انواع روش های اتصال میلگرد به چهار دسته کلی تقسیم میگردند که استفاده از هرکدام این شیوه‌ها برای موارد خاصی کاربرد دارد. وصله پوششی (اورلپ)، وصله مکانیکی (کوپلینگ)، وصله جوشی (فورجینگ) و وصله اتکایی چهار وصل دو میلگرد به یکدیگر هستند.
در صنعت ساختمان‌سازی، برای اتصال میلگردها ، از واژه وصله میلگرد استفاده می شود. در راستای روش های وصل میلگرد، نیاز است تا به بررسی ضوابط آیین‌نامه‌ای نیز بپردازیم که بسیار پر اهمیت هستند؛ پس برای آشنایی کامل با بهترین راه اتصال میلگرد تا انتهای این مقاله ما را همراهی کنید.
اتصال میلگردها برای چه منظور می باشد؟
در صنعت ساخت و ساز، ممکن است نیاز به اتصال میلگردها به یکدیگر بارها پیش آید. به همین منظور افراد نیاز به آشنایی با انواع روش های اتصال میلگرد و همچنین شناخت بهترین راه اتصال میلگرد را دارند.
در گذشته، برای اتصال و افزایش طول انواع میلگرد، ابتدا آنها را در یک طول قرار می‌دادند و سپس با مفتول به یکدیگر متصل می‌کردند. این روش که در گذشته مورد استفاده قرار می‌گرفت، بسیار ساده‌بود و زمان کمی را می‌گرفت اما معایب بسیاری مانند ناپایداری ساختار سازه و … را در پی داشت.
به همین دلیل روش های خاصی برای وصل میلگرد با ایمنی بالا به وجود آمد. هریک از این روشها در شرایط خاصی قابلیت اجرا دارند و عواملی نظیر وزن، سایز، آلیاژ میلگرد، محل استفاده و… ممکن است در انتخاب شما برای متصل کردن میلگرد موثر واقع گردد.
معرفی انواع روش های اتصال میلگرد
اتصال میلگرد به منظور افزایش طول میلگرد و نیز به دلایل اجرایی، همچون ایجاد عملکرد کششی یا فشاری پیوسته در دو میلگرد در امتداد یکدیگر، انجام میشود.
روش وصل میلگرد یا انواع روش های اتصال آرماتور باید به یکی از چهار روش زیر و یا ترکیبی از آنها صورت گیرد:
| انواع روش های اتصال میلگرد |
| وصل میلگرد پوششی (اورلپ) |
| وصل میلگرد مکانیکی (کوپلینگ) |
| وصل میلگرد اتکایی |
| وصل میلگرد جوشی (فورجینگ) |
دقت داشته باشید برای انتخاب نوع اتصال میلگرد باید از تفاوت میلگرد A2 و A3 مطلع باشید و سپس اقدام به اجرای بهترین روش کنید. تفاوت در آلیاژها و مقدار کربن موجود در نوع میلگرد میتواند موجب بروز خطرات جبران ناپذیر گردد.
اتصال وصله پوششی میلگرد (اورلپ)
اتصال وصله پوششی، بیشترین نوع اتصال مورد استفاده در سازه‌های بتنی و به خصوص در اجرای آرماتوربندی فونداسیون است و این روش یکی از بهترین راه اتصال میلگرد می باشد. این روش اتصال با قرار دادن دو میلگرد در مجاورت یکدیگر در یک طول مشخص انجام می‌گیرد که به آن طول پوشش نیز گفته می شود .
وصله پوششی تنها در مورد میلگردهایی با قطر کمتر از ۳۶ میلی متر جایز است. در این نوع اتصال میلگرد، میزان اورلپ (به اشتباه اورلب نیز کفته میشود) یا همپوشانی میلگردها یا آرماتورها، اهمیت بسیاری دارد و حتما باید مطابق با اصول و قوانین آئین نامه انجام شود تا اتصالی محکم و صحیح برقرار گردد.
برای آشنایی با سبک ترین میلگرد بازار آهن روی لینک کلیک کنید.
انواع روش های وصل میلگرد پوششی
روش های اتصال آرماتور به دو صورت تماسی و غیر تماسی قابل اجرا است.
❇️ وصله پوششی تماسی: در این نوع، مقاطع وصله‌شده‌به یکدیگر متصل هستند و با استفاده از مفتول آهنی بسته می‌شوند.
