معرفی اتصالات پیچی و جوشی در صنعت ساختمان
* به چه اتصالاتی پیچی و به چه اتصالاتی جوشی می‌گویند؟
* آیا این اتصالات می‌توانند مقاومت کافی را در برابر بارهای وارده داشته باشند؟
* مزیت‌ها و معایب هر یک از این اتصالات چیست؟
* بهترین گزینه کدام اتصال است؟
پاسخ به سوالات فوق به ما کمک می‌کند اتصال مناسب را در اسکلت‌های فولادی در پروژه‌های مختلف انتخاب کنیم و ضمن کاهش هزینه‌ها ،از بالاترین ایمنی برخوردار باشیم. در این مطلب به پاسخ هر یک از سوالات فوق خواهیم پرداخت .
اتصالات پیچی :
در اتصالات پیچی جهت محکم کردن المان‌های سازه از پیچ و مهره استفاده می‌شود. به جهت گسترش صنعت ساخت و ساز ،ساخت اسکلت‌های با اتصال پیچ و مهره‌ای به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش پیدا کرده است.
مزایای اتصالات پیچی :
این سازه ها به دلیل عدم نیاز به جوشکاری و سرعت بالای نصب بسیار مورد توجه می‌باشند. همچنین امکان باز نمودن سازه و استفاده مجدد، بی سرو صدا بودن هنگام نصب و اجرا و از همه مهم‌تر ایمنی بالا و مقاومت بیشتر در برابر زلزله و نیروهای جانبی در این اتصالات استفاده از آنها را در ساختمان‌های مرتفع و دهانه سوله‌ها بسیار با ارزشمند می‌سازد. اما در کنار همه‌ی این مزایای ذکر شده باید به معایب این اتصالات نیز توجه شود.
معایب اتصالات پیچی:
مهم‌ترین مشکل اجرایی اتصالات پیچی ،اجرای نامناسب یا غلط سوراخ ها ،رعایت نکردن رواداری‌های مجاز و میزان پیش‌تنیدگی آنها می‌باشد، که همه‌ی این موارد ذکر شده سبب عدم انطباق آنها هنگام اجرا و نصب می‌شود.
بنابراین دقت در تعیین محل سوراخ‌ها و استفاده از وسایل مناسب جهت این کار بسیار ضروری است.
به دلیل اهمیت رواداری سوراخ پیچ‌ها در اتصالات پیچی و لزوم رعایت این مهم به الزامات مبحث 10 مقررات ملی ساختمان در این زمینه می‌پردازیم:
جهت آشنایی با انواع پیچ‌ها از نظر مقاومت و نام‌گذاری آنها، عملکرد پیچ ها و… به مطلب «اتصالات پیچ و مهره ای» مراجعه کنید.
اتصالات جوشی:
اتصالات جوشی از رایج‌ترین اتصالات در سازه‌های فولادی است و با توجه به شکل و نحوه قرارگیری قطعات در کنار یکدیگر از چند نوع اتصال جوشی در سازه‌های فولادی استفاده می شود، که در ادامه به معرفی هر یک خواهیم پرداخت.
محدودیت اتصالات جوشی و در واقع معایب این اتصالات :
تأمین برق و بکارگیری دستگاه‌های متخصص ، رنگ آمیزی ،زمان بر بودن این اتصالات ( اغلب به دلیل پروسه بازرسی در عمق برای این اتصالات می‌باشد.) ، هزینه زیاد اجرا به علت نیاز به تیم‌های متخصص)چرا که اگر از افراد دارای صلاحیت و کارآزموده استفاده نشود،جوشکاری با مهارت صورت نمی‌گیرد و تمرکز تنش در اتصال به وجود خواهد آمد و احتمال شکست اتصال بالا می‌رود.)
مزایای اتصالات جوشی:
از مزایای اتصالات جوشی نسبت به اتصالات پیچی استفاده امن تر آنها تحت بارگذاری دینامیکی است؛ (سیستم‌های پیچ و مهره ای به سیستم قفل کننده در بارگذاری دینامیکی برای جلوگیری از شل شدن این اتصالات بر اثر لرزش نیاز دارند) از دیگر مزایای این اتصالات، طراحی با مفاهیم ساده برای اتصال می‌باشد، مثلا برای ساخت تیر ورق‌ها ، اتصال با جوش به سادگی قابل اجراست. اما اگر از اتصال با پیچ استفاده شود. باید با استفاده از نبشی ،پیچ ،مهره و واشر بال‌ها را به جان متصل کرد.
