1-19-5تعریف

آهن خالص کاربرد ساختمانی ندارد، اما آلیاژ آن به صورت انواع فولاد و چدن آمیزه‌ای از چند فلز و غیرفلز است. این فرآورده‌ها از پرمصرف‌ترین مصالح فلزی آهنی در ساختمان‌سازی و صنایع دیگر محسوب می‌شوند. جوش‌کاری فرآیند ایجاد پیوند بین دو قطعه فلز به کمک حرارت با یا بدون فشار از جمله حرارت حاصل از قوس الکتریکی است و روش صحیح آن مستلزم شناخت و انتخاب صحیح مصالح جوش‌کاری می‌باشد.

2-19-5 دسته‌بندی

1-2-19-5 آهن و فرآورده‌های آهنی

اگر مقدار درصد کربن از 2.06 درصد کمتر باشد، محصول را فولاد نامیده و چنانچه مقدار آن از 2.06 تا 4.5 درصد باشد، آن را چدن گویند. محصولات عمده آهنی را می‌توان در گروه‌های زیر دسته‌بندی نمود:

1-1-2-19-5 چدن: چدن از ذوب مجدد و تصفیه آهن خام به دست می‌آید. آهن خام محصول احیای سنگ آهن با استفاده از کک و اکسیژن، به روش احیای غیرمستقیم در کوره بلند یا احیای مستقیم به صورت آهن اسفنجی است. کربن چدن حدود 3 تا 4 درصد است. از چدن در ساخت لوله‌های آبرسانی و فاضلاب و قطعات مربوط، مانند زانویی، سه راهه، چهارراهه و شیرآلات صنعتی و هم‌چنین دیگ‌های حرارت مرکزی، رادیاتورهای ویژه جاهای نمناک، مانند حمامها، و هم‌چنین در ساخت دریچه‌های بازدید، کنتور آب، قطعات در پوش و پله آدم رو شبکه فاضلابها استفاده می‌شود. به طور کلی، چدن در شرایطی که زنگ زدگی فولاد محتمل است، مصرف می‌شود.

2-1-2-19-5 فولاد: مشخصات فولاد باید بر اساس ضوابط تعیین شده در این مبحث و مباحث نهم و دهم مقررات ملی ساختمان باشد. خواص فولاد به درصد کربن موجود در آن، عملیات حرارتی انجام شده بر روی آن و عناصر فلزی و غیرفلزی موجود در آن بستگی دارد. فولادهای کربنی به آن دسته از فولادها اطلاق می‌گردد که کربن اصلی‌ترین عنصر آن می‌باشد و عناصری نظیر منگنز، سیلیسیم و آلومینیم به میزان کم در آن حضور داشته و فقط به منظور اکسیژن زدایی به آن اضافه می‌گردد. کربن نقش اساسی را در استحکام فولاد ایفا می‌کند و این استحکام تا حد زیادی به درصد کربن موجود در آن بستگی دارد. فولادهای کربنی به سه دسته تقسیم می‌شوند:

الف- میزان کربن پایین‌تر از 0.2 درصد

ب- میزان کربن بین 0.2- 0.5 درصد

پ۔ میزان کربن بالاتر از 0.5  درصد

فولادهای کربنی کاربرد وسیعی در صنعت داشته و معمولاً در حالت آنیل و یا نرماله بکار می‌روند، ولی در شرایط خاص در حالت سخت‌کاری و تنیده نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

میلگرد:

الف- میلگردهای مصرفی از نظر شکل رویه به سه دسته طبقه‌بندی می‌شوند:

الف-1 میلگردهای با رویه صاف، یا میلگردهای ساده. این نوع رویه فقط در میلگرد س240 به کار برده می‌شود. این میلگردها فقط می‌توانند به عنوان میلگرد دورپیچ در اعضای سازه‌ای بتن مسلح یا در ساختمان‌های بتن مسلح به کار روند و استفاده از آن‌ها به عنوان میلگرد سازه‌ای غیراز مورد فوق، در تمامی انواع ساختمان‌ها ممنوع است.

الف-2 میلگردهای با رویه آجدار، که سایر میلگردها را شامل می‌شود. آج عبارت است از برجستگی‌هایی به شکل‌های متفاوت که به صورت طولی زاویه‌دار در هنگام تورد بر روی آن ایجاد می‌شود.

