تفاوت انواع میلگرد A1، A2، A3، و A4 + انواع جدول مقایسه‌ای تفاوت میلگرد ها

در ایران، میلگردها طبق استاندارد کشور روسیه به چهار گرید A1، A2، A3 و A4 تقسیم و تولید می‌شوند. A1 معادل میلگرد ساده است، در حالی که A2، A3 و A4 نوع آجدار هستند که روی آن‌ها برجستگی‌های طولی یا عرضی وجود دارد. علاوه بر شکل ظاهری، این مقاطع فولادی از نظر مشخصات مکانیکی، ترکیب شیمیایی و کاربرد نیز با یکدیگر تفاوت دارند. در این مقاله، تفاوت انواع میلگرد را به صورت جامع و دقیق بررسی خواهد شد.

انواع میلگرد از نظر شکل ظاهری کدامند؟

نوع فولاد میلگرد	تنش جاری شدن N/mm2	تنش گسیختگی N/mm2	تغییر شکل نسبی در هنگام گسیختگی (درصد)
AI	220	380	25
AII	300	500	19
AIII	400	600	14

بیش از ۷۰ درصد سازه‌ها از میلگرد ساخته می‌شوند؛ به همین دلیل، این مقطع ساختمانی دارای محبوبیت زیادی در بین خریداران و سازندگان بوده و در انواع مختلفی تولید می‌شود که هر یک از آن‌ها کارایی متفاوتی دارند؛ سوال اساسی اینجاست که آیا با انواع میلگرد آشنایی دارید؟ ابتدا باید توضیح داد میلگرد چیست؛ سپس با انواع و تفاوت آن‌ها آشنا شوید. این مقاطع یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین انواع پروفیل‌ها در صنایع ساختمان‌سازی به حساب می‌آیند که به طول ۱۲ متر با سطح مقطع یکنواخت تولید می‌شوند؛ در ادامه چهار گرید آن را به صورت کامل بررسی خواهیم کرد.

• A1

این مقطع به لحاظ بافت، در دسته میلگردهای نرم قرار می‌گیرد و بدنه آن هیچ آجی ندارد. این محصول با نام F240 شناخته می‌شود. عدد 240 در این نام‌گذاری به مقاومت محصول اشاره دارد. میلگرد گرید A1 ویژگی‌های متنوعی دارد؛ به عنوان مثال، مقدار تنش جاری و گسیختگی آن به ترتیب و به شکل تقریبی 2300 و 3800 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع تخمین زده شده و تغییرات شکل ظاهری آن حدود 25 درصد است. از طرفی، روی بدنه این محصول، عملیات آهنگری و جوش‌کاری به راحتی قابل انجام است که یکی از مزایای آن به حساب می‌آید. 

• A2

این مقطع بافت نیمه سختی دارد و آج‌های آن ساده به نظر می‌رسد و در رده S340 قرار می‌گیرد. بدنه این محصول از یک محور در امتداد طولی تشکیل شده است و با یک سری دورپیچ که به صورت مارپیچ دور این محور پیچیده می‌شود، احاطه شده است. از نظر مقاومت، A2 نسبت به A1 مقاوم‌تر بوده و بیشتر در صنعت ساختمانی کاربرد دارد. در ساختمان، از این محصول به عنوان میلگردهایی با عملکرد برشی مانند خاموت‌ها و کمرکش‌های دیوارهای برشی استفاده می‌شود. بر اساس جداول استاندارد، تنش جاری آن 3000 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع و تنش گسیختگی آن 5000 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع است. 

• A3

این محصول از نظر سختی جزء میلگردهای سخت محسوب می‌شود و روی بدنه آن آج‌هایی با فرم پیچیده وجود دارد که به صورت جناقی یا هشتی شکل نسبت به محور طولی بدنه محصول قرار گرفته‌اند. A3 از نظر مقاومت، مقاومت بیشتری نسبت به نوع گرید A1 و A2 دارد. تنش جاری این میلگرد حدود 4000 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع و تنش گسیختگی آن نیز 6000 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع تخمین زده شده است. با توجه به تنش نسبی پلاستیکی 14 درصد، این محصول به عنوان میلگرد خشک شناخته می‌شود.

