میلگرد حرارتی قیمت مناسب

میلگرد حرارتی: تعریف، مشخصات شیمیایی و مکانیکی، گریدهای فولادی و کاربردهای صنعتی

چکیده

میلگرد حرارتی که در متون فنی با نام‌های «آرماتور افت و حرارت»، «آرماتور shrinkage and temperature». و «میلگرد ضدترک» نیز شناخته می‌شود، نوعی آرماتوربندی است که نقش اصلی آن تحمل بارهای سازه‌ای نیست. بلکه کنترل ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی بتن و تغییرات دمایی می‌باشد.

این میلگردها با توزیع یکنواخت تنش‌های کششی ناشی از انقباض و انبساط حرارتی، از تمرکز تنش و ایجاد ترک‌های عمیق و ممتد جلوگیری می‌کنند. برخلاف آرماتورهای سازه‌ای که بر اساس محاسبات بارگذاری طراحی می‌شوند، میلگرد حرارتی بر پایه ضوابط تجربی و آیین‌نامه‌ای تعیین می‌شود. و معمولاً با قطر کوچک (۶ تا ۱۰ میلی‌متر) و فاصله نزدیک (۱۵۰ تا ۳۰۰ میلی‌متر) در نزدیکی سطح بتن اجرا می‌گردد.

از نظر جنس، میلگرد حرارتی محدود به یک گرید خاص نیست. بلکه هر میلگرد فولادی با شکل‌پذیری و جوش‌پذیری مناسب می‌تواند برای این منظور به کار رود. با این حال، گریدهای ASTM A615 Grade 40/60، ASTM A706 Grade 60/80 .EN 10080 B500A/B500B، BS 4449 Grade 460، JIS G3112 SD295/SD345. و GB 1499.2 HRB400/HRB500 از رایج‌ترین گزینه‌ها محسوب می‌شوند. همچنین میلگردهای تولیدشده به روش Tempcore (خودتمپر شونده) به دلیل carbon equivalent پایین و جوش‌پذیری عالی، برای میلگرد حرارتی بسیار مناسب هستند. این مقاله با استناد به استانداردهای بین‌المللی، به بررسی جامع تعریف، نام‌ها، خواص شیمیایی و مکانیکی، گریدهای فولادی و کاربردهای صنعتی میلگرد حرارتی می‌پردازد.

کلیدواژه‌ها: میلگرد حرارتی، آرماتور افت و حرارت، کنترل ترک، جمع‌شدگی بتن، ASTM A706، Tempcore، گرید فولادی

۱. مقدمه

بتن به عنوان پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی جهان، دارای مقاومت فشاری بالا اما مقاومت کششی بسیار پایین است. نسبت مقاومت کششی به فشاری بتن معمولی حدود ۱ به ۱۰ است. به همین دلیل، هرگونه تغییر حجمی مهارشده در بتن — ناشی از جمع‌شدگی خشک‌شدن، جمع‌شدگی خودبه‌خودی. گرمای هیدراتاسیون سیمان یا چرخه‌های حرارتی محیطی — می‌تواند به سرعت به تنش‌های کششی فراتر از ظرفیت بتن منجر شده و ترک ایجاد کند.

ترک‌های حرارتی و انقباضی معمولاً در سطوح وسیع و ضخامت کم (مانند دال‌ها، کف‌ها و دیوارها) ظاهر می‌شوند. این ترک‌ها نه‌تنها ظاهر سازه را مخدوش می‌کنند، بلکه مسیر نفوذ آب، یون‌های کلرید، سولفات‌ها و عوامل خورنده به داخل بتن را فراهم می‌سازند. و در نتیجه دوام و عمر مفید سازه را به شدت کاهش می‌دهند.

میلگرد حرارتی راهکاری مهندسی برای مقابله با این پدیده است. این میلگردها با ایجاد یک شبکه فولادی پیوسته در نزدیکی سطح بتن، تنش‌های کششی ناشی از تغییرات حجمی را جذب کرده. و از تمرکز آن‌ها در نقاط خاص جلوگیری می‌کنند.

