مهم ترین بخشی که یک ساختمان را یکپارجه نگهداری میکند نحوه اتصالات اجزای مختلف آن است. چرا که اگر اتصالات اجزای اصلی ساختمان نظیر تیرهای آهنی و تیر ها به درستی بهینه و پیاده سازی نشوند سازه با کوچکترین مشکل پیش امده تخریب میشوند. به بیانی دیگر یک اتصال فلزی وظیفه انتقال نیروها از یک عضو سازه به عضو دیگر آن یا به تکیه گاه را انجام می‌دهد. برای این امر انواع مختلف اتصالات در اسکلت فلزی وجود دارد.
اما چه قدر در مورد آن‌ها می‌دانید؟! برای درک بهتر شما در مورد این موضوع، ما در این مقاله به شرح جزئیات انواع اتصالات در سازه‌های فولادی میپردازیم. با ما همراه باشید تا با دست پر از گروه ساختمان سازی دکتر منوچهرزاده خارج شوید!
انواع اتصالات در سازه به چند دسته تقسیم بندی میشود؟
در طراحی اتصالات به طور ویژه به نحوه انتقال نیرو و نحوه اجرای آن توجه میشود . برای مثال زمانی که قرار باشد سازه در برابر بلایای طبیعی مانند زلزله مقاوم باشد چالش های بیشتری به همراه دارد.
بنابراین طراح هنگام انتخاب نوع اتصال دهنده به عواملی مانند نوع سازه, شرایط ساخت, راحتی امکان استفاده از شرایط محیطی و محدودیت‌های آئین‌نامه‌های طراحی و در اخر به تجربه و ترجیح توجه کند تا به بهترین انتخاب ممکن برسد.
انواع اتصالات در ساخت اسکلت فلزی را میتوان به صورت‌های زیر طبقه‌بندی کرد:
- اتصالات بناهای فولادی بر مبنای ابزار اتصال
- اتصالات بناهای فولادی بر مبنای توزیع نیروهای داخلی
- اتصالات بناهای فولادی بر مبنای المان های سازنده
- اتصالات بناهای فولادی بر مبنای اجزای متصل شده
- اتصالات بناهای فولادی بر مبنای مکان اجرا
در ادامه به برسی عوامل ذکر شده میپردازیم:
چگونگی اتصال با ابزار های اتصال:
یکی از پر استفاده ترین روش های اتصال استفاده از میح های پرچی است. از گزشته های نزدیک تا به امروز پیچ های با مقاومت بالا جایگزین پرچ ها در اتصالات سازه های فلزی شده اند .
اتصالات سازه های فلزی با استفاده از میخ پرچ طی فرآیندی به نام پرچ کاری صورت می‌گیرد. در این فرآیند، از دو میخ پرچ بلند و کوتاه استفاده میشود. در ابتدا قطعات متصل شوند را سوراخ می‌کنند. سپس، میخ پرچ بلند با حرارت زیاد داغ کرده را از درون سوراخ‌ها عبور می‌دهند. در مرحله بعد، میخ پرچ کوتاه را درون دستگاه پرچ و سپس مقابل دم میخ پرچ بلند قرار می‌دهند. در نهایت دستگاه پرچ با فشار زیاد دم‌های این دو میخ را به هم متصل میکند. به این ترتیب، اتصال پرچی به وجود می‌آید.
به دلیل وجود معایب زیاد در استاندارهای مختلف مانند مقاومت پایین و مصرف انرژی بالا امروزه از پرچ ها به صورت گسترده استفاده نمیشود.