• A4

این گرید از نظر مقاومت در رده S500 قرار دارد و جزء میلگردهای سخت به‌حساب می‌آید. شکل آجی که روی بدنه آن وجود دارد، به شکل مرکب نسبت به محور طولی قرار گرفته است. نسبت وزن مناسب به مقاومت بالا باعث شده که امروزه در اکثر سازه‌ها از این نوع مقطع استفاده شود.

طبقه بندی	علامت مشخصه	استحکام تسلیم بالایی N/mm		استحکام کششی N/mm	نسبت استحکام کششی به استحکام تسلیم بالایی	میزان ازدیاد طول نسبی*
		حداقل	حداکثر	حداقل	حداقل	حداقل A5	حداقل A10	حداقل  AG1
ساده	س 240	240	–	360	1.25	25	18	–
آجدار مارپیچ	آج 340	340	–	500		18	15	–
	آج 350	350	455	500		17	–	8
آجدار جناغی	آج 400	400	–	600		16	12	–
	آج 420	420	545	600		16	–	8
آجدار مرکب	آج 500	500	–	650		10	8	–
	آج 520	520	675	690		13	–	–

(برای تعیین میزان ازدیاد طول نسبی، یکی از مقادیر A5، A10 و Ag1 باید انتخاب شود که با توافق بین تولید کننده و خریدار صورت می‌گیرد. در صورت عدم توافق، ستون آخر به عنوان ملاک استفاده خواهد شد. برای قطرهای 32 میلیمتر یا بیشتر، حداقل مقدار مشخصه تعریف شده برای A5 ممکن است با افزایش قطر تا 3 میلیمتر به ازای هر 3 میلیمتر، کاهش یابد، با این حال، حداکثر کاهش محدود به 4 درصد است.)

مقایسه و تفاوت میلگردهای A1،A2 ،A3 و A4 چیست؟

همانطور که احتمالا می‌دانید، در داخل کشور، چهار نوع میلگرد A1، A2، A3 و A4 تولید می‌شوند و به دلیل ویژگی‌های متفاوت، کاربردهای مختلفی دارند. تفاوت بین نوع ساده و آجدار از جنبه‌های گوناگونی مورد بررسی قرار می‌گیرد؛ از جمله فرآیند تولید، شکل ظاهری، ترکیب شیمیایی، ویژگی‌های مکانیکی و غیره. در ادامه، این تفاوت‌ها را از ۷ جنبه اصلی بررسی می‌کنیم.

فرآیند تولید

با توجه به استاندارد ملی ایران، در تولید میلگرد آجدار از فولاد “کاملاً آرام” (fully killed steel) استفاده می‌شود، در حالی که برای نوع ساده آن می‌توان از فولاد “نیمه آرام” (semi-killed steel) نیز استفاده کرد. (در صورتی که اکسیژن موجود در فولاد مذاب به طور کامل برطرف شود، آلیاژ به دست آمده را “فولاد آرام” می‌نامیم؛ اما در فولاد نیمه آرام، اکسیژن‌زدایی در حد متوسط یا به طور ناقص انجام می‌شود.)

اندازه

می‌توان اندازه‌های رایج این مقاطع را در بازار به دو دسته زیر طبقه‌بندی کرد:

• سایز متداول انواع میلگرد ساده در دو نوع کلاف و شاخه: قطر اسمی از ۵.۵ تا ۲۰ میلی‌متر

• سایز متداول انواع میلگرد آجدار در دو نوع کلاف و شاخه: قطر اسمی از ۵.۵ تا ۴۰ میلی‌متر

برای هر دسته از میلگردها، قطر اسمی، وزن یک متر طول و رواداری‌ها (تلورانس‌ها) باید با مندرجات جداول آیین‌نامه ملی ایران به شماره ۳۱۳۲ تطابق داشته باشد. 

شکل ظاهری

همانطور که اشاره شد میلگردهای ساده و آجدار دارای شکل ظاهری متفاوت و منحصر به فردی هستند. در ادامه، انواع آن‌ را از نظر شکل ظاهری مورد بررسی قرار می‌دهیم و تفاوت هر یک را بررسی می‌کنیم.

• A1

به میلگردی اطلاق می‌شود که هیچ‌گونه آج یا برجستگی‌ای روی آن قرار ندارد و دارای سطحی صاف و بدون شیار است.

