میلگرد کششی چیست، انواع و کاربرد آن در صنعت

میلگرد یکی از مصالح پر کاربرد در صنعت ساختمان‌سازی است که در انواع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. میلگردها دارای نقش موثری جهت استحکام بخشیدن به سازه‌ها جهت مقاومت بخشیدن در مقابل تنش‌های کششی، فشاری و چرخشی هستند. یکی از انواع میلگرد‌ها، میلگرد کششی است که در صنایع ماشین سازی و پیچ  و مهره علاوه بر صنعت ساختمان سازی کاربرد دارد.

جهت بهبود خواص استحکام کششی بتن از این نوع میلگرد بهره گرفته می‌شود که به آن بتن مسلح اطلاق می‌گردد. میلگردهای کششی در واقع یکی از انواع میلگرد ترانس است که در صنعت فولاد به روش کشش سرد تولید شده و با توجه به حساس بودن عملکرد در سازه‌هایی مثل پل‌ها یا ساختمان‌های بلند مرتبه که دچار لرزش‌ها و تحرکات ضربه‌ای و دینامیکی کششی و فشاری گوناگون می‌شوند، داشتن اطلاعات در مورد میزان استحکام آن نقش بسیار مهمی دارد. در ادامه به طور مفصل به جزئیات تخصصی پیرامون میلگرد کششی خواهیم پرداخت.

میلگرد کششی؛ تامین کننده مقاومت کششی بتن

کنترل کیفی مصالح ساختمانی به ویژه میلگرد از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و معمولا هر کشوری برای ارزیابی آن از استانداردهای تعریف شده‌ای استفاده می‌کند که یکی از مهم‌ترین آن‌ها سنجش استحکام کششی میلگرد است. یکی از تنش‌هایی که در سازه‌ها می‌تواند باعث تغییر شکل یا دفرمه شدن آن‌ها شود تنش کششی است که نیاز است بتن در مقابل آن مقاوم شود. در یک میلگرد کششی، مقاومت کششی به این صورت تعریف می‌شود که بیشترین نیروی وارد شده بر سطح باعث تغییر شکل سازه نشود. به بیان ساده‌تر، میلگرد کششی به میلگردی گفته می‌شود که نقش اصلی آن جبران مقاومت به کشش سازه است. علاوه بر این میلگرد، از پروفیل نیز در ساختمان سازی برای جبران مقاومت به کشش استفاده می‌شود. پروفیل‌های ساختمانی مثل قوطی، ناودانی و نبشی از جمله پروفیل‌هایی هستند که بدین منظور مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای اینکه بدانید کدامیک از نظر اقتصادی به صرفه تر است می‌توانید به قیمت میلگرد و قیمت پروفیل و قوطی آهن مراجعه کنید.

انواع میلگرد کششی

میلگردهای کششی مانند انواع دیگر میلگردها از نظر سطح به دو دسته تقسیم می‌شوند. میلگردهای کششی صاف (ساده) و آجدار دو نوع رایج در بازار هستند. تفاوت این دو نوع، در فرورفتگی‌هایی است که در سرتاسر سطح میلگرد آجدار ایجاد شده تا سطح تماس با بتن را افزایش داده و در نتیجه موجب افزایش استحکام کششی بتن مسلح شود. میلگرد آجدار به سه دسته نرم، نیمه سخت و سخت به ترتیب A1 و A2 و A3 تقسیم می‌شود. نوع آج یا شیار ایجاد شده و حتی عمق شیارها در میزان مقاومت به تنش‌های کششی تاثیرگذار است و موجب تنوع این محصول می‌شود که ازجمله آنها می‌توان به آجدار کششی مارپیچ، آجدار کششی جناقی و آجدار مرکب اشاره کرد.

در واقع مقاومت کششی یکی از خواص مکانیکی است که موجب افزایش مقاومت کلی محصولات تولیدی می‌شود. با در نظر گرفتن خواص مکانیکی میلگردهای کششی، بر پایه استاندارد به صورت جداول زیر دسته بندی شده‌اند. به صورت کلی خواص مکانیکی میلگردها شامل آیتم‌های مقاومت به کشش (مقاومت نهایی) و مقاومت در نقطه تسلیم (مقاومت تسلیم) است. یکی دیگر از انواع میلگردهای کششی، میلگرد کششی حرارتی است که نسبت به میلگرد معمولی خواص بهبود یافته‌تری دارد. استفاده از میلگردهای کششی حرارتی باعث می‌شود تا استحکام بتن بیشتر تضمین شده و از وقوع پیامدهای احتمالی و بروز خطرات ممانعت به عمل آورد.

