انواع اتصال میلگردها
شرکت آرمان سازه پدیده ، با مقاله ای دیگر در خدمت شما می باشد.
میلگردها از پر مصرف ترین و پرکاربردترین مصالح در ساختمان سازي، پل سازی و دیگر ساخت ها می باشند. و به همین علت باید در اتصال میلگرد از روشی مطمعن و بهینه استفاده کرد. در همین نظر دو روش کوپلینگ وفورجینگ در کشورهاي توسعه یافته و پیشرفته مورد توجه قرار گرفته است اتصال اورلپ با توجه به شکل زیر از کنار هم قراردادن دو آرماتور به موازات یکدیگر و بستن آنها توسط قطعات سیم ایجاد می شود.
اتصال مکانیکی با توجه به شکل زیر ، توسط کوپلر به دو سر میلگرد رزوه شده انجام می شود.
اتصال فورجینگ با توجه به شکل زیر به وسیله حرارت دادن دو سر میلکرد و اتصال آن ها می باشد.
2اتصال به روش اورلپ: مدت زیادی استی کهم مهندسین دریافتند که استفاده از اورلپ علاوه در برداشتن مزایای اندک معایب بیشتری دارند. طبق آیین نامه ACIاتصال اولپ در مقابله با بارهای پریودیک قابل اطمینان نبوده و از محدوده الاستیک خارج خواهند شد . دفعات زیادی طول اتصال پوششی اورلپ هارا برای اطمینان از اتصال انها افازایش داده اند و همچنین استفاده از اورلپ در بعضی نقاط به طور کلی ممنوع می باشد.
-2 اتصالات مکانیکی : اتصالات مکانیکی آرماتورها را به صورت سر به سر به یکدیگر وصل می کنند. این اتصال بسیاري از مزایای یک آرماتور یکپارچه را تامین می کند . با توجه به شکل 4 اتصالات مکانیکی تراکم آرماتور را کاهش داده و امکان بتن ریزي مطلوب را فراهم می کند . بر اساس آیین نامه بتن ایران یک اتصال مکانیکی بسیار قوي تر و مستحکم تر از اتصال اورلپ می باشد چرا که میزان استحکام مورد نیاز براي یک اتصال مکانیکی حداقل 25 درصد بیشتر از استحکام طراحی براي اتصال اورلپ در نظر گرفته می شود. در حال حاضر انواع اتصالات مکانیکی در شکل ها و ابعاد مختلف و بنا به نیاز مصرف کننده در بازار هاي جهانی و همچنین بازار کشور خودمان قابل دستیابی هستند. متداول ترین اتصالات مکانیکی با بهره گیري از مدلی مشابه پیچ و مهره میلگردها را به یکدیگر متصل نموده و یک آرماتور یکپارچه ایجاد می کند
.
3-2-اتصال فورجینگ میلگرد :
فرآیند جوشکاری فورجینگ سربه سر در سال 1953 میلادی با هدف استفاده در صنعت حمل و نقل ریلی اختراع شد و سپس کاربرد آن در صنعت ساختمان بیشتر شد. با گسترش ساخت و ساز و رشد شهرها ، موضوع مقاوم سازی و استحکام سازه های بتنی برای حفظ جان و سرمایه ساکنین در اهمیت بیشتری قرار گرفت. به علت وجود بارهاي کششی، خمشی و پیچشی زیاد در سازه هاي بتنی، نحوه درست اتصال میلگردها در بتن ، اهمیت بالایی دارد که با این روش ضعف بسیار زیاد اتصال میلگردها از بین خواهد رفت. روش جوشکاری فورجینگ سر به سر از روش های جو شکاری ذوبی کامل به شمار نمی رود، بلکه نوعی روش جوشکاری فاز جامد می باشد که عمل اتصال را بدون ذوب کردن کامل فلز پایه انجام می هد. پیکربندی مجدد اتم ها با حرارت دهی سطحی در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد رخ می دهد و اتصال به کمک تغییر فرم پلاستیک به وجود آمده از بهم فشردگی ایجاد می شود.