الف- 3- میلگردهای با رویه آج‌دار پیچیده، که از پیچانیدن میلگردهای آج‌دار به دست می‌آید. در این میلگردها، علاوه بر آج اولیه میلگرد، یک خط مارپیچ بر روی میلگرد نیز به چشم می‌خورد که هرچه میزان تابانیدن میلگرد بیشتر باشد گام این خط کمتر خواهد بود.

ب- آج‌ها از نظر شکل به صورت دوکی شکل (آج با مقطع متغیر) یا به صورت یکنواخت (آج با مقطع ثابت) و از نظر امتداد به صورت مارپیچ یا جناقی می‌باشند.

پ- میلگردها از نظر روش ساخت در سه گروه فولاد گرم نورد شده، فولاد سرد اصلاح شده و فولاد گرم اصلاح شده تقسیم می‌شوند. فولاد سرد نورد شده بر اثر انجام عملیات مکانیکی نظیر پیچانیدن، کشیدن، نورد کردن یا گذرانیدن از حدیده، بر روی میلگردهای گرم نورد شده در حالت سرد به دست می‌آید و فولاد گرم اصلاح شده یا فولاد ویژه، بر اثر انجام عملیات مکانیکی نظیر گرمایش و آب دادن، بر روی میلگردهای گرم نورد شده در حالت گرم حاصل می‌شود.

ت- تفکیک میلگردها از یکدیگر، به لحاظ هندسی، براساس قطر اسمی آن‌ها صورت می‌گیرد. به عبارت دیگر، قطر اسمی، پارامتر هندسی مشخصه انواع میلگردها است. ضوابط و الزامات قطر اسمی انواع میلگردهای ساده و آجدار، قطر زمینه میلگردهای آج‌دار (d1)، یعنی قطر میلگرد آج‌دار بدون در نظر گرفتن آج آن و نیز قطر خارجی میلگردهای آج‌دار (d2)، یعنی قطر میلگرد با احتساب کامل آج آن مطابق ضوابط استاندارد ملی ایران شماره 3132 می‌باشد.

2-2-19-5 مصالح جوش‌کاری

1-2-2-19-5 الکترود جوش‌کاری: الکترود به فلز پرکننده درز جوش گفته می‌شود که به شکل مفتول یا میلگرد نازک بدون روکش و یا روکش‌دار عرضه می‌شود. روکش الکترود ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی فلز جوش را کنترل و تنظیم می‌کند. روکش‌ها ممکن است اکسیدکننده، اسیدی، سلولزی و یا قلیایی باشند. هنگام جوش‌کاری با الکترود، جریان قوس الکتریکی بین انبرک جوش‌کاری و قطعه کار برقرار می‌شود. نوع الکترود باید با مشخصات مکانیکی و شیمیایی فلز و نیز با خصوصیات جوش مورد نظر سازگار باشد، تا درز جوش به نحو مطلوب پر و مقاومت لازم اتصال به دست آید. قطر الکترود تابع عواملی مانند نوع و وضعیت جوش، نوع درز، ضخامت ورق‌های اتصال و مهارت جوش کار است. الکترودها دارای انواع مختلفی است:

الف – الکترودهای جوش‌کاری فولادهای ساختمانی

ب- الکترودهای جوش‌کاری فولادهای کم آلیاژ

پ- الکترودهای جوش‌کاری فولادهای مخصوص، نظیر فولادهای مقاوم در برابر حرارت و فولادهای پر مقاومت

2-2-2-19-5 سیم جوش کاری: سیم‌های جوش‌کاری در جوش‌کاری با گاز و در محیط مناسب استفاده می‌شود. سیم جوش‌کاری باید تمیز و به دور از هر گونه آلودگی و ناخالصی و سطح آن عاری از زنگ زدگی و روغن و مانند اینها باشد.

3-2-2-19-5 پودر گدازآور جوش‌کاری: از این پودرها در جوش قوس الکتریکی، با الکترود فولادی بدون روکش، استفاده می‌شود و جوش‌کاری با سیم، برای برقراری قوس الکتریکی به کار می‌رود. پودر جوش‌کاری باید خاصیت قلیایی داشته و با شرایط مکانیکی و فشار وارد بر آن انطباق داشته باشد. رطوبت پودر پیش از مصرف نباید از 0.1 درصد تجاوز کند.

