مطابق با مبحث پنجم مقررات ملی ساختمان بند 5-1-1، مهندسان طراح ، ناظر و مجری باید با توجه به مشخصات ساختمان و تأسیسات، مواد، مصالح و فرآورده‌های ساختمانی مناسب را انتخاب و حداقل مشخصات فنی آن را مطابق طرح ارائه کنند.

پس لازم است که مهندسان ناظر و مجری که در کارگاه به ترتیب وظیفه کنترل و اجرای عملیات ساختمانی را برعهده دارند، بتوانند مصالح استاندارد را از غیراستاندارد تشخیص دهند.

همان‌طور که می‌دانید بتن مقاومت فشاری بالا و مقاومت کششی پایینی دارد . به همین دلیل به جهت بالا بردن مقاومت کششی بتن از آرماتور در آن استفاده می‌شود . پس درمی‌یابیم آرماتور عضو بسیار مهمی در بتن مسلح است که مهندسین ناظر و مجری می‌بایست در خصوص کنترل این مصالح قبل از اجرا اطلاعاتی داشته و کنترل‌های لازم را انجام دهند.

  • استانداردهای موجود برای کنترل میلگرد:
  1. استاندارد روسی (استاندارد قدیم)
  2. استاندارد 3132 و آیین‌نامه آبا (استاندارد جدید)

انواع میلگردها بر اساس استاندارد و آنالیز قدیمی (طبق استاندارد GOST روسیه)

تا پیش از تدوین و اجرای گسترده استانداردهای ملی ایران (ISIRI)، بازار فولاد کشور عمدتاً تحت تأثیر استاندارد روسی GOST 5781 بود. این دسته‌بندی قدیمی که هنوز هم به صورت محاوره‌ای در کارگاه‌ها و توسط فعالان قدیمی بازار استفاده می‌شود، میلگردها را به سه گرید اصلی A1, A2 و A3 تقسیم می‌کرد. شناخت این دسته‌بندی برای فهم مکالمات کارگاهی ضروری است.

  • میلگرد A1 (ساده): این میلگرد که با نام س ۲۴۰ (S240) نیز شناخته می‌شود، سطحی کاملاً صاف و بدون آج دارد. به دلیل مقاومت تسلیم پایین (حدود ۲۴۰ مگاپاسکال) و شکل‌پذیری بسیار بالا، امروزه کاربرد سازه‌ای ندارد و عمدتاً برای آهنگری، جوشکاری و ساخت قطعات صنعتی استفاده می‌شود.
  • میلگرد A2 (آجدار مارپیچ): این میلگرد که معادل تقریبی گرید آج ۳۴۰ (S340) در استاندارد جدید است، دارای آج‌هایی به شکل مارپیچ یکنواخت (دوکی) دور محور طولی خود می‌باشد. این میلگرد، نیمه‌خشک (نیمه‌ترد) محسوب شده و به دلیل شکل‌پذیری نسبتاً خوب، گزینه‌ای ایده‌آل برای ساخت خاموت‌ها و میلگردهای عرضی است که نیاز به خم‌کاری دارند.
  • میلگرد A3 (آجدار جناقی): این میلگرد، معادل تقریبی گرید آج ۴۰۰ (S400) در استاندارد جدید، دارای آج‌هایی به شکل جناقی (هفتی-هشتی) در دو طرف خط طولی است. این میلگرد به عنوان یک فولاد خشک یا ترد شناخته می‌شود و به دلیل مقاومت تسلیم بالا (حدود ۴۰۰ مگاپاسکال)، به عنوان میلگرد اصلی و طولی در ستون‌ها، تیرها و فونداسیون به کار می‌رود. تفاوت میلگرد a2 و a3 در شکل ظاهری آج و خواص مکانیکی، اصلی‌ترین وجه تمایز در این دسته‌بندی قدیمی است.

انواع میلگردها بر اساس استاندارد و آنالیز جدید (طبق استاندارد ملی ایران ISIRI 3132)

استاندارد ملی ایران به شماره ۳۱۳۲، دسته‌بندی دقیق‌تر و علمی‌تری را بر اساس خواص مکانیکی میلگردها ارائه می‌دهد. این استاندارد، مرجع رسمی تولیدکنندگان و مهندسان طراح در کشور است. در این طبقه‌بندی، نام‌گذاری بر اساس شکل آج و حداقل مقاومت تسلیم میلگرد صورت می‌گیرد.

