ایستاسازه
En Ar

خانه - خدمات ایستاسازه - ابنیه و ساختمان - انواع روش های وصله کردن میلگرد ها (Rebar Splicing)

در برخی از سازه ها نیاز به افزایش طول میلگرد می باشد. پس بایستی میلگرد در یک سازه مهندسی به صورت یکپارچه مورد استفاده قرار گیرد اما در برخی موارد، اتصالات در میلگرد ها بایستی به صورت مهندسی شده باشد و تعداد اتصال ها حداقل ممکن باشد و در جایی که باید از وصله کردن میلگرد ها استفاده گردد، در صورت ضرورت از وصله‌ ها و روش های استاندارد نظیر اورلب (Overlap)، روش مکانیکی یا کوپلینگ (Coupler)، جوشکاری به وسیله گاز یا فورجینگ استفاده گردد.


معرفی روش های وصله کردن میلگرد ها


اتصالات میلگرد ها بایستی با دقت و مهارت خاصی صورت پذیرد. وصله کردن میلگرد ها یکی از مراحل مهم در ساخت سازه خواهد بود که از اهمیت بالایی برخوردار است. روش‌های گوناگونی برای اتصال میلگردها موجود است. در گذشته تنها روشی که برای اتصالات میلگردها استفاده می شد این بود که میلگردها را روی هم قرار می دادند و سیمی از جنس مفتول به دور آن می پیچیدند و پس از آن یک لایه بتن روی آن می ریختند. اما امروزه روش‌ های زیادی برای وصله کردن میلگرد ها مانند کوپلینگ و فورجینگ موجود است که از لحاظ فنی بسیار مطلوب‌ تر از نمونه‌ قدیمی است. همچنین به دلیل مصرف زیاد میلگرد در روش قدیمی، از لحاظ اقتصادی نیز صرفه اقتصادی نداشته است.

روش های وصله جوشی (فورجینگ) و وصله مکانیکی (کوپلینگ) نیز روش ‌های دیگری جهت اتصال و وصله کردن میلگرد به شمار می آیند. در حال حاضر بهترین روش اتصال میلگردها به یکدیگر روش وصله جوشی می باشد. این روش نسبت به روش‌ های دیگر ایمنی و دوام بیشتری دارد.

در اکثر سازه‌ های فولادی به ویژه در صنعت ساختمان، به دلیل وجود انواع بارها و تنش ‌های مکانیکی اعم از فشار و کشش، پیچش و خمش، اتصال میلگردها مقوله مهم و پیچیده‌ای می باشد. وظیفه مهندسین و متخصصین این حوزه این است که با انجام محاسبات مهندسی، در محل های مناسب، میلگردها را به یکدیگر وصل کنند.


از روش های زیر برای اتصالات میلگرد ها به یکدیگر استفاده می شود که به بررسی هر یک از موارد زیر می پردازیم:


1. روش همپوشانی یا اورلب (Overlap).

2. روش مکانیکی (Coupler).

3. جوشکاری به وسیله گاز (فورجینگ).

انواع روش های وصله کردن میلگرد ها - شرکت ایستاسازه
انواع روش های وصله کردن میلگرد ها

وصله کردن میلگرد ها به روش همپوشانی یا اورلب


اتصال میلگرد ها به روش اورلب از جمله متداول ترین روش های وصله کردن میلگرد ها 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 میلگرد ها و عملکرد آنها (کششی یا فشاری)، طول پوشش میلگرد ها متغیر است. این طول در  آیین نامه سازه های بتن آرمه (مبحث نهم مقررات ملی ساختمان) تعیین شده است. یکی از روش ‌های مرسوم و پرکاربرد در اتصالات میلگرد ها روش وصله پوششی می باشد. به این صورت که میلگرد ها به همدیگر مماس می شود و به اندازه خاصی در هم تنیده می شوند و در طول معینی یکدیگر را می ‌پوشانند. ممکن است میلگردها به هم مماس گردند و یا از یکدیگر فاصله داشته باشند.

لازم است در اینجا ذکر گردد که در این روش میلگرد ها توسط سیم مفتول به همدیگر وصل می گردند و این باعث خواهد شد که میلگرد ها ثابت در جای خود بمانند و پس از آن بتن روی آنها ریخته شود و استحکام خوبی را به دست آورد. در روش همپوشانی اگر دو میلگرد تماسی با هم نداشته باشند، بایستی فاصله آنها نیز به اندازه معینی باشد، چون در غیر این صورت بین آنها ترک زیگزاگی ایجاد می گردد. استاندارد های گوناگونی برای این روش وجود دارد. طبق آیین‌نامه ACI318 فاصله بین دو میلگرد نباید بیش از یک پنجم طول وصله باشد و حداقل فاصله بین میلگردها بایستی حداقل ۵ سانتی ‌متر باشد.

