مقاومت کششی میلگرد

<p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="میلگرد" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1604246284404.jpg" alt="میلگرد، مهمترین مقطع فولادی است که از آن برای افزایش استحکام سازه استفاده می کنند."></p> <blockquote> <p>قیمت میلگرد در بازار آهن</p> </blockquote> <p>برای مثال یک ساختمان چند طبقه در برابر جریان هوا و نیروهای باد قرار میگیرد برای ایستادگی و حفظ مقاومت آن به چه نوع فولاد با چه قطر و وزنی در ساختمان نیاز می باشد تا ساختمان دچار تخریب نشود. آزمایش تست کشش در صنعت ساختمان سازی برای میلگرد و بتن انجام میشود. البته لازم به ذکر است که تست کشش تنها آزمایش نیست بلکه حدود 6 آزمایش مختلف بروی میلگرد انجام میشود.</p> <p>طبق استاندارد ملی ایران 1-8103 باید طول میلگرد 5 یا 10 برابر قطر میلگرد انتخاب شود. یعنی اگر یک قطعه انتخابی قطرش 20 میلی&zwnj;متر باشد طول آن باید 100 میلی&zwnj;متر باشد. هنگامی که قطعه انتخاب شد برای آزمایش در دستگاه های مخصوص تحت نیرو قرار میگیرند. در این مقاله ما قصد داریم مقاومت کششی میلگرد را توضیح دهیم.</p> <p><strong>آنچه در این مقاله خواهید خواند:</strong></p> <ul> <li>مقاومت کششی چیست؟</li> <li>اهمیت مقاومت کششی</li> <li>مقاومت کششی انواع میلگرد</li> <li>محاسبه مقاومت کششی میلگرد</li> <li><span id="whats"></span>تست کشش میلگرد</li> <li>جدول مقاومت کششی میلگرد</li> </ul> <h2 id="content-value-1">مقاومت کششی اجسام چه مفهومی دارد؟</h2> <p>مقاومت یک جسم عبارت است مقدار تحمل یک ماده در برابر نیروهای وارده بر آن جسم بدون اینکه جسم دچار شکستگی یا تغییر شود. مقاومت ماده و میزان نیرویی که در مکانیک مواد وارد می شود باعث شکستگی و تغییر شکل اجسام می گردد. نیروهای القایی زمانی در جسم شکل میگیرند که یکبار نیرو بر یک ماده مکانیکی وارد شود. به اندازه این نیروهای القایی بر سطح جسم تنش می گویند. تنش وارد شده بر یک جسم باعث شکست میشود. تنش کششی (Tensile stress) یکی از تنش های وارد شده بر جسم است که جسم در برابر آن مقاومت می کند. زمانی که نیروی وارده بر جسم باعث تغییر شکل جسم شود این نوع تنش شکل می گیرد. به عبارت ساده&zwnj;تر تنش هایی که باعث تغییر در ساختار مواد می شوند را تنش کششی می گویند. مقاومت کششی میزان مقاومتی است که یک جسم در برابر نیرو تنشی از خود <span id="important"></span>بروز می دهد تا دچار شکستکی و تغییر شکل نشود.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="مقاومت کششی چیست" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1604246650340.jpg" alt="مقاومت کششی چیست">تصویر شماره 1 - مقاومت کششی چیست</p> <h2 id="content-value-2">اهمیت مقاومت کششی میلگرد</h2> <p>در سازه های ساختمانی و صنایعی که از میلگرد برای استحکام و تقویت سازه استفاده میشود. محاسبه مقاومت کششی میلگرد بسیار مهم است زیرا آگاهی از مقاومت کششی یک میلگرد سبب می شود که تا مهندسین طراح از میلگردهای تقویتی و یا میلگرد های حرارتی برای تقویت بتن در ساختمان استفاده نمایند. دانستن مقاومت کششی میلگرد به چند دلیل در صنعت ساختمان سازی اهمیت دارد.</p> <p>میلگرد در ساختمان سازی در نقاط مختلف جهت تقویت بتن استفاده می شود. مقاومت تسلیم و مقاومت کششی در میلگرد مورد بررسی قرار میگیرد. مقاومت کششی که به آن مقاومت کششی تنش گسیختگی نیز میگویند از تقسیم حداکثر نیرو بر سطح مقطع اولیه به دست می آید. در بسیاری از اوقات میلگرد در برابر نیرو وارده کششی دچار تغییر شکل می شود. این تغییر شکل هنگامی که میلگرد در سقف یا دیواره بتنی <span id="Resistance"></span>وارد می شود، خطر و خرابی زیادی ایجاد می کند.</p> <p>شکشتن میلگرد در برابر تنش کششی در حوادثی از قبیل زلزله بسیار اتفاق می افتد. برای همین آگاهی از مقاومت میلگرد در برابر نیروهای طبیعی بسیار اهمیت دارد.