میلگرد به کار رفته در ساختمان چه خصوصیاتی باید داشته‌باشد؟
قوانین و مقررات مربوط به میلگرد در ساختمان
در کشورهای مختلف به‌منظور نیل به اهدافی از جمله ایمنی، سلامت، بهداشت و صرفه‌ی اقتصادی فرد و جامعه، تدوین ضوابط و مقرراتی را در بخشهای مختلف فعالیتهای ساختمانی مد نظر قرار داده‌اند. مقررات ملی ساختمان مجموعه‌ای از حداقل‌های مورد نیاز، بایدها و نبایدهای اجرایی و توان مهندسی کشور، با بهره‌گیری از آخرین دستاوردهای روز در عرصه‌ی ملی و بین‌المللی تدوین شده است. در این مطلب، قوانین و مقررات مربوط به میلگرد از مقررات ملی ساختمان استخراج شده است. با توجه به این قوانین و مقررات و استفاده از میلگرد مناسب در ساختمان، می‌توانید هزینه‌‌ی نهایی پروژه‌های ساختمانی را کاهش داده و در وقت و انرژی خود، صرفه‌جویی کنید. برای آگاهی از قیمت روز میلگرد، قیمت پروفیل و تیرآهن 18 به جداول مربوطه در سایت مراجعه کنید.
طبقهﺑﻨﺪي ﻣﻴﻠﮕﺮدﻫﺎ از ﻧﻈﺮ روش ﺳﺎﺧﺖ
- فولاد گرم نورد شده
- فولاد سرد اصلاح شده ﻛﻪ، ﺑﺮاﺛﺮ انجام ﻋﻤﻠﻴﺎت ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ نظیر ﭘﻴﭽﺎﻧﻴﺪن، ﻛﺸﻴﺪن، ﻧﻮرد ﻛﺮدن، یا ﮔﺬراﻧﻴﺪن از ﺣﺪﻳﺪه، ﺑﺮروي ﻣﻴﻠﮕﺮدﻫﺎي ﮔﺮم ﻧﻮرد ﺷﺪه، در ﺣﺎﻟﺖ ﺳﺮد به‌دﺳﺖ می‌آﻳﺪ.
- ﻓﻮﻻد گرم اﺻﻼح ﺷﺪه یا ﻓﻮﻻد ویژه که ﺑﺮاﺛﺮ انجام ﻋﻤﻠﻴﺎت ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ نظیر ﮔﺮﻣﺎﻳﺶ یا آب‌دادن ﺑﺮروي ﻣﻴﻠﮕﺮدﻫﺎي ﮔﺮم ﺷﺪه ﻧﻮرد در ﺣﺎﻟﺖ ﮔﺮم ﺑﻪدﺳﺖ ﻣﻲآﻳﺪ.
طبقه‌بندي ميلگردها از نظر مكانيكي
ميلگردهاي فولادي بر اساس مقاومت مشخصه آنها تقسيم‌بندي مي‌شوند. فولادهاي فوق از نظر شكل‌پذيري به سه رده طبقه‌بندي مي‌شوند:
- فولاد نرم: S240 كه منحني تنش – تغيير شكل نسبي آن داراي پله تسليم مشهود است.
- فولاد نيم‌سخت: S340 و S400 که منحني تنش- تغيير شكل نسبي آن داراي پله تسليم بسيار محدود است.
- فولاد سخت: S500 كه منحني تنش – تغيير شكل نسبي آن فاقد پله تسليم است.
ضوابط میلگردگذاری ستون‌ها
بایستی حداقل ۴ میلگرد طولی در چهارگوشه‌ی ستون بگونه‌ای تعبیه شود که موارد زیر در آن رعایت شود:
- درصد میلگرد طولی در ستون نبایستی کمتر از ۵ درصد و بیشتر از ۴ درصد باشد.
- فاصله آزاد میلگردهای طولی نباید کمتر از ۱٫۵ برابر قطر اسمی میلگرد و نیز کمتر از ۳۸ میلی‌متر باشد.