3-19-5 استانداردها

1-3-19-5 ویژگی‌ها

1-1-3-19-5 ویژگی انواع میلگرد باید مطابق با استاندارد ملی ایران شماره‌های 3132، 1797 و 11558 باشد. مشخصات میلگردهای دارای پوشش اپوکسی در استاندارد ملی ایران شماره 18358 ارائه شده است.

2-1-3-19-5 الزامات هندسی میلگردها در استاندارد ملی ایران شماره 3132 ارائه شده است.

3-1-3-19-5 میلگردهای آج‌دار باید دارای آج عرضی و طولی باشند، بگونه‌ای که به جز در محل‌های نشانه گذاری، حداقل دو ردیف آج عرضی با توزیع یکنواخت در دو طرف آج‌های طولی قرار داشته باشد. الزامات آج‌های میلگردهای آج‌دار و ترکیب شیمیایی مذاب ریخته گری و مشخصات مکانیکی میلگردهای آج‌دار و ساده در استاندارد ملی ایران شماره 3132 ارائه شده است.

4-1-3-19-5 طول استاندارد میلگردهای شاخدای به طور معمول 12 متر است.

5-1-3-19-5 ویژگی‌های انواع لوله‌های چدنی، بست‌ها و متعلقات خطوط لوله تحت فشار باید با استاندارد ملی ایران شماره 426 مطابقت کند.

6-1-3-19-5 ویژگی انواع ورق و تسمه باید مطابق با استاندارد ملی ایران شماره‌های 440، 3693 و 3694 باشد.

7-1-3-19-5 ویژگی انواع نیمرخ‌های نوردیده باید با استاندارد ملی ایران شماره‌های 1600، 1791، 1-13968، 2-13968، 14484، 16348 و 3277 و هم‌چنین ویژگی انواع لوله‌های فولادی باید با استاندارد ملی ایران شماره‌های 396، 421، 422 مطابقت کند.

8-1-3-19-5 ویژگی انواع پیچ و مهره باید با استاندارد ملی ایران شماره 2874 مطابقت کند.

9-1-3-19-5 ویژگی الیاف فولادی برای بتن تقویت شده با الیاف منطبق با الزامات استاندارد ملی ایران شماره 14491 می‌باشد.

10-1-3-19-5 ویژگی فولادهای مورد استفاده برای پیش‌تنیده کردن بتن در استانداردهای ملی ایران شماره 13250 ارائه شده است.

11-1-3-19-5 ورق‌های فولادی سرد نورد شده مورد مصرف در سیستم‌های قاب سبک فولادی باید شرایط و معیارهای مناسب مقاومتی جهت باربری و شکل‌پذیری کافی به منظور خم‌کاری‌های مورد نیاز را داشته باشند. این ورق‌ها معمولاً دارای ضخامت 0.6 تا 2.5 میلی‌متر هستند و حد جاری شدن آن‌ها 240 الی 340 مگاپاسکال می‌باشد. نسبت تنش گسیختگی به تسلیم برای تأمین رفتار شکل‌پذیر در این ورق‌ها 1.08 می‌باشد. پوشش‌های حفاظتی که می‌توان برای ورق‌های سرد نورد شده مورد استفاده قرار داد عبارتند از: گالوانیزه، گالفان و گالوالوم. در استاندارد ملی ایران شماره 7337 مشخصات پروفیل‌های سرد شکل داده شده چارچوبی ارائه شده است.

12-1-3-19-5 مشخصات پروفیل‌های فولادی پروفیل‌های توخالی مخصوص در و پنجره در استاندارد ملی ایران شماره 7336 ارائه شده است.

13-1-3-19-5 میله‌های فولادی تسلیح کننده دارای کلگی بتن مطابق استاندارد ملی ایران شماره 1-18680 باشد.

14-1-3-19-5 ویژگی‌های الکترودهای روپوش‌دار جوش‌کاری با قوس الکتریکی باید با استاندارد ملی ایران شماره 871 مطابق باشد.

