مقاومت کششی میلگرد + نمودار و جدول مقایسه 

مقاومت کششی میلگرد چیست؟

مقاومت کششی میلگرد به‌معنای حداکثر نیرویی است که یک میلگرد می‌تواند بدون شکستگی تحمل کند. این ویژگی یکی از حیاتی‌ترین مشخصات مکانیکی میلگرد است و نقش مستقیمی در ایمنی، دوام و عملکرد سازه‌های بتنی دارد.
در واقع زمانی که نیروهای کششی به بتن وارد می‌شوند، میلگرد با تحمل این نیروها از ترک‌خوردگی یا شکست سازه جلوگیری می‌کند.

در علم فیزیک، مقاومت کششی به عنوان «توانایی ماده برای مقابله با نیروهای کششی تا قبل از شکست» تعریف می‌شود. اگر نیروی واردشده از این حد فراتر رود، میلگرد دچار تغییر شکل پلاستیکی یا شکست نهایی می‌شود. بنابراین، در طراحی سازه‌ها باید از میلگردهایی استفاده کرد که متناسب با بار مرده، بار زنده و شرایط جغرافیایی منطقه باشند.

اهمیت مقاومت کششی میلگرد در سازه‌ها

اهمیت این ویژگی در ساختمان‌سازی به‌اندازه‌ای است که در آیین‌نامه‌های ملی و بین‌المللی، حداقل مقاومت کششی مجاز برای هر گرید میلگرد تعیین شده است.
در سازه‌های مقاوم در برابر زلزله، استفاده از میلگرد با مقاومت کششی بالا می‌تواند جان انسان‌ها و سرمایه‌های اقتصادی را حفظ کند.

در شرایط خاص مانند مناطق زلزله‌خیز یا سازه‌های مرتفع، انتخاب میلگرد مناسب می‌تواند مانع بروز شکست‌های فاجعه‌بار شود. در چنین پروژه‌هایی، میلگردهای با گرید بالاتر مانند A4 یا S500 پیشنهاد می‌شوند.

قیمت خاموت  به نوع میلگرد، سایز و نوسانات بازار آهن بستگی دارد. برای اطلاع از قیمت  خاموت در اصفهان و خرید مطمئن، سایت آرادآهن را مشاهده کنید.

مقایسه مقاومت کششی انواع میلگرد

در ایران، میلگردها طبق استاندارد روسی و بر اساس نوع آج و ترکیب فولادی در چهار گرید اصلی تولید می‌شوند:

🔹 هرچه عدد گرید بیشتر باشد، میلگرد سخت‌تر و مقاومت کششی آن بالاتر است.
🔹 میلگردهای A4 به دلیل مقاومت و دوام زیاد، برای پروژه‌های بزرگ صنعتی و سازه‌های مرتفع ایده‌آل‌اند.

چگونه مقاومت کششی میلگرد اندازه‌گیری می‌شود؟

برای تعیین مقاومت کششی میلگرد، از آزمایش تخصصی تست کشش (Tensile Test) در آزمایشگاه استفاده می‌شود. مراحل انجام آن عبارت‌اند از:

1. برش نمونه استاندارد با طولی حدود ۵ تا ۱۰ برابر قطر میلگرد
2. علامت‌گذاری طول اولیه (L₀) با کولیس دقیق
3. قرار دادن میلگرد در دستگاه تست کشش و تنظیم فشار هوا
4. اعمال نیروی کششی تدریجی تا لحظه‌ی شکست
5. اندازه‌گیری طول نهایی (L) پس از شکست
6. محاسبه کرنش و تنش با استفاده از فرمول:
   [σ = F / A₀]
   که در آن ( σ ) مقاومت کششی، ( F ) نیروی وارده و ( A₀ ) سطح مقطع اولیه میلگرد است.

نکته: دستگاه‌های مدرن تست کشش، به نرم‌افزارهای تحلیل مجهز هستند که نمودار تنش–کرنش را به‌صورت زنده نمایش می‌دهند.

نمودار تنش – کرنش میلگرد

در نمودار تنش–کرنش، سه ناحیه‌ی اصلی قابل‌مشاهده است:

• ناحیه الاستیک: تغییر شکل موقت است و با برداشتن نیرو، میلگرد به حالت اولیه برمی‌گردد.
• ناحیه تسلیم: میلگرد شروع به تغییر شکل دائمی می‌کند.
• ناحیه شکست: نیرو از حد مجاز فراتر رفته و میلگرد از هم گسیخته می‌شود.

این نمودار برای تحلیل رفتار مصالح در طراحی سازه بسیار کاربرد دارد.

عوامل مؤثر بر مقاومت کششی میلگرد

1. ترکیب شیمیایی فولاد

   درصد کربن، منگنز و سیلیسیم تأثیر مستقیم بر سختی و استحکام دارند.