میلگردگذاری دیوارها
کلیه دیوارها باید بطور افقی و قائم میلگردگذاری شوند. فواصل میلگردها نباید از ۱٫۲۰ متر تجاوزکند و قطر میلگرد نباید کمتر از ۱۰ میلی‌متر باشد. میلگردها باید در اطراف گوشه‌های دیوار و در محل تقاطع دیوارها بصورت پیوسته قرار داده شوند، مگر آنکه دیوارها وتقاطع از یکدیگر جدا باشند. فقط میلگردهای افقی که در دیوار و یا عضو بصورت پیوسته قراردارند می‌بایست در محاسبه‌ی سطح مقطع میلگرد افقی منظور گردند. اما آیا ورق گالوانیزه جوش میخورد؟ در ادامه پاسخ این سوال را خواهید دانست.
پوشش میلگرد
سیم‌های طولی میلگرد بستر باید کاملا در ملات یا دوغاب مدفون شود، حداقل پوشش برای حالتی که در معرض خاک یا هوا باشد برابر ۱۶ میلی‌متر و برای حالتی که در معرض خاک یا هوا نمی‌باشد برابر ۱۳ میلی‌متر می‌باشد. میلگرد بستر باید از نوع فولاد ضدزنگ باشد و در بنایی در معرض خاک یا هوا و یا در دیوارهای داخلی که در معرض میانگین رطوبت نسبی بیش از ۷۵ درصد می‌باشند، توسط روکش گالوانیزه یا اپوکسی در برابر خوردگی محافظت شود.
جوش‌پذيري
جوش پذيري يا قابليت جوشكاري ميلگردها براساس مقدار كربن معادل آنها تعيين مي‌شود. در صورتي كه مقدار كربن معادل از ۵۱/۰درصد كمتر باشد ميلگرد قابل جوشكاري است و هرچه اين مقدار كمتر باشد قابليت جوش‌پذيري فولاد بيشتر است. الكترود مناسب براي جوشكاري و نيز روش و ضوابط جوشكاري ميلگردها بر اساس مبحث دهم مقررات ملّي ساختمان تعيين مي‌گردد.
ميلگردهاي رده S400 و S500 ، بسته به ميزان قطر و كربن معادل آنها، ممكن است به پيشگرم كردن در هنگام جوشكاري نياز داشته يا نداشته باشند. حداقل دماي پيشگرم ميلگردها نيز به قطر و كربن معادل آنها بستگي دارد.
عمليات جوشكاري ميلگردهاي مصرفي در بتن در دماي زير منفی ۱۸ درجه سانتی‌گراد ممنوع است.
پس از پايان جوشكاري بايد ميلگرد به‌طور طبيعي سرد شده و به دماي محيط برسد. شتاب دادن به فرآيند سرد شدن ميلگردهاي جوش شده ممنوع است.
در صورتي كه قرار است در ميلگردها از وصله جوشي استفاده شود، بايد اين ميلگردها تحت آزمايش جوش پذيري قرار گيرند. در اين آزمايش نمونه‌هاي جوش شده بايد تحت آزمايش كشش و خمش قرار گيرند.
در آزمايش كشش، زماني ميلگرد از نظر جوش‌پذيري قابل قبول تلقي مي‌گردد كه مقطع گسيخته شده، در محل جوش يا در مجاورت آن نباشد. درآزمايش خمش، زماني ميلگرد از نظر جوش‌پذيري قابل قبول تلقي مي‌گردد كه پس از خم‌كردن، تركي در منطقه جوش شده و خودجوش به‌وجود نيايد.
ميلگردهايي كه دچار خم و اعوجاج شديد شده‌اند، فقط هنگامي قابل مصرف و قبول مي‌باشند كه مجددا تحت آزمايش خمش قرارگرفته و ضوابط مزبور را برآورده سازند.