• A2 ( آج ۳۴۰ و آج ۳۵۰)

در این نوع آج‌های عرضی که نسبت به محور طولی قرار دارند، به صورت یکنواخت یا به صورت دوکی شکل مارپیچ است.

• A3 ( آج ۴۰۰ و آج ۴۲۰)

در میلگردهای A3، آج‌های عرضی نسبت به محور طولی به صورت یکنواخت یا به صورت دوکی شکل مارپیچ است. آج‌های دوکی شکل به صورت دو نیم مارپیچ غیر هم‌جهت در دو نیمه طولی این مقطع قرار می‌گیرند.

• A4 ( آج ۵۰۰ و آج ۵۲۰)

این نوع میلگردها، دارای آج‌های عرضی با شکل ظاهری کاملاً متفاوت نسبت به A2 و A3 هستند. آج‌های عرضی A4 به صورت چهار نیم مارپیچ با الگوهای هفت-هشت و با زاویه‌های ۳۵ درجه و ۷۵ درجه روی سطح میلگرد قرار می‌گیرند.

ترکیب شیمیایی

عنصر اصلی استفاده شده در ساخت میلگردها، کربن است. A1 کمترین میزان کربن را دارد که منجر به انعطاف بالا، قابلیت شکل‌پذیری و جوش‌پذیری مناسب آن می‌شود. در میان میلگردهای آجدار، A2 کربن کمتری دارد و در میان مقاطع آجدار، بسیار منعطف است؛ اما A3 به دلیل درصد بالای کربن، شکننده بوده و جوشکاری آن مجاز نیست. A4 با استفاده از فولادهای با کربن بالا ساخته می‌شود؛ اما به دلیل پیشرفت در تکنولوژی ساخت، علاوه بر استحکام بالا، انعطاف‌پذیری و قابلیت جوش‌پذیری مناسبی دارد. تفاوت اصلی بین A3 و A4 نیز در این مورد است.

ویژگی‌های مکانیکی

میلگردهای A1، A2، A3 و A4 دارای مشخصات مکانیکی مختلفی هستند که این موضوع باعث تمایز آنها و ویژگی‌های منحصربه‌فردی را به هر یک می‌بخشد. از خواص مکانیکی مهمی که برای شناسایی میلگردهای ساده و آجدار استفاده می‌شود، می‌توان به استحکام کششی و تسلیم، خمش، خستگی و جوش‌پذیری اشاره کرد.

• ویژگی‌های کششی

میلگردها به منظور تقویت کششی بتن استفاده می‌شوند و به همین دلیل، مقدار استحکام کششی هر نوع از این مقاطع اهمیت بالایی دارد. در بین این چهار گرید، A4 بیشترین مقدار استحکام کششی را دارا است، در حالی که A1 کمترین مقدار استحکام کششی را دارد.

• ازدیاد طول نسبی

یکی دیگر از معیارهای مهم که بر تشخیص انواع میلگردها که در انتخاب آنها تاثیرگذار است، تغییر طول نسبی است. پس از انجام آزمون کشش بر روی این مقاطع میزان افزایش طول نسبی قابل محاسبه خواهد بود. افزایش طول نسبی و ویژگی خمش به میزان انعطاف‌پذیری میلگرد وابسته است. A1 نوع نرم تلقی می‌شود که استحکام کم و انعطاف‌پذیری بالایی دارد. به دلیل انعطاف‌پذیری زیاد A1، افزایش طول آن نیز بیشتر از A2، A3 و A4 خواهد بود. A2 در دسته نیمه سخت قرار دارد، در حالی که میلگردهای A3 و A4 در دسته سخت قرار می‌گیرند.

• ویژگی‌های خمشی

این ویژگی نشان‌دهنده استقامت میلگرد در برابر خمش، ترک، شکستگی و پارگی است. در مواردی که نیاز به خمیدگی این مقطع را داریم، این ویژگی بسیار مهم می‌شود. با توجه به ترکیب شیمیایی و انعطاف‌پذیری آنها، می‌توان گفت که میزان خمیدگی A1 بیشتر از نوع A2 است و به همین ترتیب، میزان خمیدگی A2 بیشتر از میلگردهای A3 و A4 است. همچنین، A3 کمترین انعطاف‌پذیری را در این بین دارد. 