انواع جوش ها در صنعت ساختمان و پرکاربردترین آنها در این صنعت کدام است؟
- جوش شیاری (Groove weld)
- جوش گوشه (Fillet weld)
- جوش کام (Slot weld)
- جوش انگشتانه (Slot weld)
نسبت تقریبی استفاده از این جوش‌ها در اتصالات جوشی : جوش گوشه 80 درصد ،جوش شیاری 15 درصد و جوش کام و انگشتانه 5 درصد می‌باشد.
با توجه به درصدهای نمودار، جوش کام و انگشتانه، در صنعت ساختمان به ندرت استفاده می‌شوند،در واقع در مواردی از جوش کام و انگشتانه استفاده می‌شود که مقاومت جوش انجام شده در لبه‌های جوش شیاری و جوش گوشه به حد کافی نرسیده باشد،به همین منظور در اتصالات جوشکاری با ایجاد شکاف(جوش کام) و یا سوراخ (جوش انگشتانه )در قطعه فلزی و با جوشکاری در شکاف یا سوراخ ایجاد شده مقاومت دواتصال را افزایش می دهند.بنابراین جوش کام و انگشتانه به تنهایی مورد استفاده قرار نمی‌گیرندو به طور همزمان با جوش شیاری و گوشه در صورتی که جوشکاری‌ها مقاومت کافی را نداشته باشند مورد استفاده قرار می‌گیرند.
برای یادگیری بیشتر درمورد جوشکاری زیر پودری (Submerged Arc Welding – SAW) از اینجا استفاده کنید.
در ادامه این مطلب به نکات مهم و محدودیت‌های اجرایی هر یک از جوش‌ها که در مبحث 10 مقررات ملی گفته شده است می‌پردازیم و در نهایت به بحث در مورد بهترین گزینه اتصال برای اتصالات فولادی خواهیم پرداخت.
موارد بالا مربوط به تعدادی از محدودیت‌های مهم جوش گوشه می‌باشند که ادامه این محدودیت‌ها در مبحث 10 مقررات ملی ساختمان در بحث الزامات طراحی اتصالات ذکر شده است.
بهترین گزینه اتصال ،اتصالات پیچی است یا اتصالات جوشی؟
با توجه به اینکه هر تکنولوژی اتصال، داری مزایا و معایب برای تولید،حمل ونقل،نصب و استفاده از مصالح است؛ اساس برای شرکت‌ها استفاده از روش اتصالی است که به بهترین وجه، نیاز و بودجه آنها را تأمین نماید.
باتوجه به اینکه محل احداث سازه نیز بر نوع استفاده از اتصال تأثیرگذار است،این موضوع خود راهنمایی برای تصمیم گیری در زمینه انتخاب نوع اتصال است.برای مثال در سایتی با وزش باد شدید در گزارش ساخت دو سوله فولادی یکی جوشی و یکی پیج و مهره‌ای ذکر شده؛ سوله جوشی با باد های زیاد به شدت می‌لرزد. در حالی که سوله پیچی چندان لرزشی ندارد.
پس می توان نتیجه گرفت که در هر سایت با توجه به امکانات محیطی، برآورد هزینه ای و اهمیت‌داشتن یا نداشتن سرعت اجرا می‌توان تصمیم گرفت که استفاده از چه نوع اتصالاتی برای سازه‌های فولادی مناسب‌تر است.
مطالبی که در در این مطلب عنوان کردیم ،برگرفته از مبحث 10 مقررات ملی ساختمان و مقالات مرتبط با این موضوع بوده است . دقت در انتخاب نوع اتصالات با توجه به هر پروژه و رعایت الزامات و محدودیت‌های آنها از موارد مهمی است که باید به آنها توجه شود.
در ادامه میتوانید حل تشریحی یکی از همین سوالات از آزمون مهر 98، در رابطه با مطلب فوق را مشاهده کنید:
برای یادگیری بیشتر درمورد اتصالات پیچی و جوشی میتوانید در دوره «طراحی اتصالات و کف ستون ها» شرکت کنید.