ورود به حساب کاربری

33250280

با ما در تماس باشید

041

دسته ها



همه چیز درباره ی وصله میلگردها

۲۸ مهر

like-icon

12

comment-icon

3

timer-icon

زمان مورد نیاز برای مطالعه : 9 دقیقه

همه چیز درباره ی وصله میلگردها

اتصال میلگرد به چه صورت انجام می پذیرد؟

میلگرد یکی از مهمترین و پر مصرف ترین مصالح در ساخت انواع سازه های ساختمانی، پل، ستون، عرشه و… می باشد. این محصول اغلب با طول های استاندارد تولید می شود که گاهی نیاز است طول آن افزایش یابد. برای این منظور از یکی از روش های وصله آرماتور تحت عنوان اتصال میلگرد در ستون و فونداسیون استفاده می شود. 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 نیرو ها و تنش های وارد بر مقاطع کمتر است، استفاده کرد.

معرفی روش های وصله میلگرد

اتصال میلگردها یکی از مهمترین مراحل ساخت سازه به شمار می رود. در گذشته اتصال میلگرد از طریق روی هم قرار گرفتن میلگرد ها و سیم پیچی آن ها به یکدیگر و لایه گذاری مجدد بتن بر روی آن ها برای ایجاد اتصال مناسب و انتقال صحیح بار از یک میلگرد فولادی به دیگری انجام می شد. این روش از نظر اقتصادی، به علت مصرف زیاد فولاد مقرون به صرفه نبوده و در مواردی حتی قابل اجرا نمی باشد. روش اتصال مکانیکی (مشابه جوشکاری) وجود دارد که میلگردها داخل یک غلاف با پخ های داخلی قرار گرفته و در انتهای میلگرد فلز مذاب جهت اتصال آن ها ریخته می شود. فلز مذاب منجمد شده و اتصال در این روش از استحکام قابل قبولی برخوردار می باشد. 
در حال حاضر برای اتصال میلگردهای بتن از روش های جوشکاری استفاده می شود. سه روش عمده جوشکاری برای اتصالات وجود دارد، ولی چندین فرایند دیگر را نیز می توان به این منظور استفاده کرد .

انواع اتصالات میلگرد ها

در بیشتر سازه ها، قدرت و بالا بودن قابلیت اطمینان بسیار مورد اهمیت است. در سازه‌های فولادی، به خصوص در صنعت ساختمان، به دلیل وجود انواع بارها و فشارهای مکانیکی از جمله کشش، پیچش و خمش، چگونگی کیفیت اتصالات مورد توجه می باشد. بر همین اساس روش های گوناگونی برای این منظور وجود دارند.

 در حالت کلی، انواع روش‌های اتصال میلگرد در 3 دسته زیر تقسیم بندی شده اند:
1.    روش هم پوشانی یا اورلپ (Overlap)
2.    اتصال از طریق روش‌های مکانیکی یا کوپلینگ (Coupler)
3.    جوش سر به سر یا جوشکاری بوسیله فشار گاز که فورجینگ سر به سر نیز نامیده می‌شود. (Gas pressure welding of bar)

اتصال پوششی یا اورلپ

اتصال پوششی
اتصال پوششی

این روش از جمله متداول ترین روش وصله کردن میلگرد است. در این روش دو میلگرد را روی یکدیگر قرار می دهند، به طوری که در طول معینی یکدیگر را بپوشانند. سپس آنها را به وسیله ی مفتول محکم می کنند. این نوع اتصال فقط در مورد میلگرد های با قطر ۳۶ میلیمتر و کمتر از آن مجاز است.
با توجه به محل قرارگیری، نوع میلگردها و عملکرد آنها (کششی یا فشاری)، طول پوشش میلگردها متغیر است.این طول در بتن آرمه تعیین شده است. 
برای میلگرد های کششی، حداقل طول پوشش لازم، باید ۲۵/۱ برابر طول چسبندگی مهاری میلگرد کوچک تر باشد و برای میلگرد های فشاری، حداقل طول پوشش باید یک برابر طول چسبندگی مهاری میلگرد و کوچکتر باشد و در عین حال طول نباید هیچ گاه کمتر از ۲۰ برابر قطر میلگرد به اضافه ی ۱۵ سانتی متر انتخاب شود.

