مشخصات آرماتورها — مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان (فصل ۴)
خلاصه درسنامه، نکات کلیدی و نمونه سوال «مشخصات آرماتورها» (بند ۹-۴) از مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان‌های بتن‌آرمه). این فصل در آزمون تعاملی سایت ۱۸ سوال دارد.
فهرست مطالب
- انواع و روش تولید آرماتور (۹-۴-۱ و ۹-۴-۳)
- رده‌بندی آرماتورها (جدول ۹-۴-۱)
- ویژگی‌های کششی (جدول ۹-۴-۲)
- خم‌پذیری و جوش‌پذیری (۹-۴-۶ و ۹-۴-۷)
- الزامات پایه‌ی طراحی (۹-۴-۸-۱ تا ۹-۴-۸-۴)
- حداکثر fy مجاز در محاسبات (جدول ۹-۴-۴) — مهم‌ترین جدول فصل
خلاصه درسنامه
انواع و روش تولید آرماتور (۹-۴-۱ و ۹-۴-۳)
- آرماتورهای فولادی شامل **میلگردها** و **سیم‌ها** هستند.
- ⚠️ **میلگرد** = آرماتور **گرم‌نوردیده**؛ **سیم** = آرماتور **سردنوردیده یا سرداصلاح‌شده**.
- هر دو در انواع **ساده و آجدار** تولید می‌شوند.
- سه روش ساخت: **گرم‌نوردیده**، **سردنوردیده/سرداصلاح‌شده** (پیچاندن، کشیدن، نورد، حدیده — طبق ISIRI 11558)، و **گرم‌اصلاح‌شده یا ویژه** (گرمایش و آب دادن).
- ⚠️ سه رده‌ی شکل‌پذیری: **نرم** (S240، با پله‌ی تسلیم مشهود)، **نیم‌سخت** (S340، S350، S400، S420 — پله‌ی تسلیم محدود)، **سخت** (S500، S520 — **فاقد پله‌ی تسلیم**).
رده‌بندی آرماتورها (جدول ۹-۴-۱)
- ⚠️ هشت رده: **S240، S340، S350، S400، S420، S500، S520، S500C**.
- ⚠️ عدد بعد از S همان **تنش حد تسلیم بر حسب مگاپاسکال** است که مجاز به استفاده در طراحی است.
- ⚠️ **فقط S240 میلگرد ساده است**؛ بقیه آجدارند (شکل آج طبق استاندارد ملی **۳۱۳۲**).
- ⚠️ **S500C** مربوط به **سیم‌های ساده یا آجدار** است (طبق استاندارد ملی **۱۱۵۵۸**)؛ حرف C همان نشانه‌ی سردنوردیده بودن است.
- ⚠️ حروف پسوند رده (در گواهینامه و نشانه‌گذاری): **T** برای خنک‌کاری و برگشت تحت کنترل (مثل ترمکس)، **U** برای روش‌های غیر از آن، و **A** وقتی مقاومت با **عناصر آلیاژی** محقق شود.
ویژگی‌های کششی (جدول ۹-۴-۲)
- ⚠️ **S240**: مقاومت کششی حداقل **۳۶۰**، تنش تسلیم حداقل **۲۴۰** مگاپاسکال — علامت مشخصه «س ۲۴۰»، رویه‌ی **ساده**، شکل‌پذیری **نرم**.
- ⚠️ **S340**: کششی **۵۰۰**، تسلیم **۳۴۰** — آجدار **مارپیچ**، نیم‌سخت.
- ⚠️ **S350**: کششی **۵۰۰**، تسلیم **۳۵۰** با **سقف ۴۵۵** — آجدار مارپیچ.
- ⚠️ **S400**: کششی **۶۰۰**، تسلیم **۴۰۰** — آجدار **جناغی**.
- ⚠️ **S420**: کششی **۶۰۰**، تسلیم **۴۲۰** با **سقف ۵۴۵** — آجدار جناغی.
- ⚠️ **S500**: کششی **۶۵۰**، تسلیم **۵۰۰** — آجدار **مرکب**، سخت. **S520**: کششی **۶۹۰**، تسلیم **۵۲۰** با سقف **۶۷۵**.
- ⚠️ **S500C**: کششی **۵۵۰**، تسلیم **۵۰۰** — نسبت کششی به تسلیمش فقط ۱٫۱ است، یعنی کمترین ذخیره‌ی شکل‌پذیری.
- الگو: هرچه رده بالاتر، **کرنش گسیختگی کمتر** — از ۲۵٪ در S240 تا ۱۰٪ در S500.
