انواع اتصالات ساختمان فولادی (+فیلم) در جوشکاری ساختمان
اگر شما در حوزه جوشکاری یا ساختمان سازی فعالیت می کنید در این مقاله می توانید به طور کامل با انواع اتصالات ساختمان فولادی و اطلاعات مهم پیرامون این انواع اتصالات آشنا شده و فیلم کوتاه اما کامل این اتصالات ساختمان های فولادی را نیز مشاهده نمایید.
ضرورت اتصالات ساختمانی و انواع اتصالات ساختمان فولادی
اعضای اصلی یک سازه مانند تیرها و ستون ها باید به شکل درستی به یکدیگر اتصال یابند و بتوانند بهترین عمل را انجام دهند. این اتصالات ساختمان فولادی نقش انتقال نیرو از یکی از اجزاء سازه به جزء دیگر را به عنوان یک تکیه گاه برعهده دارند.
تجزیه و تحلیل رفتار اتصالات ساختمانی در یک سازه از پیچیدگی های خاصی برخوردار است که تنها با انجام آزمایش های تجربی می توان از دقت و درستی رفتار آن مطمئن شد.
در نتیجه با توجه به تدوین اصول طراحی اجزاء اصلی سازه ها مانند بادبندها، ستون ها و تیرها که بر علم مکانیک سازه ها مبتنی هستند و بدون پیچیدگی و مشکلی هستند اما همانطور که ذکر شدن تنها راه شناخت رفتار سازها آزمایش های تجربی می تواند باشد.
عدم بررسی دقیق عملکرد اتصالات سازه و عدم توجه به همیت اتصالات و جزِیات سازه ها که یکی از مشکلات اساسی در امر ساختمان سازی در کشور ما نیز است.
علاوه بر اینکه باعث خرابی خود اتصالات ساختمان فولادی می شود اثرات مخربتر دیگری دارد که با فروپاشی اعضاء سازه باعث ویران شدن کل سازه خواهد شد.
در اغلب ویرانی های گزارش شده در سازه های فولادی ضعف عملکرد اتصالات پررنگ تر است حتی با وجود اینکه در اسکلت فولادی ستون ها و نیروها به درستی طراحی شده باشند و به طراحی و اجرای دقیق اتصالات و جزئیات توجه نشود نمی توان ایمنی لازم برای ساختمان در برابر نیروهای جانبی و قائم را به وجود آورد.
در مورد سازه هایی که در برابر زلزله باید مقاوم باشند علاوه بر اینکه باید رفتار سازه های اتصال را شناخت و از نحوه انتقال نیرو توسط این اتصالات آگاهی داشت باید به این نکته نیز توجه داشت که این طرح قابل اجرا باشد و با توجه به اماکاناتی که در دسترس است به سهولت ساخت آن نیزباید دقت کرد. به علت اهمیت همین موضوع حدود ۵۰ درصد هزینه پروژه های سازه های فولادی مربوط به اتصالات این سازه ها می شود.
انواع اتصالات ساختمان فلزی برحسب ابزار اتصالی
قطعات مختلف در صنعت هر سازه فلزی با روش هایی به یکدیگر متصل می شوند که به صورت ذیل می توان این روش ها رو دسته بندی کرد.
- اتصال موقت: پیچ، پین، خار
۲٫ اتصال نیمه موقت: پرچ، لحیم
۳٫ اتصال دائم: جوشکاری
اتصال موقت
در این نوع اتصال جدا کردن عامل اتصال خار، پیچ و پین آسیبی به فلز پایه و عامل اتصال وارد نمی کند.
دو نوع پیچ در بازار مورد استفاده قرار می گیرد یک نوع معمولی و نوع دیگر پیچ پر مقاومت است.
نوع اتصال انتخابی به عوامل مختلفی بستگی دارد که نوع سازه، اقتصادی بودن، شرایط محلی و نیروهای انسانی موجود و … از جمله این عوامل هستند. هیچ نوع اصول قطعی برای برتری هر یک از این نوع اتصالات بر یکدیگر وجود ندارد و این امر آسان نیست تنها با دقت به یه موارد کلی می توان نوع مناسب اتصال را انتخاب کرد. که می توان به موارد زیر برای انتخاب صحیح نوع اتصال موقت با استفاده از پیچ اشاره کرد:
- معمولا از پیچ های معمولی که مقاومت کمتری دارند و همچنین اقتصادی تر هستند در سازه های سبک که تحت بار استاتیک قرار دارند و یا اجزای ثانویه دیگر که در سازه به کار می روند نظیر بادبندها، لایه های به کار رفته در سقف های شیروانی و مهارهای جانبی استفاده می شود.
- اتصالات پیچی هنگامی که کارگری که مهارت انجام جوشکاری اتصالات را دارد در دسترس نباشد مورد استفاده قرار می گیرند.
- برای سازه های فلزی که بعد از مدتی قرار است تخریب شوند بهتر است از اتصالات پیچی یا موقت استفاده کرد.