اتصال مکانیکی با کوپلر (کوپلینگ میلگرد)

اتصال کوپلر

برای وصل کردن دو میلگرد به یکدیگر به روش مکانیکی، از بست های مخصوص استفاده می شود.

کوپلینگ با بکارگیری وسایل مکانیکی خاص همچون کوپلر انجام می شود.
با توجه به اینکه کنترل کیفیت اتصالات کوپلینگ در کارخانه انجام می شود، 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. در صورت زیاد بودن تعداد میلگردها اجاره دستگاه رزوه زن مقرون به صرفه تر خواهد بود.
کوپلرها درانواع مختلف کوپلر استاندارد، کوپلر تبدیل، کوپلر جوشی، کوپلر انتهایی، کوپلر پیچی و کوپلر موقعیت جهت اجرای اتصال کوپلینگ تولید می شوند.

اتصال جوشی یا روش فورجینگ

اتصال جوشی

این اتصال به این شکل انجام می گیرد که دو میلگرد را به فرم های مختلف به یکدیگر جوش می دهند که این روش به دو طریق زیر انجام می شود:

الف) فورجینگ
اتصال جوشی سر به سر خمیری روشی است که به آن جوش الکتریکی تماسی گفته می شود و به عملیات فورجینگ معروف است.
در صورت اجرای صحیح فورجینگ نقطه گسیختگی در تست کشش، خارج از ناحیه وصله واقع می شود.
اتصال فورجینگ فقط در شرایط کارخانه ای و در صورتی مجاز است که قطر میلگردها برای فولادهای گرم نورد شده از ۱۰ میلیمتر و برای فولادهای سرد اصلاح شده از ۱۴ میلیمتر کمتر نباشد. همچنین قطر دو میلگرد اتصال نیز باید با یکدیگر متناسب باشد و نسبت سطح مقطع دو میلگرد وصله شونده از 1/5 تجاوز نکند.
در روش فورجینگ دو سر آرماتور به وسیله شعله حاصل از گاز اکسیژن و استیلن تا حرارت حدود ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سیلیسیوس سرخ شده و به حالت خمیری در می آیند. سپس دو آرماتور توسط جک هیدرولیکی با فشار مناسب به هم آمیخته می شوند. مقدار فشار پمپ باید به گونه ای باشد که قطر محل جوش به اندازه حدود 1/4 برابر قطر اولیه آرماتور برسد.

برخی نکات مهم در مورد جوش فورجینگ
-    برای اجرای صحیح فورجینگ باید دو سر میلگردها به صورت کاملا صاف و عمود بر محور طولی بریده شده و به شکلی در گیره قرار گیرند که نلغزند. 
-    هنگام قرارگیری آرماتورها درون گیره، نوک پیچ نباید روی آج آن بسته شود. نوک پیچ باید بین دو آج میلگرد بسته شود تا در صورت وارد آمدن فشار، میلگردها نلغزند و جوش از حالت استاندارد خارج نشود.
-    برای ایجاد حرارت یکنواخت، شعله باید کاملا عمود بر آرماتورها باشد و میلگردها در مرکز شعله به هم وصله شوند. این حرارت دادن تا زمانی که محل اتصال و اطراف آن به حالت خمیری درآیند و سرخ شوند ادامه می یابد.
-    ریختن آب روی محل جوش فورجینگ موجب ایجاد ترک و تردی فولاد می شود لذا باید از انجام این کار اجتناب شود.
-    با توجه به اینکه امکان انجام آزمایش های غیرمخرب مانند اولتراسونیک بر روی اتصال فورجینگ وجود ندارد، لازم است تا تمامی وصله ها به صورت چشمی بازرسی شوند.

