الزامات به کارگیری وصله مکانیکی

چرا باید الزامات به کارگیری وصله مکانیکی میلگرد را بیشتر بشناسیم؟ گروه صنعتی کوپلرسازان قصد دارد  در این مقاله، دیدگاه کاملی به مهندسان درباره الزامات و ضوابط استفاده از این روش را طبق آیین نامه های ایران و جهان ارائه دهد. در صورتی که تمایل دارید، اطلاعات بیشتری از کوپلر و کاربرد های آن داشته باشید، مقاله کوپلر چیست را حتما مطالعه کنید.

ما در گروه صنعتی کوپلرسازان مفتخریم که کامل ترین زنجیره کوپلینگ میلگرد را در کشور تولید می کنیم. محصولات کوپلرسازان شامل انواع کوپلر میلگرد، دستگاه رزوه زن میلگرد و آچار کوپلر می باشند. جنس تمامی کوپلر های کوپلرسازان از فولاد آلیاژی CK45 است و تمامی اتصالات مکانیکی این برند با دستگاه های تمام اتوماتیک CNC تولید می شود.

برای خرید کوپلر استاندارد و یا انواع کوپلر، دستگاه رزوه زن میلگرد و آچار کوپلر میتوانید با مشاوران ما تماس حاصل فرمایید.

کوپلر میلگرد از نظر انتقال بار چطور عمل می‌کند؟

در اکثر مواقع، استفاده از کوپلر نسبت به روش‌های سنتی مانند اورلپ و فورجینگ، چه از نظر اجرایی و چه از نظر طراحی سازه مناسب‌تر باشد. اتصالات مکانیکی برخلاف سایر روش های نام برده که بر روی هماهنگی و پیوند بین آرماتور و بتن تاکید دارد، به نحوی طراحی می شود که بار را تنها با اتکا بر اتصال رزوه و کوپلر، بین میلگرد‌ها منتقل کند. به این ترتیب، اتصال، مستقل از بتن عمل کرده و پیوستگی بهتری را برای میلگرد‌ها ایجاد می‌کند. بنابراین در صورتی که بتن به هر دلیلی آسیب ببیند و یا کیفیت لازم خود را از دست بدهد، باعث آسیب به اتصالات میلگرد‌هایی که با کوپلر به یکدیگر متصل شده‌اند نمیشود.

آیین‌ نامه‌های  کوپلر میلگرد

آیین‌نامه  ACI 318-2019، اتصالات مکانیکی را به دو تیپ تقسیم ‌بندی کرده است:

تیپ 1: اتصال مکانیکی استاندارد با مقاومت حداقل 1.25 برابر مقاومت تسلیم(fy)  میلگرد در فشار و کشش. (بند25.5.7.1 و 18.2.7.1)

تیپ 2: اتصال مکانیکی لرزه‌ای و تحکیم‌یافته که علاوه بر دارا بودن مقاومت اتصال تیپ 1 دارای حداقل مقاومت کششی برابر با مقاومت گسیختگی میلگرد(fu) باشد. (بند 25.5.7.1 و 18.2.7.1)

استفاده از کوپلر‌ها در قاب‌های خمشی نیز محدودیت‌های خاصی دارد. آیین‌نامه ACI 318-2019، توصیه‌ها و الزامات حداقلی برای مواد، طراحی و جزئیات سازه‌های بتنی را فراهم می‌کند. این آیین‌نامه توسط یک فرآیند توافقی تأیید شده ANSI  توسعه یافته و به سیستم‌های سازه‌ای می ‌پردازد.

مهم‌ترین نکات مرتبط با آیین نامه ACI 318-2019

1. اجرای یکی در میان وصله های مکانیکی به جز در اعضای کششی واجب نیست اما گاهی به دلیل مسائل اجرایی این کار انجام می‌شود و مانعی ندارد.
2. در اعضای کششی لازم است تا وصله‌های مکانیکی در میلگرد‌های مجاور به صورت یکی درمیان و با فاصله حداقل 30 اینچ (تقریبا 750 میلی‌متر) اجرا شوند.
3. در قاب های خمشی ویژه استفاده از اتصالات مکانیکی تیپ 1 و تیپ 2 هایی که از میلگردهای گرید 80 یا 100 استفاده می‌کنند محدودیت های زیر را دارد:

• باید حداقل در فاصله‌ای برابر یا بزرگتر با 2 برابر عمق مقطع(2d) از وجه ستون یا تیر قرار بگیرند.
• در نقاطی که مستعد تغییر شکل ارتجاعی و یا جاری‌شدگی هستند مجاز نمی‌باشد. همچنین باید فاصله حداقلی برابر با دو برابر عمق مقطع (2d) را از این مناطق حفظ کند.