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title=" رابطه تنش با کرنش" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/3-9.jpg" alt=" رابطه تنش با کرنش">تصویر شماره 2 - رابطه تنش با کرنش</p> <blockquote> <p>بیشتر بخوانید:&nbsp;بررسی انواع آهن آلات ساختمانی</p> </blockquote> <h2 id="content-value-3">مقاومت کششی انواع میلگرد</h2> <p>استاندارد های متفاوتی برای تولید میلگرد وجود دارد که این استاندارد ها در هر کشور و منطقه متفاوت است. مثلا در اروپا استاندارد DIN استفاده می شودزیرا این منطقه زلزله خیز نیست برای همین مقاومت کششی این استاندارد پایین&zwnj;تر است. اما در برخی از کشور ها مانند ژاپن که زلزله خیز است از استاندار هایی استفاده می کنند که مقاومت کششی بالاتری دارند. در کشور ایران تولید میلگرد اغلب بر اساس استاندارد روسی می باشد، در این استاندارد میلگرد ها به سه شکل ظاهری تقسیم میشوند:</p> <p><strong>میلگرد A1:</strong> سطح ظاهر این میلگرد ها صاف بوده و روی آن آج وجود ندارد. این میلگرد ها در آین نامه ها در دسته مقاومت استاندارد S240 &nbsp;شناخته می شود. به میلگرد A1 میلگرد نرم نیز می گویند و مقاومت کششی این میلگرد 3800 کیلوگرم بر متر مکعب است.</p> <p><strong>میلگرد A2:</strong> این میلگرد آجدار بوده و در گروه S340 قرار دارد و در مقایسه با میلگرد A1 دارای مقاومت کششی بیشتری هست. مقاومت کششی میلگرد A2 5000 کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب است.</p> <p><strong>میلگرد A3:</strong> این نوع میلگرد آجدار بوده اما شکل ظاهری آن با میلگرد A2 متفاوت است. شکل میلگرد A3 جناغی و یا هشتی بوده و مقاومت کششی این میلگرد از میلگرد A2 و A3 بیشت بوده است. میزان <span id="Computing"></span>مقاومت کششی این میلگرد 6000 کیلوگرم بر سانتی مت مکعب است. میلگرد A3 در آیئن نامه مقاومتی در رده S400 قرار دارد.</p> <p><strong>میلگرد A4:</strong> این میلگرد در رده مقاومتی S500 قرار دارد و نوع آج آن مرکب است. حداقل مقاومت کششی این میلگرد 6500 کیلوگرم بر سانتی&zwnj;متر مکعب است.</p> <blockquote> <p>بیشتر بخوانید:&nbsp;وال پست چیست</p> </blockquote> <h2 id="content-value-4">محاسبه مقاومت کششی میلگرد</h2> <p>وقتی که میزان مقاومت کششی یک میلگرد تعیین می شود، مشخص است که میلگرد بکار رفته در بتن تحت چه نیرویی می باشد و در نتیجه محاسبات ضروری برای تقویت و به&zwnj;کارگیری میلگرد با مقاومت بالاتر انجام می گردد. برای مشخص نمودن مقاومت کششی، میلگرد در آزمایشگاه تحت کشش های مختلفی قرار می گیرد. نحوه آزمایش به شرح زیر می باشد:</p> <ul> <li>نمونه طبق استاندارد برش داده می شود و نشانه گذاری می گردد، طول نشانه گذاری با کولیس اندازه گیری شده و L0 نام دارد.</li> <li>نمونه برش داده شده بین دو فک قرار می گیرد، یک فک ثابت و یک فک متحرک</li> <li>ابتدا ناظر در یک سرعت ثابت میلگرد را تحت کشش قرار می دهدو تا زمانی که میلگرد تغییر شکل یابد به طور دستی نیرو وارد میکند.</li> <li>بعد از اندازه گیری میزان تغییر طول، نیرو دستگاه به حالت اتوماتیک رفته تا میلگرد گسست شود.</li> <li>پس از گسست نمونه باز شده در راستای طول قطعه به یکدیگر چسبانده میشود.</li> <li>فاصله بین دو نشانه مجددا اندازه گیری می شود آن قطعه L نامیده میشود.</li> <li>طبق فرمول زیر ازدیاد طول یا کرنش بدست می آید.</li> </ul> <p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="ازدیاد طول " src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/-%D9%85%D8%AD%D8%A7%D8%B3%D8%A8%D9%87-%DA%A9%D8%B1%D9%86%D8%B4-300x161.jpg" alt="فرمول ازدیاد طول "></p> <ul> <li>برای بدست آوردن مقاومت کششی از قانون هوک استفاده می شود. طبق قانون هوک تنشی که مقاومت کششی میلگرد را محاسبه می کند از رایطه زیر بدست می آید:</li> </ul> <p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="فرمول قانون هوک" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/-%D9%85%D8%AD%D8%A7%D8%B3%D8%A8%D9%87-%D8%AA%D9%86%D8%B4-300x162.jpg" alt="قانون هوک و به دست آوردن مقاومت کششی "></p> <ul> <li>در این رابطه تنش محاسبه شده&nbsp; و E مدول الاستیسته است.