- نشانه‌گذاري و بسته‌بندي ميلگردها
- ميلگردهاي S240 ،S340 و S400 با قطر کوچکتر مساوی ۱۲ میلی‌متر، به‌صورت كلاف و يا به‌صورت شاخه مستقيم با طول‌هاي مساوي بسته‌بندي مي‌شوند.
- قطر كلاف ميلگردهاي كلاف بايد حداقل ۲۰۰ برابر قطر ميلگرد باشد.
- ميلگردهاي S240 ،S340 و S400 با قطر بزرگتر مساوی ۱۴ میلی‌متر و نيز تمامي ميلگردهاي S500 فقط به‌صورت شاخه مستقيم با طول‌هاي مساوي بسته‌بندي مي‌شوند.
- برروي شاخه‌هاي ميلگردهاي آجدار توليدي، به صورت يك در ميان بايد علامت‌های مشخص حك شود تا از روي آن نام كارخانه سازنده و نوع ميلگرد معلوم شود.
- هر يك از بسته‌هاي ميلگرد بايد داراي حداقل دو پلاك فلزي باشد كه بر روي هريك از پلاك‌هاي مزبور مشخصات زير به صورتي خوانا حك و يا به صورتي كه نتواند مخدوش شود، نوشته شده باشد:
الف- شماره بسته
ب- نوع ميلگرد (س ۲۴۰ ،آج ۳۴۰ )
پ- نمره ميلگرد (قطر اسمي برحسب ميليمتر)
ت- وزن بسته (بر حسب كيلو نيوتن)
ث- شماره ذوب يا بهر
ج- نشانه تأييديه كنترل كيفيت از سوي كارخانه سازنده
چ- نام يا نشانه تجارتي كارخانه سازنده
ح- علامت استاندارد ملّي ايران
گواهينامه فني
هر يك از محموله‌هاي بيش از ۲۵۰۰۰ كيلوگرم بايد داراي گواهينامه فني صادره از طرف توليدكننده باشند و اين گواهينامه مي‌بايد همراه محموله به مصرف‌كننده تحويل شود.
- نام و نشاني كارخانه سازنده
- شماره گواهينامه
- تاريخ صدور گواهينامه
- علامت مشخصه نوع ميلگرد
- شماره ذوب يا بهر
- نمره (قطر اسمي) ميلگرد
- طول اسمي شاخه‌ها
- تعداد بسته‌ها
- مشخصات فني شيميايي شامل تركيبات شيميايي و كربن معادل
- مشخصات مكانيكي
- رنگ انتخابي براي مقطع ميلگرد
- نوع علامت حك شده و به كار رفته بر روي پلاك‌هاي الصاقي
ضوابط حمل و نقل، انباركردن و نگهداري
- میلگردهای فولادی را باید در محل‌های تمیز و عاری از رطوبت و گل و خاک و سایر آلودگی‌ها نگهداری کرد تا از زنگ‌زدگی و کثیف شدن سطح آنها جلوگیری شود.
- از هرنوع صدمه مكانيكي يا تغيير شكل پلاستيك، نظير بريدگي و ضربه و…، مي‌بايد جلوگيري شود.
- ميلگردهاي پوسته شده بايد ماسه‌پاشي و پس از برآوردن ضوابط مذكور در آیین‌نامه، مصرف شوند. رفع پوسته‌ها با استفاده از برس سيمي و ساير روش‌هاي مشابه مجاز نيست.
- ميلگردها بايد به روشي حمل و انبار شوند كه دچار خميدگي بيش از حد نشوند.
- ميلگردها هيچگاه نبايد به‌طور مستقيم بر روي زمين انبار شوند.
- ميلگردها بايد بسته به قطر و رده آنها، به صورت مجزا انبار شوند.
- ميلگردهايي‌كه هنوز بريده يا خم نشده‌اند بايد به گونه‌اي انبار و نگهداري شوند كه بر چسب و علامت كارخانه سازنده فولاد بر روي آنها قابل رويت باشد.
