معرفی وصله میلگرد، انواع وصله میلگرد و مقایسه عملکرد آن‌ها

یکی از اجزای مهم ساختمان‌سازی میلگردها هستند. در اسکلت ساختمان‌ها نحوه‌ی اتصال میلگردها از اهمیت بالایی برخوردار است.

در برخی موارد لازم است طول میلگرد بریده شده افزایش پیدا کند، بدین صورت می‌بایست میلگردهای جدید به میلگردهای قدیمی اتصال پیدا کنند که این روش وصله نامیده می‌شود.

در صورت امکان در روش وصله کردن میلگردها می‌بایست تعداد اتصالات میلگردهای مصرف شده  کاهش پیدا کند و در صورت امکان این میلگردها به صورت متصل به هم وجود داشته باشند.

باید ذکر شود که به دلیل جلوگیری از دور انداختن میلگردها و همچنین محدودیت طول میلگردها در صنعت و بازار، می‌بایست از روش وصله میلگرد استفاده نمود.

در این مقاله به بررسی انواع وصله در میلگردها پرداخته شده‌است.

انواع روش‌های وصله‌کردن میلگردها

وصله میلگردها روش‌های متنوعی دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:

• روش اورلپ یا پوششی
• وصله مکانیکی با استفاده از کوپلر یا کوپلینگ میلگرد
• روش جوشی
• اتصال اتکایی

در ادامه به بررسی هر یک از موارد فوق اشاره خواهد شد.

روش اورلپ یا پوششی

این روش برای میلگردهای با قطر کمتر از ۳۶ میلیمتر اجرا می‌گردد.

این روش بدین صورت انجام می‌گیرد که وصله‌ی پوششی یا اورلپ در ستون‌ها با قرار دادن دو میلگرد در مجاورت یکدیگر در یک طول مشخص انجام می‌پذیرد.

به طولی که دو میلگرد باید در مجاورت یکدیگر قرار داده شوند ، طول وصله و یا طول پوشش گفته می‌شود.

شایان ذکر است که نواحی وصله میلگردهای مختلف نباید با یکدیگر تداخل داشته باشند.

اتصال همپوشانی میلگردها به هم

این روش به صورت تماسی و غیر تماسی قابل اجرا است.

در روش تماسی، مقاطع وصله شده در تماس با همدیگر هستند و در روش غیر تماسی برای جلوگیری از ایجاد حفره در وصله از بتن استفاده می‌شود، همچنین در روش غیر تماسی محل قرار گرفتن میلگردها، نوع میلگرد ها و عملکرد آن‌ها که به صورت کششی یا فشاری باشد طول پوشش میلگرد ها متغیر است.

باید ذکر شود این روش قابل استفاده در وصله میلگردهای با قطر بالا نیست.

وصله مکانیکی با استفاده از کوپلر یا کوپلینگ میلگرد

در مواقعی که نتوان برای وصله میلگردها از روش پوششی استفاده نمود، روش وصله مکانیکی جایگزین مناسبی برای وصله میلگردها است.

در این روش وصله یک وسیله مکانیکی است که توسط پیچ کردن و ایجاد اصطکاک بین جداره‌های آن و میلگرد‌ها، انتقال تنش را از یک میلگرد به میلگرد بعدی فراهم می‌سازد.

همچنین امکان اتصال میلگردها با قطرهای متنوع به صورت سر به سر یا پهلو به پهلو امکان پذیر است. کوپلینگ با استفاده از ابزارهای مکانیکی خاص نظیر کوپلر انجام می‌گردد.

وصله مکانیکی

کوپلرها شامل انواع مختلفی نظیر کوپلر استاندارد، کوپلر تبدیل، کوپلر جوشی، کوپلر انتهایی، کوپلر پیچی و کوپلر موقعیت برای انجام عملیات اتصال کوپلینگ تولید می‌شوند.

کنترل کیفیت اتصالات کوپلینگ نیز در کارخانه صورت می‌گیرد.

در واقع استفاده از روش وصله مکانیکی در سه موقعیت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است:

• در شرایطی که استفاده از وصله پوششی در میلگردهای با قطر بالا طبق مقررات و آیین نامه‌ها ممنوع است.
• در صورتی که مقاطع با یکدیگر فاصله کمی داشته باشند، مانند ستون‌ها که می‌بایست نیروی زیادی را تحمل کنند.
• در برخی بخش‌های سازه به دلیل افزایش طول مقطع توسط وصله پوششی، می‌بایست از وصله‌های مکانیکی استفاده گردد.

از انواع وصله‌های مکانیکی می‌توان به وصله‌های مکانیکی فقط فشاری، وصله مکانیکی فقط کششی و وصله مکانیکی کششی و فشاری اشاره کرد.

جهت اتصالات مکانیکی لازم است تا موارد زیر در اجرا شود:

• پیچ کردن
• غلاف های جفت کننده مملو از فولاد
• غلاف های جفت کننده مملو از گروت
• درگیر کردن یا به عبارت دیگر اصطکاک

جهت بررسی و ارزیابی وصله‌های مکانیکی نیز می‌بایست موارد زیر در نظر گرفته شود:

• پیکربندی
• رویه اجرا
• الزامات تایید شدن

وصله جوشی

یکی از دیگر از روش‌های وصله کردن، روش جوشی است که این روش یکی از بهترین روش‌ها برای انتقال تنش محسوب می‌گردد.

به دلیل ترکیب شیمیایی متفاوت فولادها روش خود به دو صورت فورجینگ و یا جوش با قوس الکتریکی قابل انجام است. باید متذکر شد که وصله‌های جوش شده از دیدگاه انتقال تنش، در صورت انجام با کیفیت عالی و نظارت دقیق بسیار خوب تلقی خواهند شد.