این نوع اتصال برای میلگردهای با قطر ۳۶ میلیمتر و کمتر از آن مورد استفاده قرار خواهد گرفت. طول پوشش میلگرد به عوامل مختلفی بستگی دارد. محل مورد استفاده، نوع میلگرد و عملکرد آن، تنش کششی و فشاری محیط از عوامل تعیین کننده پوشش میلگردها می باشد. برای میلگردهایی که تحت بار کششی قرار دارد، حداقل طول پوشش لازم، باید ۱٫۲۵ برابر طول چسبندگی مهاری میلگرد کوچک باشد و برای میلگردهایی که تحت بار فشاری هستند بایستی برابر طول چسبندگی مهاری میلگرد کوچک باشد. یکی از نکات مهم در همپوشانی میلگردها، فاصله محور تا محور دو میلگرد می باشد. لازم به ذکر است که در صورتی که دو میلگرد در تماس با یکدیگر نباشند، در محل وصله بایستی از میلگرد عرضی عمود بر آنها استفاده گردد، تا به نوعی آنها را قفل نماید.

وصله کردن میلگرد ها به روش همپوشانی (اورلب)
وصله کردن میلگرد ها به روش همپوشانی (اورلب)

معایب اتصال میلگرد ها به روش اورلب


یکی از نقاط ضعفی که اتصالات میلگرد ها به روش اورلب وجود دارد این است که آرماتور به طور کامل هم ‌راستا نمی تواند باشد. به این دلیل عمل آرماتوربندی سخت خواهد بود. رعایت تمامی پارامتر های قانونی در اتصالات میلگرد ها به روش اورلب بسیار مشکل خواهد بود. معمولا در وصله کردن میلگرد ها به روش اورلب با توجه به محدودیت در طراحی آن و عدم اطمینان از آن، طراحی بسیار سخت خواهد شد.


وصله کردن میلگرد ها به روش وصله مکانیکی میلگرد (کوپلینگ)

در بعضی موارد اتصالات میلگرد ها به صورت همپوشانی یا اورلب امکان پذیر نخواهد بود، در این حالات از روش مکانیکی کوپلینگ استفاده خواهد شد. برای اتصالات میگرد ها در برخی از محدودیت‌ هایی که شامل روش اورلب یا همپوشانی است، روش مکانیکی یا کوپلینگ جایگزین این روش خواهد بود. اتصالات مکانیکی یا کوپلینگ عمدتا روش ‌های گوناگونی دارد که به هر کدام از آنها پرداخته می ‌شود. برای اتصال مکانیکی (کوپلینگ) از بست‌ های مخصوصی استفاده می گردد. کوپلینگ میلگرد معمولا توسط کوپلر از انواع بست ‌هایی است که در اتصال میلگرد ها به کار می رود. اگر کوپلینگ با دقت و محاسبات مهندسی صورت گیرد و همچنین از اجناس با کیفیت استفاده شود، معمولا در صورت شکست تحت تاثیر نیرو های کششی، فشاری و برشی، خارج از محدوده کوپلینگ صورت می پذیرد. میلگردها پس از برش در اندازه ‌های مورد نظر جهت رزوه زدن توسط دستگاه مخصوص به کارخانه فرستاده می شود و یا در کارگاه این کار انجام می پذیرد. در برخی از موارد به دلیل تعداد بالای رزوه، معمولا دستگاهِ کوپلینگ را خریداری کرده و رزوه در محل صورت می گیرد. کوپلر ها انواع مختلفی خواهند داشت که هر کدام کارکرد مخصوص خود را دارد. از انواع دیگر می توان به موارد زیر اشاره کرد:


1. کوپلر استاندارد.

2. کوپلر تبدیل.

3. کوپلر جوشی.

4. کوپلر انتهایی و کوپلر پیچی.

انواع مختلف کوپلر جهت وصله مکانیکی یا کوپلینگ - ایستا سازه
انواع مختلف کوپلر جهت وصله مکانیکی یا کوپلینگ

کوپلر استاندارد در وصله کردن میلگرد:


کوپلر استاندارد یکی از پرکاربردترین انواع کوپلر ها برای اتصالات میلگرد یا کوپلینگ می باشد. لازم به ذکر است که این کار برای اتصالات میلگرد ها با قطر یکسان به کار برده می شود و می بایست یکی از آرماتورها امکان چرخش داشته باشد.


 کوپلر تبدیل در وصله کردن میلگرد:


همانطور که از نام آن مشخص است، از این کوپلر برای اتصال قطرهای مختلف میلگرد استفاده می‌شود. در مواقعی شاید نیاز باشد اندازه میلگرد از نقطه ‌ای به بعد تغییر کند که در این صورت از کوپلر های تبدیل برای این منظور استفاده خواهد شد.


