانید نیروهای زیادی وارد یک ساختمان می شوند: نیروهای فشاری ناشی از فشار کف بر روی دیوارهای برشی، نیروهای برشی وارد شده به کل سازه از پی ساختمان و لحظات خمشی ناشی از طوفان، زلزله و باد شدید. میلگرد تقویتی مقاومت سازه را در برابر این نیرو افزایش می دهد به طوری که می توان از آن در هر قسمت از ساختمان مانند پی، دیوارهای برشی یا تیرچه ها استفاده کرد.

میلگرد تقویتی در ستون و تیر با چه ضوابطی اجرایی میشود؟

در هنگام استفاده از میلگرد تقویتی در ستون ابتدا بایستی توجه کنید که ظرفیت مقطع ستون چگونه است. این ظرفیت با تعداد آرماتورهای بکار رفته و سایز آنها قابل کنترل است. به طور کلی و بنا بر بندهای ساختمانی گفته می‌شود که باید از حداقل دو میلگرد مساوی با سایز برابر و بزرگتر از ۱۲ به عنوان میلگرد تقویتی در ستون استفاده گردد.

در حالی که برای محاسبه میزان میلگرد تقویتی مورد استفاده در تیر، ابتدا مساحت میلگردهای طولی بالایی و پایینی را در نظر گرفته و سپس با توجه به اختلاف مساحت آنها، تعداد و میزان آرماتورهای تقویتی لحاظ می‌گردد. با مراجعه به ضوابط ارائه شده در این بخش متوجه میشویم که حداقل ارتفاع خاموت ها بکار رفته ۲ برابر ارتفاع تیر میباشد و معمولا از میلگرد با قطر ۱۰ میلیمتر استفاده میشود.

تیرچه بلوک و میلگردهای آن

تیرچه بلوک سازه ای متشکل از انواع آرماتور و بلوک بتنی است که در قسمتی از سازه به منظور بهبود مقاومت ان بکار میرود. اما نکته ای که در اینجا باید به آن دقت شود این است که نوع میلگرد مورد استفاده بایستی حتما از نوع آجدار باشد. نکته مهم دیگر این است که دقت شود طول میلگردهای مورد استفاده کوچکتر از طول تیرچه بلوک باشد تا براحتی درون بتن قرار گیرد. در نهایت تعداد و آرایش میلگردهای تقویتی در این بخش از سازه بسته به قطر میلگردها و ارتفاع موثر تیرچه بلوک بستگی دارد.

میلگرد تقویتی در فونداسیون

نام دیگر فونداسیون در یک ساختمان، شالوده یا پی می باشد که وظیفه مهم و اصلی آن انتقال نیرو از قسمت‌های بالایی ساختمان به خاک زیر ساختمان است، این پی یا همان فونداسیون باید دارای ویژگی هایی باشد تا انتقال نیرو بدرستی صورت گیرد. انواع مختلفی از فونداسیون نیز وجود دارد که از جمله آنها میتوان به فونداسیون سنگی، نواری، صفحه ای، بتنی و … اشاره نمود.

برای محاسبه میلگرد تقویتی مورد استفاده در فونداسیون، از یک نرم افزاری مهندسی مخصوصی استفاده میشود. قابل ذکر است که با استفاده از این نرم افزار، ابتدا طول تئوریک مورد نیاز برای میلگرد تقویتی محاسبه گشته و سپس در شرایط واقعی و عملی که طول میلگرد کمی با شرایط محاسباتی دارای اختلاف است، بدست اورده میشود. بنابراین کافی است طول تئوریک را با عدد d و یا ۱۲db جمع کنیم تا طول عملی بدست آید.

روش دیگری که برای محاسبه تعداد و ارایش میلگردهای تقویتی در فونداسیون بکار میرود، استفاده از خروجی های نرم افزار Etabs است. اما نکته حائر اهمیت در رابطه با فونداسیون نسبت به دیگر بخش های ساختمانی مثل تیر و ستون ها این است که چون فونداسیون مستقیما با خاک ارتباط دارد، بایستی میزان پوشش خالص مورد استفاده در آن بیشتر باشد.