- استفاده از پیچ های پر مقاومت که عملکرد اصطکاکی دارند نسبت به اتصالات جوشی و همچنین اتصالات با پیچ های معمولی در سازه هایی که توسط بارهای متناوب به قسمتی قرار می گیرند و در اتصالات آن ها پدیده خستگی ایجاد می شود برتری دارند.
اتصال نیمه موقت
اتصال نیمه موقت به عنوان یکی از انواع اتصالات ساختمان فولادی پرچ و لحیم آسیبی به فلز پایه نمی رساند ولی باعث از بین رفتن عامل اتصال می شود.
در انواع اتصالات ساختمان فولادی یکی از وسایل قدیمی پرکاربرد در اتصالات سازه ها پرچ ها هستند. در مواردی مانند پل های قدیمی فلزی، پل هایی با دهانه های بزرگ مانند پل هایی که در مسیر رودخانه ها احداث شده اند و همچنین راه آهن ها از اتصالات پرچی استفاده شده است.
سازه هایی که تعداد طبقات آن ها زیاد است و همچنین سازه های صنعتی و مخازن نفتی در کشورهای اروپایی و آمریکایی از اتصالات پرچی استفاده می کنند. پرچ ها در کارخانه ها با قطرهای ۱ تا ۴ سانتی متر از فولادهای مخصوصی ساخته می شوند.
نحوه عملیات اتصالات پرچی:
- اجزاء مورد اتصال که حدود یک میلیمتر بیشتر از قطر پرچ سوراخ شده باشند بر روی هم قرار می گیرند.
- در کوره ها پرچ ها تا زمانیکه کامل سرخ شوند حرارت می بینند..
- به وسیله برس فلزی سطح بدنه قلم پرجچ که حرارت دیده است پاک کی شود و وارد سوراخ های می شوند که از قبل آماده شده اند..
- برای محکم شدن پرچ سر کلاهک دار آن نگه داشته شده و سر دیگر آن را با ابزاری مانند چکش می کوبند. همچنین برای کوبیدن سر پرچ می توان از دستگاهی که با هوای فشرده کار می کند استفاده کرد..
پرچ با انجام عملیات بالا به طور کامل وارد سوراخ می شود و فضای آن را بطور کامل پر میکند. پرچ هنگام سرد شدن منقبض شده و نیروی پیش تندیگی را باعث می شود و چون این نیرو از پرچی به پرچ دیگر فرق می کند در محسابات لحاظ نمی گردد.
امکان اتصال هر نوع فولادی با اتصالات پرچی از مزایای اتصالات پرچی است که اتصالات جوشی فاقد این مزیت هستند.
اما به دلایل زیر از اتصالات پرچی به جز مواردی خاص امروزه دیگر استفاده نمی شود:
- به دلیل برآمدگی سطح رویی در قطعاتی که دارای اتصالات پرچی هستند احتمال زنگ ردگی افزایش یافته و همچنین عملیات رنگ آمیزی و ضد زنگ زدن با مشکل روبه رو خواهد شد.
- قطعات در عملیات پرچ کاری سوراخ می شوند که این عمل باعث ضعیف شدن مقطع فولادی خواهد شد. که اتصالات توسط جوش این ضعف را ندارند.
- برای انجام اتصالات پرچی باید نظارت دقیق داشت و همچنین از نیروی انسانی زیاد و ماهر استفاده کرد.
- به علت یجاد سر و صدای زیاد در عملیات پرچ کاری این امر زیاد مطلوب نبوده با توجه به پیشرفت در فنون جوشکاری و تولید پیچ هایی با مقاومن بالا استفاده از این نوع اتصالات در سازه های فولادی تقریبا منسوخ گردیده.
اتصال دائم
در این نوع اتصال با جدا کردن عامل اتصال هم فلز پایه و هم عامل اتصال آسیب می بینند.
در اتصال دائم مانند جوشکاری احتمال ایجاد عیوب مختلف نسبت به اتصال موقت زیاد است اما با توجه به مزیت های اتصال دائم مانند استحکام بالاتر، صرفه جویی در زمان و همینطور پایداری بیشتر این نوع اتصالات نسبت به اتصال موقت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
در مورد اتصالات ساختمان فولادی با انواع الکترودهای جوشکاری (اتصالات جوشی) می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- با توجه به پیشرفت صورت گرفته در فن جوشکاری امروزه امکان اتصال اجزاء جوش از انواع گوناگون فولادها توسط اتصالات جوش به آسانی امکان پذیر شده و همچنین در صورت اجرای درست فرآیند جوش اتصالت نسبت به اتصالات پیچی از ظاهر بهتری برخوردار می شوند که دامنه کاربرد آن ها افزایش می یابد.
- برای ساخت قطعات فلزی در کارخانه ها به دلیل امکان کنترل کیفیت جوشکاری معمولا از فن جوشکاری استفاده می شود و در کارگاه ها نیز استفاده از وسایل جوش متداول تر است.
- استفاده از جوش به عنوان یک ابزار اتصال در اتصالات تیرهای سراسری و همچنین تیرهایی با اتصالات صلب خشمی کاربرد بسیار زیادی دارد.
شرکت تجهیز جوش شادمان تنها نماینده رسمی الکترود هیوندای ( hyundai welding) در ایران