  • میلگرد ساده ۲۴۰ (س ۲۴۰): این میلگرد معادل دقیق گرید A1 در دسته‌بندی قدیمی است. سطحی صاف و بدون آج دارد و به دلیل مقاومت تسلیم ۲۴۰ مگاپاسکال، تنها برای مصارف غیرسازه‌ای مجاز است.
  • میلگرد آجدار ۳۴۰ (آج ۳۴۰): این میلگرد با آج‌های مارپیچ، معادل گرید A2 است. حداقل مقاومت تسلیم آن ۳۴۰ مگاپاسکال بوده و به دلیل انعطاف‌پذیری مناسب، بهترین گزینه برای میلگردهای برشی و خاموت‌ها محسوب می‌شود. حرف “ج” در آج ۳۴۰ نشان‌دهنده نوع آج مارپیچ است.
  • میلگرد آجدار ۴۰۰ (آج ۴۰۰): این میلگرد با آج‌های جناقی، معادل گرید A3 است. حداقل مقاومت تسلیم آن ۴۰۰ مگاپاسکال است. به دلیل مقاومت بالا و تردی بیشتر، به عنوان میلگرد اصلی در المان‌های خمشی و فشاری (تیر و ستون) استفاده می‌شود. حرف “چ” در آج ۴۰۰ نشان‌دهنده نوع آج جناقی است. تفاوت میلگرد a2 و a3 از منظر استاندارد جدید، به تفاوت بین گریدهای آج ۳۴۰ و آج ۴۰۰ در مقاومت تسلیم، شکل آج و کاربرد سازه‌ای خلاصه می‌شود.
  • میلگرد آجدار ۵۰۰ (آج ۵۰۰): این گرید که در دسته‌بندی قدیمی وجود نداشت، یک میلگرد با مقاومت بسیار بالا (مقاومت تسلیم ۵۰۰ مگاپاسکال) و آج‌های مرکب یا دوکی‌شکل است. استفاده از این میلگرد که به “میلگرد آجدار مرکب” نیز معروف است، باعث کاهش وزن فولاد مصرفی در سازه و سبک‌سازی می‌شود، اما به دلیل حساسیت بالا در اجرا و جوش‌پذیری ضعیف، استفاده از آن نیازمند دانش فنی ویژه و رعایت ضوابط خاص آیین‌نامه‌ای است.

ویژگی‌های کششی میلگرد A2

همان‌طور که گفته شد میلگردهای a2  جزو دسته میلگردهای نیم‌سخت هستند که ویژگی کششی این میلگردها به شرح زیر است:

  • حداقل مقاومت کششی 500 مگاپاسکال
  • حداقل تنش تسلیم (fy) 340 و 350 مگاپاسکال و حداکثر 455 مگاپاسکال

کرنش گسیختگی طول آزمون در این آزمایش به دو صورت تعیین می‌شود .

A5 = 5 برابر قطر میلگرد
A10 = 10 برابر قطر میلگرد

که کرنش گسیختگی بر اساس A5 , A10  به شرح زیر است:

برای رده S340 به ترتیب 18 و 15 و رده S350 برای نمونه A5  برابر 17 تعیین شده است .

ویژگی‌های کششی میلگرد A3

این آرماتورها جزو دسته نیم‌سخت بوده و ویژگی‌های کششی آن به شرح زیر است :

  • حداقل مقاومت کششی : 600 مگاپاسکال
  • حداقل تنش تسلیم (fy) 400 و 420 مگاپاسکال و حداکثر 545 مگاپاسکال

کرنش گسیختگی بر اساس A5 , A10  به شرح زیر :
رده S400 = 16 و 12
رده S420 =16

کاربرد میلگرد A2 و A3  در ساختمان سازی

از هر دو نوع میلگرد نیز در ساختمان‌سازی استفاده می‌شود اما با توجه به اینکه میلگردهای A3 نیم‌سخت هستند و مقاومت کششی و تنش تسلیم آن‌ها نسبت به میلگردهای A2  بیشتر و نیز کمتر انعطاف پذیر هستند، از این میلگردها به‌عنوان میلگردهای طولی در ستون‌ها و تیرها و میلگردهای تقویتی استفاده می‌شود.

در کل به جهت ترد و شکننده بودن میلگردهای A3، از این میلگردها کمتر به‌عنوان خاموت، دورگیر، سنجاقی و … که لازم به خم کردن‌های متوالی دارند استفاده می‌شود و عموماً آرماتورهای A2  برای ساخت مقاطع مذکور که نرم‌تر هستند کاربرد دارند.

همچنین میلگردهای A2  نسبت به A3 جوش پذیرتر هستند  اما توصیه می‌شود از میلگرد برای جوشکاری استفاده نشود.

جداول شماره 9-4-4 و 9-4-5 مبحث نهم مقررات ملی ، کاربرد آرماتورهای آجدار طولی و عرضی را با توجه به رده و نوع آرماتور مشخص کرده است.

