مقاومت کششی و مقاومت تسلیم میلگرد از جمله فاکتورهای اساسی هستند که بر کیفیت و طول عمر سازه‌ها تأثیر می‌گذارند. در آهن وان یکی از آزمونهای مهم برای ارزیابی این ویژگی‌ها، آزمون کشش است.
نتایج این آزمون‌ها به انتخاب مقطع مناسب فولادی برای سازه کمک میکنند. همچنین، میزان مقاومت کششی تأثیر مستقیمی بر قیمت و خرید میلگرد دارد و با افزایش آن، قیمت نیز افزایش می‌یابد.
فهرست محتوا
مقاومت کششی میلگرد
مقاومت کششی میلگرد، توانایی مقابله با نیروهای کششی است که به آن اعمال میشود، به عبارت دیگر، مقاومتی که میلگرد در برابر کشش نشان می‌دهد. این ویژگی برای سازه‌ها بسیار اهمیت دارد، زیرا مقاومت کششی میلگرد مستقیماً به کیفیت و استحکام سازه‌ها و سازه‌های فولادی تأثیر می‌گذارد.
واحد اندازهگیری مقاومت کششی میلگرد، کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع یا نیوتن بر متر مربع است. این عدد نشاندهنده شکنندگی قطعه است. دو اصطلاح دیگر برای توصیف تحمل‌پذیری میلگرد، تاو کششی (Tensile strength) و استحکام کششی هستند. مقاومت کششی هر میلگرد به وسیله عملیاتی مانند آلیاژکاری، عملیات حرارتی یا سردکاری قابل افزایش است.
مقاومت تسلیمی میلگرد
مقاومت تسلیمی میلگرد، نقطه‌ای است که میلگرد به دلیل اعمال فشار، انعطاف پذیری خود را از دست می‌دهد و شروع به تغییر شکل دائمی می‌کند. این مقدار بیانگر فشاری است که میلگرد قبل از ورود به فرایند تغییر شکل دائمی، توانایی بازگشت به شکل اولیه خود را دارد.
در واقع مقاومت تسلیمی به مقاومتی اطلاق میشود که میلگرد قادر به تحمل تغییر شکل باشد. این مقدار با انعطاف پذیری میلگرد رابطه معکوس دارد.
محاسبه مقاومت کششی میلگرد
محاسبه مقاومت کششی میلگرد معمولاً به وسیله آزمونهای آزمایشگاهی انجام میشود. این آزمون‌ها شامل آزمون کشش است که در آن نمونه‌هایی از میلگرد در شرایط خاصی به تنش قرار داده میشوند و مقدار تغییر شکل و نیروی کششی ثبت میشود. سپس مقاومت کششی با استفاده از فرمولها و روشهای مختلف محاسبه میشود، که معمولا به صورت نیوتن بر میلیمتر مربع یا مگاپاسکال اعلام میشود.
تولیدکنندگان برای ارزیابی مقاومت کششی قطعات ساخته‌شده، از تست‌های کشش و تنش تسلیم بر روی محصولات خود استفاده میکنند. نتایج این تست‌ها از جمله عوامل اساسی در تعیین کیفیت محصول محسوب میشوند. برای انجام آزمایش میلگرد، از انواع مختلف دستگاه‌ها مانند دستگاه ثبات و نیروسنج استفاده میشود. دستگاه مورد اشاره به یک کامپیوتر متصل است که پس از انجام تست، یک نمودار به نام منحنی تنش-کرنش را نشان می‌دهد. با توجه به چند نقطه ویژه روی این نمودار، میتوان مقادیر مختلفی از مقاومت کششی، نقطه شکست، و نقطه تسلیم را مشخص کرد.
در ابتدا، دو نقطه روی قطعه مورد آزمون علامت‌گذاری میشود. حداقل فاصله بین این دو نقطه باید پنج برابر قطر قطعه باشد. سپس دستگاه روشن شده و فشار آن به مقدار ۶ تا ۸ بار تنظیم میشود. در مرحله بعد، نقاط علامت‌گذاری شده به داخل فک‌های دستگاه قرار داده میشوند و تست تا زمان شکستن قطعه ادامه می‌یابد.
