یکی از نکات مهم در ساخت سازه‌های مختلف، میزان مقاومت مصالحی است که در ساخت آن سازه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع مهندسان در صنعت ساختمان سازی و ساخت انواع سازه ها ، باید به میزان مقاومت مصالح توجه کنند. برای به‌دست آوردن میزان مقاومت، مصالح مختلف در آزمایشگاه تحت فشار نیروهایی قرار می‌گیرند. از این طریق مقاومت آنها به‌دست می‌آید. مقاومت و تست کششی میلگرد نیز در صنعت ساختمان‌سازی حائز اهمیت است. تست کششی، میزان مقاومت میلگرد را نشان می‌دهد. هرچه میزان مقاومت کششی میلگرد بیشتر باشد، قیمت میلگرد نیز به همین میزان افزایش پیدا می‌کند. در ادامه مطلب با اهمیت و نحوه محاسبه تست کششی میلگرد آشنا شوید.
مقاومت و تست کششی میلگرد چیست و محاسبه آنچه اهمیتی دارد؟
میزان تحمل اجسام مختلف، در برابر نیرو متفاوت است. به‌عبارت دیگر، هر جسم میزان مشخصی از نیرو را تا قبل از شکسته شدن تحمل می کند . به این میزان تحمل اجسام در برابر نیروی وارد شده به آنها، مقاومت کششی گفته می‌شود. واحد اندازه‌گیری مقاومت کششی، کیلوگرم بر سانتی‌متر یا نیوتون بر متر مربع است. در صنعت ساختمان‌سازی، محاسبه مقاومت کششی میلگرد از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
همان‌طور که می‌دانید، در ساخت سازه‌های مختلف از بتن استفاده می‌شود. بتن مقاومت بسیار پایینی در برابر تغییرات آب و هوایی دارد. به همین دلیل، برای افزایش میزان مقاومت بتن، به آن میلگرد اضافه می‌شود. بنابراین، هرچه میزان مقاومت کششی میلگرد بالاتر باشد، مقاومت بتن نیز بالاتر می‌رود. بنابراین دلیل اصلی اهمیت محاسبه مقاومت کششی میلگرد، بررسی میزان مقاومت آن در برابر حوادث طبیعی مثل سیل، زلزله و… است. با انجام این تست، از وقوع حوادثی مثل ریزش پل یا ساختمال پیشگیری می شود. برای به‌دست آوردن میزان مقاومت میلگرد، سه نوع آزمایش (مقاومت کششی نهایی، مقاومت کششی تسلیم و تنش گسیختگی) را روی آن انجام می‌دهند.
میزان مقاومت میلگرد را به چند شکل مورد آزمایش قرار می‌دهند؟
به‌طور کلی مقاومت میلگرد را به دو شکل مورد آزمایش قرار می‌دهند. در ادامه با انواع روش‌های آزمایش مقاومت میلگرد آشنا شوید.
- مقاومت تسلیم: مقاومت تسلیم، میزان نیرویی است که به میلگرد وارد شده و در اثر افزایش نیروی وارده، میلگرد تغییر شکل می‌دهد. عددی که از این آزمایش حاصل می‌شود، تنش تسلیم نام دارد و عددی مهم در انتخاب میلگرد به‌شمار می‌رود.
- مقاومت کشش: مقاومت کششی، میزان نیروی وارده به میلگرد است که در نهایت باعث شکسته شدن میلگرد می‌شود. مقاومت کششی، میزان تحمل میلگرد در برابر فشار وارده و شکسته شدن است.
با 3 نوع اصلی میلگرد و میزان مقاومت کششی آنها آشنا شوید
برای تولید میلگرد از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود و میزان استاندارد مقاومت میلگرد نیز در کشورهای مختلف متفاوت است. به‌عنوان مثال در اروپا به‌دلیل احتمال کم وقوع زلزله، میزان استاندارد کشش میلگرد نسبت به کشورهای زلزله‌خیز مثل ژاپن کمتر است. در ادامه با انواع میلگرد و میزان مقاومت آنها آشنا شوید.
- میلگرد A1: این میلگرد که به آن میلگرد نرم نیز می گویند، در جوشکاری و آهنگری کاربرد دارد. این میلگرد، دارای سطحی صاف و بدون آج است و میزان مقاومت آن نسبت به سایر گروه‌ها کمتر بوده (3800 کیلوگرم بر سانتی‌متر مکعب) و تغییر شکل آن 25 درصد محاسبه می‌شود. میلگرد A1 در دسته مقاومتی S240 قرار می‌گیرد.
- میلگرد A2: میلگرد A2 دارای آج است و در دسته میلگردهای نیمه خشک قرار می‌گیرد. میزان تغییر شکل این میلگرد 19 درصد بوده و مقاومت کششی آن 5000 کیلوگرم بر سانتی‌متر مکعب تعیین شده‌است. میزان مقاومت میلگرد A2 نسب به A1 بیشتر است؛ به همین دلیل نمی‌توان از آن در جوشکاری استفاده‌کرد. از این نوع میلگرد در خاموت زنی استفاده می‌کنند.