جدول 9-4-4- کاربرد آرماتورهای آجدار طولی و عرضی

جدول 9-4-4- کاربرد آرماتورهای آجدار طولی و عرضی

جدول 9-4-5 مبحث نهم مقررات ملی

جدول 9-4-2- ویژگی‌های کششی آرماتورها

نکته: البته می‌توان از میلگرد A2 نیز به‌عنوان میلگرد طولی در ستون‌ها و تیرها استفاده کرد، اما تعداد آن بیشتر شده و احتمالاً نیاز به اجرای مقاطع با ابعاد بزرگ‌تر داشته باشیم که از این لحاظ مقرون‌به‌صرفه نخواهد بود.

تفاوت آج میلگرد A2 و A3

میلگردهای A2 و A3  تفاوت‌های ظاهری و مکانیکی و شیمیایی با هم دارند که در ادامه به تشریح آن‌ها می‌پردازیم:

تفاوت‌های ظاهری:

این دو نوع میلگرد ازلحاظ ظاهری دارای تفاوت‌هایی در آج هستند . همان‌طور که گفته شد میلگرد A2  دارای آج دوکی یا پیوسته یا فنری شکل است و میلگرد A3  دارای آج ناپیوسته یا جناغی است. اما متأسفانه در بسیاری موارد مشاهده‌شده که آج این دو تیپ میلگرد باهم تفاوتی نداشته و نمی‌توان به این وجه تمایز برای تشخیص آن‌ها اکتفا کرد.

تفاوت‌های مکانیکی:

همان‌طور که در بالا اشاره شد مشخصات مکانیکی میلگردها که شامل مقاومت کششی ، تنش جاری شدن و نیز کرنش گسیختگی در این دو نوع میلگرد باهم متفاوت است . که در جدول 9-4-2 مبحث نهم مقررات ملی ویرایش 99 به تشریح گفته‌شده است.

جدول 9-4-2- ویژگی‌های کششی آرماتورها

تفاوت‌های شیمیایی:

ازلحاظ ترکیبات شیمیایی نیز این دو تیپ میلگرد دارای تفاوت‌هایی هستند که باعث اختلاف در عملکرد و نیز مکانیک آن‌ها شده است . در ادامه جدول ترکیبات شیمیایی این میلگردها ارائه‌شده است:

استاندارد میلگرد % کربن % سیلیسیم % منگنز % گوگرد % فسفر
A2 0.32 0.6 1.3 0.045 0.045
A3 0.37 0.6 1.6 0.045 0.045

مشخصات میلگرد A2 و A3

مشخصات ابعادی و وزن میلگرد A2 و A3

همان‌طور که گفته میلگردها به دو صورت شاخه‌ای یا کلاف تولید می‌شوند که طول میلگردهای شاخه 12 متر است . وزن و سطح مقطع میلگردهای گرم نورد با توجه به قطر اسمی آن‌ها و بدون توجه به نوع آن که a2 , a3 ,a4  باشد ، طبق جدول شماره 3 در استاندارد 3132 مشخص شده است. رواداری وزن میلگردها که در این جدول تعیین‌شده است می‌بایست در زمان کنترل مدنظر قرار گیرد.

جدول 3- ابعاد ، وزن واحد طول و رواداری وزن میلگردهای ساده و آجدار

مشخصات مکانیکی میلگرد A2 و A3

این مشخصات در جدول شماره 9-4-2 گفته شده که قبلاً به آن اشاره شده است .

هندسه میلگرد A2 و A3  با استانداردهای مختلف

میلگردها ازلحاظ هندسه آج با یکدیگر تفاوت دارند . یعنی بر اساس استانداردها می‌بایست کارخانه‌های تولیدکننده میلگرد باید توجه داشته باشند که، با توجه به نوع میلگردها که می‌تواند a2 , a3 , a4  باشند، آج‌های متفاوتی نیز داشته باشند.

میلگرد a3 دارای آج جناغی و میلگرد a2 دارای آج فنری یا دوکی

          میلگرد a3 دارای آج جناغی                  میلگرد a2 دارای آج فنری یا دوکی

نحوه تشخیص میلگرد A2 از A 3

مهندسان ناظر و مجری ساختمان برای کنترل کیفیت اجرای ساختمان و سازندگان با توجه به تفاوت قیمت میلگردهای a2 , a3  و جلوگیری از سوءاستفاده‌های احتمالی لازم است راه‌های تشخیص میلگردها را بدانند.

تشخیص نوع میلگرد ازلحاظ ظاهری به 2 روش زیر امکان‌پذیر است

  • شکل ظاهری و هندسه آج میلگرد:

متأسفانه تولیدکنندگان میلگرد در کشور برخلاف استانداردها از هندسه ثابتی برای آج میلگردهای a2 , a3  استفاده می‌کنند و به همین دلیل نمی‌توان به شکل ظاهری میلگردها اکتفا کرد .

