توسعه دهنده نرم افزار اوران ، ورود

جوشکاری آرماتور

  • جوشکاری آرماتور-قسمت اول
  • جوشکاری آرماتور-قسمت دوم
  • جوشکاری آرماتور-قسمت سوم
  • نظرات
وصله جوشی  میلگرد ها :
یکی از روشهای وصله آرماتور ها در قطعات بتنی جوشکاری دو قطعه میلگرد به یکدیگر می باشد که در ادامه با استناد به آیین نامه های ساختمانی ایران ، روشها و ضوابط مربوط به آن ، به تفکیک با ذکر مرجع و به صورت سرجمع ارائه خواهد شد.
وصله آرماتور ها ]18-4 آیین نامه بتن ایران-آبا [
وصله جوشی میلگردها :
با یکی از دو روش زیر جوش دادن دو میلگرد به یکدیگر انجام می شود:
الف ) اتصال جوشی نوک به نوک خمیری (جوش الکتریکی تماسی- فورجینگ )
ب ) اتصال جوشی ذوبی با الکترود (جوش قوس الکتریکی با الکترود روکش دار- SMAW)
 

 
الف ) اتصال جوشی نوک به نوک خمیری یا جوشکاری فورجینگ : (Forge welding) 
یک روش جوشکاری در فلز است که در آن پس از حرارت دادن به دو بخش متصل شونده تا دمایی بسیار زیاد و سپس چکش کاری یا پرس دو قطعه روی هم ایندو قطعه را در هم ادغام یا باصطلاح فورج می‌کند. قابل ذکر است که از این تکنولوژی در سال‌ 1351 در خط آهن سراسری ایران استفاده شده است.
امروزه مهمترین کاربرد آن در اتصال سر به سر میلگرد است.
مزایا : 
•صرفه جویی 20-30 درصدی میلگردها بواسطه حذف روی هم قرار دادن میلگردها (over lap)
•کاهش نفر- ساعت  حمل آرماتور و آرماتور بندی
•کاهش وزن آرماتور بتن آرمه سازه
•کاهش تراکم میلگرد در نواحی اتصال بواسطه حذف اورلپ و در نتیجه سهولت بتن ریزی
•افزایش مقاومت میلگرد در نواحی اتصال حتی بیش از سایر نقاط میلگرد
تکنولوژی اجرایی 
به عنوان یک روش فاز جامد محسوب می‌شود که در آن، اتصال بدون ذوب کامل فلز پایه انجام می‌گردد. به دلیل نبود عنصر واسطه برای اتصال دو قطعه در این روش این نوع جوش از مزایای خوبی نسبت به روش‌های متداول و معمول برخوردار می‌باشد. در این روش عمل حرارت دهی انتهای میلگردها توسط یک مشعل اکسی استیلن انجام می‌گردد که باعث می‌شود دو سر میلگردها به حالت پلاستیک (خمیری) درآید، همزمان فشار بر روی دو میلگرد که به حالت سر به سر روبروی یکدیگر قرار گرفته و در داخل یک گیره نگهدارنده مهار شده‌اند، اعمال گردیده و جوشکاری صورت می‌گیرد. هنگامیکه درجه حرارت به۱۲۰۰-۱۳۰۰ درجه سانتیگراد می‌رسد (ناحیه خمیری)، مولکول‌های میلگرد انرژی فعالسازی کافی را به دست آورده و سپس مولکولهای میلگردها در ناحیه فصل مشترک نفوذ کرده و با یکدیگر ترکیب می‌شوند که در این حالت پیوند مولکولی برقرار شده و تبلور مجدد اتفاق می‌افتد که به این نحو جوشکاری دو سر میلگردها انجام می‌پذیرد. 
در این روش مدت زمان حرارت دهی و میزان اعمال فشار به قطر میلگردهای جوش شونده بستگی دارد.
این نکته که در این روش سطوح انتهایی میلگردها عاری از لایه اکسیدی باشد، بسیار حائز اهمیت می‌باشد به نحوی که وجود ناخالصی اکسیدی در فصل مشترک جوش، باعث عدم استحکام این نوع اتصال می‌گردد. استفاده از تجهیزات برشکاری و لبه سازی با اره تنگستنی مخصوص دور پایین این روش جوشکاری الزامی می‌باشد. داشتن گواهینامه جوشکاری برای اپراتور الزامیست.