نتیجه، تبدیل ترک‌های پهن و ممتد به ترک‌های ریز و پراکنده است که عرض آن‌ها در محدوده مجاز آیین‌نامه‌ای باقی می‌ماند.

در این مقاله، ابتدا تعریف و نام‌های مختلف میلگرد حرارتی ارائه می‌شود. سپس مشخصات شیمیایی و مکانیکی آن بررسی می‌گردد. در ادامه، گریدهای فولادی مناسب برای این کاربرد معرفی و تحلیل می‌شوند. در نهایت، کاربردهای صنعتی این میلگرد در بخش‌های مختلف ساخت‌وساز تشریح می‌گردد.

۲. تعریف و نام‌های دیگر میلگرد حرارتی

۲.۱. تعریف فنی

میلگرد حرارتی به آرماتوری گفته می‌شود که برای کنترل ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی و تغییرات دما در بتن به کار می‌رود. و نقش اصلی آن تحمل بارهای خارجی نیست. این تعریف برگرفته از استاندارد ACI 318 و سایر آیین‌نامه‌های بین‌المللی است. در این استانداردها، عبارت “Shrinkage and Temperature Reinforcement” به کار می‌رود که دقیق‌تر از عبارت کوتاه‌شده “Temperature Reinforcement” است.

میلگرد حرارتی قیمت مناسب

۲.۲. نام‌های دیگر

میلگرد حرارتی در زبان‌ها و استانداردهای مختلف با نام‌های زیر شناخته می‌شود:

نکته مهم آن است که میلگرد حرارتی یک گرید فولادی خاص نیست، بلکه یک کاربرد خاص است. به عبارت دیگر، هر میلگرد فولادی که شرایط شیمیایی و مکانیکی لازم را داشته باشد، می‌تواند به عنوان میلگرد حرارتی استفاده شود. به همین دلیل، نام‌گذاری آن بر اساس کاربرد انجام می‌شود، نه بر اساس ترکیب شیمیایی.

میلگرد حرارتی قیمت مناسب

۳. تفاوت میلگرد حرارتی با آرماتور سازه‌ای

میلگرد حرارتی و آرماتور سازه‌ای از نظر هدف طراحی، مبنای محاسبه، قطر و فاصله و محل قرارگیری تفاوت‌های اساسی دارند. جدول زیر این تفاوت‌ها را خلاصه می‌کند:

۴. مشخصات شیمیایی میلگرد حرارتی

از آنجا که میلگرد حرارتی معمولاً به صورت شبکه‌ای و با اتصالات جوشی یا سیمی اجرا می‌شود. جوش‌پذیری و شکل‌پذیری آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این ویژگی‌ها به شدت به ترکیب شیمیایی فولاد وابسته‌اند.

۴.۱. عناصر شیمیایی کلیدی

کربن (C): کربن عنصر اصلی تعیین‌کننده استحکام فولاد است، اما افزایش آن جوش‌پذیری را کاهش می‌دهد. در میلگردهای حرارتی، مقدار کربن معمولاً کمتر از ۰.۳۰ درصد نگه داشته می‌شود. تا از تشکیل مارتنزیت ترد در ناحیه متأثر از جوش (HAZ) جلوگیری شود.

میلگرد حرارتی قیمت مناسب

منگنز (Mn): منگنز استحکام و سختی‌پذیری را افزایش می‌دهد. مقدار آن در میلگردهای حرارتی معمولاً ۰.۵ تا ۱.۵ درصد است.

فسفر (P) و گوگرد (S): این دو عنصر ناخالصی محسوب می‌شوند و باعث تردی فولاد می‌گردند. در استانداردهای میلگرد حرارتی، مقدار فسفر و گوگرد معمولاً به ترتیب حداکثر ۰.۰۳۵ و ۰.۰۴۵ درصد محدود می‌شود.