کاربرد میلگرد کششی

میلگردهای کششی در انواع و اندازه‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله کاربردهای آن می‌توان به استفاده در صنعت ماشین سازی، ماشین آلات کشاورزی، ماشین آلات صنعتی، موتورسیکلت سازی، تولید پیچ و مهره و شفت، صنایع هیدرولیکی، مصارف تزئینی همچون فرفوژه، شبکه بندی و غیره اشاره کرد. در یک مقطع بتن مسلح، محور مرکزی یا تار میانی محوری است که در صورت اعمال بار بر روی مقطع، مقدار تنش کششی یا فشاری بر روی آن مقدار ناچیز و در حد صفر است. در واقع بعد از اعمال بار بر روی سازه، لایه‌های بتنی بالای محور میانی فشرده می‌شود. با افزایش بار فاصله لایه‌ها از محور میانی بیشتر شده و فشردگی افزایش یافته و در مقابل لایه‌های پایینی دچار کشش می‌شوند. هر چه حد فاصل بین یک نقطه از مقطع ذکر شده از محور میانی بیشتر باشد به میزان آن تنش فشاری یا کششی در آن نقطه بیشتر می‌شود. بنابراین بیشترین تنش کششی در منطقه زیر محور میانی وجود دارد و نیاز است برای مرتفع کردن این مسئله برای تحمل تنش کششی از میلگردهای کششی استفاده شود.

از دیگر کاربردهای میلگردهای کششی استفاده از آنها در تیرچه‌هایی است که به صورت بلوک در سقف ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع تیرچه بلوک از دو قسمت پاشنه بتنی و خرپای فولادی تشکیل شده است. خرپا از پنج میلگرد تشکیل شده که یکی از میلگردها در بالا قرار دارد و دو میلگرد کششی در پایین خرپا به کار گرفته می‌شود. سایر میلگردها به صورت زیگراگ مابین خرپا قرار می‌گیرند. میلگردهای کششی به وسیله جوشکاری و یا قلاب به میلگرد زیگزاگی اتصال پیدا می‌کنند.

تولید میلگردهای کششی

به طور کلی تولید میلگردهای کششی با استفاده از فرآیند کشش انجام می‌شود. فرآیند آن شامل اسید شویی، سرتراشی، روزن ‌رانی، برش کاری و تابگیری است که انجام صحیح و کامل هر یک از مراحل مذکور بر کیفیت، قیمت و کاربرد میلگردهای کششی موثر است. در مرحله کشش یا روزن‌ رانی، میلگرد از آن سمتی که کاهش قطر داده شده در دستگاه کشش قرار می‌گیرد. سپس با اعمال نیروی کششی، قطر آن را به اندازه مورد نظر کاهش می‌دهند که با کاهش قطر میلگردهای کششی، طول آنها افزایش خواهند داشت.

سازندگان میلگردهای کششی در ابعاد و استانداردهای معینی، محصول خود را عرضه می‌کنند و این مورد در کشورهای مختلف دنیا که فعالیت صنعتی در زمینه تولید محصولات فولادی دارند متفاوت است. بنابراین یکی از مهم ترین عوامل که در مقاومت کششی این محصول حائز اهمیت است استاندارد تولید آن می‌باشد و در نتیجه استاندارد ساخت بر روی خواص مکانیکی محصولات تاثیر مستقیم دارد. تولید کننده‌های زیادی در تولید میلگردهای کششی فعالیت دارند که از بین آن‌ها کارخانه ذوب‌آهن به عنوان معتبرترین تولید کننده محصولات خود را به بازار عرضه می‌کند. لازم به ذکر است میلگردهای کششی هم به صورت کلاف و هم به صورت شاخه‌ای تولید می‌شوند که نوع کلاف آن معمولا عرض کمتری داشته و در کارهای ظریف‌تر به کار می‌رود.

تفاوت میلگردهای کششی و فشاری

متریال و نحوه به کار گرفتن در سازه میلگردهای کششی و فشاری یکسان است. بدین صورت که امکان دارد میلگرد کششی که تحت بارگذاری خاصی کشیده شده است، تحت بارگذاری دیگری فشرده شده و کارکرد قبلی را نداشته باشد. در واقع میلگرد کششی برای افزایش استحکام کششی بتن مسلح و میلگرد فشاری برای بیشتر شدن استحکام فشاری آن به کار گرفته می‎‌شود. در میلگردهای کششی طول المان در زمان بارگذاری کششی افزایش می‌یابد در صورتی که در میلگرد فشاری طول المان در زمان بارگذاری فشاری کاهش خواهد داشت. محل به کار گیری میلگرد کششی در زیر محور میانی و میلگرد فشاری در بالای محور میانی است. از دیگر تفاوت‌های بین میلگرد کششی و میلگرد فشاری به این نکته می‌توان اشاره کرد که میلگرد کششی در بارگذاری‌های کششی کمانی شدن را نداشته و تحت بارگذاری قطع می‌شود ولی میلگرد فشاری در بارگذاری فشاری دچار کمانش شده و تحت بارگذاری لهیده می‌شود.