تعریف میلگرد و نقش آن در ساخت اسکلت ساختمان

میلگرد یا آرماتور، به قطعات فلزی می‌گویند که معمولاً از فولاد ساخته شده‌اند و درون بتن قرار می‌گیرند تا مقاومت کششی و خمشی بتن را تقویت کنند. بتن در مقاومت فشاری بسیار قوی است اما در برابر نیروهای کششی و خمشی ضعیف عمل می‌کند. بنابراین، استفاده از میلگرد در ترکیب با بتن سبب تقویت کلی سازه می‌شود و ساختمان قادر به تحمل بارهای مختلف به صورت بهینه خواهد بود.

چرا میلگرد در اسکلت ساختمان استفاده می‌شود؟

بتن به دلیل چگالی بالا و استحکام فشاری خود، ماده‌ای عالی برای ساخت ستون‌ها، دیوارها، فونداسیون‌ها و دیگر اجزای ساختاری است. اما این ماده در برابر نیروهای کششی و تغییر شکل‌های پلاستیکی به راحتی شکست می‌خورد. میلگرد به دلیل ویژگی‌های خاص خود، به تقویت این ضعف‌ها کمک می‌کند. از آنجا که فولاد دارای ویژگی‌های کششی بالا است، میلگرد به بتن اجازه می‌دهد که بارهای کششی، خمشی و پیچشی را تحمل کند و از ترک خوردگی بتن جلوگیری نماید.

 انواع میلگرد و ویژگی‌های آن

میلگردها در انواع مختلفی وجود دارند که بسته به نیاز سازه انتخاب می‌شوند. انواع میلگرد عبارتند از:

• میلگرد ساده: میلگرد ساده به‌طور عمده در سازه‌هایی که نیاز به تحمل تنش‌های کششی معمولی دارند، استفاده می‌شود. این نوع میلگرد به دلیل سطح صاف خود به راحتی قابل استفاده است و در پروژه‌هایی که پیچیدگی در اتصال به بتن مورد نظر نیست، کاربرد فراوان دارد. مقاومت این میلگرد در برابر نیروهای کششی و همچنین خاصیت انعطاف‌پذیری آن باعث می‌شود در سازه‌های کوچک و متوسط بسیار مناسب باشد.

• میلگرد آجدار: میلگرد آجدار به دلیل داشتن برجستگی‌ها یا آج‌هایی بر روی سطح خود، اتصال بهتری به بتن ایجاد می‌کند. این ویژگی باعث افزایش قدرت کششی و مقاومت در برابر نیروهای پیچشی و برشی می‌شود. میلگرد آجدار معمولاً در سازه‌های بزرگ، پروژه‌های ساختمانی و پل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا توانایی تحمل بارهای سنگین را دارد و در برابر عواملی مانند تغییرات دما و بارهای دینامیک مقاوم است.

• میلگرد استیل ضد زنگ: میلگرد استیل ضد زنگ برای سازه‌هایی که در معرض رطوبت زیاد یا مواد شیمیایی قرار دارند، انتخاب مناسبی است. این نوع میلگرد به دلیل ترکیب آلیاژ خاص خود، در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی مقاومت بالایی دارد. استفاده از میلگرد ضد زنگ در پروژه‌های ساحلی، تاسیسات صنعتی یا سازه‌های که در معرض شرایط جوی سخت قرار دارند، به‌ویژه برای افزایش طول عمر و دوام سازه‌ها ضروری است.

 نقش میلگرد در افزایش طول عمر ساختمان

یک ساختمان باید مقاومت کافی در برابر نیروهای مختلف (مانند زلزله، باد، باران و شرایط محیطی) داشته باشد تا بتواند سال‌ها به خوبی عملکرد داشته باشد. میلگرد با ایجاد پایداری و مقاومت در برابر این نیروها، به طور غیرمستقیم بر طول عمر ساختمان تأثیر می‌گذارد. برخی از اثرات آن به شرح زیر است:

 جلوگیری از ترک خوردگی بتن

میلگردها به دلیل توانایی جذب نیروهای کششی و خمشی، از ترک خوردگی بتن جلوگیری می‌کنند. وقتی که میلگرد به درستی در بتن قرار گیرد، قادر است تا بارهای کششی را به خود جذب کرده و از گسترش ترک‌ها جلوگیری کند.

