چطور مقاومت کششی انواع میلگرد فولادی را محاسبه کنید؟

اخبار تاریخ انتشار : 30 فروردین ماه 1400
اخبار آخرین بروزرسانی : 31 فروردین ماه 1400
چطور مقاومت کششی انواع میلگرد فولادی را محاسبه کنید؟

 

مهم‌ترین اعداد فنی مربوط به کاربرد میلگرد در ساختمان‌سازی، مقاومت کششی میلگرد و مقاومت تسلیم آن است. این دو فاکتور، تأثیر زیادی بر طول‌عمر و کیفیت سازه خواهند داشت؛ به‌همین منظور تست کشش و تسلیم انجام می‌گیرد که یکی از چندین آزمایش‌های انجام شده روی میلگرد پس از ساخت است. با استفاده از نتایج این تست‌ها می‌توانید تعیین کنید که چه میلگردی را در کجای سازه‌تان به کار ببرید. بدیهی است قیمت میلگرد دارای مقاومت کشش و تسلیم مناسب، نسبت به سایر میلگردها بالاتر است.

 

قیمت امروز میلگرد آجدار را اینجا ببینید:

 

برای دانستن نحوه محاسبه کشش میلگرد، ابتدا باید بدانید مقاومت کشش میلگرد چیست، چه اهمیتی دارد و چگونه اندازه‌گیری می‌شود:

 

مقاومت کششی میلگرد

 

مقاومت کششی میلگرد چیست؟

مقاومت کششی میزان تحمل یک ماده در برابر شکستن را نشان می‌دهد. بر اساس همین تعریف، میزان مقاومت کششی میلگرد برابر با حداکثر نیروی کششی قابل تحمل میلگرد تا قبل از شکسته شدن است. برای اندازه‌گیری مقاومت کششی از یکی از واحدهای نیوتن بر مترمربع یا کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع استفاده می‌شود.

 

مقاومت کششی، میزان شکنندگی میلگرد را نشان می‌دهد. این ویژگی، به وسیله افزودن برخی فلزات خاص به آلیاژ میلگرد و عملیات ترمکس قابل بهبود است.

 

در عملیات ترمکس، میلگردی که تازه تولیدشده را توسط ریختن آب به یک‌باره سرد می‌کنند. پس از مدتی، حرارت داخلی میلگرد سطح آن را دوباره گرم کرده و موجب بهبود خواص مکانیکی و در نتیجه افزایش انعطاف‌پذیری میلگرد می‌شود.

 

مقاومت تسلیم میلگرد

 

مقاومت تسلیم میلگرد چیست؟

مقاومت تسلیم میزان تحمل یک ماده در برابر تغییر شکل است. بر اساس این تعریف منظور از مقاومت تسلیم میلگرد، میزان انعطاف‌پذیری آن است. هر چه مقدار مقاومت تسلیم یک میلگرد بالاتر باشد، میزان انعطاف‌پذیری آن کمتر است.

واحد اندازه‌گیری مقاومت تسلیم مشابه با واحد اندازه‌گیری مقاومت کششی است. عملیات افزودن آلیاژ فلزات خاص و ترمکس، میزان این مقاومت را نیز افزایش می‌دهد.

 

اهمیت مقاومت کششی میلگرد

 

آیا می‌دانید اهمیت مقاومت کششی میلگرد کجاست؟

به دو دلیل عمده، مقاومت کششی و تسلیم میلگرد اهمیت بالایی دارد و تولیدکننده باید اعداد مربوط به آن‌ها را به شما ارائه کند:

  • همان‌طور که می‌دانید برای بالا بردن مقاومت کششی بتن، به آن میلگرد اضافه می‌کنند، چرا که بتن در برابر نیروهای کششی مقاومت پایینی دارد. گرم و سرد شدن هوا باعث انبساط و انقباض شده و موجب می‌شود که به بتن نیروی کششی زیادی وارد شود. به همین دلیل افزودن میلگرد با مقاومت کششی بالا، این خاصیت را در بتن بالا می‌برد.
  • در بالا خواندید که هرچه میزان مقاومت تسلیم میلگرد بالاتر باشد، به همان میزان انعطاف‌پذیری آن پایین‌تر است. این موضوع همیشه بد نیست؛ چرا که عواملی مانند زلزله موجب می‌شود که سازه تغییر شکل دهد و هرچه مقاومت تسلیم میلگرد بالاتر باشد، سازه شما دیرتر تغییر شکل می‌دهد. میزان مقاومت تسلیم در خم‌کاری میلگرد نیز مؤثر است.

 

 

بررسی مقاومت کششی انواع میلگرد چگونه است؟

استاندارد روسی GOST 5781 قدیمی‌ترین استاندارد مورد استفاده برای تولید میلگرد در ایران است. دسته‌بندی میلگرد قید شده در آن، برای نام‌گذاری انواع میلگرد در بازار نیز استفاده می‌شود. بر اساس این استاندارد، میلگردها به چهار دسته A1، A2، A3 و A4 تقسیم می‌شوند. در این دسته‌بندی، A1 به معنای میلگرد ساده بوده و سایر دسته‌ها مربوط به انواع میلگرد آجدار است. لازم به ذکر است که در بین انواع میلگرد آجدار، میلگرد A4 کاربرد کمتری دارد.

