میلگرد آهن آجدار آرماتور فولادی یا فیبر پلیمری تقویت شده ای است که در بتن برای جبران مقاومت کششی پایین آن (بتن) مورد استفاده قرار می‌گیرد. فولاد یا فیبر پلیمری که به این منظور در سازه‌های بتن آرمه به کار می‌رود به شکل سیم یا میلگرد می‌باشد. در موارد خاصی از فولاد ساختمانی نظیر نیمرخ‌های I شکل، ناودانی یا قوطی نیز برای مسلح کردن بتن استفاده می‌شود. آج در میلگرد به منظور درگیرکردن فولاد در بتن است بدین منظور آج در میلگرد به صورت مارپیچ و با عمق استاندارد ایجاد می‌شود تا بتواند سطح درگیری میلگرد و بتن بالا رود.
مشخصه‌های محاسباتی میلگرد[ویرایش]
مقاومت تسلیم[ویرایش]
مقدار تنشی که در آن بدون افزایش بار تغییر طول فولادی زیاد می‌شود تنش تسلیم یا مقاومت تسلیم یا مقاومت جاری شدن می‌نامند و با {\displaystyle fy} نمایش می‌دهند. دو عامل استحکام کششی و تنش تسلیم میلگرد از عوامل بسیار مهم و تأثیرگذار بر مقاومت میلگرد است.
اسپیسر میلگرد[ویرایش]
نوشتار اصلی: فضاساز میلگرد
فضاساز میلگرد که در اصطلاح اسپیسر نامیده می‌شود قطعه ای فلزی، بتنی، چوبی یا پلاستیکی است؛ که در میان قالب بتن و میلگرد، یا بین میلگردها قرار می‌گیرد. هدف از نصب اسپیسر در فضای میان میلگرد و قالب، ویا بین میلگردها، جلوگیری از جابجایی میلگردها حین بتن ریزی و در نتیجه عواقب ناشی از آن می‌باشد. این قطعه با تأمین ضخامت لازم بتن روی میلگرد، در واقع از رسیدن عوامل خورنده به آرماتور جلوگیری کرده و سبب افزایش طول عمر بتن و میلگرد می‌گردد. شاید برای شما نیز این سؤال پیش آمده باشد که استفاده از کدام نوع اسپیسر مقرون به صرفه تر بوده و سبب بهبود عملکرد بتن مسلح می شود. در ادامه قصد داریم شما را با انواع مختلف این محصول و مزایا و معایب هریک آشنا سازیم.
مقاومت کششی[ویرایش]
نوشتار اصلی: مقاومت کششی نهایی
حد اکثر مقاومت کششی یا تنش گسیختگی، از تقسیم حداکثر بار ثبت شده در آزمایش کشش بر سطح مقطع اولیه به دست می‌آید.[۳]
جدول اشتال میلگرد[ویرایش]
جدول اشتال میلگرد شامل اطلاعات استاندارد موردنیاز صنعت ساختمان سازی طبق استاندارد مؤسسه استاندارد آلمان (DIN) است، محبوبیت این جدول در بین مهندسین سازه به دلیل تولید محصولات فولادی ایران بر اساس استاندارد اشتال است.
خصوصیات فیزیکی[ویرایش]
فولاد ضریب انبساط حرارتی تقریباً یکسانی با بتن مدرن دارد. اگر چنین نبود، در اثر تنش‌های طولی و شعاعی اضافی در دماهای متفاوت از دمای محیط، مشکلاتی ایجاد می‌شد.[۴] اگرچه میلگرد دارای دنده‌هایی است که آن را به صورت مکانیکی به بتن متصل می‌کند، اما در اثر تنش‌های زیاد ممکن است از آن خارج شود که غالباً با فروپاشی در مقیاس بزرگت همراه است. برای جلوگیری از چنین خرابی، میلگرد یا عمیقاً در اعضای سازه مجاور قرار می‌گیرد (قطر ۴۰ تا ۶۰ برابر) یا انتهای آن خم شده و قلاب شده‌است تا آن را در اطراف بتن و میلگرد دیگر قفل کند. این روش اول باعث افزایش اصطکاک میله در محل می‌شود، در حالی که روش دوم از مقاومت فشاری بالا بتن استفاده می‌کند.
