به گزارش اخبار ساختمان، میلگرد یکی از مهمترین و پرکاربردترین مصالح در ساخت انواع سازه ها است. این محصول در طول‌ استاندارد تولید می شود که گاهی نیاز است طول آن افزایش پیدا کند. برای این منظور از یکی از روش های وصله آرماتور تحت عنوان اتصال میلگرد در ستون و فونداسیون استفاده می کنند.
در بیشتر موارد بهترین کار این است که تا حد امکان این وصله ها کمتر باشند ولی در صورت اجبار می توان از مقاطع وصله خورده در مکان هایی که نیروها و تنش های وارد بر مقاطع کمتر است استفاده کرد.
از آنجا که میلگرد کاربرد زیادی در صنعت ساختمان سازی دارد لذا برای دقت در انتخاب و خردی میلگرد می توانید به مطلب راهنمای خرید میلگرد مراجعه نمایید اما در این مقاله قصد داریم به بررسی برخی از انواع وصله میلگرد بپردازیم پس با ما همراه باشید.
چرا اتصال میلگردها مهم است؟
انتخاب یکی از انواع وصله میلگردها از مهم ترین مراحل ساخت و ساز محسوب می شود. انواع اتصالات با روی هم قرار دادن میلگردها و سیم‌پیچی آن ها به یکدیگر و لایه گذاری مجدد بتن روی آن ها انجام می شود. تمام این مراحل برای ایجاد اتصال صحیح و انتقال مناسب انواع بار و فشارهای مکانیکی مانند کشش، پیچش و خمش از یک میلگرد فولادی به دیگری صورت می پذیرد.
انواع اتصالات میلگرد
برای به وجود آوردن عملکرد کششی در دو میلگرد بایستی میلگردها را به یکدیگر متصل کرد. باید با رعایت جزئیات و دقت لازم همچنین با توجه به آیین نامه ها و طبق آنچه در نقشه های طراحی و مشخصات فنی ارائه شده است اتصال میلگردها انجام شود.
انواع اتصال میلگردها که دارای کاربرد بسیاری نیز هستند شامل موارد زیر است.
* وصله پوششی میلگرد
* وصله مکانیکی میلگرد
* وصله جوشی با قوس الکتریکی
* وصله جوشی فورجینگ
در بین انواع وصله های میلگرد، اجرای وصله پوششی میلگرد بیشترین کاربرد را دارد که فقط در میلگردهایی که قطر آن ها ۳۶ میلی متر به پایین است، اجرای آن مجاز است. جالب است بدانید استفاده از وصله پوششی میلگرد در ساختمان باعث افزایش حدود 20 درصدی در مصرف میلگرد می شود.
البته استفاده از وصله های جوشی در ساختمان ها به علت معایبی که دارد، محدود است. این معایب شامل موارد زیر است:
* صرف هزینه و زمان بالا برای انجام عملیات
* نیاز به شرایط آب و هوایی مناسب
* نیاز به نیروی کار حرفه ای و ماهر
وصله پوششی (اورلب) میلگرد
به طولی که دو میلگرد لازم است در مجاورت یکدیگر قرار داده شود، طول وصله می گویند. پیوستگی نقش اصلی انتقال نیرو را در وصله های پوششی ایفا می کند. بین فولاد مسلح کننده و بتن، پیوستگی بر اثر عوامل زیر ایجاد می شود.
* هنگامی که بین فولاد و بتن چسبندگی شیمیایی ایجاد می شود
* هنگام ایجاد اصطکاک بین بتن اطراف و سطح میلگرد
* ممکن است در انتهای میلگرد توسط وسیله هایی چون قلاب یا مهره و واشر، مهار مکانیکی ایجاد شود
* هنگام درگیر شدن فرورفتگی ها و برآمدگی های میلگرد آجدار در بتن
موثرترین عامل پیوستگی از بین موارد ذکر شده در بالا درگیر شدن آج میلگرد با بتن است. عموما از میلگردهای صاف طبق آیین نامه ها تنها در موارد بسیار محدود برای استفاده مجاز است. هنگامی که دو میلگرد در کنار یکدیگر در یک طول مشخص قرار گیرد وصله پوششی انجام می پذیرد.
انواع وصله پوششی
برای اجرای وصله پوششی می توان از دو روش زیر استفاده کرد:
وصله پوشش تماسی: در این روش میلگردهای متصل شونده به طوری به یکدیگر وصل می شوند که حفره ای ایجاد نشود تا در بتن ضعفی بین دو میلگرد به وجود آید. برای انجام این روش می توان از سیم های نازک استفاده کرد تا در فواصل مناسب و در طول وصله به یکدیگر متصل شوند.
