سطح مقطع میلگرد: نحوه محاسبه و انواع طبقه بندی

سطح مقطع میلگرد: نحوه محاسبه و انواع طبقه بندی

تاریخ انتشار: ۵ اردیبهشت ۱۴۰۰
تاریخ به‌روزرسانی: ۲۳ بهمن ۱۴۰۲
زمان مطالعه: 8 دقیقه

میلگرد جایگاه خود را در ساخت و سازهای امروز تثبیت کرده است و بیشترین تمایل استفاده از فولاد در سازه‌های بتنی، میلگرد فولادی است. میلگرد در نوع آجدار و ساده دسته بندی شده و به بازار ارائه می‌شود. در این نوشته قصد داریم سطح مقطع میلگرد آجدار و شکل هندسی آن را بررسی کنیم.

میلگرد به شکل‌های مختلف در اعضای بتنی مسلح مورد استفاده قرار می‌گیرد. ازاین‌رو بعد از برطرف شدن این ضعف بتن، بایستی ترکیب میلگرد و بتن به بهترین صورت رخ دهد تا عملکرد اعضا و المان‌ها بهبود یافته و بتن و میلگرد از هم جدا نشوند و چسبندگی آن‌ها از بین نرود.

شکل هندسی میلگرد تعیین‌گر این ویژگی است. بنابراین آجدار کردن سطح مقطع میلگرد به فناوری ساخت میلگرد فولادی وارد شد. با محاسبات و طراحی دقیق مهندسی، موجب تغییر شکل هندسی میلگرد فولادی گشت.

انواع طبقه بندی میلگرد

رده میلگرد فولادی، عدد مقاومت مشخصه میلگرد بر حسب مگاپاسکال است که بعد از حرف S می‌آید. رده‌های میلگرد عبارت‌اند از S240، S340، S400، S500 که این رده‌ها باید در تمامی اسناد فنی مانند دفترچه محاسبات و نقشه قید شود.

طبقه بندی میلگرد فولادی از نظر روش ساخت

نورد میلگرد طبق دسته‌بندی زیر انجام می‌شود. هر کدام از میلگردهای ساخته شده بر اساس روش ساخت، ویژگی متفاوتی دارند.

  • فولاد نورد گرم
  • فولاد سرد اصلاح شده که بر اثر انجام عملیات مکانیکی نظیر کشیدن، نورد کردن و پیچاندن روی میلگرد گرم نورد شده در حالت سرد به دست می‌آید.
  • فولاد گرم اصلاح شده که بر اثر انجام عملیات مکانیکی مانند آب دادن و گرمایش بر روی میلگرد گرم نورد شده در حالت گرم به دست می‌آید.

طبقه بندی میلگرد از نظر مکانیکی

به غیر از سطح مقطع میلگرد، این مقطع فولادی را بر اساس مقاومت مشخصه هم می‌توان طبقه بندی کرد. انواع رده میلگرد که در بالا ذکر شد بر اساس ویژگی مکانیکی در جدول زیر دسته بندی شده است.

  • فولاد نرم S240 که منحنی تنش-تغییر شکل نسبی آن دارای حد تسلیم است؛
  • فولاد نیم سخت S400 و S340 که حد تسلیم آن در منحنی بسیار محدود است؛
  • فولاد سخت S500 که منحنی تنش-تغییرشکل آن بدون حد تسلیم می‌باشد.

جدول رده‌بندی مکانیکی میلگرد فولادی

شکل سطح مقطع میلگرد

سطح مقطع میلگرد را بر اساس نوع آج و شکل هندسی آن می‌توان به دسته‌بندی زیر تقسیم کرد:

میلگرد ساده یا میلگرد با رویه صاف 

از این نوع میلگرد به‌عنوان میلگرد دورپیچ در اعضا و سازه‌های بتن آرمه استفاده می‌شود. کاربرد آن فقط در مورد ذکر شده مجاز است و استفادۀ آن به‌عنوان میلگرد سازه‌ای در ساختمان‌ها ممنوع است.