میلگرد معمولی از جنس فولاد گرمادیده بدون پرداخت سطحی ساخته می‌شود و این خود باعث زنگ زدگی می‌شود. به‌طور معمول، پوشش بتنی قادر است تا مقادیر PH بالاتر از ۱۲، میلگرد را از واکنش خوردگی محافظت کند. پوشش بتونی بسیار کم می‌تواند این محافظ را از طریق کربناسیون از سطح و نفوذ نمک به سطح به خطر بیندازد. پوشش بتونی بیش از حد می‌تواند باعث ایجاد ترک‌های بزرگتر شود که باعث مقاومت موضعی را به خطر می‌اندازد. از آنجا که زنگ زدگی حجم بیشتری نسبت به فولادی که از آن تشکیل شده‌است به خود می‌گیرد، باعث فشار شدید داخلی به بتن می‌شود و منجر به ترک‌خوردگی، پاشیدگی و در نهایت خرابی ساختاری می‌شود. این پدیده به عنوان جک اکسید شناخته می‌شود. این یک مشکل خاص است که بتن در معرض آب نمک است، همان‌طور که در پل‌هایی که در کاربردهای دریایی اعمال می‌شود ویا پاشیدن نمک در جاده‌های زمستانی رخ می‌دهد.[۵] حتی میله‌های آسیب دیده عملکرد بهتری نسبت به آرماتورهای بدون پوشش نشان داده‌اند، اگرچه مسائلی در مورد جداسازی پوشش اپوکسی از میله‌ها و خوردگی در زیر فیلم اپوکسی گزارش شده‌است.[۶]این میله‌ها در بیش از ۷۰٬۰۰۰ عرشه پل در ایالات متحده آمریکا استفاده می‌شود.[۷]
میلگرد پلاستیکی تقویت شده با فیبر نیز در محیط‌هایی با خوردگی بالا استفاده می‌شود. در اشکال مختلف مانند مارپیچ هایب برای تقویت ستون‌های استوانه‌ای، تیرهای معمولی و مشبک موجود است. بیشتر میلگردهای تجاری در دسترس از الیاف یک جهته تنظیم شده در رزین پلیمر ترموست ساخته شده‌است و اغلب به آن فیبرهای پلیمری تقویت‌شده (FRP) گفته می‌شود.
The collapsed Cypress Street Viaduct at the Northern end, near the corner of Cypress and 32nd Streets
برخی از ساخت و سازهای ویژه مانند تأسیسات تحقیقاتی و تولیدی با وسایل الکترونیکی بسیار حساس ممکن است نیاز به استفاده از تقویت کننده‌ای داشته باشد که برای برق غیر رسانا باشد و اتاقهای تجهیزات تصویربرداری پزشکی ممکن است برای جلوگیری از تداخل، به خواص غیر مغناطیسی نیاز داشته باشند. میلگرد FRP، دارای انواع فیبرهای شیشه‌ای دارای رسانایی الکتریکی کم و غیر مغناطیسی هست که، معمولاً برای چنین نیازهایی استفاده می‌شود. میلگرد از جنس فولاد ضدزنگ با نفوذپذیری مغناطیسی کم در دسترس است و گاهی اوقات برای جلوگیری از مشکلات تداخل مغناطیسی استفاده می‌شود.
فولاد تقویت شده همچنین می‌تواند در اثر ضربه‌هایی مانند زلزله جابجا شود و منجر به خرابی ساختاری شود. نمونه بارز آن فروپاشی خیابان Cypress Viaduct در اوکلند، کالیفرنیا در نتیجه زلزله سال ۱۹۸۹ لوما پریتا است که باعث ۴۲ کشته شد. زمین‌لرزه باعث از هم پاشیدن میلگردها از بتن و کمانش میلگرد می‌شود. طرح‌های به روز شده ساختمان، از جمله میلگردهای پیرامونی بیشتر، می‌توانند از این نوع از خرابی‌ها جلوگیری کنند.
منبع: ویکیپدیا