جدول مقاومت کششی میلگرد
به طور کلی، جدول مقاومت کششی میلگرد به عنوان یک منبع اطلاعاتی است که برای مهندسان، سازندگان و استفاده‌کنندگان در صنعت ساختمانی و صنایع مختلف ارائه میشود. این جدول شامل دو ستون اصلی است:
- قطر (میلیمتر): این ستون مقادیر مختلف قطرهای میلگردها را نشان می‌دهد. قطر میلگردها یکی از معیارهای مهم برای انتخاب میلگرد است و بر اساس نیازهای سازه و استفاده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- مقاومت کششی (پاسکال): این ستون مقادیر مقاومت کششی میلگردها را بر حسب واحد پاسکال نشان می‌دهد. مقاومت کششی یکی از ویژگی‌های مهم میلگردهاست که نشاندهنده قدرت آنها در مقابل فشار و کشش است. این مقدار تاثیر مستقیمی بر عملکرد و استفاده از میلگردها در سازه‌ها و سایر برنامه‌های مختلف دارد.
این جدول برای انتخاب میلگردهای مناسب برای استفاده در پروژه‌های مختلف، از جمله ساختمانی، عمرانی، خودروسازی و صنایع دیگر استفاده میشود.
شاید برای شما جالب باشد: خرید هاش
استانداردهای مقاومت کششی میلگرد
مقاومت کششی میلگردها معمولاً با استانداردهای مختلفی مانند استانداردهای ASTM، AISI، DIN و BS مشخص میشود. به عنوان مثال:
- ASTM A615/A615M: این استاندارد برای میلگردهای فولادی کششی با تقاضای متوسط مورد استفاده قرار می‌گیرد. معمولاً برای ساختمان‌های بتنی استفاده میشود.
- ASTM A706/A706M: این استاندارد برای میلگردهای فولادی کششی با تقاضای بالا برای ساختمان‌های بتنی مهم مانند مواردی که نیاز به مقاومت بالای لرزه‌ای دارند، استفاده میشود.
- AISI/SAE 4140: این استاندارد برای میلگردهای فولادی آلیاژی با مقاومت کششی بالا و استحکام در برابر خستگی مناسب استفاده میشود، به خصوص در برنامه‌هایی که نیاز به مقاومت و استحکام بالا دارند.
- DIN 488: این استاندارد برای میلگردهای فولادی کششی با استحکام بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- BS 4449: این استاندارد برای میلگردهای فولادی کششی با تقاضای متوسط و بالا برای استفاده در ساختمان‌های بتنی استفاده میشود.
هر استاندارد دارای مشخصات خاص خود است که شامل مقادیر مقاومت کششی، انعطاف‌پذیری، و سایر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی میلگردها است.
مقاومت کششی انواع میلگرد
مقاومت کششی میلگردها به طور کلی به وابستگی از جنس و فرآیند تولید آنها، متفاوت است. اینجا میتوانید مقاومت کششی برخی از انواع میلگردها را ببینید:
- میلگرد فولادی عادی (میلگرد معمولی): میلگردهای فولادی عادی به طور معمول مقاومت کششی حدود 250 تا 400 مگاپاسکال دارند.
- میلگرد فولادی آلیاژی: میلگردهای فولادی آلیاژی معمولاً مقاومت کششی بالاتری نسبت به میلگردهای فولادی عادی دارند، با مقادیر معمولی در محدوده 500 تا 800 مگاپاسکال.
- میلگرد فولادی ضد زنگ: این نوع میلگردها برای موادی که در معرض شرایط زنگ‌زدگی قرار می‌گیرند، استفاده میشوند. مقاومت کششی آنها ممکن است بین 500 تا 1000 مگاپاسکال باشد، به وابستگی از نوع و آلیاژ استفاده شده.
- میلگرد آلومینیوم: میلگردهای آلومینیوم معمولاً مقاومت کششی میان 100 تا 300 مگاپاسکال دارند.
- میلگرد مسی: میلگردهای مسی معمولاً مقاومت کششی میان 200 تا 400 مگاپاسکال دارند.
- میلگرد تیتانیوم: میلگردهای تیتانیوم معمولاً مقاومت کششی بالایی دارند، ممکن است بین 800 تا 1000 مگاپاسکال باشد.
مقاومت کششی میلگردها می‌تواند با توجه به شرایط فرآیند تولید، آلیاژ، و استانداردهای مختلف متفاوت باشد.
مقاومت کششی گریدهای مختلف میلگرد فولادی
میلگردهای فولادی معمولاً با گریدهای مختلفی که بر اساس مقاومت کششی آنها تعیین میشود، دسته‌بندی میشوند. اینجا چند گرید رایج میلگردهای فولادی و مقاومت کششی متناظر آنها آورده شده است:
- گرید ۲۰: میلگردهای گرید ۲۰ معمولاً مقاومت کششی حدود ۲۰۰ مگاپاسکال دارند.
