عمر ساختمان یکی از عوامل کلیدی در ارزش‌گذاری و معاملات ملکی به شمار می‌رود و برای سازندگان، فروشندگان و خریداران اهمیت ویژه‌ای دارد. معمولاً واحدهای نوساز یا دارای سال ساخت پایین، به دلیل ظاهر بهتر، استحکام بالاتر و هزینه‌های نگهداری کمتر، از رونق بیشتری در بازار مسکن برخوردارند. به همین دلیل، هنگام خرید یا بررسی ملک، یکی از نخستین سؤالات خریداران، میزان عمر ساختمان است. در ادامه این مقاله از فولاد رامیار صنعت، به بررسی نقش میلگرد به عنوان یکی از مصالح حیاتی و مؤثر در افزایش استحکام، دوام و طول عمر مفید سازه‌ها پرداخته می‌شود؛ چرا که میلگردها سهم مهمی در کیفیت ساخت و کاهش هزینه‌های نگهداری ساختمان دارند.
عمر مفید ساختمان به چه معناست؟
عمر مفید ساختمان به مدت زمانی گفته می‌شود که در آن سازه از نظر فنی، ایمنی، پایداری و ظاهر قابل بهره برداری باقی می‌ماند. به بیان دیگر، این بازه زمانی نشان دهنده دوره‌ای است که ساختمان می‌تواند به طور ایمن و کارآمد، بارهای وارده را تحمل کرده و عملکرد خود را بدون نیاز به تعمیرات اساسی یا بازسازی‌های پرهزینه حفظ کند. با گذشت این دوره، احتمال بروز آسیب‌های سازه‌ای و نیاز به مرمت یا مقاوم سازی افزایش می یابد.
نقش میلگرد در مقابله با ضعف بتن
مصالح ساختمانی نقشی اساسی در افزایش عمر مفید سازه‌ها ایفا می‌کنند، زیرا کیفیت، مقاومت و دوام آن‌ها به طور مستقیم بر استحکام و پایداری ساختمان تأثیر می‌گذارد. در این میان، آهن‌آلات ساختمانی به دلیل مقاومت بالا، دوام مناسب و قابلیت شکل پذیری زیاد، از پرکاربردترین مصالح در صنعت ساخت و ساز به شمار می روند.
بتن به عنوان یکی از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی، دارای مقاومت فشاری بسیار بالاست، اما در برابر نیروهای کششی رفتار ضعیف و شکننده‌ای دارد. این ویژگی می‌تواند منجر به ترک خوردگی و کاهش استحکام سازه شود.
میلگردهای فولادی آجدار به دلیل داشتن سطح ناهموار، در هنگام قرارگیری در بتن، قفل مکانیکی قدرتمندی با آن ایجاد می‌کنند. این پیوند محکم بین بتن و میلگرد باعث افزایش استحکام کششی و انسجام بتن شده و مقاومت سازه را در برابر عواملی مانند زلزله، تغییرات دمایی و فشارهای مکانیکی بالا می‌برد.
در برخی موارد، مانند افزودن عضو جدید به سازه ، اصلاح نقشه‌های اجرایی یا ترمیم بخش‌های آسیب‌دیده بتن، نیاز به اضافه‌کردن میلگرد در محل‌های مشخص وجود دارد. در چنین شرایطی از روش کاشت میلگرد در بتن استفاده می‌شود. کاشت میلگرد علاوه بر افزایش استحکام و قابلیت اتصال اعضای جدید به سازه قدیمی، روشی اقتصادی، سریع و مطمئن در بازسازی و مقاوم‌سازی ساختمان‌ها محسوب می‌شود.
مزایای بکارگیری میلگرد و تأثیر آن بر عمر سازه
نقش میلگرد در سازه‌های ساختمانی بسیار حائز اهمیت است، زیرا استفاده‌ی صحیح از آن موجب افزایش عمر مفید ساختمان، بهبود مقاومت سازه‌ای و کاهش نیاز به تعمیرات و نگهداری مکرر می‌شود. در ادامه، به صورت دقیق تر به بررسی نقش و مزایای میلگرد در ساخت وساز می‌پردازیم.
تقویت و پایداری سازه
میلگرد باعث تقویت سازه می‌شود و از انعطاف و مقاومت بالایی برخوردار است، که به ساختمان امکان می‌دهد تا با تغییرات دما، لرزه‌ها و بارهای خمشی مقاومت کند. این امر از اهمیت بالایی در مقابله با نیروهای خمشی و فشاری در طول زمان برخوردار است. با وارد کردن میلگرد در سازه، استحکام و مقاومت بتن نیز افزایش یافته و ساختمان قابلیت مقاومت بیشتری در برابر بارهای خمشی و فشاری پیدا می‌کند.
کاهش ترکیدگی و انبساط و انقباض
میلگرد به عنوان یکی از عناصر اصلی در سازه‌ها، کمک می‌کند تا انبساط و انقباض ناشی از تغییرات دما کاهش یابد. این موضوع می‌تواند به کاهش خطر ترکیدگی‌ها و شکستگی‌های ناشی از تغییرات دمایی، نیروهای خمشی و فشاری کمک کند.