❇️ وصله پوششی غیر تماسی: در این نوع، برای جلوگیری از ایجاد حفره در وصله از بتن استفاده میشود. توجه نمایید در روش پوششی غیر تماسی محل های غیر تماسی به صورت میلگردهای عرضی به طر عمود قرار گرفه می شود.
قوانین آیین نامه ملی برای استفاده از وصله‌های پوششی میلگرد
آیین نامه ملی ایران، قوانینی را برای اجرای وصله پوششی میلگرد در سازه‌های بتنی تعیین کرده است. این قوانین به منظور اطمینان از ایمنی و عملکرد صحیح سازه است.
- بر اساس این قوانین، طول پوشش میلگرد باید حداقل 40 برابر قطر آن باشد. این بدان معناست که اگر قطر میلگرد 12 میلی متر باشد، طول پوشش آن باید حداقل 480 میلی متر باشد.
- فاصله دو میلگرد وصله شونده باید حداقل 1.5 برابر قطر میلگرد باشد. این بدان معناست که اگر قطر میلگرد 12 میلی متر باشد، فاصله دو میلگرد وصله شونده باید حداقل 18 میلی متر باشد.
- در وصله پوششی میلگردهای کششی، طول وصله باید حداقل 120 برابر قطر آن باشد. این بدان معناست که اگر قطر میلگرد 12 میلی متر باشد، طول وصله باید حداقل 1440 میلی متر باشد.
- در وصله پوششی میلگردهای فشاری، طول وصله باید حداقل 80 برابر قطر آن باشد. این بدان معناست که اگر قطر میلگرد 12 میلی متر باشد، طول وصله باید حداقل 960 میلی متر باشد.
نکات مهم در خصوص انواع روش های اتصال میلگرد پوششی
طبق قوانین آئین نامه ملی ایران، در اجرای وصله‌های پوششی باید به نکات زیر توجه شود:
🔶 استفاده از وصله پوششی برای گروهی از میلگردها به عنوان یک مجموعه میلگرد، مجاز نیست. اما هریک از میلگردها میتواند جداگانه با وصله پوششی به هم متصل شوند. در این صورت، نواحی وصله میلگردهای مختلف نباید با هم تداخل داشته باشند.
🔶 طول پوشش لازم برای وصله پوششی هر دو میلگرد در گروه میلگردها، باید بر اساس طول پوشش لازم برای هر یک از میلگردها تعیین شود.
🔶 در اعضای خمشی، فاصله محور تا محور دو میلگرد که با وصله پوششی به هم متصل می‌شوند نباید بیشتر از یک پنجم طول پوشش لازم و یا بیشتر از ۱۵۰ میلی متر باشد. در سایر اعضا این فاصله نباید بزرگ‌تر از ۵ برابر قطر میلگرد کوچکتر باشد.
وصله مکانیکی میلگرد یا کوپلر
وصله مکانیکی با استفاده از وسایل مکانیکی خاص انجام میشود؛ زمانی که اجرای وصله پوششی امکان‌پذیر نباشد. در واقع، اگر فواصل آرماتورها به گونه‌ای باشد که امکان استفاده از وصله پوششی وجود نداشته باشد، باید از وصله مکانیکی استفاده کرد .این نوع وصله یکی از بهترین راه اتصال میلگرد می باشد.
انواع روش های وصل میلگرد مکانیکی
روش های اتصال آرماتور به سه دسته زیر تقسیم می گردد:
❇️ اتصال مکانیکی کششی وصله: این نوع اتصال باید بتواند مقاومت در برابر بار کششی را داشته باشد.
❇️ اتصال مکانیکی فشاری وصله: در این نوع اتصال، تنش فشاری از میلگردی به میلگرد دیگر، هم راستا و متکی به یکدیگر منتقل میشود.
❇️ اتصال مکانیکی کششی و فشاری وصله: این نوع اتصال باید توانایی مقاومت در برابر هر دو نوع بار فشاری و کششی را داشته باشد.
نکات مهم در خصوص انواع روش های اتصال میلگرد مکانیکی
🔶به‌طور معمول، در وصله مکانیکی از کوپلرهای اتصال‌دهنده استفاده میشود که به آنها کوپلر میلگرد نیز می‌گویند. این قطعات در راستای هم و بدون خروج از مرکزیت به یکدیگر متصل‌شده و سبک‌تر از وصله‌های دیگر هستند و همین امر این روش را یکی ار بهترین راه اتصال میلگرد کرده است.
🔶وصله مکانیکی برای زمانی مناسب است که آیین‌نامه، اجازه استفاده از وصله پوششی برای میلگردها با قطر بالا را نمی‌دهد و برای استفاده از روش اتصال مکانیکی بهتر است در زمان ی که میلگرد ها دارای چسبندگی کم و یا قطر بالا دارند استفاده شوند.