</li> </ul> <p>هنگامی که میلگرد تحت تنش قرار میگیرد، نموداری توسط نرم افزارهایی که به ماشین آلات آزمایشگاهی متصل هستند با نام نمودار تنش کرنش رسم می شود. نقاطی در این نمودار بدست می آید که شامل:</p> <p><span id="test"></span>نقطه P که حد تناسب نام دارد و نمودار تنش کرنش تا آن نقطه خطی است. از شیب این خط می توان مقدار E را بر اساس قانون هوک محاسبه کرد. نقطه Y به نقطه تسلیم معروف است و از این نقطه به بعد میلگرد دچار تغییر کل شده و اگر نیرو برداشته شود میلگرد به شکل اولیه خود برنمی گردد. سرانجام با بدست آمدن مقدار مدول الاستیسته، عدد در رابطه فوق گذاشته و تنش نهایی بدست می آید.</p> <blockquote> <p>بیشتر بخوانید:&nbsp;مقدار میلگرد مصرفی برای ساختمان سازی</p> </blockquote> <h2 id="content-value-5">تست کشش میلگرد چیست؟</h2> <p>هدف از تست کشش میلگرد به دست آوردن مقاومت نهایی کشش است. در این تست نمودار تنش کرنش رسم می شود. در این تست، میلگرد تحت نیروی مشخص بین دو فک ماشین قرار گرفته و کشیده میشود. عملکرد این ماشین به این گونه می باشد که یکی از فک ها ثابت و دیگری متحرک می باشد. ماشین آلات آزمایشگاهی به یک نرم&zwnj;افزار وصل می شوند و نمودار تنش کرنش را رسم می نمایند. نقاطی که در این نمودار مشخص می شود در پیدا کردن مقاومت کششی به مهندسین طراح کمک می کند.</p> <p><img class="content-image" title=" تست کشش میلگرد" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/-%D8%AA%D9%86%D8%B4-%DA%A9%D8%B1%D9%86%D8%B4-1030x579.jpg" alt=" تست کشش میلگرد"></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 3 - تست کشش میلگرد</p> <h3 id="content-value-6">نقطه A حد تناسب</h3> <p>اولین نقطه روی منحنی نقطه A است که حد تناسب را نشان می دهد.تا قبل از رسیدن به نقطه A تنش و کرنش با هم تناسب دارند و رابطه خطی است یعنی هرچه تنش زیاد شود کرنش نیز افزایشی می شود.</p> <h3 id="content-value-7">نقطه B تسلیم</h3> <p>بعد از نقطه اول که تنش و کرنش در رابطه خطی قرار دارند در نقطه تسلیم فلز دچار تغییر شکل می شود. اما این تغییر شکل دائمی نیست و در صورت توقف نیرو شکل به حالت اولیه بر می گردد.</p> <h3 id="content-value-8">نقطه D مقاومت نهایی</h3> <p>با افزایش تنش بعد از نقطه تسلیم فلز باریک می شود. این باریک شدن با تغییر کل ساختار کریستال فلز اغاز می شود. هر عنصری در برابر تغییر شکل مقاومت میکند این مقاومت سرانجان در یک نقطه به پایان می رسد و آن نقطه مقاومت نهایی است.</p> <h3 id="content-value-9">نقطه E مقاومت شکست</h3> <p>سرانجام بعد از مقاومت نهایی فلز دچار شکست می شود، این نقطه آخرین نقطه رسم شده بر نمودار تنش کرنش است.</p> <p><span id="table"></span>هنگامی که بروی یک میلگرد تست کشش انجام می گیرد، با تعیین نقاط، مشخص می شود عناصر در چه مرحله ای دچار تغییرات می شوند و میتوانیم محاسبه کینم میلگرد بکار رفته در یک ساختمان تحت چه نیرویی دچار چه تغییری میشود.</p> <blockquote> <p>بیشتر بدانید:&nbsp;جدول وزن میلگرد</p> </blockquote> <h2 id="content-value-10">جدول مقاومت کششی میلگرد</h2> <p>در این جدول قطر میلگرد، نیرویی که میلگرد تحت بار دارد و یا دمایی که در آن میلگرد از خود مقاومت نشان می دهد بیان میشود.