فرق بین حداکثر فاصله میلگرد فولادی و کامپوزیتی چیست؟
حداکثر فاصله میلگردها (یا فاصله تسلیح، که به آن فاصله آکس میلگردها نیز گفته میشود) یکی از پارامترهای طراحی است که در طراحی اعضای بتنی نقش مهمی دارد. این فاصله در اعضای بتنی به گونهای انتخاب میشود که عرض ترکها را کنترل کرده و مقاومت خمشی و برشی بتن را در برابر بارگذاریهای مختلف تأمین کند. در هنگام استفاده از میلگردهای فولادی و میلگردهای کامپوزیتی (مثل GFRP یا CFRP)، تفاوتهایی در نحوه محاسبه و انتخاب این فاصله وجود دارد که عمدتاً به ویژگیهای مکانیکی متفاوت این دو نوع میلگرد برمیگردد.
تفاوتهای کلیدی بین حداکثر فاصله میلگرد فولادی و میلگرد کامپوزیتی (GFRP)
مدول الاستیسیته (E):
میلگرد فولادی: میلگردهای فولادی دارای مدول الاستیسیته بالاتری (معمولاً حدود ۲۰۰ گیگاپاسکال) هستند که آنها را در برابر تغییر شکلهای کششی مقاومتر میکند. این ویژگی باعث میشود که فاصله میلگردهای فولادی را میتوان کمی بیشتر انتخاب کرد، زیرا فولاد میتواند بارهای کششی را بهطور مؤثری در فاصلههای بیشتر توزیع کند.
میلگرد کامپوزیتی (GFRP): میلگردهای GFRP دارای مدول الاستیسیته پایینتری (معمولاً حدود ۳۰–۴۵ گیگاپاسکال) هستند. به همین دلیل، میلگردهای کامپوزیتی قادر به انتقال تنشهای کششی کمتری در مقایسه با میلگردهای فولادی هستند و برای کنترل ترکها و کاهش عرض ترکها باید فاصله کمتری بین میلگردها در نظر گرفته شود.
ظرفیت کششی:
میلگرد فولادی: دارای ظرفیت کششی بالاتر است و میتواند تحت بارگذاریهای کششی بالا، تغییر شکلهای قابل توجهی را بدون شکست تحمل کند. به همین دلیل، میلگرد فولادی بهطور مؤثری میتواند در فاصلههای بیشتر بارهای کششی را تحمل کرده و توزیع کند.
میلگرد کامپوزیتی (GFRP): میلگردهای GFRP دارای ظرفیت کششی پایینتر نسبت به فولاد هستند و به دلیل شکنندگی بیشتر (بدون تغییر شکل زیاد)، برای جلوگیری از باز شدن ترکها و شکنندگی در زیر بارهای کششی، به فاصله کمتری نیاز دارند.
توانایی در کنترل عرض ترکها:
میلگرد فولادی: به دلیل قابلیت تغییر شکل زیاد (بهویژه در نواحی کششی)، میتوان فاصله میلگردهای فولادی را در مقایسه با میلگردهای کامپوزیتی بیشتر انتخاب کرد و در عین حال عرض ترکها را تحت کنترل نگه داشت.
میلگرد کامپوزیتی (GFRP): به دلیل اینکه میلگردهای GFRP نسبت به فولاد انعطافپذیری کمتری دارند و در برابر کشش تنها تا یک حد خاص تغییر شکل میدهند، نیاز به فاصله کمتری بین میلگردها دارند تا عرض ترکها کنترل شود و عملکرد سازه حفظ گردد.
خواص چسبندگی با بتن:
میلگرد فولادی: میلگردهای فولادی معمولاً دارای چسبندگی بسیار خوبی با بتن هستند، که این چسبندگی موجب انتقال بهتر تنشهای کششی از بتن به میلگرد میشود. این امر به میلگرد فولادی کمک میکند تا تحت بارهای کششی زیاد عملکرد خوبی داشته باشد و فاصله میلگردها را میتوان بیشتر در نظر گرفت.
میلگرد کامپوزیتی (GFRP): میلگردهای GFRP به دلیل تفاوت در خواص چسبندگی با بتن، معمولاً چسبندگی کمتری دارند که ممکن است موجب کاهش کارایی میلگرد در توزیع تنشها شود. این موضوع نیاز به فاصله میلگردهای GFRP کمتری دارد تا از ایجاد ترکهای بزرگ و کاهش عملکرد سازه جلوگیری شود.
مقاومت در برابر خوردگی:
میلگرد فولادی: میلگردهای فولادی در معرض خوردگی هستند و ممکن است در محیطهای مرطوب یا خورنده دچار آسیب شوند، که نیاز به حفاظت و پوششهای ضد خوردگی دارد.
میلگرد کامپوزیتی (GFRP): میلگردهای GFRP مقاوم در برابر خوردگی هستند و میتوانند در شرایط محیطی خورنده دوام بیشتری داشته باشند. این ویژگی موجب میشود که در شرایط خاص از میلگردهای GFRP استفاده شود، اما همچنان نیاز به دقت در فاصله میلگردها برای کنترل ترکها وجود دارد.
مقایسه حداکثر فاصله میلگرد فولادی و GFRP:
با توجه به ویژگیهای فوق، بهطور کلی:
در اعضای بتنی با میلگرد فولادی، معمولاً فاصله میلگردها بیشتر است. طبق استانداردها، این فاصله در اعضای بتنی معمولاً تا حدود ۲۵۰ میلیمتر برای میلگردهای فولادی در دالها و تیرها قابل قبول است، البته بسته به نوع بارگذاری و طراحی ممکن است تغییر کند.
در اعضای بتنی با میلگرد GFRP، فاصله میلگردها باید کمتر از میلگردهای فولادی باشد. حداکثر فاصله میلگردهای GFRP معمولاً در حدود ۱۶۰ تا ۲۰۰ میلیمتر (یا حتی کمتر) است. این امر برای کنترل بهتر ترکها و جلوگیری از شکنندگی بیشتر در میلگردهای GFRP است.
نتیجهگیری:
حداکثر فاصله میلگردها در اعضای بتنی تسلیحشده با میلگرد فولادی و میلگردهای کامپوزیتی (GFRP) بهطور قابلتوجهی متفاوت است. به دلیل ویژگیهای مختلف این دو نوع میلگرد (مدول الاستیسیته پایینتر، مقاومت کششی کمتر و چسبندگی پایینتر GFRP)، فاصله میلگردهای GFRP باید بهطور معمول کوتاهتر از میلگردهای فولادی باشد تا عملکرد سازه بهینه باقی بماند و عرض ترکها کنترل شود.
این موارد باید در محاسبات و طراحیهای دقیق در نظر گرفته شوند، و استانداردهای مربوط به طراحی باید بهدقت رعایت گردند.
●طراحی و اجرا و سرمایه گذاری در رستوران هوایی، روف گاردن،باغ ویلا،سازه های خاص.