🔶در صورتی که میلگردهای انتظار، طول کافی برای اجرای وصله پوششی نداشته باشند و همچنین طول آنها حداقل ۳۰۵ میلی‌متر یا بیشتر باشد، بهتر است از وصله مکانیکی استفاده کنید.
وصله اتکایی میلگرد
این روش اتصال میلگرد، با روی هم قرار دادن دو انتهای میلگردهای فشاری صورت می‌گیرد. وصله اتکایی در زمانی که از میلگردهای قطر 25 میلمتر و بیشتر استفاده می نمایید مجاز می باشد.
قوانین آیین نامه ملی اتصال اتکایی میلگرد
آیین نامه‌های مختلف، از جمله آیین نامه بین‌المللی ساختمان (2006 IBC)، آیین نامه ساختمانی ایالت متحده (97 UBC)، آیین نامه بتن آمریکا (318-2014 ACI) و مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران، قوانینی را برای اجرای وصله اتکایی میلگرد در سازه‌های بتنی تعیین کرده‌اند. این قوانین به منظور اطمینان از ایمنی و عملکرد صحیح سازه است.
در وصله اتکایی، انتهای میلگردها باید با زاویه دقیق 90 درجه بریده شوند و سطح تماس آنها به طور کامل به یکدیگر بچسبند. این کار برای اطمینان از انتقال حداکثر بار از یک میلگرد به میلگرد دیگر انجام میشود.
انحراف زاویه ای انتهای میلگردها، از عمود بر محور میلگرد نباید بیشتر از 1.5 درجه و انحراف زاویه ای سطح تماس دو میلگرد نباید بیشتر از 3 درجه باشد. این محدودیت‌ها برای اطمینان از انتقال یکنواخت بار از یک میلگرد به میلگرد دیگر اعمال شده‌اند.
در مقاطع کششی، وصله میلگردها باید با جوشکاری یا قطعات مکانیکی انجام شود. این کار برای اطمینان از مقاومت کافی وصله در برابر بارهای کششی انجام میشود.
وصله اتکایی تنها در مقاطعی مجاز است که دارای خاموت عرضی بسته یا مارپیچ باشند. خاموت، میلگردی است که برای مهار میلگردهای طولی در مقاطع استفاده می شود. خاموت‌ها در اطراف میلگردهای طولی قرار می‌گیرند و از آنها در برابر خم شدن و بیرون آمدن از بتن محافظت می‌کنند.
نکات مهم در خصوص انواع روش های اتصال میلگرد اتکایی
🔶توجه نمایید در روش اتکایی زمانی که برای انتقال فشار دو میلگرد، انتهای آن ها به تکیه می دهید باید انتهای آن شبیه به گونیا بریده شود و زاویه انتهای آن ها نباید بیشتر از یک و نیم درجه انحراف داشته باشد
🔶در قطعات کششی، وصله میلگردها باید تنها به‌وسیله وصله‌های جوشی یا مکانیکی انجام شود. فاصله وصله‌ها در میلگردهای مجاور هم باید بیشتر از ۷۵۰ میلی‌متر در نظر گرفته شود. برای اطلاع از تمامی نکات مهمدر این خصوص با کارشناسان آهنیت در ارتباط باشید.
وصله جوشی میلگرد یا فورجینگ
وصله جوشی میلگرد یا فورجینگ، به معنی اتصال دائمی میلگردها با یکدیگر است. روش‌های گوناگونی برای اتصال دائمی میلگردها وجود دارد. به منظور رعایت استانداردهای تقویت و استحکام سازه در زمان استفاده از فورجینگ یا وصله جوشی، لازم است حتما قوانین و مقررات جوشکاری را رعایت کرد. به همین دلیل در صورت نیاز به استفاده از اتصال جوشی میلگردها، باید آنها را تحت آزمایش جوش‌پذیری قرار داد و نمونه‌های جوش داده‌شده‌را تحت آزمایش‌های کشش و خمش قرار داد.
انواع روش های وصل میلگرد فورجینگ
با توجه به آیین‌نامه ملی ایران، روش های اتصال آرماتور باید به دو روش زیر انجام شود:
❇️ وصله جوشی با جوش الکتریکی تماسی
❇️ وصله جوشی ذوبی با الکترود (جوش با قوس الکتریکی)
وصله جوشی با جوش الکتریکی تماسی فقط در شرایط کارخانه‌ای و در صورتی مجاز است که قطر میلگردها از ۱۰ میلی‌متر برای فولادهای گرم‌نورد‌شده‌یا ۱۴ میلی‌متر برای فولادهای سرد اصلاح‌شده کمتر نباشد.