  • علائم اختصاری حک‌شده روی میلگردها:

با توجه به استانداردهای 3132 و نیز 1158 ، کارخانه‌های تولیدکننده میلگرد ملزم هستند که علائم اختصاری و نام شرکت خود را روی میلگردها حک کنند. فاصله این علائم حک‌شده روی میلگردها نباید بیش از 2 متر باشد.

اما این علائم اختصاری همچون CT , CU , JT , JU غیر از برند تجاری شرکت ، می‌توانند به تشخیص نوع میلگرد به ما کنند.
حروف T , U  به ترتیب نشان‌دهنده روش تولید میلگرد به‌صورت ترمکس یا آلیاژی و حروف C , J  نیز به ترتیب نشان‌دهنده میلگرد نوع A3 , A2  هستند.

طبقه بندی میلگرد A2 و A3

CT  = میلگرد نوع A3 تولیدشده به روش ترمکس
CU = میلگرد نوع A3 تولیدشده به روش آلیاژی
JT = میلگرد نوع A2 تولیدشده به روش ترمکس
JU = میلگرد نوع A2  تولیدشده به روش آلیاژی

تفاوت قیمت میلگرد A2 و A3

به طور خلاصه، میلگرد A3 همیشه گران‌تر از میلگرد A2 است. این اختلاف قیمت، که معمولاً در بازه ۱ تا ۵ درصد برای هر کیلوگرم قرار دارد، به سه دلیل اصلی بازمی‌گردد:

  1. مقاومت بالاتر: میلگرد A3 (آج ۴۰۰) با داشتن مقاومت تسلیم ۴۰۰ مگاپاسکال، از میلگرد A2 (آج ۳۴۰) با مقاومت ۳۴۰ مگاپاسکال، قوی‌تر است. این ویژگی آن را برای استفاده در اعضای سازه‌ای اصلی (ستون و تیر) ضروری می‌سازد.
  2. ترکیب شیمیایی و تولید: دستیابی به مقاومت بالاتر در A3 نیازمند درصد کربن بیشتر و فرآیند تولید پیچیده‌تر (مانند خنک‌کاری کنترل‌شده) است که هزینه تمام‌شده را افزایش می‌دهد.
  3. کاربرد متفاوت: میلگرد A3 به عنوان میلگرد طولی و اصلی در سازه‌ها به کار می‌رود، در حالی که میلگرد A2 به دلیل شکل‌پذیری بیشتر، عمدتاً برای ساخت خاموت و میلگردهای عرضی استفاده می‌شود.

نکته کلیدی: انتخاب بین این دو میلگرد فقط بر عهده مهندس طراح سازه است و جایگزینی آن‌ها برای کاهش هزینه، ممنوع و خطرناک است.

جمع بندی
میلگرد A2 و A3 از نظر خواص مکانیکی و کاربرد با یکدیگر تفاوت دارند. میلگرد A2 انعطاف‌پذیرتر بوده و برای عملیات خم‌کاری مناسب‌تر است، درحالی‌که میلگرد A3 دارای استحکام کششی بالاتر و شکنندگی بیشتری است و بیشتر در بخش‌های سازه‌ای استفاده می‌شود. تشخیص این دو نوع میلگرد از طریق بررسی شیارهای سطحی (میلگرد A3 دارای آج‌های تیزتر و منظم‌تر است)، تست کشش و خم، و بررسی استانداردهای درج‌شده توسط تولیدکننده امکان‌پذیر است. انتخاب صحیح بین این دو نوع، تأثیر مستقیمی بر مقاومت و ایمنی سازه دارد؛ بنابراین، آشنایی با ویژگی‌های آن‌ها برای مهندسان و مجریان ساختمان ضروری است.

در دوره جامع فنون اجرای ساختمان، تمامی این نکات فنی، از تشخیص و انتخاب صحیح مصالح گرفته تا اجرای اصولی ساختمان، به‌صورت گام‌به‌گام آموزش داده شده است. با شرکت در دوره صفر تا صد اجرای ساختمان، شما با تمام این ریزه‌کاری‌ها آشنا می‌شوید و می‌توانید با دانش فنی دقیق‌تری پروژه‌های ساختمانی را پیش ببرید.

مهندس علی بهرامیان بذل
نویسنده: مهندس علی بهرامیان بذل
علی بهرامیان هستم.مجری، ناظر و محقق مباحث حقوقی و فنی ساختمان سازی و همیشه از آگاهی دادن و ارائه محتوای کاربردی به دیگران لذت می‌برم.
اشتراک گذاری :