سیلیسیم (Si): سیلیسیم به عنوان اکسیدزدا و افزایش‌دهنده استحکام به کار می‌رود. مقدار آن معمولاً ۰.۱۵ تا ۰.۵۰ درصد است.

مس (Cu)، نیکل (Ni) و کروم (Cr): این عناصر در مقادیر کم ممکن است حضور داشته باشند، اما در میلگردهای کربنی معمولی محدود می‌شوند.

۴.۲. کربن معادل (CE)

مهم‌ترین شاخص شیمیایی برای جوش‌پذیری میلگرد حرارتی، کربن معادل (Carbon Equivalent – CE) است. این شاخص با فرمول زیر محاسبه می‌شود:

CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15

حداکثر مقدار مجاز CE برای میلگردهای جوش‌پذیر معمولاً ۰.۴۵ تا ۰.۵۰ درصد تعیین می‌شود. استاندارد ASTM A706 برای میلگردهای کم‌آلیاژ جوش‌پذیر، CE را به ۰.۵۵ درصد محدود کرده است. استاندارد BS 4449 برای میلگردهای جوش‌پذیر، CE حداکثری بین ۰.۵۰ تا ۰.۵۲ درصد بسته به گرید تعیین می‌کند.

۴.۳. جدول ترکیب شیمیایی چند گرید رایج

جدول زیر ترکیب شیمیایی حداکثری چند گرید رایج میلگرد حرارتی را نشان می‌دهد:

۵. مشخصات مکانیکی میلگرد حرارتی

مشخصات مکانیکی میلگرد حرارتی باید به گونه‌ای باشد. که استحکام کافی برای جذب تنش‌های کششی و شکل‌پذیری کافی برای تحمل تغییر شکل‌های بتن را فراهم کند. از آنجا که میلگرد حرارتی نقش سازه‌ای اصلی ندارد، استحکام آن می‌تواند کمتر از آرماتورهای سازه‌ای باشد، اما شکل‌پذیری و جوش‌پذیری آن اهمیت بیشتری دارد.

۵.۱. پارامترهای مکانیکی کلیدی

استحکام تسلیم (Yield Strength): حداقل استحکام تسلیم برای میلگرد حرارتی معمولاً بین ۲۸۰ تا ۵۰۰ مگاپاسکال است. گریدهای پایین‌تر مانند Grade 40 (۲۸۰ مگاپاسکال) به دلیل شکل‌پذیری بیشتر، برای میلگرد حرارتی مناسب‌ترند.

میلگرد حرارتی قیمت مناسب

استحکام کششی (Tensile Strength): استحکام کششی نهایی باید حداقل ۱.۱۵ تا ۱.۲۵ برابر استحکام تسلیم باشد.

ازدیاد طول (Elongation): درصد ازدیاد طول در ۵۰ میلی‌متر یا ۲۰۰ میلی‌متر باید حداقل ۱۰ تا ۱۸ درصد باشد. هرچه این مقدار بیشتر باشد، میلگرد حرارتی بهتر می‌تواند تغییر شکل‌های بتن را بدون شکست تحمل کند.

نسبت استحکام تسلیم به کششی (Y/T Ratio): این نسبت باید کمتر از ۰.۸ تا ۰.۹ باشد تا میلگرد دارای ذخیره شکل‌پذیری کافی باشد. استاندارد ASTM A706 حداقل ۱.۲۵ را برای نسبت کششی به تسلیمی تعیین می‌کند (معادل Y/T ≤ ۰.۸).

۵.۲. جدول مشخصات مکانیکی چند گرید رایج

جدول زیر مشخصات مکانیکی چند گرید رایج میلگرد حرارتی را نشان می‌دهد:

۵.۳. سایر خواص مکانیکی

چسبندگی به بتن (Bond Strength): میلگردهای آج‌دار (Deformed Bars) چسبندگی بسیار بهتری نسبت به میلگردهای ساده دارند و بنابراین برای میلگرد حرارتی ترجیح داده می‌شوند. الگوی آج‌ها (مورب، مارپیچ یا دنده‌ای) بر چسبندگی و انتقال تنش تأثیر مستقیم دارد.