اتصال جوشی ذوبی با قوس الکتریکی باید مطابق مقررات ملی ساختمان و با استفاده از الکترود و روش جوشکاری مناسب برای هر نوع فولاد انجام شود. این اتصال جوشی معمولا با یکی از روش‌های زیر انجام میشود:
- اتصال جوشی پهلو به پهلو با جوش از یک رو یا دو رو، که فقط برای میلگردهای گرم نورد‌شده‌با قطر ۶ تا ۳۶ میلی‌متر مجاز است. در این روش، طول نوار جوش از یک رو نباید کمتر از ۱۰ برابر قطر میلگرد کوچکتر و طول نوار جوش دو رو نباید کمتر از ۵ برابر قطر میلگرد کوچکتر باشد.
- اتصال جوشی با وصله یا وصله‌های جانبی اضافه با جوش از یک رو یا دو رو، فقط برای میلگردهای گرم نوردشده مجاز است.
- اتصال جوشی نوک به نوک با پشت‌بند که طول پشت‌بند نباید کمتر از ۳ برابر قطر میلگردها (برای فولادهای گرم نورد شده) یا ۸ برابر قطر میلگردها (برای فولادهای سرد اصلاح شده) در نظر گرفته شود.
روش های اتصال آرماتور وصله جوشی بر اساس استاندارد AWS
انواع وصله جوشی بر اساس استاندارد بین‌المللی AWS و وصله میلگرد به‌وسیله جوش بر اساس استاندارد ANSI/AWS D۱.۴ (تقویت کننده‌های سازه‌های فولادی)، شامل موارد زیر میشود:
✔️ اتصال سر به سر مستقیم
✔️ اتصال سر به سر غیر مستقیم
✔️ اتصال پوششی جوشکاری شده
اتصال سر به سر مستقیم
اتصال سر به سر مستقیم برای موارد زیر قابل انجام می باشد:
☑️ این اتصال برای میلگردهایی با قطر بیشتر از ۱۹ میلی‌متر مناسب است.
☑️ جوش‌های شیاری که ظاهر آنها V شکل یک‌طرفه و دو‌طرفه باشد، برای اتصال دو میلگرد به صورت افقی استفاده میشود.
☑️ جوش‌های شیاری اریب یک‌طرفه و دو‌طرفه برای اتصال دو میلگرد به صورت قائم استفاده میشود.
☑️ جوش‌های شیاری اریب یک‌طرفه با قطعه لوله پشت بند، برای اتصال قائم دو میلگردی مناسب‌اند که دارای قطر مساوی هستند.
اتصال سر به سر غیر مستقیم
وقتی از اتصال سر به سر غیر مستقیم استفاده میشود، باید اطراف اتصال در سازه‌ای که تمام‌شده‌است، به اندازه کافی تقویت شود تا از شکافی که ممکن است در اثر بارگذاری غیر محوری پیش بیاید، جلوگیری شود. این نوع اتصال در موارد زیر امکان‌پذیر است:
☑️ اتصال با صفحه و نبشی وصله انجام میشود و از جوش شیاری استفاده میشود که ظاهر آن اریب ذوبی دو طرفه باشد.
☑️ اتصال با میلگردهای وصله انجام‌شده‌و از جوش شیاری با ظاهر V شکل بهره گرفته میشود.
اتصال پوششی جوشکاری شده
اتصال پوششی جوشکاری شده، در دو شکل اتصال پوششی مستقیم با میلگردهای تماسی و اتصال پوششی غیرمستقیم با میلگردهای جداگانه اجرا می‌گردد.
در زیر، موارد قابل اجرا برای این دو نوع اتصال نمایش داده‌شده‌است:
☑️ انجام این اتصال با استفاده از جوش شیاری دو طرفه V شکل ذوبی است.
☑️ در صورت قابلیت دسترسی فقط از یک طرف و با تایید مهندس ناظر، امکان استفاده از جوش شیاری ذوبی به صورت یک‌طرفه وجود دارد.
☑️ اتصال پوششی به‌طور غیر مستقیم با میلگردهای جداگانه با استفاده از جوش شیاری اریب ذوبی به صورت یک‌طرفه اجرا می‌گردد.