 مقاومت در برابر زلزله

در سازه‌هایی که در مناطق زلزله‌خیز قرار دارند، استفاده از میلگرد باعث افزایش مقاومت و استحکام ساختمان می‌شود. میلگرد با مهار نیروی کششی و ایجاد انعطاف‌پذیری در سازه، از تخریب و آسیب‌های احتمالی در هنگام وقوع زلزله جلوگیری می‌کند.

مقاومت در برابر خوردگی و آسیب‌های محیطی

میلگردهای فولادی در صورت عدم محافظت در برابر عوامل محیطی مانند رطوبت و شوره، ممکن است دچار خوردگی شوند. با این حال، میلگردهای ضد زنگ و میلگردهای پوشش داده شده با مواد ضد خوردگی می‌توانند طول عمر ساختمان را افزایش دهند. این میلگردها باعث جلوگیری از زنگ زدگی و خرابی‌های ناشی از این پدیده در فونداسیون و ستون‌ها می‌شوند.

جلوگیری از نشست ساختمان

در صورتی که از میلگرد به درستی در فونداسیون استفاده شود، از نشست غیر یکنواخت ساختمان جلوگیری می‌کند. میلگرد با تقویت بتن فونداسیون، سازه را در برابر حرکت‌های زمین مقاوم می‌سازد و مانع از تخریب آن می‌شود.

 آماده‌سازی میلگرد و روش‌های استفاده آن در اسکلت ساختمان

در مراحل ساخت ساختمان، استفاده از میلگرد در جایگاه‌های مختلف اهمیت دارد. برخی از محل‌های اصلی استفاده از میلگرد در ساختمان عبارتند از:

• فونداسیون

فونداسیون ساختمان نقش اساسی در توزیع بارهای وارده از سازه به زمین دارد. برای جلوگیری از نشست و افزایش استحکام، میلگردهای طولی و عرضی به‌صورت شبکه‌ای در فونداسیون قرار می‌گیرند. این شبکه میلگردی به بتن اجازه می‌دهد تا در برابر نیروهای فشاری و کششی مقاومت بیشتری داشته باشد و از ترک‌خوردگی و فرسایش زودهنگام جلوگیری کند.

• ستون‌ها

ستون‌ها از مهم‌ترین اجزای باربر ساختمان هستند که وزن طبقات و سقف را تحمل می‌کنند. استفاده از میلگرد در ستون‌ها باعث افزایش مقاومت فشاری و کششی آنها می‌شود. میلگردهای طولی همراه با خاموت‌های عرضی در داخل بتن ستون قرار می‌گیرند تا از کمانش میلگردهای اصلی و شکست بتن جلوگیری کنند، به‌ویژه در شرایط زلزله.

• دیواره‌ها و تیرها

میلگرد در دیوارها و تیرهای بتنی به عنوان عاملی برای توزیع یکنواخت تنش‌ها عمل می‌کند. دیوارهای برشی که در ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله استفاده می‌شوند، به دلیل حضور میلگردهای عمودی و افقی، می‌توانند فشارهای جانبی ناشی از باد و زمین‌لرزه را تحمل کنند. در تیرها نیز، میلگردهای کششی در قسمت پایین و میلگردهای فشاری در قسمت بالایی تعبیه می‌شوند تا از ترک‌خوردگی و خمیدگی جلوگیری کنند.

• پله‌ها و سقف‌ها

در پله‌ها، میلگردها برای حفظ استحکام و جلوگیری از شکستگی به‌ویژه در نقاط اتصال به کف و دیوارها به کار می‌روند. همچنین در سقف‌های بتنی، از میلگردهای کششی و حرارتی برای مقابله با تنش‌های ناشی از تغییر دما و بارهای سنگین استفاده می‌شود. این میلگردها به افزایش پایداری سقف و جلوگیری از ترک‌خوردگی کمک می‌کنند و موجب افزایش دوام سازه می‌شوند.