4. در قاب های خمشی ویژه تنها استفاده از تیپ 2 اتصالات مکانیکی گرید 60 در همه نقاط سازه مجاز می باشد. البته به جز در تیرها که باید همواره فاصله d/2 را از محل اتصال تیر و ستون حفظ کنند.
5. وصله‌های مکانیکی اگر برای اتصال میلگردهای موجود در قطعات پیش ساخته بتنی استفاده می‌شوند لازم است حداقل مقاومتی 1.5 برابری نسبت به مقاومت جاری شدگی میلگرد(1.5fy) استفاده شده، داشته باشند.
6. در مورد انتقال بار بین دیافراگم‌ها و اعضای عمودی سازه تنها استفاده از اتصال مکانیکی تیپ2 گرید 60 مجاز است و استفاده از تیپ 1 و تیپ 2 گرید 80 و 100 مجاز نیست.

کوپلر میلگرد در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان”طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمه” چه جایگاهی دارد؟

1. استفاده از اتصال مکانیکی در آرماتور‌های طولی ستون مجاز می‌باشد.
2. استفاده از اتصال مکانیکی یکی از راه‌های تامین مقاومت کششی ناشی از خمش در دیافراگم‌ها می‌باشد.
3. استفاده از این ها در محدوده ¼ عمق دیافراگم(h) از لبه کششی تکیه گاه مجاز می‌باشد.
4. اتصالات مکانیکی که از درز بین قطعات پیش ساخته عبور می‌کنند باید برای تحمل نیروی کششی مناسب با بازشدگی به وجود آمده در اتصال طراحی شود.
5. برای انتقال نیرو‌ها و لنگر‌های پای ستون‌ها، دیوارها یا ستون‌های پایه به شالوده می‌توان از اتصال مکانیکی استفاده کرد.
6. در محل اتصال ستون‌ها، ستون‌های پایه و دیوار‌های پیش ساخته به شالوده، اتصالات مکانیکی باید به گونه‌ای طراحی شوند که قبل از گسیختگی مهاری یا شکست اطراف بتن به حد مقاومت خود برسند.

اطلاعات تکمیلی

• یک درمیان بودن میلگرد‌ها با اتصال مکانیکی در هر مقطع از عضو به جز در اعضای کششی زیر الزامی نیست که در این موارد فاصله 750 میلی‌متری بین وصله ها باید رعایت شود.
  1. عضو کششی قوس ها
  2. عضو کششی که بار را به تکیه گاهی در تراز بالا منتقل می‌کند.
  3. عضو کششی خرپا
• استفاده از مهار مکانیکی(کوپلر انتهایی) برای تامین گیرداری میلگرد‌های آجدار به شرط تامین مقاومت تسلیم میلگرد(fy) مجاز است.
• انتقال بار در اتصال مکانیکی به وسیله کوپلر میلگرد، غلاف اتکایی، غلاف کوپل‌کننده و غیره انجام می‌شود.
• برای تامین پوشش بتنی کافی روی میلگرد، اثر افزایش ابعاد میلگرد ناشی از اتصال مکانیکی باید در نظر گرفته شود.
• وصله‌ دورپیچ‌(اسپیرال) می‌تواند از روش اتصال مکانیکی انجام شود به شرطی که شرایط مجاز ذکر‌شده یعنی مقاومت 25 برابری مقاومت تسلیم میلگرد(fy) را داشته‌باشد.

