مقایسه میلگردهای فولادی آج ۴۰۰ و آج ۵۰۰ (A۳ و A۴) و مقاطع فولادی مرکب و نورد شده از دیدگاه مباحث نهم و دهم مقررات ملی ساختمان موضوعی بود که در همایش «تنوع تولید و افزایش مقاومت شرکت ذوب‌آهن اصفهان» که چندی پیش در سالن ابوریحان دانشگاه شهیدبهشتی برگزار شد، مورد بررسی قرار گرفت.
مقاومت بالای میلگردهای آج۵۰۰ و شکل‌پذیری کمتر آنها ازجمله مزایای این نوع از میلگردها در مقایسه با میلگردهای فولادی آج۴۰۰ است که استفاده از آنها را در طرح‌های مختلف از لحاظ اقتصادی به صرفه میکند. به گفته فرهنگ فرحبد، رییس بخش مهندسی سازه و ابنیه فنی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تولید میلگردهای آج ۵۰۰ و مقاطع فولادی نورد شده در اندازه‌های بالا به جای مقاطع مرکب در کارخانه‌های تولیدکننده فولاد، به‌طور قطع منجر به افزایش کیفیت و ایجاد تحول در صنعت فولاد کشور می‌شود.
مقایسه میلگردهای آج ۵۰۰ با میلگردهای آج ۴۰۰
رییس بخش مهندسی سازه و ابنیه فنی مرکز تحقیقات وزارت راه، مسکن و شهرسازی اظهار کرد: سال‌های اخیر با توجه به رشد و توسعه فناوری استفاده از میلگردهای با مقاومت بالا در مقایسه با میلگردهای با مقاومت پایین، افزایش پیدا کرده است. فرهنگ فرحبد تصریح کرد: یکی از نکات مهم در استفاده از میلگردها، علاوه بر بحث مقاومت، (کشش) آلانگیشن آنها است که عامل مهمی در شکل‌پذیر مقاطع فولادی و مقاطع بتن آرمه است. فرحبد ادامه داد: در تمامی آزمایشگاه‌هایی که آزمایش کشش انجام می‌شود میلگردها را ۵ یا ۱۰ برابر قطر اندازه‌گیری کرده و زمانی‌که در شرایط کشش قرار گرفت شکست آنها را ثبت می‌کنند و مقدار کنش نهایی را باتوجه به طول ۵ یا ۱۰ برابر قطر اندازه‌گیری کرده و مقدار کشش نهایی را تعیین می‌کنند. وی ادامه داد: علاوه بر مقاومت نیرو یکی دیگر از موضوع‌های مورد توجه، تخمین شکل‌پذیری (داکتیلیتی) حداقل در میلگردهای فولادی است؛ میلگرد اچ‌اس۵۰۰ از شکل‌پذیری کمتری در مقایسه با میلگردهای اس۴۰۰ برخوردار است. فرحبد افزود: همچنین آزمایش دیگری برای تعیین شکل‌پذیری میلگردهای فولادی انجام می‌شود که «خمش» نام دارد. این آزمایش شامل «خمش سرد» و «خمش دوباره» است. در آزمایش خمش سرد میلگردها ۱۸۰ درجه خم شده، سپس ۲۵۰ میلی‌متر از این میلگرد انتخاب می‌شود. پس از خم شدن آن نباید هیچ‌گونه ترک و شکستگی در محل خم‌شدگی دیده شود. رییس بخش مهندسی سازه و ابنیه فنی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی بیان کرد: در آزمایش خمش دوباره، نمونه‌ها به اندازه ۹۰ درجه خم می‌شوند. در آزمایش خمش سرد و خمش دوباره هیچ‌گونه شکستگی و ترکی نباید دیده شود. فرحبد عنوان کرد: در میلگردهای A۴یا آج ۵۰۰ نکته مهم این است که این میلگردها در قاب‌ها و اجزای مرزی دیوارهای مقاوم دربرابر زلزله نباید استفاده شوند و این موضوع مهمی است که فولادسازان باید به آن توجه کنند بنابراین می‌توان از میلگردهای اس۵۰۰ یا آج ۵۰۰ در اجزای بتن آرمه مانند فونداسیون‌ها استفاده کرد. وی گفت: استفاده از میلگردهای آج ۵۰۰ می‌تواند منجر به کاهش ابعاد و اقتصادی شدن یک طرح شود. رییس بخش مهندسی سازه و ابنیه فنی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی خاطرنشان کرد: کارخانه ذوب‌آهن اصفهان قادر به تولید این نوع از میلگردها است با توجه به اینکه میلگردهای اس ۵۰۰ از مقاومت بالاتری نسبت به میلگردهای اس ۴۰۰ برخوردارند بهتر است در طراحی مقاطع بتن آرمه به کار گرفته شود. فرحبد بیان کرد: باتوجه به محدودیت‌های کاربردی که در مقاطع میلگرد اس ۵۰۰ وجود دارد و اینکه مقاطع اس۵۰۰ شکل‌پذیری کمتری نسبت به مقاطع اس ۴۰۰ دارند در طراحی مقاطع بتن آرمه باید از نظر شکل‌پذیری توجه ویژه‌ای به این نکته شود. وی اذعان کرد: به‌طور کلی استفاده از سازه‌ها و اسکلت‌های فولادی رونق زیادی در کشور پیدا کرده، عملکرد مفتول سازه‌ای و پایداری سازه‌های فولادی در برابر بارهای لرزه‌ای، باعث شده که از این گونه سازه‌ها استفاده شود.