15-1-3-19-5 مشخصات مصالح مورداستفاده در خرپای تیرچه سقف تیرچه بلوک در استاندارد ملی ایران شماره 1-2909 ذکر شده است.

2-3-19-5 آزمایش‌های استاندارد

1-2-3-19-5 میلگرد گرم نوردیده: ویژگی آج‌ها، تعیین ترکیب شیمیایی، بازرسی ظاهری، اندازه‌گیری ابعاد، رواداری ها،، جرم و تعیین مشخصات مکانیکی و جوش‌پذیری.

2-2-3-19-5 تیرآهن گرم نوردیده بال نیم پهن: تعیین درصد عناصر متشکله، تعیین مقاومت‌های کششی و خمشی

3-2-3-19-5 ورق فولادی گرم نوردیده با کیفیت معمولی و کششی: تعیین درصد عناصر متشکله، تعیین استحکام کششی و خمشی، جوش‌پذیری، ازدیاد طول پس از شکست، رواداری‌های ابعادی.

4-2-3-19-5 الکترودهای روپوش‌دار باید مطابق با استاندارد ملی ایران شماره 871 آزمایش شود. این آزمایش‌ها عبارت است از: مقاومت کشش جنس جوش و مقاومت در برابر ضربه.

5-2-3-19-5 در موارد ضرورت آزمایش‌هایی که استاندارد ملی برای آن‌ها تدوین نشده است، باید به استانداردهای معتبر بین‌المللی رجوع کرد.

3-3-19-5 استانداردهای مرجع این بخش در پیوست 2 ارائه شده‌اند.

4-19-5 ایمنی، بهداشت و ملاحظات زیست محیطی

1-4-19-5 هنگام برش‌کاری، آهنگری و به طور کلی کارهایی که باعث ایجاد خطر برای صورت و چشم کارگران می‌شود، باید آن‌ها به عینک و نقاب حفاظتی استاندارد متناسب با نوع کار و خطرهای آن مجهز باشند.

2-4-19-5 به دلیل احتمال وجود برخی مواد مضر در روپوش و یا وجود آزبست، کارگران از تماس مستقیم پوست دست و بدن خود با پوشش روی الکترودها خودداری کنند.

5-19-5 سازگاری

1-5-19-5 همه قطعات فولادی باید دارای نوعی حفاظت در برابر خوردگی باشند.

2-5-19-5 سطوح فولادی که با ماشین کردن آماده می‌شود، باید در مقابل خوردگی محافظت شود. بدین منظور، از یک لایه مصالح ضدزنگ، که بتوان آن را پیش از نصب به آسانی زدود، یا مصالح مخصوصی که احتیاج به زدودن ندارند، می‌توان استفاده کرد.

3-5-19-5 در مواردی که زنگ زدگی فولاد محتمل است، مانند لوله‌های آبرسانی، فاضلاب و قطعاتی مانند زانویی، سه راهه، و شیرآلات صنعتی، از چدن استفاده می‌شود.

4-5-19-5 در جاهای نمناک، برای جلوگیری از زنگ زدگی ورق، لوله، پیچ و مهره و میخ فولادی، از اندود روی استفاده می‌شود.

6-19-5 بسته‌بندی، حمل و نگهداری

1-6-19-5 مصالح فلزی، تا زمان حمل، ترجیحاً باید در انبار مسقف تهویه‌دار و کف‌سازی شده نگهداری شود. در مناطق یا در مواردی که احتمال بارندگی مداوم وجود دارد و مصالح باید مدت طولانی در انبار بماند، سطح بسته‌ها را باید با برزنت یا پوشش مناسب دیگر پوشانید.

2-6-19-5 تیرآهن‌های به طول مساوی، ترجیحاً تیرآهن‌های 12، به کمک تسمه یا مفتول‌های ضخیم بسته‌بندی می‌شود.

3-6-19-5 لازم است هر مجموعه پیچ و مهره بسته‌بندی شود. اگر پیچ و مهره چرب و آغشته به روغن نباشد، آن‌ها را باید در لفافه‌ای پلاستیکی (نایلونی) قرار داد و تا حد ممکن هوای داخل بسته را خارج کرد.