میلگرد ساده با قطر کم کاربرد دورپیچ و استفاده در میلگرد بستر را دارد و میلگرد ساده با قطر زیاد در ساخت ماشین‌الات و تجهیزات استفاده می‌شود.

میلگرد با رویه آجدار 

این میلگرد متداول‌ترین نوع مورد استفاده در سازه‌ها است. آج به برجستگی‌های طولی زاویه دار که در هنگام نورد بر روی میلگرد ایجاد می‌شود، می‌گویند.

شکل هندسی میلگرد بر اساس شکل آج به دو صورت دوکی شکل (آج با مقطع متغییر) یا به صورت یکنواخت (آج با مقطع ثابت) تقسیم‌بندی می‌شود. از نظر امتداد به شکل مارپیچ یا جناقی است.

میلگرد با رویه آجدار پیچیده

این نوع میلگرد از پیچاندن میلگرد آجدار به دست می‌آید. در این میلگرد علاوه بر آج اولیه، خطی مارپیچ نیز روی میلگرد فولادی دیده می‌شود. هرچه میزان تابانیدن میلگرد بیشتر باشد گام این خط کمتر خواهد بود.

بخوانید: مشخصات فنی میلگرد ها بر اساس استاندارد ملی ایران

محاسبه سطح مقطع میلگرد

جداسازی میلگردها از هم از لحاظ ویژگی هندسی، براساس قطر اسمی آن‌ها است. سطح مقطع اسمی میلگرد ساده و میلگرد آجدار از رابطۀ زیر به دست می‌آید:

فرمول سطح مقطع اسمی میلگرد

قطر اسمی میلگرد ساده یا آجدار از رابطۀ زیر به دست می‌آید:

فرمول قطر اسمی میلگرد

‌‌

مشخصات شکل هندسی میلگرد آجدار

آج‌های روی میلگرد تنهاترین علت پیوند و چسبندگی بین بتن و میلگرد هستند.

به‌همین علت، بررسی و مطالعه شکل هندسی میلگرد فولادی بسیار مهم و ضروری است. قرار گرفتن میلگرد آرماتور بندی در داخل بتن یک عضو مرکب تشکیل می‌دهد.

نقش آرماتوربندی در سازه با پیوند مناسب میلگرد با بتن صورت می‌گیرد.

تنش موجود بین بتن و میلگرد معمولا توسط آج‌های روی میلگرد صورت می‌گیرد. شکل هندسی میلگرد و اندازه آج‌ها از عوامل اصلی تعیین کننده در درگیری بین بتن و میلگرد می‌باشد. 

میلگردهای فولادی جهت آرماتوربندی ساختمان بر اساس موارد زیر طراحی شده‌اند:

  • ابعاد آج روی میلگرد
  • تعداد آج‌های روی میلگرد
  • شکل ظاهری دنده‌های طولی و عرضی.

برای تعیین شکل هندسی آج، پارامترهایی مانند ارتفاع آج، فاصله آج‌ها از هم و شیب آج‌ها را در نظر می‌گیرند. تصویر زیر شکل معمول آج‌ها را نشان می‌دهد:

شکل هندسی میلگرد آجدار دوکی جناقی

C: گام میلگرد (فاصله بین مرکز دو آج عرضی)

h: ارتفاع آج

α: زاویه جانبی دیواره آج عرضی

آج عرضی میلگرد به شکل هلال است. برجستگی آج‌های عرضی حداقل باید 75 درصد محیط میلگرد را پوشش دهد.

همچنین برای این محاسبه قطر اسمی در نظر گرفته می‌شود. شیب پهلو آج (α) باید بزرگ‌تر مساوی 40 درجه باشد. ارتفاع آج طولی در روی میلگرد نباید بیشتر از 0.1d باشد. ( d نمایان‌گر قطر اسمی است).

