مقاومت کششی انواع میلگرد + نحوه محاسبه

مقاومت کششی میلگرد به زبان ساده

کلیه مواد در جهان هستی در برابر نیروهای مختلف همچون نیروی اصطکاک، جاذبه و غیره قرار دارند. نیروهایی که بر یک جسم وارد می­‌شود، ممکن است منجر به حرکت یا شکست آن جسم شود. به میزان مقاومتی که یک جسم در برابر نیروهای وارد بر خود نشان می‌­دهد، نیروی مقاومت گفته می­‌شود. به عبارت دیگر، مقاومت یک جسم عبارت است از مقدار تحمل یک ماده در برابر نیروهای وارده بر آن جسم بدون آن‌ که جسم دچار شکستگی و یا تغییر شکل شود.

زمانی که بر یک جسم نظیر میلگرد، بار یا نیرو وارد شود، نیروهای القایی در آن جسم ایجاد می‌گردد. به اندازه نیروهای وارد شده بر جسم، تنش می­‌گویند. تنش وارده بر جسم منجر به شکست می­‌شود. یکی از تنش‌­های مهمی که بر جسم وارد می‌­شود و جسم در برابر آن مقاومت می­‌کند، تنش کششی یا همان مقاومت کششی است.

مقاومت کششی میلگرد و اهمیت محاسبه آن

مقاومت کششی میلگرد، یکی از مهم­‌ترین فاکتورهای محاسباتی در مهندسی سازه است. در واقع در طراحی یک سازه، مهندسین عمران، میزان کشش نهایی تمام محصولات فولادی را اندازه‌گیری می‌کنند و با توجه به نتایج به دست آمده، اقدام به انتخاب قطعات مورد نظر می­‌کنند که این امر می‌تواند تاثیر بسزایی در قیمت میلگرد (https://ahanportal.com/rebar/) ایفا کند. به طور مثال، اگر قرار است یک ساختمان با تعداد طبقات نسبتا زیاد و مقاوم در برابر عواملی همچون باد و جریان هوا ساخته شود، لازم است که اجزای به کار رفته در ساخت این ساختمان، هر کدام از میزان مقاومت خاصی برخوردار باشند. میلگرد نیز یکی از مهم ترین این موارد است که می‌بایست میزان مقاومت کششی آن به طور دقیق مشخص شود.

در زمان زلزله، شکستن میلگرد در برابر تنش کششی احتمال بالایی دارد و هر لحظه ممکن است رخ دهد. بنابراین، در چنین مواقعی، اطلاع از مقاومت میلگرد در برابر عوامل طبیعی نظیر زلزله، اهمیت بالایی دارد. 

تست کششی میلگرد چگونه انجام می‌شود؟

تست کشش میلگرد در آزمایشگاه­‌های ساختمانی و در تست‌­های مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد. این تست­‌ها توسط دستگاه­‌های مخصوص انجام می­‌شود.

در این تست‌­ها، میلگرد بین دو فک ماشین قرار می­‌گیرد و توسط نیرویی مشخص کشیده می‌­شود. این ماشین آزمایشگاهی به سیستم­‌های کامپیوتری و نرم افزارهای مختلف متصل است و بلافاصله پس از انجام آزمایش، تحلیل­‌ها و نمودارهای حاصل از آزمایش بر روی سیستم­‌های کامپیوتری به نمایش در می‌آیند. در نمودار حاصله از این آزمایش منحنی تنش_کرنش ظاهر می­‌شود. مهندسین با استفاده از تحلیل نقاط موجود بر روی این منحنی، میزان مقاومت کششی نهایی میلگرد را به دست می‌­آورند.

محاسبه مقاومت کششی انواع میلگرد به چه صورت انجام می‌شود؟

همان­طور که در بخش قبل نیز اشاره شد، کلیه ماشین آلات آزمایشگاهی در تست مقاومت کششی میلگرد به نرم افزارهایی متصل است که با تحلیل محاسبات و نمودارهای حاصل از اطلاعات این نرم افزارها، می‌­توان میزان نهایی مقاومت کششی میلگرد را به دست آورد. به طور کلی بر روی نمودار تنش_کرنش که در بخش بالا به آن اشاره شد، چهار نقطه  A،B ،C،D،E ظاهر می‌­شود. در ادامه این مطلب، توضیح بیشتری از سه مورد از مهم­‌ترین این نقاط ارائه می‌دهیم.

• A (حد تناسب): اولین نقطه­ای که بر روی این منحنی مشخص می­‌گردد، نقطه حد تناسب است. تا قبل از این نقطه تنش و کرنش با هم تناسب دارند و رابطه این دو به صورت خطی است.
• B (نقطه تنش تسلیم بالاتر)
• C (نقطه تنش تسلیم پایین­تر)
• D (نقطه تنش نهایی): بعد از نقطه تسلیم، با افزایش تنش و کرنش زیاد شده و ماده مشابه پلاستیک رفتار می‌­کند. این روند تا زمانی که بیشترین تنش را کنترل کند، ادامه می­‌یابد.
• E (نقطه شکست): بعد از نقطه مقاومت نهایی، فلزات کشیده می­‌شوند و شکل باریک به خود می­‌گیرند. نقطه E، آخرین نقطه بر روی نمودار است.

