آشنایی کامل با انواع استاندارد میلگرد

در طراحی سازه‌های بتن آرمه، بتن به تنهایی مقاومت بسیار بالایی در برابر نیروهای فشاری دارد، اما در برابر نیروهای کششی ناشی از لنگر خمشی و زلزله به شدت ضعیف عمل می‌کند. برای جبران این ضعف، از آرماتور یا میلگرد فولادی استفاده می‌شود. انتخاب میلگرد مناسب مستلزم شناخت دقیق خواص متالورژیکی و مکانیکی آن است که این خواص توسط استانداردهای ملی و بین‌المللی تعیین می‌شوند. اگر برای شما به عنوان یک مهندس عمران، طراح سازه یا مدیر خرید پروژه‌های عمرانی این سوال پیش آمده است که میلگرد ها چند نوع استاندارد دارد و تفاوت اعداد و ارقام مندرج در برگه‌های کنترل کیفیت (QC) کارخانجات در چیست، این مقاله به صورت کاملاً تخصصی به این نیاز پاسخ می‌دهد. در ادامه، ضمن معرفی انواع استاندارد های میلگرد، خواص فیزیکی و شیمیایی هر گرید را با تکیه بر داده‌های عددی دقیق بررسی می‌کنیم تا دریابیم انواع استاندارد های میلگرد کدامند و هر یک چه کاربردی در صنعت ساختمان دارند.

جها مشاهده انواع سایر ها میلگرد کارخانه های مختلف کلیک کنید :  قیمت روز میلگرد

میلگرد ها چند نوع استاندارد دارد؟ (بررسی مراجع بین‌المللی)

استانداردهای فولاد در جهان بر اساس شرایط اقلیمی، تکنولوژی نورد و نیازهای مهندسی هر منطقه جغرافیایی تدوین شده‌اند. در پاسخ به این پرسش که میلگردهای ساختمانی از چه مراجعی تبعیت می‌کنند، باید گفت که کارخانجات ذوب فولاد در سراسر جهان محصولات خود را بر پایه چندین استاندارد مرجع تولید می‌کنند. رایج‌ترین این استانداردها در سطح بین‌المللی عبارتند از:

۱. استاندارد GOST 5781 (روسیه): قدیمی‌ترین و آشناترین مرجع دسته‌بندی مقاطع فولادی در بازار ایران است.

۲. استاندارد ASTM A615 و ASTM A706 (آمریکا): مرجع اصلی در نرم‌افزارهای مهندسی مانند ETABS و SAP2000.

۳. استاندارد DIN 488 (آلمان): مرجع اصلی کشورهای اروپایی با تمرکز بر مقاومت در برابر خستگی.

۴. استاندارد JIS G3112 (ژاپن): استاندارد تخصصی برای مناطق با لرزه‌خیزی بسیار بالا.

۵. استاندارد ISIRI 3132 (ایران): استاندارد ملی که ترکیبی بومی‌سازی شده از استانداردهای فوق است.

معرفی انواع استاندارد های میلگرد در بازار ایران

در بازار فولاد ایران، سیستم نام‌گذاری روسی (گاست) همچنان در میان بازاریان و حتی مهندسان کارگاهی بسیار مرسوم است، اما از نظر حقوقی و مهندسی، تمامی کارخانجات موظف به رعایت استاندارد ملی ایران هستند. در این بخش به تشریح دقیق مقادیر عددی این استانداردها می‌پردازیم.

۱. استاندارد روسی GOST 5781 (دسته‌بندی A1 تا A4)

این استاندارد میلگردها را بر اساس شکل ظاهری و خواص مکانیکی به چهار گروه اصلی تقسیم می‌کند.

• گرید A1 (فولاد نرم): این مقطع کاملاً صاف و بدون آج است. مقاومت تسلیم (Yield Strength) آن 240N/mm و مقاومت کششی نهایی آن (Tensile Strength) برابر با 380N/mm است. به دلیل درصد کربن پایین (حدود %۰.۲۲%)، جوش‌پذیری و شکل‌پذیری بسیار بالایی دارد. ازدیاد طول نسبی آن در زمان گسیختگی حدود ۲۵% است.
• گرید A2 (فولاد نیمه سخت): دارای آج‌های مارپیچ است. تنش تسلیم آن 340N/mm و تنش نهایی آن 500N/mm می‌باشد. به دلیل انعطاف‌پذیری مطلوب (ازدیاد طول ۱۹%)، بهترین گزینه برای ساخت خاموت (Stirrup) در تیرها و ستون‌ها است تا در هنگام زلزله رفتار شکل‌پذیری از خود نشان دهد.
• گرید A3 (فولاد سخت): پرمصرف‌ترین آرماتور در اسکلت بتنی است که آج‌های جناغی (هفتی هشتی) دارد. تنش تسلیم این مقطع 400N/mm و تنش گسیختگی آن  است. به دلیل کربن بالاتر، تردتر از گرید A2 بوده (ازدیاد طول ۱۴%) و عملیات جوشکاری روی آن به هیچ وجه توصیه نمی‌شود.
• گرید A4 (فولاد خیلی سخت): دارای آج‌های مرکب است و با استفاده از تکنولوژی ترمکس (Thermex) تولید می‌شود. تنش تسلیم فوق‌العاده بالای 500N/mm و تنش نهایی 650N/mm را ارائه می‌دهد. استفاده از این گرید باعث کاهش تناژ آرماتور مصرفی در پروژه‌های عظیم می‌شود.