مقاومت به خستگی: اگرچه میلگرد حرارتی معمولاً تحت بارهای دینامیکی شدید قرار نمی‌گیرد. اما در سازه‌هایی مانند پل‌ها و روسازی‌های بتنی، مقاومت به خستگی می‌تواند اهمیت داشته باشد.

میلگرد حرارتی قیمت مناسب

مقاومت به خوردگی: در محیط‌های خورنده (مناطق ساحلی، صنایع شیمیایی)، میلگرد حرارتی ممکن است به پوشش اپوکسی، گالوانیزه یا فولاد ضدزنگ نیاز داشته باشد.

۶. گریدهای فولادی مناسب برای میلگرد حرارتی

همان‌طور که اشاره شد، میلگرد حرارتی محدود به یک گرید خاص نیست. در ادامه، مهم‌ترین گریدهای فولادی که در استانداردهای بین‌المللی برای این کاربرد معرفی یا استفاده می‌شوند، معرفی می‌گردند.

۶.۱. ASTM A615 Grade 40 و Grade 60

ASTM A615 استاندارد پایه میلگردهای کربنی در آمریکا است. Grade 40 (۲۸۰ مگاپاسکال) و Grade 60 (۴۲۰ مگاپاسکال) رایج‌ترین گریدهای این استاندارد هستند. Grade 40 به دلیل شکل‌پذیری بالاتر و استحکام متوسط، برای میلگرد حرارتی مناسب است. و Grade 60 نیز به دلیل رایج بودن و در دسترس بودن، به طور گسترده در شبکه‌های حرارتی استفاده می‌شود. با این حال، A615 محدودیت دقیقی برای کربن معادل ندارد و ممکن است جوش‌پذیری آن در برخی تولیدات ضعیف باشد.

۶.۲. ASTM A706 Grade 60 و Grade 80

ASTM A706 استاندارد میلگردهای کم‌آلیاژ با جوش‌پذیری تضمین‌شده است. این استاندارد کربن معادل حداکثر ۰.۵۵ درصد و نسبت کششی به تسلیمی حداقل ۱.۲۵ را الزامی می‌کند. Grade 60 (۴۲۰ مگاپاسکال) و Grade 80 (۵۵۰ مگاپاسکال) گریدهای اصلی این استاندارد هستند. A706 Grade 60 بهترین انتخاب برای میلگرد حرارتی در سازه‌هایی است که نیاز به جوشکاری یا شکل‌پذیری بالا دارند.

۶.۳. EN 10080 B500A و B500B

EN 10080 استاندارد اروپایی میلگردهای فولادی برای بتن مسلح است. گریدهای B500A و B500B با استحکام تسلیم ۵۰۰ مگاپاسکال رایج‌ترین گریدهای اروپایی هستند. حرف A نشان‌دهنده شکل‌پذیری معمولی و حرف B نشان‌دهنده شکل‌پذیری بالاتر است. B500B به دلیل ازدیاد طول حداقل ۱۴ درصد و کربن معادل حداکثر ۰.۵۰ درصد، برای میلگرد حرارتی بسیار مناسب است.

۶.۴. BS 4449 Grade 460

BS 4449 استاندارد بریتانیا برای میلگردهای فولادی بتن است. Grade 460 با استحکام تسلیم ۴۶۰ مگاپاسکال و شکل‌پذیری مناسب، در بسیاری از پروژه‌های عمرانی به عنوان میلگرد حرارتی به کار می‌رود.

۶.۵. JIS G3112 SD295 و SD345

JIS G3112 استاندارد ژاپن برای میلگردهای فولادی بتن است. گریدهای SD295 (۲۹۵ مگاپاسکال) و SD345 (۳۴۵ مگاپاسکال) به دلیل شکل‌پذیری بالا و جوش‌پذیری خوب، برای میلگرد حرارتی مناسب هستند. حرف SD نشان‌دهنده Steel Deformed (میلگرد آج‌دار) است.