–3 مدل سازی مقایسه اي به روش AHP :
معیارهای مطرح شده در این روش کمی و کیفی هستند و اساس این روش تصمیم گیري بر مقایسات زوجی نهفته است. به این صورت که تصمیم با فراهم آوردن درخت سلسله مراتبی آغاز می شود، سپس یک سری مقایسه های زوجی انجام گرفته و در آخر منطق فرایند تحلیل سلسله مراتبی به گونه ای ماتریس های حاصل از مقایسات زوجی را با یکدیگر تلفیق می سازد که تصمیم بهینه به وجود آید. نظر به اینکه بیشتر مقالات به صورت مقایسه بین شرایط مختلف مورد بحث می باشد ، استفاده از این نوع مدلسازی مورد توجه قرار گرفته و در بعضی مقالات علمی برای پیشبرد اهداف مد نظر از این روش استفاده می شود.[ 5] تا [ [8
معیارهای مطرح شده در این مقاله عبارتند از: 1- هزینه 2- زمان 3- طول اتصال 4- مقاومت 5- عبور دانه های شن در محل اتصال 6- ابزار مورد نیاز 7- ابعاد پروژه 8- استفاده از ابزار دوم براي اتصال 9- افراد مورد نیازکه در ادامه به نحوه مقایسه آنها اشاره می شود. وقتی پرسشنامه ای در اختیار شرکت های مجري این اتصالات قرار داده شد ،معیارهای 1،2،6 برای هر نوع اتصال مشخص گردید. معیارهای بعدی بر اساس آزمایش و آیین نامه در ادامه مطرح شده اند که نتایج حاصله به صورت زیر به دست آمده است:
هزینه(قیمت تمام شده):در اتصال کوپلینگ به یک عدد کوپلر(عموما ساده ي راستگرد) و رزوه هر سر میلگرد نیاز داریم ؛ در این روش دسترسی به آرماتورها مشکل شده و هزینه ها بیشتر می شوند. در اتصال فورجینگ به یک کپسول اکسیژن و استیلن ویک کارگر ماهر و دو کارگر ساده نیاز داریم. اتصال اورلپ با چشم پوشی از سیم هاي مصرفی براي اتصال ، هزینه ای ندارد. با در اختیار داشتن اطلاعات بالا ، هزینه هر یک اتصال به صورت زیر محاسبه شده و در تحلیل AHP، مورد استفاده قرار می گیرد. در اتصال کوپلینگ هزینه و قیمت کوپلر 47000 ریال و هزینه و قیمت رزوه دو سر میلگرد 25 ،24000 ریال در نظر می گیریم. در اتصال فورجینگ برای میلگرد 70،25 جوش را می توان به ازای مصرف یک عدد کپسول استیلن 12 پوندي (به قیمت 400000 ریال) و نصف کپسول گاز اکسیژن 20 پوندی (به قیمت 80000 ریال) انجام داد که دراین صورت داریم:
6286=440000/70 قیمت گاز مصرفی به ازاء هر سر جوش میلگرد
اگر قیمت و هزینه یک کارگر ماهر روزمزد 500000 ریال و دو کارگر ساده هر کدام 350000 ریال در نظر بگیریم و با احتساب روز کاري 8 ساعته و بازده 30 درصدی کارگران:
144 = تعداد جوش در یک روز=60/(0.3*60*60*8)
8333=144/ (500000+700000) =قیمت و هزینه کارگر برای هر سر جوش میلگرد
که در نهایت قیمت و هزینه کل هر سر جوش در روش فورجینگ برابر است با : ریال 14619 = 6286+8333
زمان:در اتصال کوپلینگ به طور متوسط 120 ثانیه براي رزوه ي دو سر میلگرد و 30 ثانیه بستن توسط کوپلر نیاز می باشد که در مجموع 150 ثانیه زمان خواهد برد. در اتصال فورجینگ زمان اجرای هر اتصال 60 ثانیه در نظر گرفته شده است. در اتصال اورلپ ، زمان اجرا برابر 15 ثانیه است.
طول اتصال:در روش کوپلینگ حداقل 100 میلی متر ، در روش فورجینگ حداقل 50 میلی متر و در روش اورلپ حداقل 1000 میلی متر است.
این معیار، معیاری کمکی است. از این جهت که هر کدام از معیارهاي هزینه، زمان و عبور دانه هاي شن در محل اتصال به نوعی مرتبط با آن می باشند و استفاده از آن، به دلیل ارتباط این سه معیار، براي کاهش خطای مجازی است که تحلیل AHP تعیین کرده است.
مقاومت:طبق آزمایشاتی که در دانشگاه صنعتی شریف به شماره( 890104و تاریخ 18/02/1389 ( ودانشگاه امیر کبیر(به شماره 881098و تاریخ 09/12/1388) انجام شده است در تمامی نمونه ها شکست از میلگرد پایه بوده و هیچکدام نقطه اتصال نبوده است.