کوپلر پیچی در وصله کردن میلگرد:


این کوپلر در جاهایی استفاده می‌شود که امکان رزوه کردن روی میلگرد وجود نداشته باشد. به عنوان مثال در مواقعی ممکن است که ریشه آماتورها کوتاه شود و امکان ایجاد رزوه روی میلگرد سخت باشد که در این صورت از کوپلر پیچی استفاده خواهد شد. در این کوپلر، انتهای آرماتور در داخل کوپلر قرار گرفته و پیچ ‌های روی آرماتور سفت می گردند.


وصله کردن میلگرد به روش وصله اتکایی


وصله اتکایی برای قسمت ‌هایی به کار می‌ رود که تحت فشار باشند و برای میلگردهایی که تحت نیروی کششی قرار بگیرند مجاز نمی باشد. این نوع وصله از روی هم قرار دادن دو انتهای میلگرد حاصل می گردد. در این روش بایستی قطر میلگرد حداقل ۲۵ میلیمتر باشد. یکی از نکاتی که در اتصال به این روش باید رعایت کرد، این است که انتهای میلگردها گونیا بریده شود تا کاملا بر یکدیگر به صورت مماس قرار گیرند. برش بایستی به گونه ‌ای صورت گیرد که زاویه برش با محور میلگرد ۹۰ درجه باشد و در صورت وجود اختلاف زاویه نباید بیشتر از ۱٫۵ درجه باشد.

وصله کردن میلگرد ها به روش وصله مکانیکی یا کوپلینگ
وصله کردن میلگرد ها به روش وصله مکانیکی با کوپلر

وصله کردن میلگرد به روش اتصال جوشی و روش فورجینگ


در روش اتصال جوشی یا فورجینگ، دو میلگرد به یکدیگر جوش داده می شوند. روش فورجینگ به دو صورت انجام می پذیرد که در ادامه به بررسی هر یک پرداخته می شود:

وصله کردن میلگرد به روش فورجینگ


یکی از روش‌ های دیگر که در وصله کردن میلگرد ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، فورجینگ و یا جوش الکتریکی تماسی خواهد بود. در صورت اجرای صحیح این روش، در صورت شکست قطعه، گسیختگی از نقطه ‌ای خارج از محدوده جوش صورت می پذیرد.

اما روش فورجینگ نیز محدودیت ‌هایی را به دنبال خواهد داشت که یکی از آنها مربوط به قطر میلگرد می باشد. در روش فورجینگ قطر میلگرد برای فولاد های گرم نورد شده بایستی از ۱۰ میلیمتر کمتر نبوده و همچنین برای فولاد های سرد اصلاح شده کمتر از ۱۴ میلیمتر نباشند. در روش فورجینگ سطح مقطع دو میلگرد توسط شعله حاصل از گاز اکسیژن و استیلن تا ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شود و به حالت خمیری در می آید و سپس توسط فشار هیدرولیکی به سمت یکدیگر فشار داده می ‌شود که باعث می‌شود دو میلگرد به صورت آمیخته به یکدیگر در بیایند. برای دستیابی به کیفیت بالا در روش فورجینگ بایستی سر میلگردها کاملا صاف و عمود به هم بریده شده و به شکلی در گیره قرار بگیرند که در هنگام حرارت نلغزند. برای اینکه حرارت یکنواخت باشد، شعله بایستی کاملا عمود بر آرماتور قرار گرفته باشد و میلگردها در مرکز شعاع متصل شوند. برای این کار معمولا حالتی را برای شعله در نظر خواهیم گرفت که دما در تمامی نقاط محل اتصال یکسان بوده و هر یک از نقاط در محل اتصال به یک اندازه گرما ببینند. چون اگر به این شکل نباشد، با توجه به ضریب انبساط حرارتی فلزات، پس از سرد شدن محل اتصال، اعوجاج در قطعه ایجاد می شود. حرارت دادن تا جایی ادامه پیدا می‌کند که نقطه اتصال کاملا به رنگ زرد و حالت خمیری برسد. یکی از نکات دیگری که بایستی در نظر گرفت، این است که ریختن آب روی محل اتصال و اطراف آن موجب ایجاد ترک و تردی در فولاد می گردد. بنابراین از ریختن آب در این مکان بایستی خودداری به عمل آید.

وصله کردن میلگردها به روش فورجینگ
وصله کردن میلگردها به روش فورجینگ

وصله کردن میلگرد به روش وصله جوشی میلگرد:


در این روش بایستی از الکترود و روش جوشکاری مناسب برای وصله کردن میلگرد استفاده نمود. چند روش در اتصال میلگردها توسط جوشکاری وجود خواهد داشت که به هر کدام از آن ها پرداخته می ‌شود.