۶.۶. GB 1499.2 HRB400 و HRB500

GB 1499.2 استاندارد چین برای میلگردهای بتن است. گریدهای HRB400 (۴۰۰ مگاپاسکال) و HRB500 (۵۰۰ مگاپاسکال) رایج‌ترین گریدهای چینی هستند. HRB مخفف Hot-rolled Ribbed Bar است. این گریدها به دلیل تولید انبوه و قیمت مناسب، در بسیاری از پروژه‌های بین‌المللی به عنوان میلگرد حرارتی استفاده می‌شوند.

۶.۷. میلگردهای Tempcore (خودتمپر شونده)

Tempcore یک فرآیند تولید میلگرد به روش ترمومکانیکی است که توسط مرکز تحقیقات متالورژی بلژیک (CRM) توسعه یافته است. در این فرآیند، میلگرد پس از نورد گرم، بلافاصله با آب سرد می‌شود. سطح میلگرد به سرعت سرد شده و به مارتنزیت تبدیل می‌شود، در حالی که مرکز میلگرد هنوز داغ و آستنیتی است. سپس گرمای مرکز به سمت سطح منتقل شده و مارتنزیت سطحی را تمپر می‌کند. نتیجه، ساختاری متشکل از مارتنزیت تمپرشده در سطح و فریت-پرلیت در مرکز است.

میلگردهای Tempcore مزایای متعددی برای کاربرد حرارتی دارند:

نخست، carbon equivalent پایین‌تر: با وجود استحکام بالا، میزان کربن و عناصر آلیاژی در این میلگردها کمتر است و در نتیجه جوش‌پذیری بهتری دارند.

دوم، شکل‌پذیری مناسب: ساختار مرکزی فریت-پرلیت، شکل‌پذیری لازم برای تحمل تغییر شکل‌های بتن را فراهم می‌کند.

سوم، چسبندگی عالی: سطح مارتنزیتی سخت، چسبندگی خوبی با بتن ایجاد می‌کند.

چهارم، صرفه‌جویی اقتصادی: با استفاده از Tempcore، می‌توان با فولاد کم‌کربن به استحکام بالا دست یافت و هزینه آلیاژسازی را کاهش داد.

به همین دلایل، میلگردهای Tempcore (که با نام‌های تجاری مختلفی مانند Thermex نیز عرضه می‌شوند). یکی از بهترین گزینه‌ها برای میلگرد حرارتی در پروژه‌های بزرگ محسوب می‌شوند.

۷. کاربردهای صنعتی میلگرد حرارتی

میلگرد حرارتی در طیف گسترده‌ای از صنایع و انواع سازه‌ها کاربرد دارد. در ادامه، مهم‌ترین این کاربردها تشریح می‌شود.

۷.۱. صنعت ساختمان و سازه‌های بتنی

دال‌های سقف و کف: رایج‌ترین کاربرد میلگرد حرارتی، دال‌های بتنی یک‌طرفه و دوطرفه است. در دال‌های یک‌طرفه، میلگرد حرارتی عمود بر آرماتور اصلی و در جهت دهانه بلندتر قرار می‌گیرد. در دال‌های دوطرفه، در صورت عدم نیاز محاسباتی، در هر دو جهت میلگرد حرارتی اجرا می‌شود.

سقف‌های تیرچه‌بلوک: در سقف‌های تیرچه‌بلوک، میلگرد حرارتی به صورت شبکه‌ای عمود بر تیرچه‌ها روی بلوک‌ها قرار می‌گیرد و نقش دیافراگم سقف را نیز ایفا می‌کند.

دیوارهای بتنی: در دیوارهای حائل، دیوارهای برشی و دیوارهای زیرزمین، میلگرد حرارتی به صورت شبکه‌ای در نزدیکی سطح دیوار اجرا می‌شود. تا ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی و دما کنترل گردد.