نکته مهم دیگر اینکه معمولا میلگردهای طولی از نوع A3 و میلگردهای عرضی از نوع A2 میباشند. به این ترتیب و به طور کلی میتوان گفت که میلگرد تقویتی طولی از مرغوبیت بهتری نسبت به میلگرد  نوع عرضی برخوردار است. از طرفی این نکته را نیز باید در نظر گفت که اگر در محل های عرضی از میلگرد با گرید A3 استفاده شود، بدلیل سختی بالاتر آنها امکان خم میلگرد براحتی وجود ندارد که این موضوع منجر به شکست میلگرد خواهد شد. به همین علت انتخاب مناسب برای میلگردهای تقویتی عرضی، گرید A2 میباشد.

میلگرد تقویتی در دیوار برشی

در مکان های مستعد زلزله یا طوفان های مکرر برای افزایش مقاومت سازه باید از دیوارهای برشی استفاده کرد تا دیوارهای برشی مستقیماً به فونداسیون و سازه ساختمان متصل شوند. دیوارهای برشی در دو نوع جفتی و یکپارچه موجود می باشد و انتخاب هر کدام بستگی به نظر مهندس و طراح دارد. میلگرد تقویتی نقش بسیار مهمی در این نوع دیوارها دارد و مهمترین وظیفه آن جلوگیری از شکستگی و فرورفتگی دیوار برشی می باشد.

اما در استفاده از میلگرد های تقویتی مشکلی وجود دارد و آن سخت شدن بتن در اطراف دیوارها و نواحی نزدیک به فونداسیون ساختمان است. البته دو راه حل برای این مشکل وجود دارد: مهندس طراح می تواند از میلگرد های ضخیم تری استفاده کند یا تعداد میلگرد های تقویتی را کاهش دهد و در عوض از میلگرد سرتاسری بیشتر استفاده کند.

چه زمانی میتوانیم از میلگرد تقویتی در سازه استفاده کنیم و چه زمانی اجباری نیست؟

شاید برایتان جالب باشد که بدانید بسیاری از ساختمان های قدیمی بدون استفاده از میلگرد تقویتی ساخته شده اند اما نکته مهم اینجاست که به طور کلی اجبای در استفاده از میلگرد تقویتی وجود ندارد اما بنا به صلاحدید مهندس ساختمان و با توجه به بهبود مقاومت سازه در برابر زلزله و تنش های وارده بر آن، بهتر است از میلگرد تقویتی استفاده شود مگر آنکه میلگردهای بکار رفته در ساختمان از نوع مستحکم A4 باشد.

اما ناگفته نماند که در ایران، بالغ بر ۹۹ درصد موارد از میلگرد با گریدهای A3 و A2 استفاده میشود. چرا که اولا تولید این نوع میلگرد در ایران بسیار ناچیز است و احتمالا اگر بخواهید از این نوع میلگرد استفاده کنید باید از میان برندهای وارداتی انتخاب نمایید. ثانیا با توجه به کمبود آن و استحکام بسیار بالای میلگرد با گرید A4 مورد استفاده نیز بالاتر میباشد.

نحوه محاسبه وزن میلگرد تقویتی

محاسبه وزن کل تمام میلگرد ها در یک پروژه ممکن است کار آسانی به نظر برسد و با یک فرمول ساده قابل انجام باشد.اما این کار مهندس و طراح پروژه است و با استفاده از نرم افزارهای تخصصی آنها را محاسبه می کند. به طور کلی دانستن نحوه محاسبه وزن میلگرد تقویتی برای افزایش آگاهی هنگام خرید ضروری است. زیرا دانستن وزن برابر است با برآورد هزینه کل پروژه.

برای محاسبه وزن میلگرد تقویتی کافی است از فرمول زیر پیروی کنید: تعداد میلگرد های تقویتی کل پروژه × طول کلی یک عدد میلگرد تقویتی × وزن کلی یک عدد میلگرد تقویتی

به عنوان مثال اگر تعداد کل میلگرد های استفاده شده در پروژه ۱۰۰ عدد به طول ۱۲ سانتی متر و وزن ۲ کیلوگرم باشد، با ضرب این اعداد در یکدیگر عدد ۲۴۰۰ به دست می آید که وزن ۱۰۰ میلگرد تقویتی است. مشتری می تواند با محاسبه وزن از احتمال سوء استفاده فروشنده جلوگیری کند.