مزایا و معایب مقاطع فولادی
رییس بخش مهندسی سازه و ابنیه فنی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی با اشاره به مزایای مقاطع فولادی اظهار کرد: مقاومت بالای مقاطع فولادی، ویژگی یکنواخت فولاد را که با نظارت دقیق تعیین شده، در طراحی باعث صرفه‌جویی در مصرف مصالح می‌شود. فرحبد افزود: مقاطع فولادی از شکل‌پذیری بسیار خوبی برخوردار هستند، شرایط آسان ساخت، نصب و امکان مقاوم‌سازی فضایی گسترده به راحتی انجام می‌شود و درواقع سرعت نصب مقاطع فولادی در مقایسه با مقاطع بتنی بیشتر است و این مقاطع از وزن کمتری برخوردار هستند. وی با بیان اینکه مقاطع فولادی علاوه بر مزیت‌ها معایبی نیز دارند، گفت: یکی از معایب مقاطع فولادی ضعف آنها در برابر آتش‌سوزی است اما راهکارهایی نیز برای رفع این عیب و تامین مقاومت لازم در برابر آتش‌سوزی وجود دارد. فرحبد مطرح کرد: استفاده از پوشش‌های مناسب می‌تواند این نوع از مقاطع فولادی را در برابر آتش‌سوزی مقاوم کند. به‌عنوان مثال با پوشش گچی می‌توان این مقاطع فولادی را در برابر آتش مقاوم کرد علاوه بر آن رنگ‌های ویژه‌ای نیز در بازار وجود دارد که بر حسب شرایط از مقاومت لازم در برابر آتش‌سوزی برخوردار هستند. همچنین استفاده از پوشش‌های کاذب مناسب به گونه‌ای که به سازه اصلی نصب شود می‌تواند مقاومت لازم در برابر آتش‌سوزی داشته باشند. رییس بخش مهندسی سازه و ابنیه فنی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی مطرح کرد: خوردگی و پوسیدگی از جمله معایب مقاطع فولادی است زیرا این مقاطع در برابر عوامل جوی دچار خوردگی می‌شوند که برای رفع این مشکل و به منظور محافظت این مقاطع در برابر خوردگی راهکارهای مختلفی وجود دارد و یکی از این راهکارهای ماسه‌پاشی، سند پلاست و رنگ‌های مناسب است. وی گفت: لزوم طراحی ستون‌هایی با ابعاد مختلف یکی از بحث‌های مهم در صنعت ساختمان است. استفاده از مقاطع بال پهن و سایر مقاطع در شرایط کنونی ساخت‌وساز در کشور امری اجتناب‌ناپذیر است. به گفته فرحبد، تیر ورق‌ها اگر به جای مقاطع نوردشده استفاده شود، معضلاتی را در صنعت ساختمان به وجود می‌آورد. رییس بخش مهندسی سازه و ابنیه فنی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی اظهار کرد: ستون‌های مرکب که از ورق ساخته می‌شود از کیفیت لازم برخوردار نیستند و در آن باید از مقاطع نورد شده به جای مقاطع دست‌ساز استفاده کرد. وی با بیان اینکه باید به دنبال رشد و ارتقای کیفیت محصولات با تولید این نوع از مقاطع نورد شده باشیم، گفت: صنعت فولاد کشور قادر است مقاطع اچ اس را با ضخامت ۲ سانتی‌متر تولید کند که جایگزین مناسبی برای مقاطع دست‌ساز یا ساخته‌شده از ورق است و کیفیت مقاطع اچ‌اس به مراتب بیشتر از کیفیت مقاطعی است که با تنش‌های حرارتی ناشی از جوشکاری به‌دست می‌آید. فرحبد بیان کرد: درصورتی که کارخانه ذوب‌آهن اصفهان و سایر تولیدکنندگان فولاد بتوانند مقاطع نورد شده با اندازه بالا تولید کنند این امر می‌تواند در ارتقای کیفی محصولات نقش زیادی را ایفا کند. رییس بخش مهندسی سازه و ابنیه فنی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی عنوان کرد: مقاطع مرکب متشکل از چند مقطع مختلف است و به وسیله چند ورق تقویتی جوشکاری شده و این مقاطع مرکب را ایجاد می‌کنند. وی تصریح کرد: استفاده از مقاطع‌ای‌پی ۵۰۰، که ذوب‌آهن اصفهان قادر به تولید این نوع از محصولات است، یک تحول در صنعت فولاد کشور به شمار می‌آید. استفاده از ستون‌های بال پهن با عمر زیاد که در اصفهان تولید می‌شود از ایجاد بسیاری از مشکلات فنی و اجرایی جلوگیری خواهد کرد.