- برای میلگردهای با قطر اسمی **۳۲ میلی‌متر یا بیشتر**، حداقل کرنش می‌تواند **۲ درصد به ازای هر ۳ میلی‌متر افزایش قطر** کاهش یابد — با **سقف کاهش ۴ درصد**.
خم‌پذیری و جوش‌پذیری (۹-۴-۶ و ۹-۴-۷)
- ⚠️ آزمون خمش (طبق ISIRI 8103-1): آرماتور باید بتواند دور یک **فک خمشی به اندازه‌ی ۱۸۰ درجه** خم شود.
- ⚠️ شرط قبولی: در محیط خارجی آرماتور **هیچ‌گونه ترک‌خوردگی قابل مشاهده با دید طبیعی** ایجاد نشود.
- قطر فک خمشی متناسب با قطر آرماتور و مطابق **جدول ۹-۴-۳** است.
- ویژگی‌های جوش‌پذیری در بند ۹-۴-۷ تعریف شده و به ترکیب شیمیایی (کربن معادل) وابسته است.
الزامات پایه‌ی طراحی (۹-۴-۸-۱ تا ۹-۴-۸-۴)
- ⚠️ قاعده‌ی بسیار مهم: **کلیه‌ی آرماتورهای طولی و عرضی مصرفی در سازه‌های بتن‌آرمه باید آجدار باشند**.
- ⚠️ **تنها استثنا**: استفاده از آرماتور ساده **فقط در دورپیچ‌ها** مجاز است.
- ⚠️ تنش حد تسلیم باید از یکی از دو روش به دست آید؛ یکی از آن‌ها **روش جابجایی-تنش نظیر ۰٫۲ درصد کرنش ماندگار** است (مخصوص فولادهای سخت که پله‌ی تسلیم ندارند).
- ⚠️ **مدول الاستیسیته‌ی آرماتورها Es = ۲۰۰٬۰۰۰ مگاپاسکال** — برخلاف بتن، به رده‌ی فولاد وابسته نیست.
- ضوابط **اقلام جاگذاری‌شده در بتن** در بند ۹-۴-۱۰ و **آرماتور برشی گل‌میخ سردار** در بند ۹-۴-۱۱ آمده است.
حداکثر fy مجاز در محاسبات (جدول ۹-۴-۴) — مهم‌ترین جدول فصل
- ⚠️ **خمش، نیروی محوری، حرارت و انقباض**: سقف **۵۵۰** مگاپاسکال — در همه‌ی محل‌ها.
- ⚠️ ولی در **قاب‌های لرزه‌ای ویژه** و **کلیه‌ی اجزای دیوارهای لرزه‌ای ویژه**، **سیم‌های آجدار غیرمجازند** و فقط میلگرد آجدار (طبق ۹-۴-۸) مجاز است.
- ⚠️ **آرماتورهای محصورکننده** در **سیستم‌های ویژه‌ی لرزه‌ای** و در **دورپیچ‌ها**: سقف **۷۰۰** مگاپاسکال — بالاترین عدد کل جدول.
- ⚠️ همان آرماتورهای محصورکننده در **سایر موارد**: سقف **۵۵۰**.
- ⚠️ **برش** در قاب‌ها و دیوارهای لرزه‌ای ویژه: سقف **۵۵۰**.
- ⚠️ **برش** در **دورپیچ‌ها، برش اصطکاک، و خاموت‌ها/بست‌ها/تنگ‌ها**: سقف **۴۲۰**.
- ⚠️ **پیچش** (آرماتور طولی و عرضی): سقف **۴۲۰**.
- ⚠️ **مهارها**: سقف **۵۵۰** (در سیستم‌های لرزه‌ای ویژه سیم آجدار غیرمجاز است).
- ⚠️ **روش خرپایی** (دورگیرهای برشی): سقف **۴۲۰**.
- قاعده‌ی حفظی: **۷۰۰ فقط برای محصورشدگی؛ ۴۲۰ برای برش/پیچش معمولی؛ ۵۵۰ برای بقیه**.