- ميلگردها بايد به نحوي تخليه شوندكه هم به كارگران صدمه نزنند و هم خود صدمه نبينند.
روش‌های زنگ‌زدایی
طبق آیین‌نامه زنگ‌زدایی میلگردها استفاده از برس سیمی برای زنگ‌زدایی ممنوع است؛ زیرا به‌کارگیری این برس باعث ایجاد خراش روی سطح فولاد می‌شود. درواقع بعدها خود این خراش‌ها محل مناسبی برای ایجاد لایه اکسید و افزایش میزان نفوذ زنگ‌زدگی خواهند شد.
ضوابط فولادگذاري
ميلگردها بايد با وسايل مكانيكي بريده شوند. استفاده از روش‌هاي ديگر نياز به تاييد دستگاه نظارت دارد.
خم‌كردن ميلگردها
- تمامي ميلگردها بايد به صورت سرد خم شوند.
- خم كردن ميلگردها تا حد امكان بايد به طور مكانيكي به‌وسيله ماشين مجهز به فلكة خم‌كن و با يك عبور در سرعت ثابت انجام پذيرد، به‌طوري كه قسمت خم شده داراي شعاع انحناي ثابتي باشد.
- براي خم‌كردن ميلگردها بايد از فلكه‌هايي استفاده شود كه قطر آنها براي نوع فولاد مورد نظر مناسب باشد.
- سرعت خم كردن ميلگردها بايد متناسب با نوع فولاد و دماي محيط اختيار شود.
- در شرايطي كه دماي محيط كار يا ميلگردها از ۵ -درجة سلسيوس كمتر باشد، بايد از خم‌كردن آنها خودداري شود.
- به‌طور كلي باز و بسته كردن خم‌ها به منظور شكل‌دادن مجدد به ميلگردها مجاز نيست.
- خم‌كردن ميلگردهايي كه يك سرآنها در بتن قرار دارد، مجاز نيست.
در اعضاي تحت فشار و خمش، فاصله محور تا محور ميلگردهاي طولي از يكديگر، نبايد بيشتر از ۲۰۰ ميليمتر باشد. درصورتي كه ميلگردهاي موازي در چند سفره قرار گيرند، ميلگردهاي سفره فوقاني بايد طوري بالاي ميلگردهاي سفره تحتاني واقع شوندكه معبر بتن تنگ نشود، فاصله آزاد بين هر دو سفره نبايد از ۲۵ ميليمتر و نه از قطر بزرگترين ميلگرد كمتر باشد.
در اعضاي فشاري با خاموت‌هاي بسته يا دورپيچ، فاصله آزاد بين هر دو ميلگرد طولي نبايد از ۵/۱ برابر قطر بزرگترين ميلگرد و نه از ۴۰ ميليمتر، كمتر باشد.
محدوديت‌هاي فاصله آزاد بين ميلگردها بايد در مورد فاصله آزاد وصله‌هاي پوششي با وصله‌ها يا ميلگردهاي مجاور نيز رعايت شوند.
گروه ميلگردهاي در تماس
در استفاده از گروه ميلگردهاي موازي كه درآنها ميلگردها درتماس با هم بسته مي‌شوند تا به‌صورت واحد عمل كنند، ضوابط (الف) تا (ج) اين بند، بايد رعايت شوند:
الف) تعداد ميلگردهاي هرگروه براي گروه‌هاي قائم تحت فشار نبايد از ۴ عدد، و در ساير موارد از ۳ عدد تجاوز كند.
ب) در تمامي موارد تعداد ميلگردهاي هرگروه در محل وصله‌ها نبايد بيشتراز ۴ باشد.
پ) درگروه ميلگردها با بيش از دو ميلگرد، نبايد محورهاي تمامي ميلگردها در يك صفحه واقع شوند. همينطور تعداد ميلگردهايي كه محورهاي آنها در يك صفحه واقع مي‌شوند جز در محل وصله‌ها نبايد بيشتر از دو باشد.