میزان مقاومت کششی و تسلیم پرکاربردترین انواع میلگرد بر اساس استاندارد GOST 5781، به شرح زیر است:

 

گروه

نوع

مقاومت کششی (kg/cm2)

مقاومت تسلیم

(kg/cm2)

تغییر شکل نسبی

در زمان گسیختگی

A1

میلگرد ساده

3600

2400

25 درصد

A2

میلگرد آجدار مارپیچ

5000

3400

19 درصد

A3

میلگرد آجدار جناغی

6000

4000

14 درصد

 

نحوه انجام تست کششی میلگرد

 

چگونه تست کششی میلگرد را انجام دهید؟

به دلیل میزان اهمیت مقاومت کششی میلگرد در عمر فونداسیون ساختمان و سازه‌های بتنی، تمامی تولیدکنندگان آزمون کشش را روی میلگردهای خود انجام می‌دهند. نتایج این آزمون، یکی از پارامترهای تعیین‌کننده میزان کیفیت میلگرد است.

این آزمون توسط دستگاه‌های مختلفی انجام می‌شود که معروف‌ترین آن‌ها دستگاه ثبات و نیروسنج است. این دستگاه به یک کامپیوتر متصل است. صفحه نمایش این کامپیوتر پس از انجام تست، یک منحنی را به عنوان خروجی نشان می‌دهد که بر اساس آن منحنی تنش-کرنش به دست می‌آید. منحنی تنش-کرنش دارای نقاطی است که مقاومت کششی، تسلیم و شکست بر اساس آن‌ها محاسبه می‌شود.

 

نمودار تنش-کرنش میلگرد

 

برای انجام این تست، دو نقطه از میلگرد را علامت می‌زنند. فاصله بین این دو علامت، باید حداقل پنج برابر قطر میلگرد باشد. پس از روشن کردن دستگاه و تنظیم فشار آن روی 6 تا 8 بار، نقاط علامت زده شده را داخل فک‌های دستگاه قرار می‌دهند. آزمایش را تا لحظه شکستن میلگرد ادامه پیدا می‌کند.

 

محاسبه مقاومت کششی انواع میلگرد را چگونه انجام دهید؟

در صورت عدم دسترسی به نمودار، می‌توان میزان مقاومت کششی میلگرد را به وسیله دو فرمول محاسبه نمود. برای این کار، ابتدا میلگرد شکسته را از دستگاه باز می‌کنند و دو قطعه جدا شده را کنار یکدیگر قرار می‌دهند.

 

روش محاسبه مقاومت کششی میلگرد

 

سپس فاصله بین دو علامت مجدداً با کولیس اندازه‌گیری می‌شود. فاصله اندازه‌گیری شده با نماد L و فاصله اولیه با نماد L0 در فرمول زیر جایگذاری می‌شود:

 

 

پس از جایگذاری، میزان ازدیاد طول یا به دست می‌آید که با جایگذاری آن در فرمول زیر، به مقاومت کششی میلگرد می‌رسید:

 

 

در این فرمول E مدول الاستیسته بوده که نشان دهنده تأثیر دما روی مقاومت کششی سایزهای مختلف میلگرد است.

 

 پیش از خرید میلگرد، دانستن نحوه محاسبه کشش میلگرد به تنهایی کافی نیست و بایستی سایر عوامل مؤثر بر قیمت آن مثل قیمت آهن را نیز بررسی کنید. محاسبه کشش میلگرد معمولاً توسط کارخانه سازنده انجام شده و عدد مربوط به کشش میلگرد در کاتالوگ آن قید می‌شود.

 

مسعود تاجیک
- نویسنده
سوالات متداول

پاسخ :

تعیین مفاومت کششی میلگرد به 2 دلیل اهمیت دارد:

1.میلگرد مقاومت کششی بتن را بالا برده و از این طریق از شکسته شدن آن به مرور زمان جلوگیری می‌کند و هر چه مقاومت کششی میلگرد بالاتر باشد، بتن مسلح مقاوم‌تری خواهیم داشت.

2. مقاومت کششی با مقاومت تسلیم در ارتباط است و هرچه نقطه تسلیم میلگرد بالاتر باشد، سازه در برابر زلزله دیرتر تغییر شکل می‌دهد. 

پاسخ :

مقاومت تسلیم میزان تحمل یک ماده در برابر تغییر شکل است. منظور از مقاومت تسلیم میلگرد، میزان انعطاف‌پذیری آن است. هر چقدر مقدار مقاومت تسلیم یک میلگرد بالاتر باشد، میزان انعطاف‌پذیری آن کمتر است.

پاسخ :

مقاومت کششی میزان تحمل یک ماده در برابر شکستن را نشان می‌دهد. میزان مقاومت کششی میلگرد به معنای حداکثر نیروی قابل تحمل برای میلگرد تا قبل از شکسته شدن است.

ارسال نظر جدید