سازه های بتن آرمه به دلیل ویژگی هایی همچون مقاومت بالا، دوام مناسب و صرفه اقتصادی، یکی از اصلی ترین انتخاب ها در ساخت وسازهای امروزی به شمار می روند. برای عملکرد مطلوب این سازه ها، پیوستگی مناسب بین بتن و میلگردهای فولادی اهمیت ویژه ای دارد. میلگردها که نقش اصلی در تحمل نیروهای کششی و خمشی دارند، برای انتقال مناسب نیرو نیازمند اتصال به یکدیگر هستند. این اتصالات که با نام وصله آرماتور شناخته می شوند، علاوه بر تأمین مقاومت در برابر نیروهای واردشده، باید قابلیت انتقال تنش میان میلگردها را نیز به خوبی فراهم کنند.
در ادامه، به بررسی مفهوم وصله آرماتور، معرفی انواع روش های وصله و اصول طراحی و اجرای هر یک از آن ها خواهیم پرداخت.
وصله آرماتور چیست؟
در سازه های بتن آرمه، میلگردهای فولادی به منظور مقابله با نیروهای کششی و خمشی به کار می روند. با توجه به محدودیت های موجود در طول شاخه های میلگرد، در بسیاری از پروژه ها لازم است چند میلگرد به هم متصل شوند تا طول مورد نیاز تأمین گردد. فرآیند اتصال میلگردها به یکدیگر را وصله میلگرد می نامند. اهمیت وصله در این است که پیوستگی کافی میان میلگردها و بتن ایجاد شود تا سازه بتواند در برابر بارهای وارده عملکرد مناسبی داشته باشد.
انواع وصله آرماتور
اگرچه بهترین حالت در طراحی سازه های بتنی استفاده از میلگردهای یکپارچه و بدون وصله است، اما در عمل همواره امکان پذیر نیست. به همین دلیل روش های مختلفی برای وصله کردن آرماتورها وجود دارد که مهم ترین آن ها عبارتند از:
- وصله پوششی (Overlap Splice)
- وصله جوشی
- وصله با انتهای اتکایی
- وصله مکانیکی
وصله پوششی (اورلپ)
وصله پوششی یکی از روش های متداول و سنتی برای اتصال میلگردهاست. در این روش، دو میلگرد بخشی از طول خود را به صورت موازی روی هم قرار می دهند. این بخش همپوشانی را «طول وصله» یا «طول پوشش» می نامند. پس از همپوشانی، میلگردها با استفاده از مفتول در فواصل مشخص به هم متصل می شوند.
این نوع وصله برای میلگردهایی با قطر کمتر از ۳۶ میلی متر مناسب است و برای قطرهای بالاتر توصیه نمی شود. از معایب آن می توان به افزایش مصرف میلگرد اشاره کرد؛ چراکه طول پوشش اضافه باعث مصرف حدود ۲۰ درصد بیشتر میلگرد می شود. با وجود این، وصله پوششی در صورت رعایت آیین نامه ها و استانداردها همچنان یکی از پرکاربردترین روش ها به شمار می رود.
مکانیزم انتقال نیرو در وصله پوششی
در این روش، نیروی کششی وارد بر میلگرد اول موجب ایجاد تنش فشاری در بتن اطراف می شود. این تنش سپس به میلگرد دوم منتقل شده و باعث ایجاد نیروی کششی در آن می گردد. این روند موجب انتقال یکنواخت نیرو و حفظ پیوستگی لازم در سازه می شود.
انواع وصله پوششی
وصله پوششی به دو گروه اصلی تقسیم می شود:
- وصله پوششی تماسی
در این حالت، دو میلگرد به طور کامل با یکدیگر در تماس هستند و برای ثابت نگه داشتنشان از سیم های نازک در فواصل مشخص استفاده می شود. این تماس مستقیم امکان انتقال بهتر تنش را فراهم می کند. - وصله پوششی غیرتماسی
در این نوع، میلگردها با فاصله ای مشخص از هم قرار می گیرند تا بتن در میان آن ها نفوذ کند. در این حالت بتن مانع ایجاد حفره شده و پیوستگی حفظ می شود. البته فاصله باید به گونه ای باشد که ناحیه غیرمسلح ایجاد نشود.
وصله جوشی میلگرد
وصله جوشی یکی دیگر از روش های اتصال میلگرد است که در صورت اجرای صحیح می تواند انتقال تنش و بار را به خوبی انجام دهد. در این روش، انتهای میلگردها با استفاده از جوش به یکدیگر متصل می شوند.
انواع وصله جوشی
- وصله جوشی با قوس الکتریکی
این روش به دو صورت انجام می شود:- جوش سر به سر مستقیم: دو میلگرد به طور لب به لب به هم جوش می شوند.
- جوش غیرمستقیم: اتصال میلگردها به وسیله قطعات واسط مانند صفحه وصله یا نبشی انجام می گیرد.
برای جلوگیری از ایجاد ترک در این نوع وصله، لازم است بتن اطراف محل اتصال با فولاد عرضی تقویت شود.
- وصله جوشی سربه سر تحت فشار (فورجینگ)
در این روش، میلگردها در دمای حدود ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد به حالت خمیری درمی آیند. سپس با جک هیدرولیکی تحت فشار به یکدیگر متصل شده و پس از سرد شدن یکپارچه می شوند. این روش که به جوش نوک به نوک خمیری نیز معروف است، برای میلگردهای نورد گرم با قطر حداقل ۱۰ میلی متر و میلگردهای نورد سرد با قطر حداقل ۱۴ میلی متر قابل استفاده است.
وصله اتکایی میلگرد
وصله اتکایی با استفاده از یک جسم فلزی واسطه انجام می شود. این جسم میان دو میلگرد قرار گرفته و توسط پیچ محکم می شود. عملکرد این وصله بر اساس اتکا و اصطکاک است و بیشتر در اعضای تحت فشار مانند دورپیچ ها و بخش های دارای خاموت کاربرد دارد.
وصله مکانیکی میلگرد
وصله مکانیکی نوعی اتصال است که از طریق قطعات مکانیکی انجام می شود. در این روش، انتقال تنش با استفاده از اصطکاک میان قطعه مکانیکی و میلگرد صورت می گیرد. این نوع وصله به دلیل یکپارچگی عملکرد، در برابر نیروهای دینامیکی مانند زلزله بسیار مؤثر است.
انواع وصله مکانیکی
وصله مکانیکی به چهار دسته تقسیم می شود:
- اتصالات بلبرینگ انتهایی
- اتصالات مکانیکی کششی و فشاری
- اتصال مکانیکی کششی
- وصله مکانیکی با رولپلاک
انتخاب هر یک از این روش ها به شرایط سازه ای و الزامات طراحی بستگی دارد.
نتیجه گیری
وصله میلگرد یکی از اجزای مهم در اجرای سازه های بتن آرمه است که بر استحکام، دوام و ایمنی سازه تأثیر مستقیم دارد. روش های مختلفی همچون وصله پوششی، وصله جوشی، وصله اتکایی و وصله مکانیکی وجود دارد که هرکدام مزایا، محدودیت ها و کاربردهای خاص خود را دارند. انتخاب روش مناسب باید بر اساس استانداردهای طراحی، نوع بارگذاری و شرایط اجرایی پروژه صورت گیرد.
برای اطلاع از قیمت میلگرد و سفارش محصولات فولادی، می توانید به وب سایت فولاد کو مراجعه کنید. این مجموعه امکان خرید بدون محدودیت در حجم سفارش را فراهم کرده و محصولات متنوعی را متناسب با نیاز پروژه های ساختمانی عرضه می کند.