کوپلر میلگرد در آیین‌نامه بتن ایران “آبا” ویرایش 1402 چه جایگاهی دارد؟

ضوابط کوپلر میلگرد در آیین‌نامه بتن ایران در آبا همانند مبحث نهم مقررات ملی ساختمان می‌باشد. به علاوه اینکه این آیین‌نامه هر دو اتصالات مکانیکی تیپ 1 و 2 را ملزم به داشتن استاندارد‌های ملی ایران 12723-1 و 12723-2 کرده است.

کوپلر میلگرد در آیین‌نامه UBC97 چه جایگاهی دارد؟

این آیین‌نامه در سال 1997 تدوین شده است و به صورت کلی اتصالات مکانیکی را به دو دسته تقسیم‌بندی کرده‌است:

• تیپ 1: اتصالات مکانیکی که پس از قرار‌گرفتن تحت آزمایش کشش به مقاومتی برابر با 1.25 برابر مقاومت تسلیم(fy) میلگرد برسند، جز تیپ 1 اتصالات مکانیکی قرار می‌گیرند.
• تیپ 2: اتصالات مکانیکی که پس از قرار‌گرفتن تحت آزمایش کشش به مقاومتی معادل 1.6 برابر مقاومت تسلیم(fy) آرماتور و یا 0.95 درصد مقاومت نهایی(fu) میلگرد(هر کدام که کمتر باشد) برسد.

استفاده از تیپ 1 در مناطق کم زلزله، در همه جای ساختمان مجاز است. اما برای مناطق زلزله‌خیز این تیپ اتصالات باید با فاصله مشخصی (d= برابر با عمق مقطع) از محل تشکیل مفصل پلاستیک استفاده شوند. همچنین استفاده از این تیپ 1 در داخل گره اتصال مجاز نیست. تیپ 2 این اتصالات مقاومت بیشتری از تیپ 1 دارد و از این رو می‌تواند در همه جای سازه و در هر منطقه لرزه‌ای استفاده شود.

در چه موارد‌ی استفاده از کوپلر میلگرد به جای اورلپ ضروری است؟

آیین‌نامه ACI318-2014 و مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، ضرورت‌های زیر را برای استفاده از کوپلر میلگرد یا جوش به جای روش اورلپ ذکر کرده‌اند:

1. زمانی که قطر میلگرد‌ها مساوی یا بیشتر از 36 میلی‌متر باشد.
2. زمانی که عرض مقطع دارای محدودیت باشد و با روش اورلپ اجرایی نباشد.
3. در اتصال تیر‌ها به ستون‌ها استفاده از اورلپ در طولی معادل دو برابر عمق مقطع از بر تکیه‌گاه مجاز است. همچنین در محل‌هایی که امکان تشکیل مفصل پلاستیک وجود دارد مثلا پای ستون‌ها مجاز نیست.
4. در مقاطع کششی (مقاطعی که تمام سطح مقطع آن ها در کشش باشد) استفاده از کوپلر میلگرد یا جوش به جای اورلپ ضروری است.

اجرای آیین نامه ها در گروه صنعتی کوپلرسازان

به طور کلی، تمامی آیین نامه های به روز الزامات تقریبا یکسانی درباره محدودیت‌ها و کاربرد‌های اتصالات مکانیکی دارند. اتصالات مکانیکی کوپلر، روش جدید تری برای پوشش محدودیت‌های روش اورلپ می‌باشد.

گروه صنعتی کوپلرسازان به عنوان یکی از بزرگ ‌ترین زنجیره تولید‌کننده‌ کوپلر میلگرد در ایران است. این مجموعه همواره اطمینان از کیفیت اتصالات مکانیکی، را یکی از اصلی ترین دغدغه های خود دانسته است. ما مفتخریم که محصولاتمان دارای نشان استاندارد ملی ایران، تاییدیه مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، گواهی تایید فنی وزارت نفت ، گواهی HSE-MS ، ISO 14001 و ISO 9001 است. تولیداتمان تمامی شاخص های فنی سازمان های استاندارد داخلی و خارجی را نیز دارا می باشد.

شما عزیزان برای خرید دستگاه رزوه زن میلگرد و یا خرید و اطلاع از قیمت های سایر محصولات ما می توانید با مشاوران کوپلرسازان تماس حاصل فرمایید. متخصصین و کارشناسان ما شما را برای انتخاب بهترین محصول راهنمایی خواهند کرد.