ب) اتصال جوشی ذوبی با الکترود (جوش با قوس الکتریکی)
این نوع اتصال در صورتی مجاز است که برای هر نوع فولاد از الکترود و روش جوشکاری مناسب آن استفاده شود. 
اتصال جوشی ذوبی با الکترود به طور معمول به یکی از روش های زیر انجام می شود :
1.    اتصال جوشی پهلو به پهلو با جوش از یک رو یا دو رو:
فقط برای میلگردهای گرم نورد شده با قطر ۶ تا ۳۶ میلیمتر مجاز است. در این روش طول نوار جوش از یک رو  نباید از ۱۰ برابر قطر میلگرد کوچکتر باشد و طول نوار جوش دو رو نباید از ۵ برابر قطر میلگرد کوچکتر کمتر انتخاب شود.
2.    اتصال جوشی با وصله یا وصله های جانبی اضافه با جوش از یک رو یا دو رو :
این نوع اتصال فقط برای میلگردهای گرم نورد شده مجاز است. حداقل طول نوار جوش نیز مانند اتصال جوشی پهلو به پهلو می باشد.
3.    اتصال جوشی نوک به نوک با پشت بند :
طول پشت بند برای فولادهای گرم نورد شده، نباید کمتر از ۳ برابر قطر میلگردها یا برای فولادهای سرد اصلاح شده، ۸ برابر قطر میلگردها انتخاب شود.

دلایل جوش کردن میلگرد چیست؟

جوش کردن میلگرد

اصلی ترین علت جوشکاری میلگرد در سازه های جدید به شرح زیر می باشند:
- وجود بلوک هایی با طول زیاد و یا ستون هایی با وزن زیاد که طولشان از طول استاندارد میلگرد بیشتر است.
- جهت اتصال سازه های بتنی پیش ساخته در سایت، جوشکاری میلگرد ضروری است.
- برای اتصال میلگرد به اجزای دیگر فولادی سازه (مثلا اتصال به پایه های خوابانده شده در بتن).
- تعمیر و بازسازی ساختمان های بتنی.
مهمترین نکته ای که باید مدنظر داشت این است که امکان اتصال میلگرد به دیگر فولادهای جوش پذیر به منظور افزایش استحکام آن وجود دارد. در چنین مواردی جوشکاری بر روی شکل قطعات تاثیرگذار است.

نکات لازم در جوشکاری میلگرد

از جمله نکاتی که برای آماده سازی قطعات میلگرد بتن قبل از انجام جوشکاری باید رعایت کرد عبارتند از:
1. تمام سطح میلگرد باید عاری از هرگونه چربی، رنگ و هرگونه جسم خارجی باشد.
2. دمای میلگرد در سایت جوشکاری کمتر از صفر درجه سانتی گراد نباشد و از سرد شدن سریع، بعد از جوشکاری جلوگیری شود.
3. اتصالات انتقال دهنده بار و غیر انتقال دهنده بار، با روش جوشکاری یکسان، میزان دقت مشابه و شرایط یکسان، جوشکاری می شوند.
4. فقط انتهای میلگردهای تغییر شکل نیافته، می توانند جوشکاری شوند (در صورتی که اتصالات منتقل کننده بار نباشند).
در صورتی اجازه استفاده از مراحل اتصال آرماتورها صادر می شود که توسط آزمون های تایید شده و کیفی مورد قبول انجام شود.

 روش اتصال اتکایی 

اتصال اتکایی

با روی هم قرار دادن دو انتهای میلگردهای فشاری اتصال اتکایی میلگرد انجام می پذیرد. وصله اتکایی فقط برای میلگردهای تحت فشار با قطر ۲۵ میلیمتر و بیشتر مجاز است.
در این نوع وصله باید سطوح انتهای میلگردها کاملاً گونیا بریده شوند و تماس دو انتها تا حد امکان کامل باشد. زاویه سطح انتهایی هر میلگرد نسبت به سطح عمود بر محور میلگرد نباید بیشتر از1/5درجه انحراف داشته باشد. این نوع اتصال فقط در قطعاتی که دارای خاموت عرضی بسته یا مارپیچ هستند مجار می باشد.