</p> <h3 id="content-value-11">مقاومت کششی میلگرد با استاندارد ASTM</h3> <table style="margin-left: auto; margin-right: auto;" border="2"> <tbody> <tr> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>درصد ازدیاد طول</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>مقاومت نهایی</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>نقطه تسلیم</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>گرید</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>قطر میگرد</p> </td> </tr> <tr> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>21.64</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>413</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>271</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>35.24</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>6</p> </td> </tr> <tr> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>20.51</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>402</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>274</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>35.24</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>8</p> </td> </tr> <tr> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>17.5</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>672</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>520</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>60.40</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>12</p> </td> </tr> <tr> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>18.75</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>623</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>485</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>60.40</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>16</p> </td> </tr> </tbody> </table> <p>&nbsp;</p> <h3 id="content-value-12">جدول تاثیر دما بر مقاومت کششی میلگرد با قطر 16 میلی&zwnj;متر</h3> <table style="margin-left: auto; margin-right: auto;" border="2"> <tbody> <tr> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>مدول الاستیسته</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>درصد ازدیاد طول</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>نقطه تسلیم</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>مقاومت کششی</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>دما</p> </td> </tr> <tr> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>217.6</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>20.94</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>582.6</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>692.4</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>100</p> </td> </tr> <tr> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>216.3</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>21.93</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>580.3</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>695.7</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>300</p> </td> </tr> <tr> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>214.2</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>21.06</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>579.3</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>689.1</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>500</p> </td> </tr> <tr> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>150.9</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>33.34</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>355.5</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>511.6</p> </td> <td style="text-align: center;" width="128"> <p>900</p> </td> </tr> </tbody> </table> <p>&nbsp;</p>