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 :
- استاندارد روسی ( استاندارد قدیم )
- استاندارد 3132 و آیین‌نامه آبا ( استاندارد جدید )
انواع میلگردها بر اساس استاندارد و آنالیز قدیمی
استاندارد روسی یا استاندارد قدیمی ، میلگردها را به 3 دسته زیر تقسیم‌بندی می‌کند .
میلگرد A1
میلگرد A2
میلگرد A3
میلگرد A4
کارخانه ذوب‌آهن اصفهان میلگردهای خود را بر اساس این استاندارد تولید کرده و طبق این استاندارد ، میلگردها تا سایز 40 تولید می‌شوند .
انواع میلگردها بر اساس استاندارد و آنالیز جدید
استاندارد 3132 برای اولین بار در کشور در سال 1369 تدوین‌شده و بر اساس پیشنهادهای رسیده و بررسی سازمان بورس و تائید کمیسیون‌های مربوطه برای دومین بار در سال 1392 مورد تجدیدنظر قرارگرفته و تصویب شد .
تعریف میلگرد طبق استاندارد 3132 :
میلگردها مقاطع توپر فولادی گرم نوردیده هستند که به‌صورت شاخه یا کلاف تولید می‌شوند. میلگردها بدون عملیات بعدی و نیز با عملیات خنک کاری و برگشت تحت کنترل هستند .
طبق این استاندارد و آیین‌نامه آبا، میلگردها به چهار دسته زیر تقسیم‌بندی شده‌اند :
میلگرد ساده ، نرم بدون آج s240 (A1)
میلگرد آجدار ، نیمه سخت با آج مارپیچ S340 , S350 ( A2 )
میلگرد آجدار ، سخت با آج جناغی S400 , S420 ( A3 )
میلگرد آجدار ، سخت با آج مرکب S500 , S 520 ( A4 )
- طبقه‌بندی آرماتورها ازلحاظ روش ساخت
- فولاد گرم نوردیده مطابق با استاندارد 3132.
- فولاد سرد نوردیده یا سرد اصلاح‌شده که بر اثر انجام عملیات مکانیکی نظیر پیچاندن، کشیدن، نورد کردن و یا گذراندن از حدیده، بر روی میلگردهای گرم نوردیده درحالت سرد به دست می‌آید مطابق با استاندارد 11558.
- فولاد گرم اصلاح‌شده یا فولاد ویژه.
مهندسین ناظر و مجری می‌بایست بر اساس ضوابط موجود نسبت به نمونه‌برداری و کنترل میلگردهای وارده به کارگاه اقدام نمایند . در کنترل نتایج نمونه‌گیری‌ها یکسری ویژگی‌های اعلام‌شده از طرف آزمایشگاه بسیار اهمیت دارد که در ادامه به بررسی برخی از این ویژگی‌ها در آرماتورهای a2 , a3 که در کارهای ساختمانی پرمصرف‌تر هستند می‌پردازیم .
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 , A3 در ساختمان‌سازی
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 9-4-2- 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 , A3
میلگردهای A2 , 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 , A3
مشخصات ابعادی و وزن میلگرد A2 , 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 , A3
این مشخصات در جدول شماره 9-4-2 گفته شده که قبلاً به آن اشاره شده است .
هندسه‌ی میلگرد A2 , 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 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.
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