اعداد و ضوابط کلیدی این فصل
| موضوع | مقدار / ضابطه |
|---|---|
| آرماتور ساده | فقط S240 |
| استاندارد شکل آج | ISIRI 3132 (سیم‌ها: ISIRI 11558) |
| رده‌های نرم / نیم‌سخت / سخت | S240 / S340-S420 / S500-S520 |
| S240 | کششی ۳۶۰، تسلیم ۲۴۰ مگاپاسکال |
| S400 / S420 | کششی ۶۰۰، تسلیم ۴۰۰ / ۴۲۰ |
| S500 / S520 | کششی ۶۵۰ / ۶۹۰، تسلیم ۵۰۰ / ۵۲۰ |
| S500C | کششی ۵۵۰، تسلیم ۵۰۰ |
| سقف تسلیم S350 / S420 / S520 | ۴۵۵ / ۵۴۵ / ۶۷۵ |
| پسوند T / U / A | ترمکس / غیر ترمکس / آلیاژی |
| آزمون خمش | ۱۸۰ درجه، بدون ترک قابل مشاهده |
| مدول الاستیسیته‌ی آرماتور | ۲۰۰٬۰۰۰ مگاپاسکال |
| روش تعیین تسلیم در فولاد سخت | جابجایی-تنش ۰٫۲٪ کرنش ماندگار |
| الزام آجدار بودن | همه‌ی آرماتورهای طولی و عرضی |
| تنها محل مجاز آرماتور ساده | دورپیچ‌ها |
| سقف fy خمش و محوری | ۵۵۰ مگاپاسکال |
| سقف fy محصورکننده در سیستم ویژه و دورپیچ | ۷۰۰ مگاپاسکال |
| سقف fy برش خاموت/تنگ و برش اصطکاک | ۴۲۰ مگاپاسکال |
| سقف fy پیچش | ۴۲۰ مگاپاسکال |
نمونه سوال با پاسخ تشریحی
سوال ۱: کدام رده‌ی آرماتور در مبحث نهم **میلگرد ساده** است؟
الف) S240
ب) S340
ج) S400
د) S500C
پاسخ صحیح: گزینه الف — S240
طبق جدول ۹-۴-۱، تنها رده‌ی S240 میلگرد ساده است؛ رده‌های S340 تا S520 میلگرد آجدار و S500C سیم ساده یا آجدار است.
طبق جدول ۹-۴-۱، تنها رده‌ی S240 میلگرد ساده است؛ رده‌های S340 تا S520 میلگرد آجدار و S500C سیم ساده یا آجدار است.
سوال ۲: کدام رده‌های آرماتور از نظر شکل‌پذیری «سخت» طبقه‌بندی می‌شوند و چه ویژگی‌ای دارند؟
الف) S500 و S520 — فاقد پله‌ی تسلیم
ب) S340 تا S420 — با پله‌ی تسلیم محدود
ج) S240 — با پله‌ی تسلیم مشهود
د) S500C — با پله‌ی تسلیم بلند
پاسخ صحیح: گزینه الف — S500 و S520 — فاقد پله‌ی تسلیم
طبق ۹-۴-۴، فولاد سخت شامل S500 و S520 است که منحنی تنش-کرنش آن فاقد پله‌ی تسلیم است؛ S240 نرم (پله‌ی مشهود) و S340 تا S420 نیم‌سخت (پله‌ی محدود) هستند.
طبق ۹-۴-۴، فولاد سخت شامل S500 و S520 است که منحنی تنش-کرنش آن فاقد پله‌ی تسلیم است؛ S240 نرم (پله‌ی مشهود) و S340 تا S420 نیم‌سخت (پله‌ی محدود) هستند.
سوال ۳: حرف «T» در انتهای رده‌ی آرماتور بیانگر چیست؟
الف) استفاده از عناصر آلیاژی
ب) تولید با روش خنک‌کاری و برگشت تحت کنترل (مانند ترمکس)
ج) تولید با روشی غیر از خنک‌کاری و برگشت
د) سردنوردیده بودن
پاسخ صحیح: گزینه ب — تولید با روش خنک‌کاری و برگشت تحت کنترل (مانند ترمکس)
طبق ۹-۴-۵-۳، حرف T برای آرماتورهایی است که مقاومت و نسبت کششی به تسلیمشان با روش خنک‌کاری و برگشت تحت کنترل (مانند ترمکس) حاصل می‌شود؛ U برای روش‌های دیگر و A برای استفاده از عناصر آلیاژی است.
طبق ۹-۴-۵-۳، حرف T برای آرماتورهایی است که مقاومت و نسبت کششی به تسلیمشان با روش خنک‌کاری و برگشت تحت کنترل (مانند ترمکس) حاصل می‌شود؛ U برای روش‌های دیگر و A برای استفاده از عناصر آلیاژی است.
سوال ۴: حداکثر fy مجاز در محاسبات برای **خاموت‌ها، بست‌ها و تنگ‌های برشی** چقدر است؟
الف) ۴۲۰ مگاپاسکال
ب) ۵۰۰ مگاپاسکال
ج) ۵۵۰ مگاپاسکال
د) ۷۰۰ مگاپاسکال
پاسخ صحیح: گزینه الف — ۴۲۰ مگاپاسکال
طبق جدول ۹-۴-۴، برای کاربرد برش در خاموت‌ها، بست‌ها و تنگ‌ها — و نیز در دورپیچ‌ها و برش اصطکاک — حداکثر fy مجاز ۴۲۰ مگاپاسکال است.