عبور دانه هاي شن در محل اتصال :همان گونه که در مقدمه نیز به آن اشاره شد ، در روش هاي کوپلینگ وفورجینگ به دلیل تراکم کم میلگرد در نقاط اتصال، دانه های شن می توانند به راحتی از بین آنها عبور می کنند اما در اتصال اورلپ به علت وجود تراکم زیاد میلگرد در محل های اتصال ، عبور دانه های شن مشکل می باشد و این عامل نقطه ضعفی براي اتصال اورلپ می باشد. به این دلیل که بتن به طور یکنواخت پخش نشده یا به خوبی ویبره نخواهد شد که منجر به کرمو شدن بتن می شود.
ابزارهاي مورد نیاز:در روش کوپلینگ فقط به دستگاه رزوه کن میلگرد و کوپلر نیاز می باشد. در روش فورجینگ به وسایلی همچون اره مخصوص برش میلگرد، گیره نگهدارنده میلگرد، سیلندر فشار، پمپ هیدرولیکی، لوله هاي اختلاط گاز، نازل دستگاه جوش و کپسول گاز نیاز می باشد و در روش اورلپ به انبردست و قطعه ای سیم نیاز است.
ابعاد پروژه: در پروژه هاي کوچک به دلیل اقتصادی بودن طرح و به صرفه نبودن استفاده از روشهای کوپلینگ وفورجینگ ، معمولا از اتصال اورلپ استفاده شده و در پروژه های بزرگ( به دلیل موارد ذکر شده) از اتصالات کوپلینگ و فورجینگ استفاده می شود.
ابزار دوم براي اتصال :در اتصال کوپلینگ، قطعه دوم براي اتصال، کوپلر می باشد و در اتصال اورلپ به قطعه ای سیم نیاز می باشد و در اتصال فورجینگ از قطعه دومی استفاده نمی شود. در انتها با مقایسه سه روش اتصال بر اساس معیارهای ذکر شده، نمودار شکل 5 به وجود خواهد آمد.
محور عمودی در جدول زیر نشانگر برتری هر کدام از روشها در معیار مورد نظر و مستطیل های باریک نمایانگر وزن معیار مورد نظر هستند.
4- نتیجه گیری:
در انواع پروژه های عمرانی بنا بر اینکه کدام یک از معیارهای ذکر شده برای اتصال مهم باشند، یکی از روش های اتصال مقرون به صرفه و بهینه خواهد بود، به طور مثال:
اگر در پروژه ای فقط زمان اجرای پروژه مهم باشد (مدت زمان کمتر) :
در نمودار شکل 6 با بیشتر شدن وزن زمان یعنی اهمیت داشتن زمان، نتایج تغییر خواهد کرد و همانطور که مشاهده می شود به ترتیب روشهای اورلپ، فورجینگ وکوپلینگ بهینه می باشند. لازم به ذکر می باشد به دلیل اینکه هر کدام ازمعیارهای فوق بر دیگری تاثیر داشته و با احتساب خطای مجازی که نرم افزار دارد ، اگر وزن معیاری بنا بر ملموس ترشدن نتایج تغییر یابد، این تغییر وزن، بر روی وزن های سایر معیارها تاثیر خواهد گذاشت که به همین دلیل به عنوان مثال، وزن مقاومت در مراحل نتیجه گیری کمی متغیر می باشد.
اگر در پروژه ای دولتی که هزینه برای کارفرما چندان مهم نباشد:
در نمودار شکل 7 با کمتر شدن وزن هزینه، نتایج تغییر خواهد کرد و همانطور که مشاهده می شود به ترتیب روشهای فورجینگ، کوپلینگ و اورلپ بهینه می باشند.
اگر در پروژه ای فقط مقاومت مهم باشد:
در نمودار شکل 8 با بیشتر شدن وزن مقاومت(به دلیل ملموس شدن برابري دو اتصال فورجینگ و کوپلینگ بر اثر وزن مقاومت،این وزن 100 در نظر گرفته شده است کما اینکه در وزن های کمتر مقاومت، همچنان دو روش فورجینگ و کوپلینگ نسبت به اورلپ به صرفه تر خواهند بود و تاثیری بر نتیجه ی به دست آمده نخواهد گذاشت ) ، همانطور که مشاهده می شود استفاده از روشهای کوپلینگ و فورجینگ نسبت به اورلپ ارجحیت خواهند داشت.
با آرمان سازه پدیده همراه باشید.