وصله کردن میلگرد به روش اتصال با نوار جوش یک طرفه یا دو طرفه:

این روش برای میلگردهای گرم نورد شده با قطر ۶ تا ۳۶ میلیمتر به کار برده می شود. یکی از نکات مهم در این روش این است که طول نوار جوش نباید از ۱۰ برابر قطر میلگردها کمتر باشد.


وصله کردن میلگرد به روش اتصال با نوار جوش یک طرفه یا دو طرفه با وصله های جانبی:


این روش نیز دقیقا مانند روش قبلی بوده و فقط در این روش از وصله های جانبی نیز کمک گرفته می شود و برای میلگردهای گرم نورد شده مناسب خواهد بود.


اتصال جوشی نوک به نوک با پشت بند:


طول پشت بند برای فولادهای گرم نورد شده، نباید کمتر از ۳ برابر قطر میلگردها و برای فولادهای سرد اصلاح شده، ۸ برابر قطر میلگردها انتخاب شود.


دلایل جوش دادن میلگرد چیست؟


اصلی ترین علت جوشکاری میلگرد در سازه های جدید به شرح زیر خواهد بود:

1. وجود بلوک هایی با طول زیاد و یا ستون هایی با وزن زیاد که طولشان از طول استاندارد میلگرد بیشتر باشد.

2. جهت اتصال سازه های بتنی پیش ساخته در محل پروژه، جوشکاری میلگرد ضروری می باشد.

3. برای اتصال میلگرد به اجزای دیگر فولادی سازه (مثلا اتصال به پایه های خوابانده شده در بتن).

4. تعمیر و بازسازی ساختمان های بتنی.

مهمترین نکته ای که باید مد نظر 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 خواهد بود.

دلایل جوش دادن میلگرد
دلایل جوش دادن میلگرد

نکات مهم در جوشکاری میلگرد

در جوشکاری میلگرد ها بایستی به یک سری نکات مهم توجه نمود که عبارتند از:


1. آیا میلگردهای انتخاب شده امکان جوش پذیری را دارند یا خیر.

2. سطح میلگردهایی که جوش زده می شود بایستی عاری از هرگونه چربی و آلودگی باشد.

3. بایستی از سرد شدن سریع محل جوش جلوگیری به عمل آید، چون باعث به وجود آمدن فاز هایی می‌شود که محل اتصال را شکننده می سازد.


جمع بندی


میلگرد از جمله پرمصرف ترین و کاربردی ترین عنصر در ساخت سازه ها به شمار می رود. همچنین یکی از عملکردهای مهم مهندسی در صنعت ساختمان سازی و یا سایر صنایع سازه، اتصالات مربوط به میلگردها خواهد بود.

در بیشتر مواقع طبق استانداردهای تعیین شده از سوی مقررات ملی ساختمان، باید طول میلگردها افزایش پیدا کند. برای این منظور از روش اتصال یا به اصطلاح وصله کردن میلگرد استفاده می شود. اتصالات مربوط به میلگردها دارای انواع مختلفی می باشد 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 به وسیله فورجینگ می باشد. در تمامی روش های ذکر شده رعایت تمامی نکات و اصول مربوط به اتصال میلگردها از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. همچنین با توجه به اینکه تمامی مشخصات دخیل در انواع اتصالات میلگردها قابل کنترل می باشد، می توان به مهندسین این اطمینان را داد که سازه طراحی شده توسط آنها دقیقا به همان صورت طراحی شده، قابل اجرا می‌ باشد.


در زمینه ابنیه و ساختمان بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه تخریب و خاکبرداری بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه پایدارسازی گود بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه بهسازی خاک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه طراحی و مشاوره ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه مطالعات ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :

مطالب مرتبط :

سایر مقاله ها

آزمایش تحلیل چند کاناله امواج سطحی یا MASW چیست ؟ (Multichannel Analysis of Surface Waves)

آزمایش تحلیل چند کاناله امواج سطحی یا MASW یکی از [...]


بیشتر بخوانید

خاک های رمبنده (Collapsible Soil)

در طبیعت خاک هایی هستند كه تحت تنش یكسان، با [...]


بیشتر بخوانید

ظرفیت باربری پی (Bearing Capacity of Foundation)

خاک باید بدون آنکه دچار گسیختگی برشی شود، توانایی تحمل [...]


بیشتر بخوانید

نشست غیر یکنواخت (Differential Settlement)

پی (شالوده یا فونداسیون) یک سازه وزن زیادی دارد و [...]


بیشتر بخوانید