• استحکام تسلیم

در کنار مقاومت کششی، تنش تسلیم نیز یکی از تفاوت‌های مهم بین انواع میلگردها محسوب می‌شود. به عنوان مثال، تنش تسلیم A2 کمتر از تنش تسلیم A3 است. به طور کلی، کمترین مقدار استحکام تسلیم مربوط به A1 بوده و بیشترین مقدار استحکام تسلیم را A4 دارد. مشخصه آج هر میلگرد، نشان‌دهنده حداقل استحکام تسلیم آن است. 

• ویژگی‌‌های خستگی

ساختمان‌ها همواره در معرض تنش‌های لرزشی و ضربه قرار دارند و هر تنش می‌تواند باعث ترک و آسیب به میلگرد شود. به این ترتیب، سازه قبل از رسیدن به مقاومت تسلیم و کشش، ممکن است با شکستگی یا فروپاشی روبرو شود. ویژگی خستگی تا حد زیادی به انعطاف‌پذیری فولاد بستگی دارد. طبق آنچه که در بالا اشاره شد، A1 نسبت به A2، A3 و A4 انعطاف‌پذیری بیشتری دارند و در برابر خستگی و بارهای سیکلی و ضربه‌ای مقاومت خوبی دارند. 

• جوش ‌پذیری

به طور کلی، A1 به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، از قابلیت جوشکاری بیشتری بهره می‌برد. A2 در دسته میلگردهای نیمه‌خشک قرار می‌گیرد و اصولاً جوشکاری بر روی آن توصیه نمی‌شود؛ اما در صورت لزوم، امکان جوشکاری بر روی آن وجود دارد. جوش‌پذیری A3 نسبت به میلگردهای دیگر بسیار پایین بوده و به دلیل خصوصیات ترد و شکننده خود، بهتر است جوشکاری بر روی آن صورت نگیرد. اما A4 به دلیل پیشرفت تکنولوژی در تولید، علاوه بر سختی و مقاومت بالا، انعطاف‌پذیری مشابه A2 را دارد.

جدول مقایسه ویژگی‌های مکانیکی میلگردها A1 تا A4

ویژگی‌های مکانیکی	A1	A2	A3	A4
استحکام کششی (MPa)	کمترین	متوسط	بالاترین	بیشترین
افزایش طول نسبی (%)	بیشترین	متوسط	کمترین	کمترین
ویژگی خمشی	بیشترین	متوسط	کمترین	کمترین
استحکام تسلیم (MPa)	کمترین	کمتر	بیشتر	بیشترین
ویژگی خستگی	بیشترین	متوسط	کمترین	کمترین
جوش‌پذیری	بیشترین	ممکن	ناپذیر	ممکن

 

مشخصات مندرج روی میلگرد

مطابق استاندارد ملی ایران، نشانه‌گذاری روی شاخه میلگرد برای دو نوع آن یعنی ساده و آجدار، به صورت زیر است:

• ساده: بر اساس استاندارد ملی ایران با شماره ۳۱۳۲، نشانه‌گذاری روی میلگردهای ساده الزامی نیست، مگر اینکه بین تولیدکننده و خریدار توافقی در این خصوص صورت پذیرد.

• آجدار: در فرآیند نورد، روی تمامی میلگردهای آجدار باید اطلاعاتی شامل نام یا علامت تجاری شرکت تولید کننده، کد فرآیند تولید، کد علامت مشخصه آن درج شود.

کاربرد

میلگردها به دلیل شکل ظاهری و خواص مکانیکی خود، کاربردهای متفاوتی دارند؛ در ادامه به کاربرد A3، A2، A1 و A4 اشاره خواهیم کرد.

• A1

میلگرد ساده به دلیل مقاومت کمتر نسبت به نوع آجدار، برای خمکاری و جوشکاری مناسب‌تر است. به همین دلیل در صنایع مختلف مانند صنعت میخ‌سازی و کاربردهای دیگر، استفاده گسترده‌ای دارد. همچنین، از این نوع در ساخت اتصالات صنعتی، اتصالات خودروسازی، اتصالات زیربنایی در جاده‌ها و بزرگراه‌ها، عملیات خاموت‌زنی و غیره نیز استفاده می‌شود. با این حال، بدون وجود آج، این مقطع نمی‌تواند پیوند قوی با بتن برقرار کند؛ بنابراین برای استفاده به عنوان میلگرد مقاومتی توصیه نمی‌شود.