وصله جوشی میلگرد

وصله جوشی فورجینگ

روش جوشی فورجینگ به این صورت است که اتصال جوشی نوک به نوک خمیری که به آن جوش الکتریکی تماسی معروف است، انجام می‌گیرد.

همچنین این روش عملیات فورجینگ نام دارد. در صورتی که  این روش به طور صحیح انجام شود، در هنگام شکست قطعه، گسیختگی از نقطه‌ای در خارج از محدوده جوش صورت می‌گیرد.

در این روش دو سر میلگرد توسط شعله حاصل از گاز اکسیژن و استیلن تا دمای حدود ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سیلیسیوس حرارت داده شده سرخ شده و به حالت خمیری در می‌آیند.

پس از دو میلگرد توسط جک هیدرولیکی با فشار مناسب به یکدیگرمتصل می‌گردند. شایان ذکر است که مقدار فشار پمپ باید به صورتی باشد که قطر محل جوش به اندازه حدود ۱،۴ برابر قطر اولیه آرماتور برسد.

معایب روش جوشی فورجینگ

از معایب این روش میتوان به موارد مربوط به قطر میلگرد اشاره کرد. به طوری که در این روش قطر میلگرد برای فولادهای گرم نورد شده نباید از ۱۰ میلیمتر کمتر باشد.

همچنین برای فولادهای سرد اصلاح شده، قطر مورد نظر نباید از ۱۴ میلیمتر کمتر باشد.

اتصال جوشی ذوبی با الکترود یا جوش با قوس الکتریکی

روش اتصال جوشی ذوبی در صورتی امکان پذیر است که برای هریک از فولادها، از الکترود و روش‌های جوشکاری متناسب با  آن استفاده شود. به طور کلی این روش معمولا به صورت به یکی از روش های  ذکر شده زیر قابل انجام است:

 اتصال جوشی پهلو به پهلو با جوش از یک رو یا دو رو:

برای میلگردهای گرم نورد شده با قطر ۶ تا ۳۶ میلیمتر از این روش استفاده می‌گردد. به طوری که در این روش طول نوار جوش از یک رو  باید از ۱۰ برابر قطر میلگرد بزرگتر باشد و همچنین طول نوار جوش دو رو باید از ۵ برابر قطر میلگرد کوچکتر بیشتر باشد.

 اتصال جوشی با وصله یا وصله های جانبی اضافه با جوش از یک رو یا دو رو :

در این روش نیز حداقل طول نوار جوش مانند اتصال جوشی پهلو به پهلو است و فقط برای میلگردهای گرم نورد شده کاربرد دارد.

 اتصال جوشی نوک به نوک با پشت بند :

طول پشت بند باید بیشتر از ۳ برابر قطر میلگردها برای فولادهای گرم نورد شده یا ۸ برابر قطر میلگردها برای فولادهای سرد اصلاح شده انتخاب شود.

وصله اتکایی

از این نوع وصله‌ها در شرایطی که میلگردها با قطر ۲۵ میلیمتر و یا بیشتر تحت فشار هستند استفاده می‌گردد، به عنوان مثال در دور پیچ‌ها یا اعضایی با خاموت. در این روش می‌بایست سطوح انتهایی میلگردها بریده شوند و انتهای میلگردها در تماس کامل با یکدیگر باشند. همچنین در این روش زاویه سطح انتهایی میلگردها نسبت به سطح عمود می‌بایست کمتر از ۱،۵ درجه انحراف داشته باشد.

وصله اتکایی میلگرد

طول وصله برای میلگردها

یکی از موارد که می‌بایست در وصله میلگردها در نظر گرفته شود، طول آن‌ها است که در این قسمت بررسی خواهد شد.

طول وصله برای میلگرد صاف، دو برابر طول وصله در میلگرد‌های آجدار است. شایان ذکر است که طول و محل نصب وصله‌ها در آیین نامه‌ها ذکر خواهد شد. برای محل وصله میلگردها رعایت نکات ذیل ضروری است:

• درنمونه‌های تحت خمش و خمش توام با فشار، می‌بایست کمتر از نصف میلگردها در یک مقطع وصله شوند.
• در صورت وجود کشش یا کشش ناشی از خمش، در یک مقطع حداکثر یک سوم میلگرد‌ها را می‌توان به وسیله پوشش وصله نمود.
• میلگردهای بالایی قطعه خمشی روی تکیه گاه یا نزدیک آن و همچنین وصله کردن میلگرد‌های تحتانی قطعات خمشی در وسط دهانه یا نزدیک به آن مجاز نیست.
• مطابق با آیین نامه ACI318-14 حداکثر فاصله بین میلگردهای سراسری در فونداسیون می‌بایست ۴۵ سانتی‌متر باشد و این مقدار نباید بیشتر از ۲ برابر ضخامت پی محسوب شود.
• هر وصله باید ۴۰ برابر قطر میلگرد‌، با وصله مجاور خود فاصله داشته باشد و این  وصله‌ها در یک مقطع قرار نگیرند.

جمع‌بندی

یکی از موارد مهم در ساختمان سازی بررسی میلگردها و نحوه اتصال‌ها به یکدیگر است که در این مقاله به انواع روش‌های وصله کردن میلگردها و موارد مهم آن‌ها پرداخته شد تا به بتوان در ساختمان سازی از این نکات استفاده بهینه برد و میزان خطاهای بوجود آمده را کاهش داد.