اهمیت استفاده از میلگرد تقویتی

با توجه به توضیحاتی که تا کنون در مورد کاربرد میلگرد تقویتی داده ایم، شاید به اهمیت استفاده از میلگرد تقویتی پی برده باشید. اما اکنون دوباره در این مورد بیشتر صحبت خواهیم کرد. همانطور که می دانید از میلگرد در ساختمان ها و برای مقاومت بتن استفاده می شود. حال زمانی که ساختمان کوچک است و یا احتمال ایجاد کشش در آن کمتر است از میلگرد معمولی استفاده می شود.
اما در مناطقی که ساختمان ها در ابعاد بسیار بزرگ ساخته می شوند و یا احتمال تنش ناشی از عوامل مختلف در ساختمان زیاد است از میلگرد تقویتی استفاده می شود. به عنوان مثال در مناطق لرزه خیز یا مکان هایی که احتمال وقوع طوفان های شدید وجود دارد، بهتر است از این نوع میلگرد در ساختمان ها استفاده شود. اهمیت استفاده از میلگرد تقویتی دقیقاً برای حفظ مقاومت ساختمان در چنین مواقعی و جلوگیری از شکستن و آسیب دیدن بتن است.

انواع آرماتوربندی میلگرد تقویتی

میلگرد اتکا

از این نوع میلگرد تقویتی استفاده می شود تا تیر بتواند لنگرهای منفی در تکیه گاه کلی تیر و همچنین نیروی برشی را تحمل کند. وظیفه مهم میلگرد در تحمل نیرو این است که قسمت پایینی کشش ناشی از خمش و قسمت فوقانی اغلب یکسان را تحمل می کند. بعلاوه قسمت شیبدار وظیفه تحمل تنش ناشی از برش را بر عهده دارد.

میلگرد خرک

از این نوع میلگرد تقویتی برای نصب دو سری میلگرد افقی پشت سر هم با فاصله معین به صورت بتن استفاده می شود. میلگرد تقویتی خرک که به آرماتور پایه دار نیز معروف است برای چسباندن آرماتور روی فونداسیون استفاده می شود و نوعی جایگزین برای میلگرد تقویتی است زیرا امکان استفاده از آرماتور در فونداسیون وجود ندارد.

میلگرد راستا

این نوع میلگرد تقویتی، یعنی میلگرد بلند با لبه های کمی خمیده، برای افزایش مقاومت کششی بتن همراه با میلگرد معمولی استفاده می شود.

میلگرد خموت

میلگرد تقویتی خموت عملکردی شبیه خرک دارند اما به جای پی در ستون ها قرار می گیرند. برای ستون های بسیار مرتفع و برای جلوگیری از خم شدن، میلگرد های محکمی را در قسمت های مختلف ستون نصب می کنند. خاموت می تواند میلگرد ستون را احاطه کرده و از باز شدن، کج شدن و شکستن آن جلوگیری کند.

میلگرد سنجاقی

این میلگرد تقویتی یک میلگرد کوچک سنجاق مانند است که می تواند میلگرد بسته شده به میلگرد را به صورت طولی ستون به طور کامل وصل کند.

میلگرد رکابی

اگر دو سر میلگرد خاموت باز باشد به آن میلگرد رکابی می گویند و برای نگه داشتن میلگرد طولی و عمودی دیوار برشی استفاده می شود.

نقشه خوانی میلگرد تقویتی

از انواع مختلف میلگرد در نقشه های ساختمانی استفاده می شود. هر میلگرد با توجه به اندازه و تعداد مورد نیاز با علامت خاصی مشخص می شود که نشان دهنده قطر و تعداد میلگرد می باشد. فاصله بین میلگرد نیز در این علامت مشخص شده است. برای مثال وقتی در نقشه از علامت ۱۰ @ ۲۰ Ø ۲۵ استفاده می شود، یعنی میلگرد ۲۵ با قطر ۲۰ باید ۱۰ سانتی متر از هم فاصله داشته باشد.

اما برای خواندن نقشه های میلگرد تقویتی شرایط خاصی وجود دارد. در صورت استفاده از مشخصات میلگرد تقویتی در طرحی غیر از پلان اصلی، فقط تعداد و اندازه میلگرد تعیین می شود. این را هم بدانید که اگر بخواهند در پلان اصلی یک میله تقویتی مشخص کنند از علامت ADD استفاده می کنند.

اینستاگرام آهنات را دنبال کنید