وزن میلگرد و نقش آن در انتخاب مصالح ساختمانی استاندارد

وزن میلگرد شاید در ابتدا چندان مهم به نظر نرسد، اما اگر کاربرد گسترده آن در پروژه و میزان استفاده از آن را برآورد کنیم و هزینه‌های حمل و نقل را به آن اضافه کنیم، خواهیم دید که با یک معیار مهم که می تواند پروژه را با چالش مواجه کند روبرو هستیم. در این مقاله قصد داریم در مورد اینکه وزن میلگرد تا چه اندازه می تواند در یک پروژه تاثیر بگذارد و باید چه جنبه‌هایی از ان را در نظر داشته باشیم با هم صحبت کنیم. بهترین کار برای این منظور بررسی نحوه محاسبه وزن میلگرد و شناخت آن در سایز‌های مختلف است.

وزن میلگرد چطور محاسبه می شود؟

وزن میلگرد به عنوان یک شاخص مهم در کیفیت و استاندارد بودن این پروفیل شناخته می شود و با توجه به قطر میلگرد و نوع آجی که دارد دارای یک استاندارد ثابت جهانی است. البته این به این معنی نیست که هر میلگردی که به دست ما می رسد الزاما این استاندارد را ندراد و این مسئولیت پیمانکاران و مهندسان است که وزن آن را کنترل کنند و از این موضوع مطمئن شوند. محاسبه وزن میلگرد یک فرمول ساده دارد که در آن مساحت سطح مقطع میلگرد در چگالی وزنی آن (که برابر با 7.85 گرم بر سانتی متر مربع است) ضرب شده و تقسیم بر 1000 می شود:

حاصل این فرمول عددی است که وزن یک متر از میلگرد را به ما می دهد و با ضرب کردن آن در واحد طول، که معمولا شاخه‌های 12 متری هستند، می توانیم وزن آن را بدست آوریم. بعد از بدست آوردن این وزن و مقایسه آن با جدول اشتال می توانیم بفهمیم که میلگرد ما چقدر نزدیک به استاندارد است. عموما میلگرد ما دو حالت خواهد داشت: سبک یا سنگین؛ میلگرد‌های سبک میلگرد‌هایی هستند که وزن آنها از جدول اشتال پایین تر است و میلگرد‌های سنگین وزنی مطابق با این جدول دارند. شما بسته به کاربردی که برای این میلگرد مد نظر دارید، می توانید وزن میلگردی که در پروژه استفاده می کنید را سبک یا سنگین در نظر بگیرید.

جدول زیر می تواند معیار‌های مقایسه ای خوبی برای این منظور در اختیار شما قرار دهد:

استانداردهای وزن میلگرد در ایران و جهان

میلگرد‌ها بر اساس یک سری استاندارد‌ها ساخته می شوند که می تواند توسط قوانین کشور‌های مختلف برای یکپارچه سازی مصالح و تضمین استحکام و امنیت پروژه ارائه شده باشند. استاندارد بودن یک میلگرد به معنای استفاده از فولاد با چگالی مشخص، و همینطور رعایت دقیق قطر اسمی میلگرد در فرآیند تولید می باشد. کنترل استاندارد در زمان خرید میلگرد از موارد مهمی است که باید برای پروژه خود در نظر داشته باشید. هر کارخانه ای وظیفه دارد استاندارد و اطلاعات فنی محصول خود را در اختیار مشتریان قرار داده و محصول خود را تضمین کند. مهمترین استاندارد‌هایی که در وزن میلگرد تاثیر دارند، از این قرارند:

• استاندارد ملی ایران: این استاندارد که با نام ISIRI 3132 نیز شناخته می شود، مشخصات میلگرد‌های فولادی شامل قطر، وزن و نوع فولاد را تعریف می کند. این استاندارد 4 گرید A1، A2، A3 و A4 را ارائه می دهد که با بالاتر رفتن شماره گرید، مقاومت و وزن آن نیز افزایش پیدا می کند.
• استاندارد BS 4449: این استاندارد مربوط به بریتانیا بوده و به عنوان یکی از مهمترین معیار‌ها برای بررسی قطر، مقاومت، شکل آج و وزن میلگرد در پروژه‌های بین المللی و مواردی که نیاز به گرفتن استاندارد‌های جهانی باشد کاربرد دارد.
• استاندارد DIN 488: این استاندارد توسط آلمان ارائه شده و ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی میلگرد را ارائه می دهد. هر چند کاربرد این استاندارد در کشور‌های اروپایی بیشتر است، اما تولید کنندگان ایرانی مانند فولاد نیشابور، میانه و راد همدان نیز آن را ارائه می دهند.

