آشنایی کامل با انواع استاندارد میلگرد

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.