اتصالات جوشی در سازه های فولادی
در اتصالات جوشی، عضوهای مورد نظر توسط جوش به یکدیگر متصل میشوند. اتصالات جوشی را میتوان بر اساس نوع جوش، حالت جوش و نوع اتصال به انواع زیر تقسیم‌بندی کرد:
نوع جوش: جوش ماهیچه ای (نبشی)، جوش شیاری، جوش انگشتانه (انسدادی یا نقطه‌ای) و جوش کام
حالت جوش: افقی، عمودی، بالاسری و تخت
نوع اتصال: سر به سر، روی هم، گوشه، لبه، سپری
اتصالات بناهای فولادی بر مبنای توزیع نیروهای داخلی
از مهم ترین بخش های انتخاب اتصال , طراحی بر اساس نیروهای داخلی ست .چرا که هر بخش اتصالات تحمل مقدار محدودی از نیروهای داخلی وارد شده دارد . بنابراین در صورت محاسبه نادرست سازه نا مطمئن و در شرایط شدید تر تخریب میشود. بر اساس بار اصلی وارد شده، اتصالات سازه های فولادی به انواع خمشی (صلب)، برشی (نیمه صلب) و محوری تقسیم‌بندی میشوند. به این ترتیب، انتظار می‌رود اتصالات انتخاب شده توانایی تحمل دو یا چند مورد از این بارها را داشته باشند.
انواع اتصالات سازه های فولادی بر اساس المان های سازنده کدام هستند؟
یکی دیگر از روش‌های تقسیم‌بندی اتصالات سازه های فولادی،میتوان به تقسیم‌بندی بر اساس نوع المان‌های سازنده اتصالات اشاره کرد. جزییات مختلفی در ساخت اتصالات سازه های فولادی وجود دارند. چگونگی استفاده از این المان‌ها بر روی سازه میتواند باعث به تشکیل انواع زیادی از اتصالات شود. پرکاربردترین ترکیب المان‌های مورد استفاده برای ساخت اتصالات، ورق و نبشی است. نبشی‌ها معمولا در جان تیر I شکل (نبشی جان تیر) یا فلنج تیر I شکل (نبشی نشیمن) مورد استفاده قرار می‌گیرند. ورق‌ها نیز کاربرد مشابه‌ای دارند.
اتصالات بناهای فولادی بر مبنای اجزای متصل شده
یکی از ملاحظات اولیه در هنگام طراحی اتصالات سازه های فولادی، تعیین نوع عضوهای متصل شونده به یکدیگر است. اتصالات سازه های فولادی بر اساس نوع عضوهای درگیر به موارد زیر تقسیم میشوند:
- اتصالات تیر به ستون
- اتصالات تیر به تیر
- اتصالات ستون به ستون
- اتصالات پای ستون
اتصالات بناهای فولادی بر مبنای مکان اجرا
یکی دیگر از معیارهای تقسیم‌بندی اتصالات سازه های فولادی، نحوه اجرای اتصالات است. این معیار، تاثیر قابل توجهی بر روی هزینه تمام شده پروژه دارد. روش اجرای اتصالات سازه های فولادی به دو نوع اجرا در محل پروژه و اجرا در کارخانه تقسیم میشود. اجرای اتصالات در محل پروژه نیازمند تنظیم نهایی عضوها است. این مسئله باعث افزایش هزینه نیروی انسانی و افزایش فرآیندهای انجام کار میشود. اجرای اتصالات در کارگاه، هزینه نیروی انسانی را کاهش می‌دهد. به علاوه، اتصال عضوها (جوشکاری المان‌های اتصال دهنده به عضوهای سازه) به طور کامل صورت می‌گیرد. به طور کلی، هزینه ساخت قطعات مختلف سازه در محل پروژه بیشتر از همین هزینه در کارگاه است. از این‌رو، به منظور کاهش هزینه‌های تمام شده، اجرای اتصالات سازه های فولادی به صورت ترکیبی انجام میشود.
امیدواریم در پایان این مقاله به جواب تمام سوال‌های خود رسیده باشید و از اینکه تا پایان مقاله با ما همراه بودید، تشکر می‌کنیم. نظرات و تجربیات خود را در مورد این مقاله با ما به اشتراک بگذارید.