• استاندارد‌های ASTM: این استاندارد در دو نسخه A706 و A765 برای میلگرد وجود دارد که توسط سازمان استاندارد ملی آمریکا ارائه شده است. این دو استاندارد تمرکز خود را بر مشخصات فیزیکی، ترکیبات شیمیایی و مقاومت کششی گذاشته و برای پروژه‌های ضد زلزله بسیار مهم‌اند و محصولات ذوب آهن اصفهان می توانند این استاندارد‌ها را نیز پاس کنند.
• استاندارد بین المللی ISO 6935: این استاندارد که توسط سازمان بین المللی استاندارد ارائه می شود، مشخصاتی مثل قطر و وزن میلگرد‌ها را برای استفاده در بتن مسلح را تعیین می کند و با هدف ارائه هماهنگی بین تولید کنندگان ارائه شده است.

نقش وزن میلگرد برای طراحی سازه های بتنی چیست!؟

تا به اینجا فاکتور‌هایی که در مورد وزن میلگرد وجود دارند و تعیین می کنند میلگرد‌های ما سبک یا سنگین باشند را بررسی کردیم؛ اما کاربرد اصلی این استاندارد‌ها و اصول و قواعد در کجاست!؟ در این خصوص باید گفت وزن میلگرد معیاری بسیار مهم برای طراحی و اجرای سازه‌های بتنی است. مغایرت وزن میلگرد با آنچه مهندسان در یک پروژه در نظر گرفته اند باعث می شود که تمامی تحلیل‌ها برای مقاومت نهایی بتن مسلح به هم ریخته و خیلی از معیار‌ها دستخوش تغییر شوند. مهمترین مواردی که در این خصوص می توان معرفی کرد، به این صورت هستند:

• تاثیر در محاسبه بار مرده: وزن میلگرد بخشی از بار مرده ساختمان خواهد بود؛ اگر میلگرد‌ها سنگین تر از استاندارد باشند، این بار افزایش داشته و نیاز به طراحی مقاطع قوی تر خواهند بود. از طرفی در صورت سبک تر بودن وزن میلگرد‌ها با ضعف سازه روبرو خواهیم شد.
• تاثیر در مقاومت سازه: میلگرد اصلی‌ترین عامل ایجاد مقاومت کششی در بتن است. زمانی که وزن میلگرد با جدول اشتال همخوانی داشته باشد، می توانیم انتظار داشته باشیم که سازه ما به درستی نیرو‌های وارد شده را تحمل کند.
• ایمنی در برابر زلزله: میلگرد‌ها نقش مهمی در افزایش شکل پذیری سازه در زمان زلزله دارند. میلگرد با وزن استاندارد قابلیت جذب انرژی بیشتری را داشته و مانع از شکست ناگهانی مقاطع می شود. در حالی که میلگرد‌های غیر استاندارد کارگاهی یا حتی میلگرد‌های سبک این خاصیت را نداشته و احتمال خرابی شدید در زلزله را افزایش می دهند.
• تاثیر در برابر نیروهای جانبی: مقاومت در برابر نیروهای جانبی مانند باد و فشار خاک بر دیوار‌ها و فونداسیون یکی دیگر از نیازمندی‌های سازه است. استفاده از میلگرد با وزن دقیق و استاندارد می تواند توان مقابله سازه در برابر این نیروها را تضمین کند. در غیر اینصورت سازه ما پایداری لازم در برابر این نیرو‌ها را نخواهد داشت.