ت) درتيرها نبايد ميلگردها با قطر بزرگتر از ۳۶ ميليمتر را به‌صورت گروهي به‌كاربرد.
ث) گروه‌هاي ميلگردهاي در تماس بايد درخاموت‌هاي بسته يا دورپيچ محصور شوند.
ج) درمواردي نظير تعيين محدوديت‌هاي فاصله و حداقل ضخامت پوشش بتن محافظ، كه قطر ميلگردها مبناي محاسبه قرار مي‌گيرد، قطرگروه ميلگردهاي درتماس معادل قطر ميلگردي فرض مي‌شود كه سطح مقطع آن با سطح مقطع كل گروه مساوي باشد. ملاك اندازه‌گيري فاصله آزاد و حداقل ضخامت پوشش در اين گونه موارد خارجي‌ترين سطح گروه ميلگرد در امتداد مورد نظر خواهد بود.
ميلگردهاي انتظار خم شده
شيب قسمت مايل ميلگردهاي خم شده نسبت به محور ستون نبايد از ۱ به ۶ تجاوز كند. قسمت‌هاي فوقاني و تحتاني قسمت مايل بايد موازي با محور ستون باشند. ميلگردهاي انتظار بايد در محل خم با خاموتها، دور پيچ‌ها و يا قسمت‌هايي از سيستم سازه‌اي كف مهار شوند. مهار مذكور بايد براي تحمل نيرويي معادل ۵/۱ برابر مولفه نيروي محاسباتي قسمت مايل در امتداد مهار، طرح شود. در صورت استفاده از خاموتها يا دورپيچ فاصله آنها تا نقاط خم شده نبايد از ۵۰ ميليمتر بيشتر باشد. خم‌كردن ميلگردهاي انتظار بايد قبل از جاگذاري ميلگردها انجام پذيرد.
در مواردي كه وجه ستون يا ديوار بيشتر از ۷۵ ميليمتر عقب نشستگي يا پيش‌آمدگي داشته باشد ميلگردهاي طولي ممتد نبايد به صورت خم شده به كار برده شوند، و درمحل عقب نشستگي بايد ميلگردهاي انتظار مجزا براي اتصال به ميلگردهاي وجوه عقب نشسته پيشبيني شوند. در هر حالت بايد ضوابط مربوط به مهارها و وصله‌ها در منطقه تغيير مقطع رعايت شوند.
براساس اصلاحیه شماره یک ویرایش ۹۲، استفاده از میلگرد های A4 با تنش تسلیم ۵۰۰ و ۵۲۰ مگاپاسکال، که در استاندارد ملی ۳۱۳۲ ( تیرماه ۱۳۹۲) به ترتیب به عنوان میلگردهای آج ۵۰۰ و آج ۵۲۰ خوانده می‌شوند، در طراحی و ساخت همه انواع سازه‌های ساختمانی، بتن آرمه، به جز دیوارهای برشی ویژه و قاب‌های خمشی ویژه، در صورت احراز شرایط زیر به تصویب رسید.
- میلگرد دارای آج‌های عرضی دوکی شکل در دو طرف آج طولی بوده و خصوصیات عمومی مندرج در استاندارد ملی ۳۱۳۲(تیر ماه ۱۳۹۲) را نیز داشته باشد .
- شکل‌پذیری میلگرد حداقل در حد مورد انتظار برای میلگرد A3 باشد، به طوری که میزان ازدیاد طول نسبی آن در طولی معادل ۵ برابر قطر، حداقل ۱۶ درصد باشد.
- در تولید میلگرد، از شمش با کربن بالا استفاده نشود. روش تولید میلگرد، تکنولوژی ترمکس بوده وکربن معادل (CE) میلگرد حداکثر ۵ درصد باشد.
- کارخانه تولید کننده میلگرد، گواهی سازمان ملی استاندارد را برای تولید میلگرد های آج ۵۰۰و آج ۵۲۰ اخذ نموده و نشان کارخانه و رده میلگرد را بر آن حک کرده باشد.