2. فرآیند تولید

   میلگردهای تولیدشده با روش ترمومکانیکی (TMT) مقاومت بالاتری نسبت به میلگردهای معمولی دارند.

3. عملیات حرارتی و نورد نهایی

   کنترل دقیق دما در نورد گرم باعث بهبود ساختار کریستالی و افزایش مقاومت کششی می‌شود.

4. شرایط نگهداری

   زنگ‌زدگی و رطوبت انبار موجب افت کیفیت و کاهش استحکام کششی میلگرد می‌شود.

استانداردهای بین‌المللی مقاومت کششی میلگرد

میلگردها در جهان طبق استانداردهای زیر تولید می‌شوند:

• ASTM (آمریکا): A615 و A706
• DIN (آلمان): BSt500
• BS (انگلستان): 4449
• IS (هند): 1786

در ایران معمولاً از استاندارد روسی GOST 5781 استفاده می‌شود که با شرایط زلزله‌خیز کشور سازگارتر است.

میلگردها از نظر مقاومت کششی به چند گروه تقسیم می‌شوند؟

در دسته‌بندی مهندسی، میلگردها بر اساس حداقل مقاومت تسلیم به چهار گروه تقسیم می‌شوند:

• S220: نرم و کم‌مقاومت، برای کارهای سبک
• S300: نیمه‌نرم، مناسب خاموت
• S400: سخت، پرکاربرد در فونداسیون
• S500: فوق‌سخت، مناسب برج‌ها و پل‌ها

نقش مقاومت کششی در ایمنی ساختمان‌ها

اگر میلگرد به کار رفته در سازه دارای مقاومت کششی ناکافی باشد، در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله یا باد شدید به‌سرعت دچار شکست می‌شود. این مسئله می‌تواند منجر به فروریزش ستون‌ها و تیرها گردد.
در مقابل، انتخاب صحیح میلگرد با استحکام بالا موجب افزایش عمر مفید سازه تا چند دهه خواهد شد.

برای مثال، در سازه‌های بتنی بلندمرتبه، استفاده از میلگرد گرید A4 (S500) باعث می‌شود وزن کلی کاهش یابد اما مقاومت سازه افزایش پیدا کند.

برای اطلاع از شرایط خرید اقساطی انواع مقاطع فولادی،به صفحه فروش اعتباری محصولات فولادی
مراجعه کنید تا بتوانید هزینه‌ی پروژه‌ی خود را به‌صورت مرحله‌ای مدیریت نمایید.

تاثیر دما بر مقاومت کششی میلگرد

جدول زیر نشان می‌دهد که افزایش دما چگونه مقاومت میلگرد را کاهش می‌دهد:

این داده‌ها نشان می‌دهد که در دمای بیش از ۵۰۰ درجه، میلگرد خاصیت ارتجاعی خود را از دست می‌دهد و باید از پوشش‌های مقاوم به حرارت استفاده شود.

جمع‌بندی

مقاومت کششی میلگرد یکی از مهم‌ترین پارامترهای تعیین‌کننده در کیفیت سازه است.
در هنگام خرید میلگرد باید علاوه بر قیمت، به استاندارد تولید، گرید و شرایط پروژه نیز توجه کرد.
میلگردهای تولیدشده با روش‌های نوین مانند TMT یا QST، مقاومت بالاتری داشته و برای پروژه‌های بزرگ توصیه می‌شوند.

در نهایت، همکاری با تأمین‌کنندگان معتبر و انجام تست‌های کنترل کیفیت در هنگام خرید، کلید اطمینان از دوام سازه و کاهش خسارت‌های احتمالی است.

❓ پرسش‌های متداول

1. مقاومت کششی میلگرد چیست و چرا اهمیت دارد؟
مقداری از نیرو است که میلگرد قبل از شکست تحمل می‌کند. این ویژگی برای تضمین ایمنی و دوام سازه‌ها حیاتی است.

2. چگونه می‌توان مقاومت کششی میلگرد را محاسبه کرد؟
با استفاده از آزمایش کشش در آزمایشگاه و فرمول (σ = F/A₀) محاسبه می‌شود.

3. میلگردهای مختلف از نظر مقاومت کششی چه تفاوتی دارند؟
میلگرد A1 نرم‌تر و میلگرد A4 سخت‌تر و مقاوم‌تر است. هرچه عدد گرید بیشتر، مقاومت بالاتر.

4. آیا دما بر مقاومت میلگرد تأثیر دارد؟
بله، در دمای بالا مقاومت کاهش یافته و احتمال تغییر شکل بیشتر می‌شود.

5. برای سازه‌های زلزله‌خیز کدام میلگرد مناسب‌تر است؟
میلگردهای گرید A3 یا A4 با مقاومت بالا، بهترین گزینه برای مناطق زلزله‌خیز هستند.