- گرید ۳۰: میلگردهای گرید ۳۰ معمولاً مقاومت کششی حدود ۳۰۰ مگاپاسکال دارند.
- گرید ۴۰: میلگردهای گرید ۴۰ معمولاً مقاومت کششی حدود ۴۰۰ مگاپاسکال دارند.
- گرید ۵۰: میلگردهای گرید ۵۰ معمولاً مقاومت کششی حدود ۵۰۰ مگاپاسکال دارند.
- گرید ۶۰: میلگردهای گرید ۶۰ معمولاً مقاومت کششی حدود ۶۰۰ مگاپاسکال دارند.
- گرید ۷۰: میلگردهای گرید ۷۰ معمولاً مقاومت کششی حدود ۷۰۰ مگاپاسکال دارند.
- گرید ۸۰: میلگردهای گرید ۸۰ معمولاً مقاومت کششی حدود ۸۰۰ مگاپاسکال دارند.
این گریدها معمولاً بر اساس استانداردها و نیازهای مختلف صنایع و ساختمان‌ها تعیین میشوند.
مقاومت کششی گریدهای مختلف میلگرد فولادی بر استاندارد روسی GOST 5781
در کشور ما، یکی از روشهای ساخت میلگرد استفاده از استاندارد روسی GOST 5781 است. این استاندارد میلگردها را به چهار دسته A1، A2، A3 و A4 تقسیم می‌کند، که A1 برای میلگرد ساده و سایر دسته‌ها برای انواع آجدار می‌باشند.
بله، متن اصلاح شده به این صورت است:
گروه A1: این نوع محصول جزو انواع ساده و با سطح صاف است. مقاومت کششی آن کمتر از گروه‌های دیگر است و تغییر شکل نسبی آن حدود 25 درصد است، که در فرآیندهای جوشکاری و آهنگری استفاده میشود.
گروه A2: این نوع قطعه به صورت آجدار تولید میشود و تغییر شکل نسبی آن در زمان گسیختگی حدوداً 19 درصد است. این قطعه به عنوان میلگرد نیمه‌خشک و نیمه‌نرم شناخته میشود و بیشتر برای عملیات خاموت زنی استفاده میشود، در حالی که در جوشکاری کاربرد معمولی ندارد.
گروه A3: این گروه از محصولات برخوردار از بیشترین مقاومت کششی است و به دلیل این مقاومت بالا، از پرمصرف‌ترین قطعات بازار به شمار می‌آید. این محصول تغییر شکل نسبی حدود 14 درصد را داراست و به عنوان میلگرد خشک شناخته میشود. دقت شود که این قطعه برای جوشکاری و تغییر شکل‌های فراوان مناسب نیست و بیشتر برای ساختمان‌سازی و عملیات سویل صنعتی استفاده میشود.
ضرورت تست کشش میلگرد
تست مقاومت کششی میلگرد یکی از مهمترین آزمون‌ها در صنعت ساختمانی و ساخت و ساز است. این تست به ما اطلاعاتی درباره قدرت و استحکام میلگرد در مقابل نیروی کششی می‌دهد. اطلاعات حاصل از این تست برای طراحان و مهندسان بسیار حیاتی است تا از انتخاب مواد مناسب برای پروژه‌ها و اجرای کارها با اطمینان بیشتری برخوردار شوند.
عوامل تاثیرگذار بر مقاومت کششی و تسلیمی میلگرد
عوامل مختلفی می‌توانند بر مقاومت کششی و تسلیمی میلگرد تأثیر بگذارند. برخی از این عوامل عبارتند از:
۱. جنس مواد: مواد مختلف دارای خواص مکانیکی متفاوتی هستند که بر مقاومت کششی و تسلیمی آنها تأثیرگذار است. به عنوان مثال، فولادهای مختلف با ترکیبات مختلف دارای مقاومت کششی و تسلیمی متفاوتی هستند.
۲. دما: دما می‌تواند بر خواص مکانیکی مواد تأثیرگذار باشد. به طور کلی، با افزایش دما، مقاومت کششی مواد معمولاً کاهش می‌یابد.
۳. سرعت بارگذاری: سرعت بارگذاری نیز می‌تواند بر مقاومت کششی و تسلیمی مواد تأثیر بگذارد. برخی مواد به طور ناگهانی ترکیدگی رخ می‌دهند در صورتی که به سرعت بارگذاری بالا یا ضربه اعمال شود.