قیمت میلگرد؛ یک فاکتور اساسی در هزینه‌های ساخت و ساز

قیمت میلگرد یکی از مهم‌ترین فاکتورها در برآورد هزینه‌های ساخت و ساز است. با توجه به اینکه فولاد یک کالای جهانی است، قیمت میلگرد تحت تاثیر عوامل متعددی قرار می‌گیرد:

• قیمت جهانی سنگ آهن و قراضه: ماده اولیه تولید فولاد، سنگ آهن است و بخش قابل توجهی از تولید نیز از بازیافت قراضه فولاد تامین می‌شود. نوسانات در قیمت این مواد اولیه، به طور مستقیم بر قیمت میلگرد تاثیر می‌گذارد.
• عرضه و تقاضا: میزان تولید و مصرف داخلی، همچنین صادرات و واردات میلگرد، بر تعادل عرضه و تقاضا و در نتیجه بر قیمت آن تاثیر می‌گذارد.
• قیمت جهانی نفت: قیمت نفت به طور غیرمستقیم از طریق تاثیر بر هزینه‌های حمل و نقل و انرژی، می‌تواند بر قیمت میلگرد اثرگذار باشد.
• هزینه‌های انرژی: فرآیند تولید فولاد نیازمند مصرف انرژی زیادی است. نوسانات در قیمت برق، گاز و سوخت، بر هزینه‌های تولید و قیمت نهایی میلگرد تاثیرگذار است.
• سیاست‌های دولتی: تعرفه‌های واردات و صادرات، مالیات‌ها و سایر سیاست‌های دولتی نیز می‌توانند بر قیمت میلگرد تاثیر بگذارند.
• نرخ ارز: از آنجایی که بخش قابل توجهی از مواد اولیه و تکنولوژی مورد نیاز برای تولید فولاد وارداتی است، نوسانات نرخ ارز (به ویژه دلار) تاثیر مستقیمی بر قیمت روز آهن آلات و میلگرد در بازار داخلی دارد.

 تأثیر میلگرد بر طراحی معماری و ساختار ساختمان

استفاده از میلگرد در طراحی معماری ساختمان‌ها به مهندسان این امکان را می‌دهد که طرح‌های مدرن و نوآورانه‌ای اجرا کنند. به لطف مقاومت کششی بالای میلگرد، می‌توان سقف‌های وسیع و بدون ستون، نمای باز و فرم‌های هندسی پیچیده را بدون نگرانی از کاهش استحکام سازه طراحی کرد. در ساختمان‌های بلندمرتبه و برج‌ها، میلگردهای تقویت‌شده نقش حیاتی در تأمین استحکام اسکلت و جلوگیری از تغییر شکل‌های ناخواسته دارند. این ویژگی به طراحان اجازه می‌دهد که از متریال‌هایی مانند شیشه و فلزات سبک در ترکیب با بتن استفاده کنند و جلوه‌های بصری خاصی در ساختمان ایجاد نمایند.علاوه بر این، میلگرد به بهینه‌سازی مصرف مصالح کمک می‌کند و باعث افزایش دوام و ایمنی ساختمان می‌شود. در پل‌ها، گنبدها و سازه‌های منحنی، میلگرد انعطاف‌پذیری لازم را برای شکل‌گیری فرم‌های خاص فراهم می‌کند و از ترک‌خوردگی و شکستگی بتن جلوگیری می‌نماید. همچنین، در ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله، استفاده از میلگردهای خاص مانند میلگردهای فولادی با مقاومت بالا، باعث افزایش پایداری و کاهش خسارات احتمالی می‌شود.

جمع بندی

در نهایت، می‌توان گفت که میلگرد نه تنها باعث تقویت و استحکام اسکلت ساختمان می‌شود، بلکه نقش حیاتی در افزایش طول عمر آن ایفا می‌کند. با توجه به اینکه میلگرد به بتن اجازه می‌دهد تا در برابر نیروهای مختلف مقاومت کند، ساختمان‌هایی که از میلگرد به طور صحیح استفاده می‌کنند، قادر خواهند بود در برابر شرایط طبیعی و محیطی مقاومت بیشتری نشان دهند و مدت زمان بیشتری پایدار بمانند.برای کسب اطلاعات بیشتر و استعلام قیمت انواع آهن آلات بازار و کارخانه ها مانند قیمت تیرآهن، انواع ورق و لوله، نبشی و ناودانی و...، با کارشناسان کارآهن (https://karahan.ir) مشورت کنید. برای ارتباط با واحد کارشناسی، با شماره ۶۷۱۴۵-۰۲۱ تماس حاصل نمایید.