اهمیت وزن میلگرد در برآورد هزینه و خرید مصالح

جدا از جنبه‌های تخصصی و محاسباتی، وزن میلگرد یک فاکتور مهم در تعیین هزینه کلی پروژه به حساب می آید و در صورتی که یک خرید هوشمندانه و حساب شده نداشته باشید، رقم فاکتور‌های شما می تواند به اندازه ای بالا برود که کل پروژه را مشکل مواجه کند. به طور کلی می توان فاکتور‌های تاثیر وزن در هزینه‌ها را این موارد دانست:

• تاثیر در قیمت نهایی پروژه: به ساده‌ترین شکل ممکن باید گفت میلگرد سنگین تر به معنای هزینه بیشتر خواهد بود و در صورتی که شما یک پروژه سبک داشته باشید، اصلا نیازی به پرداخت این هزینه‌ها نخواهید داشت.
• برآورد دقیق میزان خرید: دانستن وزن دقیق کمک می کند که حجم سفارش را به دقت تعیین کنید و از خرید مجدد، یا همینطور اضافه آمدن میلگرد‌های خریداری شده جلوگیری شود.
• مدیریت حمل و نقل: هر چه وزن میلگرد بیشتر باشد، هزینه‌های حمل و نقل آن بالاتر می رود. در این مورد تعیین وزن دقیق و همینطور انتخاب کارخانه نزدیک به محل پروژه تاثیر بسیار بالایی دارد.
• تفاوت در قیمت گذاری و بازار آهن آلات: در بازار آهن عمدتا میلگرد‌ها بر اساس وزن اسمی یا استاندارد قیمت گذاری می شوند، اما در زمان تحویل و حمل و نقل متوجه خواهید شد که اختلاف‌هایی وجود دارد. کنترل وزن با حساسیت بیشتر و خرید از بنگاه‌های معتبر به رفع این مشکل کمک شایانی می کند.
• برآورد مالی در قرارداد ها: خیلی از قراردادهای پیمانکاری بر اساس وزن میلگرد تنظیم می شوند. درک وزن دقیق میلگرد مورد نیاز و پیدا کردن آن می تواند از اختلافات مالی و حقوقی در آینده جلوگیری کند.

روش اصولی کنترل وزن میلگرد در زمان خرید

با توجه به همه مواردی که تا به اینجا گفته شد، کنترل وزن میلگرد یک موضوع اساسی است که باید به آن توجه شود و همانطور که دیدیم ریزه کاری‌های زیادی هم دارد! اما چطور می توانیم مامی این موارد را کنترل کنیم و چیزی را از قلم نیندازیم!؟ هر پیمانکاری در این خصوص روش خاص خود را دارند ولی یکی از روش‌هایی که می تواند به شما کمک کند و همه جنبه‌ها را در نظر می گیرید، دنبال کردن این دستورالعمل است:

1. وزن میلگرد‌های مد نظر خود را از روی جدول اشتال به صورت دقیق پیدا کنید؛
2. در زمان خرید علامت کارخانه را در انتهای میلگرد کنترل کرده (مثلا نشان ESCO برای ذوب آهن اصفهان) و اصالت کالا را کنترل کنید؛
3. به سراغ شناسنامه فنی ارائه شده توسط کارخانه رفته و وزن میلگرد‌ها را از روی آن کنترل کنید؛
4. احتمال خطا در تولید را نیز در نظر گفته و با وزن کشی تصادفی، خودتان یک بار وزن برخی از شاخه‌ها را کنترل کنید؛
5. اندازه گیری قطر میلگرد‌ها را برای این شاخه‌ها نیز انجام داده و کنترل کنید که با استاندارد یکسان باشد؛
6. در صورتی که پروژه شما حساس و مهم است، تست‌های آزمایشگاهی و نمونه برداری را نیز انجام دهید؛
7. خرید خود را از مراکز و بنگاه‌های معتبر انجام دهید و ارتباط خود را با کارشناسان فروش حفظ کنید؛

نتیجه گیری

وزن میلگرد به عنوان یک عامل مهم در طراحی و اجرای پروژه‌های ساختمانی نقش دارد که نقش بسیار پر رنگی در پروژه‌های ساخت و ساز دارد. در واقع تداخل در وزن میلگرد می تواند روی مواردی مانند بار مرده پروژه، مقاومت سازه، ایمنی در برابر زلزله و نیروهای جانبی وارده بر بنا تاثیر داشته باشد. علاوه بر این وزن میلگرد می تواند روی هزینه نهایی پروژه نیز تاثیراتی را بگذارد. پس بهتر است قبل از اینکه بخواهید برای خرید آن اقدام کنید، یک برآورد کامل از نیاز خود داشته باشید و با کمک دستورالعمل ارائه شده در بالا پیش بروید تا از این نظر دچار مشکل نشوید.