مقاومت در برابر زلزله و نیروهای دینامیکی
میلگرد به دلیل انعطاف‌پذیری‌اش، به سازه اجازه می‌دهد تا با تغییرات دینامیکی مانند زلزله‌ها و بادهای شدید انطباق داشته باشد. در مناطق زلزله‌خیز، استفاده از میلگردهای با کیفیت بالا مانند A3 یا A4 به دلیل انعطاف‌پذیری و مقاومت بیشتر، از تغییر شکل بیش‌ازحد سازه در هنگام زلزله جلوگیری می‌کند. طبق برخی گزارش‌ها، استفاده از میلگرد استاندارد در سازه‌های بتنی می‌تواند تا ۷۰ درصد خطر تخریب در زلزله‌های شدید را کاهش دهد.
پیوند بتن و میلگرد و بهبود ارتفاع سازه
پیوند بین میلگرد و بتن بسیار قوی است که باعث می‌شود ساختمان به طور کلی پایدارتر و مقاوم تر باشد. همچنین، با استفاده از میلگرد می‌توان ساختمان‌های با ارتفاع بالا و سازه‌هایی با طراحی پیچیده را ایجاد کرد، که این موضوع تنوع و انعطاف پذیری در طراحی سازه را افزایش می دهد.
تأثیر نوع و کیفیت میلگرد در عمر ساختمان
علاوه بر میزان استفاده از میلگرد، نوع و کیفیت تولید میلگرد و مشتقات آن نیز در بقای عمر ساختمان نقش اساسی دارند. سه پارامتر حیاتی شامل گرید، جنس و استانداردهای میلگرد، مستقیماً بر عملکرد و طول عمر سازه تأثیر می‌گذارند.
روش‌های تولید و کیفیت نهایی میلگرد
برای تولید میلگرد باکیفیت، روش‌های مختلفی شامل میکروآلیاژی، خنک کاری و حرارت دهی (ترمکس)، و سردکاری وجود دارد.
- روش میکروآلیاژی: این روش از بهترین و مطمئن‌ترین روش‌های تولید میلگرد با کیفیت آلیاژسازی است. در این شیوه، عناصری مانند تیتانیوم وانادیوم در ساختار میلگرد استفاده شده و کاربیدهای بین فلزی تشکیل می‌شود. هرچه تولید کنندگان از ریز ذرات کوچک‌تر در میلگرد استفاده کنند، میلگرد تولید شده مقاومت بیشتری دارد و در نتیجه در افزایش عمر ساختمان مؤثر است. این روش، بهترین شیوه برای افزایش عمر ساختمان و مقاومت در برابر زلزله است. در ژاپن که کشوری زلزله‌خیز است، از این روش استفاده می‌شود.
- روش ترمکس (خنک‌کاری و حرارت‌دهی): در این روش، فولاد پس از حرارت به فاز دیگری وارد شده و با آب یا روغن خنک می‌شود که موجب تولید میلگرد سخت و شکننده می‌گردد. سپس در عملیات حرارتی تغییر شکل داده و افزایش شکل پذیری حاصل می‌شود. اگرچه شکل پذیری این روش بهتر از سردکاری است، اما برای کشورهای زلزله خیز مصرف میلگردهای تولید شده با روش ترمکس توصیه نمی شود.
- روش سردکاری (نورد سرد): این روشی قدیمی است که ساختار کریستالی ماده در دمای پایین شکسته می‌شود و موجب ایجاد بی‌نظمی در ساختار کریستالی و افزایش تنش تسلیم می‌گردد. فولادهای ساخته‌شده در این روش بسیار سخت هستند، اما شکل پذیری آرماتور تولیدی کمتر است و برای استفاده در قسمت های مقاوم در برابر اثرات زلزله مناسب نیست.
گرید و جنس میلگرد
میلگردها از نظر خواص مکانیکی و ترکیب شیمیایی متفاوت هستند و به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند.
- میلگرد A1 (ساده ۲۴۰): نرم و صاف، بیشتر برای عملیات صنعتی و آهنگری کاربرد دارد و نه ساختمان‌سازی. مقاومت تسلیم پایینی دارد.
- میلگرد A2 (آج ۳۴۰): نیمه‌سخت، بیشتر به عنوان میلگرد عرضی و برای ساخت خاموت‌ها استفاده می‌شود.
- میلگرد A3 (آج ۴۰۰): سخت، بیشترین کاربرد را به عنوان میلگردهای طولی در ساختمان‌سازی در ایران دارد.
- میلگرد A4 (آج ۵۰۰): دارای مقاومت بسیار بالاتر و مناسب پروژه‌های خاص مانند پل‌ها یا برج‌های بلند.
استفاده از گریدهای با استحکام بالا، مقاومت سازه را در برابر نیروهای خمشی و فشاری افزایش داده و عمر سازه را بهبود می‌بخشد. جهت آگاهی بیشتر از تفاوت های میلگرد می‌توانید مقاله " تفاوت میلگرد A2 و A3 " را مطالعه نمایید.