میلگرد حرارتی قیمت مناسب

فونداسیون‌های گسترده: در رادیه‌های بتنی و فونداسیون‌های گسترده، میلگرد حرارتی برای کنترل ترک‌های سطحی ناشی از انقباض بتن به کار می‌رود.

۷.۲. صنعت راه و ترابری

روسازی بتنی (PCCP): در روسازی‌های بتنی جاده‌ها و فرودگاه‌ها، میلگرد حرارتی برای کنترل ترک‌های ناشی از تغییرات دمایی و جمع‌شدگی خشک‌شدن استفاده می‌شود. این میلگردها معمولاً در نزدیکی سطح روسازی و با فاصله نزدیک اجرا می‌شوند.

پل‌ها: در عرشه پل‌های بتنی، میلگرد حرارتی برای کنترل ترک‌های عرضی و طولی ناشی از تغییرات دما و جمع‌شدگی به کار می‌رود. در پایه‌ها و کوله‌های پل نیز در صورت لزوم از میلگرد حرارتی استفاده می‌شود.

تونل‌ها: در پوشش بتنی تونل‌ها (Segment Lining یا Cast-in-place Lining). میلگرد حرارتی برای کنترل ترک‌های ناشی از تغییرات دما و جمع‌شدگی و تضمین آب‌بندی تونل ضروری است.

۷.۳. صنعت آب و فاضلاب

مخازن بتنی: در مخازن ذخیره آب، استخرها و تصفیه‌خانه‌ها، میلگرد حرارتی برای کنترل ترک‌های سطحی و جلوگیری از نشت آب به کار می‌رود.

کانال‌های آبیاری: در کانال‌های بتنی انتقال آب، میلگرد حرارتی برای کنترل ترک‌های ناشی از تغییرات رطوبت و دما استفاده می‌شود.

سپتیک تانک و حوضچه‌ها: در سازه‌های بتنی نگهداری مایعات، میلگرد حرارتی نقش کلیدی در کنترل ترک و آب‌بندی دارد.

۷.۴. صنعت نفت، گاز و پتروشیمی

فونداسیون تجهیزات: در فونداسیون‌های بتنی تجهیزات سنگین صنعتی، میلگرد حرارتی برای کنترل ترک‌های سطحی ناشی از جمع‌شدگی و بارهای حرارتی به کار می‌رود.

کف‌های صنعتی: در کف‌های بتنی پالایشگاه‌ها، پتروشیمی‌ها و انبارهای مواد شیمیایی، میلگرد حرارتی از ترک‌خوردگی و نفوذ مواد خورنده جلوگیری می‌کند.

۷.۵. صنعت انرژی

نیروگاه‌ها: در فونداسیون توربین‌ها، دودکش‌ها و سایر سازه‌های بتنی نیروگاهی، میلگرد حرارتی برای کنترل ترک‌های ناشی از بارهای حرارتی و جمع‌شدگی استفاده می‌شود.

سدها: در سدهای بتنی، میلگرد حرارتی در نواحی سطحی برای کنترل ترک‌های حرارتی به کار می‌رود.

۷.۶. صنعت ساختمان‌های پیش‌ساخته

پانل‌های بتنی پیش‌ساخته: در پانل‌های دیواری و سقفی پیش‌ساخته، میلگرد حرارتی برای کنترل ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی و حمل‌ونقل به کار می‌رود.

قطعات پیش‌تنیده: در قطعات بتنی پیش‌تنیده، میلگرد حرارتی در نواحی سطحی برای کنترل ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی و تغییرات دما استفاده می‌شود.

۸. ضوابط طراحی و اجرایی میلگرد حرارتی

۸.۱. درصد سطح مقطع

بر اساس ACI 318، حداقل نسبت سطح مقطع میلگرد حرارتی به سطح مقطع کل بتن باید ۰.۰۰۱۸ (برای میلگرد Grade 40). و ۰.۰۰۱۴ (برای میلگرد Grade 60) باشد. در EN 10080، این نسبت معمولاً ۰.۱۲ تا ۰.۲ درصد تعیین می‌شود. در GB 50010 چین، حداقل نسبت میلگرد حرارتی ۰.۱۵ درصد برای دال‌های یک‌طرفه و ۰.۱۰ درصد برای دال‌های دوطرفه است.