نکته مهم : اتصال جوشی نوک به نوک خمیری  )فورجینگ ) فقط در شرایط کارخانه ای و برای آرماتورهای گرم نورد شده با قطر بیشتر از 10 میلی متر و آرماتورهای سرد اصلاح شده با قطر بیش از 14 میلی متر مجاز است .ضمنا نسبت سطح دو میلگرد وصله شونده نباید از 1.5 تجاوز کند. (شکل 2)

 

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

ب) اتصال جوشی ذوبی با الکترود (جوش قوس الکتریکی با الکترود روکش دار-SMAW)

متاسفانه طبق یک دیدگاه سنّتی و عامیانه، جوشکاری آرماتورها خصوصا آرماتورهای مقاومت بالا به علت خشک و ترد کردن آن !! صحیح فرض نمی شود، که تفکری اشتباه است و آیین نامه های معتبر دنیا و ایران با شرایط ذکر شده در ذیل این امر را مجاز می داند وحتی در قطعات بتن کششی مجبوریم به جای اورلپ از وصله جوشی یا وصله مکانیکی  که نوع دیگری از وصله میلگرد است]2[ ، استفاده کنیم .

ب -1 )جوش پذیری ]2[:

جوش پذیری با قابلیت جوشکاری میلگردها بر اساس کربن معادل آنها تعیین می شود . در صورتیکه مقدار کربن معادل از 0.51% کمتر باشد (مانند آرماتورهای رده S240,S340 یا AI,AII) میلگرد بدون هیچ پیش شرطی جوش پذیر است ولی برای آرماتورهای کم کربن یا آرماتورهای با فولاد سخت، بسته به میزان تنش تسلیم و قطر آرماتور  استفاده از الکترود روکشدار مناسب و عملیات پیشگرمایش توسط مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (9-4-1-6) ضروری است.

 

 

ب 1-1 ) الکترودهای سازگار و مناسب جهت جوشکاری میلگرد ]3[ :

از مسایل مهم جوشکاری آرماتورها با روش قوس الکتریکی ، انتخاب الکترود مناسب بر اساس قطر میلگرد (ضخامت فلز پایه )و تنش تسلیم میلگرد (تنش تسلیم فلز پایه ) می باشد. در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (10-2-9-2-6 ) به این مساله توجه شده است.

 

ب 1- 2) پیش گرمایش آرماتور قبل از جوشکاری ]3[:

مطابق جدول 10-2-9-5 از مبحث دهم مقررات ملی ساختمان برای قطر های مختلف آرماتور (فلز پایه ) دمای پیش گرمایش جهت فرایند کم هیدروژن {استفاده از الکترودهای روکشدار کم هیدروژن نظیر E6028، E7015، E7016، E7018وE7028 ]مرجع 5-جدول 3-2 [} و دمای پیشگرمایش فرایند غیر کم هیدروژن } استفاده از سایر الکترودهای روکشدار نظیر E6013،E7014،E7024و…} ارائه شده است.

 

شایان ذکر است مطابق جدول فوق ،با استفاده از الکترودهای کم هیدروژن نظیر E6028، E7015، E7016، E7018وE7024 ]مرجع 5-جدول 3-2[ که با حذف هیدروژن از ایجاد ترک مجاور نوار جوش جلوگیری می کند ، می توان جهت جوشکاری فولادهای سخت (آرماتورهای AIII-AIV) ،دمای پیشگرمایش را به شدت کاهش داد. )به پیشنهاد اینجانب استفاده از الکترود E7018 که ضمن داشتن مقاومت بالا قابلیت جوشکاری در تمام حالات را دارد برای جوشکاری آرماتور های سخت ، مناسب است.)