وصله پوشش غیر تماسی: در این روش برای ایجاد نشدن حفره بایستی در بین میلگردهای متصل شده بتن به طور مناسب نفوذ شود. باید دقت کرد که فاصله بین میلگردها مناسب باشد زیرا اگر این فاصله زیاد باشد باعث ایجاد یک مقطع غیر مسلح می شود.
از وصله پوششی تنها می توان برای انتقال نیروی فشاری برای میلگردهایی که از قطر ۳۶ میلی متر بزرگتر هستند استفاده کرد.
طبق قوانین آیین نامه تمام میلگردهای گروهی به صورت وصله پوششی نباید متصل شوند یا اگر میلگردهای یک گروه به صورت وصله پوششی متصل شوند، نباید در طول وصله همپوشانی داشته باشند.
وصله مکانیکی میلگرد
هنگامی که استفاده از وصله پوششی ممکن نباشد برای اتصال میلگردها می توان از روش وصله مکانیکی استفاده کرد که جایگزین مناسبی برای وصله پوششی است.
این نوع وصله یک وسیله مکانیکی است که عموما با پیچ کردن و ایجاد اصطکاک بین جداره های آن و میلگرد ها، انتقال تنش را از یک میلگرد به میلگرد بعدی فراهم می کند. با استفاده از اتصالات مکانیکی از باقی ماندن آرماتور به صورت مهار پوششی جلوگیری شده و ضایعات آرماتور نیز به حداقل کاهش پیدا می کند. با وصله مکانیکی امکان متصل کردن میلگرد هایی با قطر متفاوت به صورت سر به سر یا پهلو به پهلو فراهم می شود.
انواع وصله های مکانیکی از نظر جنبه های زیر قابل بررسی هستند:
_ الزامات تائید شدن
_ پیکربندی
_ رویه اجرا
نکات استفاده از وصله مکانیکی میلگرد
* طبق آیین نامه استفاده از میلگردهای با قطر بالا امکان پذیر نیست.
* در ستون هایی که نیاز به تعداد زیادی میلگرد وجود دارد، استفاده از وصله پوششی قابل اجرا نیست و بهتر از وصله های مکانیکی کمک گرفت.
* اگر میلگردها طول کافی برای وصله پوششی نداشته باشند وصله مکانیکی برای اتصال میلگردها مناسب است.
اتصال مکانیکی با کوپلر (کوپلینگ میلگرد) چیست؟
برای وصل کردن دو میلگرد به یکدیگر به روش مکانیکی، از بست های مخصوص استفاده می شود.
کوپلینگ با به کارگیری وسایل مکانیکی خاص همچون کوپلر انجام می شود. با توجه به اینکه کنترل کیفیت اتصالات کوپلینگ در کارخانه انجام می شود لذا در صورت استفاده از اجناس با کیفیت و اجرای صحیح می توان از عملکرد صحیح و وقوع شکست خارج از محدوده کوپلینگ ها اطمینان حاصل کرد.
میلگردها بعد از برش در اندازه مورد نظر جهت رزوه شدن به کارخانه فرستاده می شوند که در صورت زیاد بودن تعداد میلگردها اجاره دستگاه رزوه زن مقرون به صرفه تر خواهد بود.
کوپلرها در انواع مختلف کوپلر استاندارد، کوپلر تبدیل، کوپلر جوشی، کوپلر انتهایی، کوپلر پیچی و کوپلر موقعیت جهت اجرای اتصال کوپلینگ تولید می شوند.
وصله جوشی با قوس الکتریکی
اگر عملیات جوشکاری بر روی وصله ها با نظارت کامل و کیفیت عالی انجام گیرد، به خوبی برای انتقال تنش عمل می کند. برای انجام عملیات جوشکاری بر روی میلگردها نیاز است میلگرد از قبل گرم شود.
مدت زمان پیش گرم کردن میلگرد براساس درصد نسبی کربن و منگنز موجود در فولاد مصرفی تعیین می شود. بر طبق آیین نامه می توان دریافت که حداقل زمان گرم کردن میلگردها چه میزان است.
طبق قوانین آیین نامه، گرم کردن میلگرد برای انجام عملیات جوشکاری برای میلگردهای با قطر ۱۹ میلی متر، حداقل دمای لازم ۱۵۰ درجه سانتی گراد و برای میلگردهای با قطر ۲۲ میلی متر و بیشتر دمای لازم ۲۶۰ درجه سانتی گراد است.
در نهایت پس از پایان عملیات جوشکاری میلگردها به طور طبیعی و با دمای محیط سرد می شوند. البته باید توجه کرد که میلگرد به سرعت تحت کاهش دما قرار نگیرد.