میلگرد حرارتی قیمت مناسب

۸.۲. فاصله میلگردها

حداکثر فاصله آکس به آکس میلگردهای حرارتی بر اساس ACI 318، ۵ برابر ضخامت دال یا ۴۵۰ میلی‌متر (هر کدام کمتر باشد) است. در EN 10080، حداکثر فاصله ۲۵۰ تا ۳۰۰ میلی‌متر توصیه می‌شود. در GB 50010، فاصله ۱۵۰ تا ۲۰۰ میلی‌متر برای دال‌های با ضخامت کم تعیین شده است.

۸.۳. قطر میلگرد

حداقل قطر میلگرد حرارتی معمولاً ۶ میلی‌متر و حداکثر آن ۱۰ میلی‌متر است. در ACI 318، حداقل قطر برای میلگرد آج‌دار ۱۰ میلی‌متر و برای میلگرد ساده ۶ میلی‌متر تعیین شده است. در EN 10080، قطر ۶ تا ۱۲ میلی‌متر رایج است.

۸.۴. محل قرارگیری

میلگرد حرارتی باید در نزدیکی سطح بتن و در محدوده کاور میلگردهای اصلی قرار گیرد. فاصله آن از سطح بتن معمولاً ۲۵ تا ۵۰ میلی‌متر است. در دال‌های دوطرفه، میلگرد حرارتی در بالای دال (نزدیک سطح فوقانی) قرار می‌گیرد، زیرا بیشترین تنش‌های حرارتی و انقباضی در سطح فوقانی رخ می‌دهد.

۸.۵. اتصالات

اتصالات میلگرد حرارتی معمولاً به صورت سیمی (با سیم آرماتوربندی) یا جوشی انجام می‌شود. در صورت جوشکاری، باید از الکترودهای مناسب و پارامترهای جوشکاری کنترل‌شده استفاده شود تا از تشکیل مارتنزیت ترد در ناحیه متأثر از جوش جلوگیری گردد. استفاده از میلگردهای ASTM A706 یا Tempcore جوش‌پذیری را تضمین می‌کند.

میلگرد حرارتی قیمت مناسب

۹. نتیجه‌گیری

میلگرد حرارتی، اگرچه در دسته آرماتورهای غیرسازه‌ای قرار می‌گیرد، اما نقشی کلیدی در کنترل ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی و تغییرات دمایی. و در نتیجه افزایش دوام و عمر مفید سازه‌های بتنی ایفا می‌کند. این میلگردها با توزیع یکنواخت تنش‌های کششی، از تمرکز تنش و ایجاد ترک‌های عمیق جلوگیری کرده. و ترک‌های ریز و پراکنده را جایگزین ترک‌های پهن و ممتد می‌سازند.

نخست، میلگرد حرارتی یک گرید فولادی خاص نیست، بلکه یک کاربرد است و هر میلگرد فولادی با شکل‌پذیری و جوش‌پذیری مناسب. می‌تواند برای این منظور استفاده شود.

دوم، از نظر شیمیایی، میلگرد حرارتی باید دارای کربن معادل پایین (حداکثر ۰.۵۰ تا ۰.۵۵ درصد) باشد تا جوش‌پذیری مطلوبی داشته باشد. فسفر و گوگرد نیز باید کنترل شوند.

سوم، از نظر مکانیکی، میلگرد حرارتی باید دارای استحکام تسلیم ۲۸۰ تا ۵۰۰ مگاپاسکال. ازدیاد طول حداقل ۱۰ تا ۱۸ درصد و نسبت Y/T کمتر از ۰.۸ تا ۰.۹ باشد.