مقایسه دو روش اتصال مکانیکی و جوش سر به سر میلگرد

با توجه به مباحث بیان شده در فوق، اتصال مکانیکی میلگرد یا کوپلر نوعی دیگر از انواع اتصالات میلگردها به یکدیگر است که بر اساس مقررات ملی ساختمان، مجوز استفاده در سازه‌های بتنی را دارا می باشند. این وصله‌‌ها انواع مختلفی دارند. رایج‌ترین نوع وصله‌های مکانیکی، کوپلر استاندارد است که برای استفاده از آن، دو سر آرماتورهایی که باید به هم متصل شوند، رزوه شده و به وسیله یک مهره بلند که همان کوپلر استاندارد می‌باشد به هم وصل شوند.
تعداد پارامترهای کمتری در اتصال میلگردها به وسیله اتصال مکانیکی نسبت به روش جوش سر به سر وجود دارد. وصله‌های مکانیکی یا همان کوپلرها با دستگاه‌های تراش بسیار دقیق CNC ساخته می‌شوند و کیفیت آنها به طور دقیق توسط گیج‌های کنترلی، چک می‌شود. بنابراین کیفیت اتصالات مکانیکی به طور دقیق قابل کنترل می باشند.
از طرفی اتصال جوش سر به سر میلگرد به دلیل محبوبیت و کاربرد فراوان آن در بین صنایع مختلف از جمله سد سازی، سازه‌های بتنی، پل‌سازی و بسیاری از صنایع دیگر دارای مزایای بسیاری است. از جمله یکی از مهمترین مزیت های استفاده از اتصال جوش سر به سر، استفاده از فورجینگ اکسی استیلن می باشد که استحکام را به نسبت دیگر روش‌ها تا حد مناسبی افزایش می‌دهد و در سازه‌هایی که انواع فشارهای خمشی، پیچشی و کششی را تحمل می‌کنند این موضوع از اهمیت خاصی برخوردار است. و همچنین به علت استفاده محدود از تجهیزات، از نظر اقتصادی نیز این روش مقرون به صرفه می باشد.
در نهایت با توجه به مقایسه دو روش ذکر شده، می توان بیان کرد که  بهترین، ایمن‌ترین و اقتصادی‌ترین نوع اتصال میلگرد، اتصال مکانیکی است. استفاده از کوپلر علاوه بر آنکه صرفه اقتصادی بسیار زیادی نسبت به جوش سر به سر میلگرد دارد و تقریبآ می‌تواند میزان پرت میلگرد را در سازه‌های بتنی به صفر برساند. (مقدار پرت میلگرد در سازه‌های بتنی نزدیک به 15 درصد آرماتور مصرفی می‌باشد).

قیمت اتصالات میلگرد در ساختمان ها به چه صورت می باشد؟

در حالت کلی برای محاسبه قیمت اتصال آرماتور، باید هزینه ی یک عدد کوپلر، رزوه، کپسول اکسیژن و استیلن همچنین یک کارگر ماهر و دو کارگر ساده در نظر گرفته شود. و با توجه به نوع جوش ممکن است هزینه های دیگری نیز به این مجموعه اضافه شود. همچنین قیمت انواع مختلفی از اتصالات میلگردها در برندها و کارخانه‌های تولیدی معتبر به قیمت روز ارائه و عرضه می‌شوند .

جمع بندی

میلگرد از جمله پرمصرف ترین و کاربردی ترین عنصر در ساخت سازه ها به شمار می آید. همچنین یکی از عملکردهای مهم مهندسی در صنعت ساختمان سازی و یا سایر صنایع سازه، اتصالات مربوط به میلگردها می باشد. 
در بیشتر مواقع طبق استانداردهای تعیین شده از سوی مقررات ملی ساختمان، باید طول میلگردها افزایش یابد. برای این منظور از روش اتصال یا به اصطلاح وصله کردن میلگرد استفاده می شود.
اتصالات مربوط به میلگردها دارای انواع مختلفی می باشند که از جمله مهم ترین آنها، استفاده از سه روش اصلی به نام روش هم پوشانی یا اورلپ، اتصال از طریق روش‌های مکانیکی یا کوپلینگ و روش جوش سر به سر یا جوشکاری بوسیله فورجینگ می باشند.
در تمامی روش های ذکر شده رعایت تمامی نکات و اصول مربوط به اتصال میلگردها از اهمیت خاصی برخوردار هستند. همچنین با توجه به اینکه تمامی پارامترهای دخیل در انواع اتصالات میلگردها قابل کنترل است، می‌تواند به مهندسین این اطمینان را دهد که سازه طراحی شده توسط آنها دقیقا به همان صورت طراحی شده قابل اجرا می‌باشد.