۲. استاندارد ملی ایران (ISIRI 3132)

سازمان ملی استاندارد ایران با بررسی استانداردهای جهانی (EN، ISO و GOST) مرجع جامع ISIRI 3132 را تدوین کرده است. در این استاندارد، نام‌گذاری بر اساس حداقل تنش تسلیم مقطع انجام می‌شود که رویکردی کاملاً مهندسی است.

در استاندارد ملی، میلگردها به چهار دسته کلی تقسیم می‌شوند:

• آرماتور ساده (S240): معادل A1
• آرماتور آجدار مارپیچ (S340 و S350): معادل A2
• آرماتور آجدار جناغی (S400 و S420): معادل A3
• آرماتور آجدار مرکب (S500 و S520): معادل A4

در استاندارد ISIRI 3132، علاوه بر خواص کششی، آزمون خمش سرد (Cold Bend Test) و آزمون خمش مجدد (Rebend Test) نیز با شعاع فک (Mandrel Radius) مشخص برای هر سایز آرماتور اجباری است تا از عدم ترک‌خوردگی فولاد در حین خم‌کاری در کارگاه اطمینان حاصل شود.

۳. استانداردهای بین‌المللی ASTM (آمریکا)

برای درک بهتر اینکه انواع استاندارد های میلگرد کدامند، باید به استاندارد ASTM که زبان مشترک مهندسان در نرم‌افزارهای طراحی (مانند ایتبس) است نیز اشاره کنیم.

• استاندارد ASTM A615: این استاندارد برای میلگردهای فولادی کربن‌دار (Billet-Steel) تدوین شده و بر اساس سیستم امپریال، دارای گریدهای ۴۰، ۶۰، ۷۵ و ۸۰ است. معروف‌ترین آن‌ها در ایران، Grade 60 است که مقاومت تسلیمی برابر با ۶۰,000psi (تقریباً معادل 420MPa) دارد و خواص آن بسیار به میلگرد A3 (S400) نزدیک است.
• استاندارد ASTM A706: این استاندارد منحصراً برای میلگردهای “کم‌کربن” و “جوش‌پذیر” (Low-Alloy) طراحی شده است. در پروژه‌هایی که اتصالات آرماتور به وسیله جوشکاری فورجینگ یا جوش سر‌به‌سر انجام می‌شود، طراحان ملزم به استفاده از این استاندارد هستند تا شکل‌پذیری لرزه‌ای سازه افت نکند.

نشانه‌گذاری و علائم اختصاری میلگردها بر اساس استاندارد ملی

طبق دستورالعمل استاندارد ملی ایران (ISIRI)، کارخانجات موظفند یک کد اختصاری روی بدنه میلگرد حک کنند تا هویت محصول، فرآیند تولید و نوع استاندارد آن مشخص شود. این کد معمولاً شامل نام کارخانه سازنده و یک کد دو حرفی است.

حرف اول نشان‌دهنده نوع آج و مقاومت است:

• حرف J: میلگرد آجدار مارپیچ (S340) معادل A2
• حرف C: میلگرد آجدار جناغی (S400) معادل A3
• حرف S: میلگرد آجدار مرکب (S500) معادل A4

حرف دوم نشان‌دهنده روش تولید است:

• حرف U: تولید شده به روش آلیاژسازی (Alloying)
• حرف T: تولید شده به روش ترمکس (Thermex – خنک‌کاری با آب)

نتیجه‌گیری تخصصی

اگر در حال انتخاب میلگرد برای یک پروژه خاص هستید، توجه به نوع پروژه، محل اجرا، بودجه، نیاز به جوشکاری، و شرایط محیطی تعیین می‌کند کدام یک از انواع استاندارد میلگرد بهترین گزینه برای شماست.