چهارم، گریدهای مناسب برای میلگرد حرارتی شامل ASTM A615 Grade 40/60، ASTM A706 Grade 60/80 .EN 10080 B500A/B500B، BS 4449 Grade 460، JIS G3112 SD295/SD345. و GB 1499.2 HRB400/HRB500 هستند. میلگردهای Tempcore به دلیل جوش‌پذیری عالی و شکل‌پذیری مناسب، از بهترین گزینه‌ها محسوب می‌شوند.

میلگرد حرارتی قیمت مناسب

پنجم، کاربردهای میلگرد حرارتی بسیار گسترده است و شامل دال‌های سقف و کف، سقف‌های تیرچه‌بلوک، دیوارهای بتنی، فونداسیون‌های گسترده. روسازی بتنی، پل‌ها، تونل‌ها، مخازن آب، کف‌های صنعتی و سازه‌های پیش‌ساخته می‌شود.

ششم، رعایت ضوابط طراحی شامل درصد سطح مقطع، فاصله، قطر و محل قرارگیری، و همچنین کنترل کیفیت اجرا. شامل جوشکاری صحیح و کاور مناسب، برای دستیابی به عملکرد مطلوب میلگرد حرارتی ضروری است.

در نهایت، با توجه به روند رو به رشد ساخت‌وساز و نیاز به سازه‌های با دوام بالاتر، توجه به اصول طراحی و اجرای میلگرد حرارتی. می‌تواند گامی مؤثر در جهت افزایش کیفیت و ایمنی سازه‌های بتنی باشد. میلگرد حرارتی، نه یک هزینه اضافی، بلکه یک ضرورت مهندسی برای تضمین عملکرد مطلوب سازه در طول عمر مفید آن محسوب می‌شود.

منابع و مآخذ

ACI Committee 318. Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-19) and Commentary. American Concrete Institute, 2019. [ضوابط میلگرد حرارتی شامل درصد سطح مقطع، فاصله و قطر]

ASTM A615/A615M. Standard Specification for Deformed and Plain Carbon-Steel Bars for Concrete Reinforcement. ASTM International. [مشخصات شیمیایی و مکانیکی میلگردهای کربنی]

ASTM A706/A706M. Standard Specification for Low-Alloy Steel Deformed and Plain Bars for Concrete Reinforcement. ASTM International. [مشخصات میلگردهای کم‌آلیاژ جوش‌پذیر، شامل کربن معادل و نسبت Y/T]

EN 10080. Steel for the Reinforcement of Concrete – Weldable Reinforcing Steel – General. European Committee for Standardization. [استاندارد اروپایی میلگردهای جوش‌پذیر]

میلگرد حرارتی قیمت مناسب

BS 4449. Steel for the Reinforcement of Concrete – Weldable Reinforcing Steel – Bar, Coil and Decoiled Product – Specification. British Standards Institution. [استاندارد بریتانیا برای میلگردهای بتن]

JIS G3112. Steel Bars for Concrete Reinforcement. Japanese Industrial Standards Committee. [استاندارد ژاپن برای میلگردهای بتن]

GB 1499.2. Steel for the Reinforcement of Concrete – Part 2: Hot Rolled Ribbed Bars. Standardization Administration of China. [استاندارد چین برای میلگردهای آج‌دار گرم نوردیده]

Gamble, W.L. THERMEX-Processed Reinforcing Bars. Concrete International, Vol. 25, No. 7, 2003. [معرفی فرآیند Tempcore و Thermex]

Centre de Recherches Métallurgiques (CRM). TEMPCORE: A Technological Breakthrough in Reinforcing Steel Production. [فرآیند Tempcore و خواص میلگردهای تولیدشده]

میلگرد حرارتی قیمت مناسب

Suprenant, B. Shrinkage and Temperature Reinforcement. Concrete International, Vol. 24, No. 9, 2002. [ضوابط و کاربردهای میلگرد حرارتی]

World Steel Association. Steel for Reinforced Concrete. [استانداردهای بین‌المللی میلگرد فولادی]

Plioplys, L. Reinforcement Bars for Concrete Structures. Vilnius Tech. [مشخصات میلگردهای حرارتی و کاربردهای آن]