انواع وصله جوشی
وصله میلگرد به وسیله جوش براساس استاندارد ANSI/AWS D1.4 انجام می گیرد که شامل موارد زیر هستند:
_ اتصال سربه سر مستقیم
_ اتصال سربه سر غیرمستقیم
_ اتصال پوششی جوشکاری شده
اتصال سر به سر مستقیم
اتصال سر به سر مستقیم در موارد زیر امکان پذیر است:
* جوش های شیاری که ظاهر آن ها V شکل یک طرفه و دو طرفه باشد برای اتصال دو میلگرد به صورت افقی استفاده می شود.
* جوش های شیاری اریب یک طرفه و دو طرفه برای اتصال دو میلگرد به صورت قائم استفاده می شود.
* جوش های شیاری که ظاهر آن ها V شکل یک طرفه است، با قطعه لوله پشت بند برای اتصال افقی دو میلگرد که دارای قطر مساوی هستند، استفاده می شود.
* جوش های شیاری اریب یک طرفه با قطعه لوله پشت بند، برای اتصال قائم دو میلگرد که دارای قطر مساوی هستند، مناسب هستند.
اتصال سربه سر غیرمستقیم
اتصال سربه سر غیرمستقیم در موارد زیر امکان پذیر است.
* این اتصال با صفحه و نبشی وصله انجام می گیرد و از جوش شیاری که ظاهر آن اریب ذوبی دو طرفه باشد، قابل استفاده است.
* این اتصال با میلگردهای وصله انجام شده و از جوش شیاری با ظاهر V شکل انجام می شود. هنگام استفاده از این اتصال بایستی به وسیله فولادهای عرضی، بتن اطراف اتصال در سازه ای که تمام شده به اندازه کافی تقویت شود تا از شکافی که ممکن است در اثر بارگذاری غیر محوری اتصال پیش بیاید، جلوگیری شود.
اتصال پوششی جوشکاری شده
اتصال پوششی جوشکاری شده در موارد زیر امکانپذیر است.
* اجرای این اتصال با جوش شیاری دو طرفه V شکل ذوبی انجام می شود. اگر اتصال تنها از یک طرف در دسترس باشد و به شرط اینکه مهندس ناظر تایید کند از جوش شیاری که ظاهر ذوبی دارد به صورت یک طرفه می توان استفاده کرد.
* اتصال پوششی به طور غیرمستقیم با میلگردهای جدا، اجرای این اتصال به وسیله جوش شیاری اریب ذوبی به صورت یک طرفه انجام می شود.
وصله جوشی فورجینگ
این روش به وسیله گاز استیلن و اکسیژن انجام می شود که در آن هر یک از میلگردها در دمای تقریبا ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد حرارت دهی می شود. جنس میلگرد از فولاد و ترکیب اتم هایی چون کربن و آهن است، همچنین این اتم ها چیدمان عادی خود را داشته و در دمای محیط وضعیت پایداری دارند.
عملیات فورجینگ در فاز خمیری و در دمای کمتر از نقطه ذوب انجام می شود. همچنین آزمایش هایی بر روی نقطه اتصال انجام شده تا ساختار کل مجموعه یکسان باشد.
اگر عملیات حرارت دهی طولانی شود، در محل اتصال ساختاری درشت دانه ایجاد می شود. برای اتصال های فورجینگ اطمینان از سلامت اتصال اهمیت بسیار بالایی دارد. دو روش برای آزمون اتصال وجود دارد که شامل:
تست مخرب: این تست شامل تست خمش و کشش میلگردها است.
تست غیرمخرب: این تست شامل تست نفوذ، تست برش داغ، تست امواج مافوق صوت است.
در روش تست برش داغ بعد از اتمام عملیات جوشکاری بلافاصله برآمدگی هایی که هنگام جوشکاری ایجاد شده به وسیله لبه های قابل تنظیم برش داده می شود، در نهایت در محل برش وضعیت سطح را بررسی کرده تا از سلامت اتصال اطمینان حاصل کنیم.
جمع بندی
برای اتصال میلگردها به یکدیگر از چهار روش استفاده می شود که شامل اتصال پوششی (اورلب)، اتصال مکانیکی، وصله جوشی یا قوس الکتریکی و وصله جوشی فورجینگ هستند.
بهره گرفتن از هر کدام از این روش ها به موارد مختلفی بستگی دارد به طور مثال وصله پوششی فقط در میلگردهایی که قطر آن ها ۳۶ میلی متر به پایین است، مناسب است. همچنین برای میلگردهایی که طول کافی برای وصله پوششی ندارند، از دیگر روش های اتصال می توان بهره گرفت.

بیشتر بخوانید:

آرماتوربندی سازه های بتنی چه ویژگی هایی دارد؟

میلگرد و کاربردهای آن در صنعت ساختمان سازی