مقاومت کششی میلگردهای A3 ،A2، A1 و A4

مشابه هر صنعت دیگری، در تولید قطعات فولادی، نیز استانداردهایی برای تولید محصولات مختلف از جمله میلگرد وجود دارد. این استاندارد در مناطق مختلف دنیا، متفاوت است. معمولا در کشورهای زلزله خیز نظیر کشورهای شرق آسیا، این استاندارد از مقاومت بالایی برخوردار است و در مقابل در کشورهایی همچون کشورهای اروپایی که کم­تر زلزله خیزند، مقاومت این استاندارد پایین‌تر است.

در ایران نیز، یک استاندارد برای تولید میلگرد وجود دارد که در آن، میلگردها به سه شکل ظاهری تولید می‌­شوند.

• میلگرد A1: این نوع میلگرد با ظاهری صاف تولید می­‌گردد و بر روی آن، هیچ گونه آجی وجود ندارد. در صنعت به این نوع میلگرد، میلگرد نرم نیز گفته می‌­شود. مقاومت کششی میلگرد A1، 3800 کیلومتر بر سانتی‎‌متر مکعب است.
• میلگرد A2: این میلگرد دارای آج است و نسبت به نوع قبلی، میزان مقاومت کششی بالاتری دارد. میزان مقاومت کششی این میلگرد برابر با 5000 کیلوگرم بر سانتی‌متر مکعب است.
• میلگرد A3: این نوع میلگرد نیز دارای آج است اما از لحاظ ظاهری با میلگرد A2 متفاوت است. در واقع، این میلگرد به شکل جناغی یا هشتی تولید می­‌شود. مقاومت کششی این میلگرد نیز، 6000 کیلوگرم بر سانتی‌متر مکعب است.
• میلگرد A4: آج این میلگرد به صورت مرکب تولید می­شود. میزان مقاومت کششی این میلگرد، 6500 کیلوگرم بر سانتی‌متر مکعب است.

طبقه بندی میلگردها براساس مقاومت کششی

از فاکتورهای اساسی در تولید، مقاومت کششی است که سازندگان، محصولات خود را بر اساس نقطه تسلیم در طبقه‌بندی‌­های مختلف تولید می­کنند. در آیین‌نامه بتن ایران، میلگرد تولید شده بر اساس مقاومت کششی به گروه­‌های زیر تقسیم می‌­شود:

• میلگرد فولادی S220 (این به معنای حداقل مقاومت تسلیم بر مبنای مگاپاسکال است، در این نمونه، مثلا مقاومت میلگرد 220 مگاپاسکال است.)
• میلگرد فولادی S300
• میلگرد فولادی S350
• میلگرد فولادی S400
• میلگرد فولادی S550

نگاهی به جدول مقاومت کششی میلگرد

با توجه به این موضوع که در نواحی مختلف دنیا، استانداردهای مختلفی برای تولید میلگرد وجود دارد، تولید کنندگان مختلف در سراسر دنیا، بسته به محدوده مکانی فعالیت خود، محصولات‌شان را با توجه به این استانداردها تولید می­‌نمایند. کیفیت نهایی محصولات تولید شده توسط این شرکت‌­ها در آزمایشگاه، مشابه با جدول زیر مشخص می­‌گردد.

سایر فاکتورهای مقاومت در میلگرد

علاوه بر مقاومت کششی تسلیم، مقاومت کششی نهایی و تنش گسیختگی نیز در تولید میلگردها اهمیت دارد. فاکتور مقاومت کششی نهایی از تقسیم حداکثر نیرو بر سطح مقطع اولیه به دست می‌آید و اهمیت بسیار بالایی در خطوط تولید میلگرد دارد.

سخن پایانی

در این مطلب سعی کردیم تا موضوع مهم میزان مقاومت کششی میلگرد فولادی را مورد بررسی قرار دهیم. امیدواریم به خوبی از مطالب گفته شده بهره‌مند شده باشید. در پایان پشنهاد می­‌کنیم، برای اطمینان از قیمت میلگرد با کیفیت و مطابق با استانداردهای گفته شده به سایت آهن پرتال مراجعه کنید تا با اطلاع از قیمت لحظه‌ای این محصول فولادی در زمان مناسب اقدام به خرید کنید.

وب‌سایت آهن پرتال یکی از مراجع معتبر برای اطلاع از قیمت آهن از جمله میلگرد فولادی است. با مراجعه به این وب‌سایت می‌­توانید اطلاعات کاملی از انواع محصولات فولادی نظیر میلگرد و همچنین قیمت روز میلگرد و سایر قطعات فولادی را به طور لحظه­‌ای دریافت کنید.