• A2

A2 و A3، که با نام میلگرد ساختمانی نیز مشهور هستند، کاربردهای متفاوتی در صنعت ساختمان دارند. این نوع میلگردها، بیشتر در دیواره‌های برشی، ستون‌ها، تیرها، تیرچه‌ها و ساخت خاموت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. به طور کلی، در مکان‌هایی که نیاز به انعطاف‌پذیری بالا است، A2 نسبت به A3 مناسب‌تر خواهد بود. همچنین، به دلیل وجود آج، A2 مقاومت کششی کمتری به بتن انتقال می‌دهد و بنابراین برای مناطقی با تغییرات دمایی شدید توصیه نمی‌شود.

• A3

این نوع مقطع به عنوان میلگرد طولی، در ستون‌ها، تیرهای بتنی و دیوارهای برشی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• A4

این مقاطع به علت مقاومت بالا در برابر تغییرات دمایی شدید، بهترین گزینه برای مناطق کویری هستند. همچنین، استفاده از آنها در طراحی و ساخت سازه‌های سنگین و سازه‌های بتن آرمه بسیار رایج است. استحکام بالای A4 موجب کاهش فضای طراحی سازه و صرفه‌جویی در هزینه می‌شود. با این حال، A4 در کشور مصرف بالایی ندارد و بیشترین تولیدات کارخانه‌های فولادی مربوط به نوع A3 است. 

تفاوت قیمت میلگرد a2 و a3 در چیست؟

قیمت A2 و A3 بسته به نوع آج، مقاومت کششی و خواص انعطافی آنها تفاوت دارند. به طور کلی، قیمت میلگرد A3 در ابعاد مشابه، کمی بیشتر از A2 است؛ اما در کل، تفاوت قابل ملاحظه‌ای در قیمت این دو وجود ندارد. اگر تفاوت قیمتی بالا بین انواع A2 و A3 مشاهده کردید، حتماً به ابعاد آنها توجه کنید. علاوه بر این، برند سازنده و کیفیت محصول نیز بر قیمت آنها تاثیر بسیاری دارد.

معیار مقایسه	میلگرد A2	میلگرد A3
آج	دارد	دارد
نوع آج	مارپیچی	جناغی (8و7)
سختی و انعطاف	نسبتا ترد	ترد و شکننده
تنش جاری	3000	4000
تنش گسیختگی	5000	6000
جوشکاری	ممنوع	ممنوع

 

جمع‌بندی

به طور کلی مهمترین تفاوت‌های میان A1، A2، A3 و A4 در شکل ظاهری، ترکیب شیمیایی، ویژگی‌های مکانیکی، خصوصیات و کاربردهای آنها است. این تفاوت‌ها به صورت کامل و با جزئیات در این مقاله بررسی شده‌اند. به دلیل کاربرد زیاد آن‌ها در صنایع مختلف، به ویژه در صنعت ساختمان‌سازی، آشنایی با این تفاوت‌ها برای تمام افرادی که در این صنعت فعال هستند، ضروری است.

تفاوت انواع میلگرد A1، A2، A3، و A4 + انواع جدول مقایسه_ای تفاوت میلگرد ها (pdf)

• تفاوت میلگردهای a1 و a2 ،a3 ،a4 از چه جهاتی مورد بررسی قرار می‌گیرد؟

  نوع ساده و آجدار از جنبه‌های گوناگون قابل بررسی است؛ مانند فرآیند تولید، شکل ظاهری، ترکیب شیمیایی، ویژگی های مکانیکی و… 

• در ایران کدام نوع از میلگردها بیشترین تقاضا را دارد؟

  A2 و A3 بیشترین کاربرد را در ساختمان سازی دارند و به همین اندازه بیشترین تقاضا مربوط به این دو مقطع است.

• در کدام نوع میلگرد عملیات خمکاری و برشکاری راحت‌تر است؟

  A1 یا میلگرد ساده از نظر شکل‌پذیری در دسته فولاد نرم قرار می‌گیرد و از این جهت، خمکاری و برشکاری آن نسبت به بقیه راحت‌تر است.