ب -2 )روشهای اجرایی وصله جوشی (جوش با قوس الکتریکی)[4],[2]:

اتصال جوشی با الکترود روکشدار به طور معمول با یکی از روشهای زیر انجام می شود:

ب-2-1) اتصال جوشی پهلو به پهلو با جوش از یک رو یا دو رو:

فقط برای میلگردهای گرم نورد شده با قطر 6 تا 36 میلی متر مجاز است. طول نوار جوش برای از یک رو جوش شده مساوی حداقل 10 برابر قطر میلگرد و برای از دو رو جوش شده مساوی 5 برابر قطر میلگرد می باشد. انتهای دو میلگرد که بهم متصل می شود بایستی قبل از جوشکاری چنان خم شود که محور دو میلگرد پس از اتصال در امتداد هم باشد. (شکل 3)

 

ب-2-2) اتصال جوشی با وصله یا وصله های جانبی اضافی با جوش از یک طرف یا دو طرف:

فقط برای میلگرد های گرم نورد شده مجاز است. طول نوار جوش برای از یک رو جوش شده مساوی حداقل 10 برابر قطر میلگرد و برای از دو رو جوش شده مساوی 5 برابر قطر میلگرد می باشد.معمولا وصله های جانبی از نوع میلگردهای مورد اتصال، اختیار می شود. (شکل 4)

 

ممکن است به جای قطعه اتصالی از نوع آرماتور، از یک ورق فلزی با خم 120 درجه به عنوان اتصال استفاده کرد. (شکل 5 )

 

ب-2-3) اتصال جوشی نوک به نوک دارای پشت بند با آمادگی یا بدون آمادگی سر آرماتور:

برای فولادهای گرم نورد شده طول پشت بند نباید از 3 برابر قطر میلگرد کمتر باشد. (شکل 6)

 

 

برای فولادهای سرد اصلاح شده طول پشت بند نباید از 8 برابر قطر میلگرد کمتر باشد.(شکل 7)

 

فاصله دو سر میلگرد های وصله شونده از هم در حالت با آمادگی( با آماده سازی):  mm  3

فاصله دو سر میلگرد های وصله شونده از هم در حالت بدون آمادگی :    (قطر آرماتور)x0.5

در مورد فولادهای سرد اصلاح شده آماده کردن هر دو سر میلگرد ، در هر حالت  الزامی است.

در مورد فولادهای گرم نورد شده در حالت قرار گیری قائم یا نزدیک به قائم آماده کردن میلگرد فوقانی الزامی است و انتهای میلگرد تحتانی باید عمود بر محور آن بریده شود.(شکل  8)

 

نکته : جهت اماده سازی میلگرد ، برش با قیچی ، اره یا سنگ فرز انجام می شود . در صورت بریدن وآماده سازی با کارپیت (هوا برش) باید قشری که از حرارت آسیب دیده به کمک سنگ زدن برداشته شود.

 

ضوابط طراحی وصله جوشی (جوش نوک به نوک خمیری و جوش با قوس الکتریکی):

بر اساس ضوابط مبحث نهم مقررات ملی ساختمان در خصوص مقاومت حداقل وصله ها در کشش بشرح زیر است:

 

نکته : مطابق بند مذکور در قطعات کششی استفاده از همپوشانی (اورلپ ) مجاز نیست و وصله آرماتورها تنها به وسیله وصله های جوشی یا مکانیکی انجام می شود.

 

مراجع : ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

1- آیین نامه بتن ایران (آبا)       4- استاندارد ISIRI 1900-4

2- مبحث نهم مقررات ملی ساختمان                             5- راهنمای جوش واتصالات جوشی در ساختمانهای فولادی

3- مبحث دهم مقررات ملی ساختمان                               وزارت مسکن و شهر سازی

درباره نویسنده :

جناب آقای مهندس نصیر احمدی ؛ كارشناس ارشد مهندسي زلزله  دانشگاه صنعتي شريف

مدرس دروس ارتقا پایه نظام مهندسی خراسان رضوی

مدرس دروس تخصصي و اختياري رشته عمران دانشكده فني و مهندسي : تحليل سازه ـ استاتيك ـ سازه هاي بنايي  دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد

مدرس دروس ايستايي 2و3و5 ( سازه هاي فضايي ) مقطع کارشناسی ارشد  – دانشكده هنر و معماري

کارشناس پایه یک  نظارت و محاسبات عضو سازمان نظام مهندسی مشهد

محاسب ساختمانهای بتنی و فلزی مسکونی و تجاری اجرا شده در مشهد

 

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

19 + دوازده =

Next

مقالات مرتبط