استانداردهای جهانی و داخلی میلگرد
برای تولید میلگرد با مقاومت بالا و مشخصات مکانیکی مطلوب، رعایت استانداردها ضروری است. استانداردهای معتبر بین‌المللی شامل ASTM (انجمن مواد و آزمون آمریکا)، JIS ژاپن، DIN آلمان و ISO (سازمان بین‌المللی استاندارد) هستند. استاندارد ASTM از معتبرترین‌ها برای فولادهای مورد استفاده در سازه‌های بتنی است.
در ایران، استاندارد ملی شماره ۳۱۳۲ مرجع است و هر دو روش میکروآلیاژی و ترمکس را معرفی و تایید کرده است. با این حال، تولیدکنندگان موظف‌اند فرآیند تولید را به مصرف کننده آگاه سازند. در گواهینامه فنی میلگرد با روش ترمکس، باید عبارت «فرآیند تولید به وسیله خنک‌کاری و برگشت تحت کنترل» درج گردد، و جوشکاری بر روی این نوع میلگردها مجاز نیست.
راهکارهای اجرایی برای حداکثر کردن عمر سازه
با وجود تمامی تاثیرات و نقش میلگرد در افزایش طول عمر و استحکام سازه‌ها، متأسفانه میانگین عمر مفید ساختمان‌ها در ایران معمولاً بین ۳۰ تا ۴۰ سال است. در حالی که در بسیاری از کشورهای توسعه یافته، این عدد به ۱۰۰ سال یا حتی بیشتر می‌رسد. این تفاوت چشمگیر ریشه در مجموعه‌ای از عوامل اجرایی دارد. از جمله این عوامل عدم رعایت استانداردهای کیفی در ساخت‌وساز، استفاده از مصالح ساختمانی بی‌کیفیت، نظارت ناکافی و به کارگیری نیروی کار غیر متخصص هستند. علاوه بر این، فعالیت برخی سودجویان در عرضه میلگردها و مصالح تقلبی یا غیراستاندارد نیز به شکل مستقیم موجب کاهش دوام، استحکام و باعث کوتاه تر شدن عمر ساختمان‌ها می‌شود. برای جلوگیری از فرسودگی زودرس و افزایش عمر مفید سازه، نکات اجرایی زیر حیاتی هستند:
انتخاب میلگرد استاندارد و معتبر
استفاده از میلگردهای سبک تر و غیراستاندارد با هدف کاهش هزینه، باعث می‌شود ساختمان نتواند به خوبی در برابر فشارهای وارده مقاومت کند و بتن دچار ترک و شکستگی شود. لازم است از برندهای معتبر و با کیفیت (نظیر ذوب‌آهن اصفهان، کویر کاشان، خراسان، میانه و ...) استفاده شود.
توجه به گرید و سایز
نوع و میزان مقاومت کششی میلگرد مصرفی از عوامل مهم در عمر سازه‌های بتن آرمه است و انتخاب آن بستگی به نوع و اهمیت سازه و شرایط محیطی منطقه دارد.
انتخاب میلگرد متناسب با اقلیم
در مناطق ساحلی، میلگرد گالوانیزه یا روکش اپوکسی بهترین گزینه است. در مناطق زلزله‌خیز ، استفاده از میلگرد A3 و A4 با مقاومت بالا و انعطاف نسبی توصیه می‌شود.
کاور بتنی مناسب
پوشش بتنی کافی برای جلوگیری از خوردگی میلگرد ضروری است. برای مناطق مرطوب، ضخامت این کاور باید حداقل ۵ سانتی‌متر باشد تا میلگرد دچار زنگ‌زدگی زودهنگام نشود. عدم پوشش مناسب میلگرد باعث زنگ‌زدگی سریع و کاهش عمر سازه می‌شود.
جوش ندادن غیرمجاز
انجام عملیات جوشکاری بر روی میلگردهای تولید شده با روش ترمکس مجاز نیست. جوشکاری‌های غیر استاندارد باعث تمرکز تنش و کاهش استحکام نقطه‌ای میلگرد در سازه می‌شوند.
نتیجه‌گیری
نقش میلگرد در سازه‌های بتنی بسیار حیاتی و غیرقابل‌انکار است. میلگرد به عنوان یک تقویت‌کننده اساسی در ساختمان، با افزایش دوام، پایداری و طول عمر سازه، نقشی مؤثر در بهبود عملکرد کلی بتن ایفا می‌کند. این مقطع فولادی با ایجاد یکپارچگی در ساختار بتن، از بروز ترک‌های ناشی از تنش‌های کششی و تغییرات دمایی جلوگیری کرده و موجب توزیع یکنواخت نیروهای وارده در سراسر سازه می‌شود.
انتخاب میلگرد با کیفیت و استاندارد، و رعایت دقیق استانداردهای اجرایی خطر زوال زودهنگام سازه را کاهش می‌دهد و می‌تواند عمر مفید ساختمان را به طور قابل توجهی افزایش دهد. برای استعلام قیمت میلگرد امروز و دریافت مشاوره انتخاب بهترین نوع میلگرد برای پروژه خود، با فولاد رامیار صنعت به شماره 34155-031 تماس بگیرید.