4-6-19-5 میلگردهایی که هنوز بریده یا خم نشده‌اند باید به گونه‌ای انبار و نگهداری شوند که بر چسب و علامت کارخانه سازنده فولاد بر روی آن‌ها قابل رویت باشد.

5-6-19-5 از صدمه مکانیکی یا تغییرشکل پلاستیک به میلگردها، نظیر بریدگی و ضربه و…، باید جلوگیری شود.

6-6-19-5 میلگردهای پوسته شده باید ماسه پاشی و پس از برآورده کردن ضوابط مبحث نهم مقررات ملی ساختمان مصرف شوند. رفع پوسته‌ها با استفاده از برس سیمی و سایر روش‌های مشابه مجاز نیست.

7-6-19-5 میلگردها باید به روشی حمل و انبار شوند که دچار خمیدگی بیش از حد نشوند.

8-6-19-5 میلگردها باید بسته به قطر و رده آن‌ها، به صورت مجزا انبار شوند.

9-6-19-5 میلگردها باید به نحوی تخلیه شوند که هم به کارگران صدمه نزنند و هم خود صدمه نبینند.

10-6-19-5 میلگردهای س 240، آج 340 و آج 400 با قطر کوچکتر یا برابر 12 میلی‌متر به صورت کلاف و یا به صورت شاخه مستقیم با طولهای مساوی بسته‌بندی می‌شوند. قطر کلاف میلگردهای کلان باید حداقل 200 برابر قطر میلگرد باشد. میلگردهای س 240، آج 340 و آج 400 با قطر برابر و بزرگتر 14 میلی‌متر و نیز تمامی میلگردهای آج 500 فقط به صورت شاخه مستقیم با طولهای مساوی بسته‌بندی می‌شوند.

11-6-19-5 بر روی تمامی شاخه‌های میلگردهای آج‌دار تولیدی باید علامت مشخصه با فواصل حداکثر 2 متر حک شود تا از روی آن نام کارخانه سازنده و نوع میلگرد معلوم شود.

12-6-19-5 هر یک از بسته‌های میلگرد باید دارای حداقل دو پلاک فلزی باشد که بر روی هریک از پلاک‌های مزبور مشخصات (الف) تا (ح) زیر به صورتی خوانا حک و یا به صورتی که نتواند مخدوش شود، نوشته شده باشد:

الف – شماره بسته

ب- نوع میلگرد (س 240، آج 340، …)

پ- نمره میلگرد (قطر اسمی برحسب میلی‌متر)

ت- وزن بسته (بر حسب کیلوگرم)

ث- شماره ذوب

ج- نشانه تأییدیه کنترل کیفیت از سوی کارخانه سازنده

چ- نام یا نشانه تجارتی کارخانه سازنده

ح- علامت و شماره استاندارد ملی ایران

13-6-19-5 الکترودهای روپوش‌دار باید در بسته‌بندی مناسب مانند لفافه نایلونی، عرضه گردد. نایلون یا پوشش ضدرطوبت باید در حدی باشد که به آسانی سوراخ یا پاره نشود.

14-6-19-5 پوشش باید کاملاً اطراف الکترودها را بگیرد و به آن‌ها چسبیده باشد، تا هوای پوشش را به کمترین حد ممکن برساند و از حرکت الکترودها جلوگیری کند. البته اگر بتوان هوای داخل پوشش را تخلیه کرد، بهتر خواهد بود.

15-6-19-5 دسته‌ها، بسته‌ها، جعبه‌ها، حلقه‌ها و قرقره‌های الکترود باید دارای اطلاعات طبقه‌بندی الکترود، نام سازنده یا علامت تجاری، طول و قطر استاندارد و مدت زمان تضمین باشد.

16-6-19-5 معمولاً چند بسته در یک کارتن یا هر بسته لفافه‌دار جداگانه درون یک کارتن قرار داده می‌شود.

17-6-19-5 الکترودها باید در انبارهای مسقف و خشک و به دور از رطوبت نگهداری شوند.

18-6-19-5 در هنگام بارگیری نباید به بسته‌ها یا کارتن‌ها ضربه شدید وارد شود و از پرتاب کردن آن‌ها باید خودداری کرد. در هر حال، به پوشش روی الکترود نباید آسیبی برسد.