وصله جوشی فورجینگ
ابتدا به عنوان یکی از شاخه‌های فرآیند جوشکاری گاز اکسی استیلن توسعه یافت. این فرآیند توسط گاز استیلن و اکسیژن اجرا میشود، که در آن، هر یک از میلگردها در دمای حدودا ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد گرم می‌شوند. ماده میلگرد از فولاد و ترکیب اتم‌هایی مانند کربن و آهن تشکیل‌شده‌است. عملیات فورجینگ در فاز خمیری و در دمای کمتر از نقطه ذوب انجام می‌گیرد.
علاوه‌بر این، آزمایش‌هایی بر روی نقطه اتصال انجام‌شده‌تا ساختار کل مجموعه یکسان باشد. در صورتی که عملیات حرارت دهی طولانی شود، ساختاری درشت دانه در محل اتصال ایجاد میشود. برای اتصالات فورجینگ، اطمینان از سلامت اتصال اهمیت بالایی دارد.
نکات مهم در خصوص انواع روش‌های اتصال میلگرد
🔶 اتصالات میلگردها باید در مقاطعی اجرا گردند که نیروها و تنش‌های وارد بر میلگرد در آن مقطع، حداقل حالت ممکن را داشته باشد و از تمرکز وصله‌ها در یک مقطع خودداری شود.
🔶 هنگام اتصال میلگردها باید به نحوی عمل شود که میلگردهای مصرفی در یک عضو به صورت یکپارچه باشند. تمامی جزئیات مربوط به اتصالات میلگردها باید در نقشه‌های اجرایی درج گردد.
🔶 در صورتی که قطر میلگردها بالاتر از حد معمول باشد، استفاده از وصله پوششی که روش متداول است، توصیه نمی‌شود. برای قطعات کششی، بهتر است از وصله مکانیکی یا جوش استفاده شود. در صورتی که ضوابط لرزه‌ای حاکم باشند، تنها در صورت وجود قاب‌های خمشی، میتوان از وصله مکانیکی استفاده کرد.
🔶 استفاده از قاب‌های خمشی در وصله تیپ یک، محدودیت‌هایی دارد؛ به عنوان مثال اگر تغییر شکل غیر ارتجاعی باشد، نمی‌توان از این مدل قاب‌ها استفاده کرد.
🔶 در صورت وجود بارهای مختلفی همچون خستگی و دینامیکی، در هنگام انتخاب وصله مکانیکی، باید از برخی موارد اجتناب شود؛ اثرات شیار و بریدگی در آرماتور نمونه‌ای از این موارد به شمار می‌روند.
🔶 در انتخاب هر یک از وصله‌ها، باید به حداقل مقاومتی که می‌توانند در برابر نیروهای وارده از خود نشان دهند و به اشتراک بگذارند، توجه ویژه‌ای گردد. باید اجازه داد که وصله و یا کوپلینگ میلگرد در نقاط مختلف و جدا از یکدیگر متمرکز و جمع شوند. حهت اطلاع بیشتر در خصوص روش های اتصال آرماتور می توانید با کارشناسان آهنیت در ارتباط باشید.
خلاصه مطلب انواع روش های اتصال میلگرد
انواع روش های اتصال میلگرد 4 روش می باشد که هر یک از روش های وصل میلگرد برای موارد متفاوتی استفاده می شود. به عنوان مثال، وصله پوششی، تنها در مورد میلگردهای با قطر کمتر از ۳۶ میلی‌متر مجاز است؛
اما بین وصله‌های ذکرشده، بیشترین کاربرد را وصله پوششی میلگرد یا اورلپ دارد. ما در طول مقاله به صورت مفصل در خصوص روش های اتصال آرماتور صحبت کردیم و حال اگر پس از مطالعه نیاز به راهنمایی بیشتر در خصوص بهترین راه اتصال میلگرد برای فعالیت خود می باشید می توانید با کارشناسان آهنیت با شماره 02166130446 در ارتباط باشید.
برای دانلود PDF مقاله انواع روش های اتصال میلگرد کلیک نمایید.
استحکام کدوم یکی از روش های وصله میلگرد بیشتره؟ از این روشها میشه برای نبشی یا بقیه آهنا استفاده کرد؟
بسته به وزن سازه و طول آن دارد، نمیشه گفت کدوم روش مستحکم تر هست، تمامی روش های فوق مورد تایید نظام مهندسی هست.
در پاسخ به سوال بعدی: متاسفانه امکان کوپلینپ برای نبشی فراهم نیست؛ اما می توانید از روش اورلپ، اتکایی و جوشی قابل استفاده هست.