شکل هندسی میلگرد آجدار دوکی مارپیچ
میلگرد آجدار دوکی مارپیچ

C: گام میلگرد (فاصله بین مرکز دو آج عرضی)

h: ارتفاع آج

α: زاویه جانبی دیواره آج عرضی

h1:ارتفاع آج عرضی

h2:ارتفاع آج طولی

β: زاویه آج عرضی

بخوانید: تست مقاومت میلگرد | انواع آزمون‌ها جهت شناخت میلگرد استاندارد

جدول سطح مقطع میلگرد آجدار دوکی

این جدول بر طبق استاندارد 3132 نوشته و تایید شده است. برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به متن استاندارد ملی مراجعه کنید.

جدول ویژگی هندسی میلگرد آجدار دوکی

آج‌های عرضی باید در تمام طول خود به صورت دوکی باشند و نباید با آج‌های طولی برخورد نمایند.

مزایای سطح مقطع آج در میلگرد

میلگرد فولادی به طور قابل توجهی مقاومت کششی سازه را افزایش می‌دهد. سطح مقطع میلگرد اغلب با آج، برجستگی یا تو رفتگی تغییر شکل داده می‌شود تا پیوند بهتری با بتن ایجاد کند و خطر لغزش و جدا شدگی را کاهش دهد.

بنابراین آج موجب افزایش مقاومت بین میلگرد و بتن می‌شود و در نتیجه باعث مقاوم‌تر شدن سازه‌ها شده و عملکرد آن‌ها در هنگام زلزله یا سیل بهبود می‌یابد. آج چسبندگی بهتر بین بتن و میلگرد را تضمین می‌کند.

مزایای سطح مقطع آجدار میلگرد

همان طور که گفته شد شکل هندسی میلگرد جهت عملکرد بهتر، آجدار طراحی شده است. اما مسائلی مانند خوردگی، عیوب ظاهری مثل ترک، پوسته پوسته شدن، برجستگی و فرورفتگی‌ نامتوازن و حفره، مخروب بودن میلگرد و زنگ زدگی در تعیین کیفیت میلگرد تأثیر دارد.

همچنین در تعیین مقاومت سازه جایگاه ویژه‌ای داشته و جز عوامل تاثیرگذار در چسبندگی بین میلگرد و بتن است. 

به یاد داشته باشید که با بررسی و در نظر گرفتن تمامی این موارد به نتیجه و عملکرد دلخواه خواهیم رسید.

‌بخوانید: 5 نکته در انتخاب بهترین میلگرد برای ساختمان سازی

خرید میلگرد آجدار از عصر آهن

در صنعت ساخت و ساز مدرن، میلگرد فولادی تنها گزینه‌ای است که در تمام سازه‌های ساختمانی استفاده می‌شود. از این جهت بایستی با بهترین کیفیت تولید شود و شکل هندسی میلگرد مورد تأیید موارد آیین نامه‌ای باشد.

قیمت آهن آلات به صورت لحظه‌ای در سایت عصرآهن به‌روزرسانی می‌شود؛ همچنین برای تهیه انواع آهن آلات، تیرآهن و میلگرد می‌توانید با مشاورین ما در عصرآهن با شماره ۰۴۱۳۳۲۵۰۲۸۰ در تماس باشید. مشاورین ما در زمینه خرید اقلام مربوطه راهنمای شما خواهند بود.

سؤالات متداول

تأثیر آج میلگرد بر چسبندگی بین میلگرد و بتن چقدر است؟

آج روی سطح مقطع میلگرد باعث چسبندگی بهتر و بیشتر بین بتن و فولاد می‌شود.

سطح مقطع میلگرد 16 چقدر است؟

سطح مقطع میلگرد 16 عدد 201 میلی‌متر مربع است.

۱۲۷۰۵
برای مشاوره و خرید با ما
تماس بگیرید.
۴۱۸۰ - ۰۴۱