طبق جدول ۹-۴-۴، برای کاربرد برش در خاموت‌ها، بست‌ها و تنگ‌ها — و نیز در دورپیچ‌ها و برش اصطکاک — حداکثر fy مجاز ۴۲۰ مگاپاسکال است.
سوال ۵: تفاوت «میلگرد» و «سیم» در تعریف مبحث نهم چیست؟
الف) میلگرد گرم‌نوردیده و سیم سردنوردیده یا سرداصلاح‌شده است
ب) میلگرد آجدار و سیم ساده است
ج) میلگرد ضخیم‌تر از ۱۰ میلی‌متر است
د) سیم فقط در شبکه‌های جوشی کاربرد دارد
پاسخ صحیح: گزینه الف — میلگرد گرم‌نوردیده و سیم سردنوردیده یا سرداصلاح‌شده است
طبق ۹-۴-۱-۲، میلگردهای فولادی به آرماتورهای گرم‌نوردیده و سیم‌های فولادی به آرماتورهای سردنوردیده و سرداصلاح‌شده اطلاق می‌گردند؛ هر دو در انواع ساده و آجدار تولید می‌شوند.
طبق ۹-۴-۱-۲، میلگردهای فولادی به آرماتورهای گرم‌نوردیده و سیم‌های فولادی به آرماتورهای سردنوردیده و سرداصلاح‌شده اطلاق می‌گردند؛ هر دو در انواع ساده و آجدار تولید می‌شوند.
سوال ۶: حداکثر مقدار تنش حد تسلیم رده‌ی S420 طبق جدول ۹-۴-۲ چقدر است؟
الف) ۴۲۰ مگاپاسکال
ب) ۴۵۵ مگاپاسکال
ج) ۵۴۵ مگاپاسکال
د) ۶۷۵ مگاپاسکال
پاسخ صحیح: گزینه ج — ۵۴۵ مگاپاسکال
طبق جدول ۹-۴-۲، رده‌ی S420 تنش حد تسلیم حداقل ۴۲۰ و حداکثر ۵۴۵ مگاپاسکال دارد؛ ۴۵۵ سقف S350 و ۶۷۵ سقف S520 است.
طبق جدول ۹-۴-۲، رده‌ی S420 تنش حد تسلیم حداقل ۴۲۰ و حداکثر ۵۴۵ مگاپاسکال دارد؛ ۴۵۵ سقف S350 و ۶۷۵ سقف S520 است.
سایر فصل‌های مبحث ۹
فصل ۱: کلیاتفصل ۲: علائم و تعاریففصل ۳: مشخصات مکانیکی بتنفصل ۵: الزامات سیستم‌های سازه‌ایفصل ۶: تحلیل سیستم‌هافصل ۷: ضریب‌های بار و کاهش مقاومتفصل ۸: ارزیابی مقاومت مقطعفصل ۹: دال‌های یک‌طرفهفصل ۱۰: دال‌های دوطرفهفصل ۱۱: تیرهافصل ۱۲: ستون‌هافصل ۱۳: دیوارهافصل ۱۴: دیافراگم‌هافصل ۱۵: شالوده‌های بتن‌آرمهفصل ۱۶: ناحیه‌ی اتصال تیر به ستون و دال به ستونفصل ۱۷: اتصالات اعضای سازه‌ای به یکدیگرفصل ۱۸: مهار به بتنفصل ۱۹: الزامات بهره‌برداریفصل ۲۰: ضوابط ویژه برای طراحی در برابر زلزلهفصل ۲۱: جزئیات آرماتورگذاریفصل ۲۲: مدارک طرح، الزامات ساخت و نظارتفصل ۲۳: ارزیابی مقاومت سازه‌های موجودفصل ۲۴: دوام بتن و آرماتور؛ طراحی در برابر آتش (پیوست‌های ۹-پ۱ و ۹-پ۲)فصل ۲۵: روش خرپایی (بست و بند)؛ جمع‌شدگی و خزش بتن (پیوست‌های ۹-پ۳ و ۹-پ۴)فصل ۲۶: روش ضرایب لنگر در دال‌ها؛ روش طراحی ساده (پیوست‌های ۹-پ۵ و ۹-پ۶)
مباحث مرتبط
مبحث ۹: طرح و اجرای ساختمان‌های بتن‌آرمههمه مباحث ۲۴گانهآزمون آنلاینابزارهای محاسباتی