۴. وضعیت سطح: وضعیت سطح می‌تواند باعث تغییر در مقاومت کششی و تسلیمی مواد شود. مثلاً، حضور خوردگی یا خوردگی در سطح میلگرد می‌تواند باعث کاهش مقاومت آن شود.
۵. شکل مقطع: شکل مقطع میلگرد نیز می‌تواند بر مقاومت کششی و تسلیمی آن تأثیرگذار باشد. به عنوان مثال، مقاطع با سطح برش بزرگتر معمولاً مقاومت بیشتری دارند.
روشهای بهبود مقاومت کششی و تسلیمی میلگرد
برای بهبود مقاومت کششی و تسلیمی میلگرد، میتوانید از روشهای زیر استفاده کنید:
۱. استفاده از مواد با کیفیت بالا: انتخاب مواد با خواص مکانیکی بهتر می‌تواند بهبود مقاومت کششی و تسلیمی میلگرد را تضمین کند. بهترین انتخاب معمولاً فولادهای با کیفیت و استاندارد است.
۲. تنظیم فرآیندهای تولید: بهینهسازی فرآیندهای تولید می‌تواند بهبود قابل توجهی در خواص مکانیکی محصولات داشته باشد. این شامل فرآیندهای گرمایش، آب‌کاری، و عملیات حرارتی میشود.
۳. استفاده از روشهای تقویت: استفاده از روشهای تقویت مواد مانند حرارت‌دادن، کربن‌دهی، و آلیاژدهی می‌تواند مقاومت کششی و تسلیمی میلگرد را افزایش دهد.
۴. استفاده از روشهای ساختاردهی: بهبود ساختار داخلی مواد می‌تواند بهبود مقاومت کششی و تسلیمی آنها را تضمین کند. این شامل استفاده از فرآیندهای تغییر شکل مکانیکی مانند تمدد و کشش دادن، و همچنین فرآیندهای حرارتی مانند تبرید سریع است.
۵. توجه به طراحی مقطع میلگرد: طراحی مقطع میلگرد می‌تواند تأثیرگذار باشد. مقاطع با سطح برش بزرگتر معمولاً مقاومت بیشتری دارند.
سوالات متداول
مقاومت کششی نشاندهنده قدرت مقاومت مواد در برابر نیروی کششی است که بر روی آنها اعمال میشود. در صورتی که نیروی کششی اعمال شود، مواد سعی میکنند به طول بیشتری کشیده شوند.
مقاومت تسلیمی یا مقاومت کششی به مقدار نیرویی اشاره دارد که برای تغییر شکل دائمی یک ماده لازم است. در اثر اعمال نیروی کششی، مواد در نهایت ممکن است شکل خود را تغییر دهند و تسلیم شوند.
عواملی مانند جنس مواد، دما، سرعت بارگذاری، وضعیت سطح، و شکل مقطع میلگرد می‌توانند بر مقاومت کششی و تسلیمی مواد تأثیر بگذارند.
معمولاً این مقادیر با استفاده از آزمونهای کششی مانند آزمون کشش و آزمون تسلیم اندازهگیری میشوند. در آزمون کشش، نیروی کششی به میلگرد اعمال شده و در آزمون تسلیم، شکل و تغییرات شکل میلگرد در اثر اعمال نیروی کششی بررسی میشود.
برای افزایش مقاومت کششی و تسلیمی میلگرد، میتوان از مواد با خواص مکانیکی بهتر، بهینهسازی فرآیندهای تولید، و استفاده از روشهای نوین تقویت مواد استفاده کرد.
شاید برای شما جالب باشد: تیرآهن 14
جمع بندی آهن وان
میلگرد نیشابور یک نوع محصول فولادی است که در شهر نیشابور تولید میشود. این میلگرد از جنس فولاد بوده و در ابعاد و اندازه‌های مختلف تولید میشود. با توجه به ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مناسب خود، میلگرد نیشابور به عنوان یکی از محصولات با کیفیت برای استفاده در صنایع ساختمانی، عمرانی، تولید اجزای خودرو، و تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرآیند تولید این محصول شامل مراحلی مانند ذوب فولاد، ریخته‌گری، شکل‌دهی، و خنک‌کردن میشود. میلگرد نیشابور به دلیل استاندارد بالا و کیفیت مناسب خود، توسط شرکت‌های تولیدی و عرضه‌کننده‌های معتبر به بازار عرضه میشود.
