در سازه‌های بتنی مقاوم در برابر زلزله، کیفیت اتصال میلگرد (وصلهٔ شیاری و غلاف) به اندازهٔ خود میلگرد مهم است. بازار میلگرد HRB500 و گریدهای نزدیک در پروژه‌های پرطبقه رو به افزایش است؛ اگر غلاف پس از چند چرخهٔ بارگذاری ضعیف شود، طراح فرض یکنواخت بودن میلگرد را از دست می‌دهد. مطالعهٔ open access در Scientific Reports با همبستگی تصویر دیجیتال (DIC) رفتار غلاف شیاری مستقیم HRB500E را تحت بار یکنواخت و چرخه‌ای بررسی کرده است.
مشخصات مقالهٔ اصلی
- عنوان: DIC-based strain evolution of HRB500E reinforcing-bar upset straight-threaded sleeve splices under monotonic and cyclic loading
- نویسندگان: Xin Ran، Yaqin Lu، Kejian Ma
- مجله: Scientific Reports (Nature Portfolio)
- تاریخ: ۸ اکتبر ۲۰۲۶
- DOI: 10.1038/s41598-026-75192-x
- دسترسی: open access
پژوهشگران به دنبال پاسخ چه سؤالی بودند؟
غلاف‌های شیاری مستقیم روی میلگرد HRB500E با قطرهای ۱۴ تا ۲۵ میلی‌متری تحت کشش یکنواخت و چرخه‌های تنش بالا و تغییرشکل بزرگ، چه استحکام، جابه‌جایی پسماند و توزیع کرنش سطح غلاف را نشان می‌دهند؟
روش پژوهش
۵۴ نمونه با قطر اسمی ۱۴، ۱۶، ۱۸، ۲۰، ۲۲ و ۲۵ میلی‌متری؛ آزمون کشش یکنواخت، چرخهٔ تنش–فشار بالا و چرخهٔ تغییرشکل بزرگ؛ اندازه‌گیری ازدیاد پسماند و ازدیاد کل در حداکثر نیرو با extensometer؛ میدان کرنش سطح غلاف با DIC.
یافته‌های اصلی
- در کشش یکنواخت همهٔ نمونه‌ها در میلگرد مادر (خارج غلاف) گسیختند.
- میانگین استحکام کششی ۷۲۰٫۴۶ تا ۷۷۱٫۷۲ مگاپاسکال؛ جابه‌جایی پسماند زیر ۰٫۰۷۵ میلی‌متری؛ ازدیاد کل در حداکثر نیرو ۱۱٫۵۷ تا ۱۷٫۵۶٪.
- پس از چرخهٔ تنش بالا، نمونه‌های ۱۶ تا ۲۵ میلی‌متری استحکام میانگین ۷۳۵٫۸۰ تا ۷۵۴٫۲۷ مگاپاسکال و پسماند ۰٫۰۰۳۰ تا ۰٫۰۸۷۷ میلی‌متری داشتند؛ برخی نمونه‌های ۱۴ میلی‌متری در بخش بدون تکیه‌گاه دچار کمانش شدند.
- DIC توزیع کرنش محلی در غلاف را برای ارزیابی انتقال بار مستند کرد.
این یافته‌ها برای صنعت فولاد و ساختمان ایران چه معنایی دارد؟
- HRB500E نزدیک به گریدهای پراستحکام مورد استفاده در مبحث نهم است؛ انتخاب غلاف و قطر ۱۴ میلی‌متری در اتصالات چرخه‌ای پرتنش نیاز به طراحی تکیه‌گاه دارد.
- خریداران می‌توانند در استعلام قیمت میلگرد، گواهی آزمون وصلهٔ شیاری مطابق استاندارد را مطالبه کنند؛ این پژوهش نشان می‌دهد غلاف در محدودهٔ آزمایش‌شده می‌تواند گسیختگی را به میلگرد مادر منتقل کند.
- برای محاسبهٔ وزن و متراژ، محاسبهٔ وزن میلگرد مستقل از نوع اتصال است، اما طول وصله در برآورد هزینه اثر دارد.
محدودیت‌های پژوهش
- آزمون در مقیاس آزمایشگاهی؛ شرایط میدانی (گریس، کج‌شدگی، کیفیت رزوه) پوشش داده نشده است.
- چکیده جزئیات هر استاندارد ملی چین/ایران را ذکر نکرده است.
جمع‌بندی و نظر آهن‌سل
یافته‌ها از Ran et al. است. از نگاه آهن‌سل، وصلهٔ شیاری بخشی از «سیستم سازه» است نه لوازم جانبی؛ تا وقتی گواهی آزمون و نصب توسط مجری تأیید نشود، صرفاً استحکام تئوری میلگرد کافی نیست. قیمت روز میلگرد · پژوهش علمی.