- میلگرد A3: میلگرد A3 نسبت به دو گروه قبلی، مقاومت کششی بسیار بیشتری دارد(6000 کیلوگرم بر سانتی‌متر مکعب) و به‌عنوان میلگرد خشک شناخته می‌شود. میزان شکل پذیری این میلگرد که فروش بالایی در بازار دارد، برابر با 14 درصد است. از این میلگرد در صنعت ساختمان‌سازی استفاده می‌کنند.
نحوه آزمایش مقاومت و تست کششی میلگرد چگونه است؟
به‌دلیل آنکه میلگرد، قطعه بسیار مهمی در میزان مقاومت و عمر یک ساختمان یا سازه است، باید آزمایش کشش و تسلیم میلگرد برای محک زدن کیفیت آن، انجام شود. آزمون مقاومت میلگرد توسط دستگاه‌های مختلفی انجام می‌شود. دستگاه ثبات و نیرو سنج را به‌عنوان معروف‌ترین دستگاه‌های محاسبه مقاومت میلگرد می‌توان نام برد.
برای انجام این تست، دستگاه‌های ثبات و نیرو سنج را به کامپیوتر متصل می‌کنند و پس از اتمام تست، در صفحه نمایش کامپیوتر، منحنی نمایش داده می‌شود که دارای نقاطی بوده و این نقاط میزان مقاومت کششی میلگرد را نشان می‌دهد. انجام تست مقاومت، دو نقطه در میلگرد را که باید فاصله بین آنها پنج برابر قطر میلگرد باشد، علامت‌گذاری می‌کنند. سپس نقاط علامت‌گذاری شده را بین دو فک ثابت و متحرک قرار می‌دهند، پس از آن نیرو تا جایی که میلگرد شکسته شود، ادامه پیدا می‌کند. برای انجام این آزمایش، میزان فشار دستگاه روی 6 تا 8 بار قرار می‌گیرد.
میزان مقاومت کششی میلگرد، بر اساس چه فرمولی محاسبه می‌شود؟
اگر به نموداری که میزان مقاومت میلگرد را نشان‌می‌دهد، دسترسی نداشته باشید، می‌توانید با استفاده از فرمول نیز مقاومت کششی میلگرد را محاسبه کنید. ابتدا دو قطعه شکسته میلگرد را از دستگاه جدا کنید و آنها را از طول کنار یکدیگر قرار دهید. پس از آن فاصله بین قسمت‌های علامت‌گذاری شده روی میلگرد را با کولیس اندازه‌گیری کنید. فاصله بین دو علامت L و طول اولیه جسم قبل از آزمایش نیزL0 نام دارد. پس از آن با استفاده از فرمول زیر، میزان از دیار پول یا ᶔ به‌دست می‌آید.
برای محاسبه مقاومت و تست کششی میلگرد نیز از فرمول زیر استفاده می‌شود. در این فرمول E مدل الاستیسته ᶔ نشان دهنده میزان تنش است. با جای‌گذاری اعداد در این فرمول، مقاومت کششی محاسبه خواهد شد.
میلگردها بر اساس مقاومت کششی به چند دسته تقسیم می‌شوند؟
به‌دلیل آنکه میزان مقاومت کششی میلگردها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، سازندگان این قطعه، میلگردها را علاوه بر شکل ظاهری، بر اساس مقاومت کششی نیز دسته‌بندی می‌کنند. بر این اساس، انواع میلگرد به 4 دسته تقسیم‌بندی می‌شوند؛ که شامل موارد زیر هستند.
- میلگرد فولادی دارای مقاومت 220 مگاپاسکال(S220)
- میلگرد فولادی دارای مقاومت 300 مگاپاسکال (S300)
- میلگرد فولادی دارای مقاومت 350 مگاپاسکال (S350)
- میلگرد فولادی دارای مقاومت 400 مگاپاسکال (S400)
- میلگرد فولادی دارای مقاومت 550 مگاپاسکال (S550)
جمع بندی
برای خرید هر نوع کالایی از جمله مصالح ساختمانی، خریدار باید به استاندارد محصول توجه کند. استفاده از مصالح ساختمانی که دارای برگه استاندارد نباشند، می‌تواند خطرات مالی و جانی جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد. میلگرد نیز از مهم ترین مصالح ساختمانی است که میزان مقاومت انواع سازه ها را تعیین می‌کند. مقاومت و تست کششی میلگرد، از مهم‌ترین آزمایشاتی است که توسط آن، میزان مقاومت کششی میلگرد تعیین می‌شود. بنابراین پیش از خریداری این سازه مهم، به مقاومت کششی آن و استاندارد بودن محصول توجه ویژه‌ای داشته باشید.
