وصله میلگرد چیست + معرفی 4 روش

یکی از مقاطع پرکاربرد در صنعت ساختمان سازی، میلگردها هستند. گاه پیش می‌آید که در پروژه‌های ساخت و ساز، به طولی بیش‌تر از طول معمول میلگرد نیاز می‌شود. وصله میلگرد، یکی از تکنیک‌های معمول در پروژه‌های عمرانی است که به‌هدف افزایش طول و امتداد این مقطع فولادی انجام می‌شود.

در این محتوا سعی داریم به انواع روش‌های وصله میلگرد بپردازیم. اگر کاهش هزینه تمام شده در پروژه‌های ساختمانی، برای شما نیز دغدغه مهمی باشد، محتوای این مطلب قطعا برای شما کمک‌کننده خواهد بود.

وصله میلگرد چیست و چرا انجام آن اهمیت دارد؟

میلگرد به‌سبب به‌کارگیری در تمام پروژه‌های ساخت و ساز، از کاربردی‌ترین مصالح ساختمانی به شمار می‌آید. حداکثر طول در میلگردهای آجدار 12 متر است. اما زمانی پیش می‌آید که در ساختمان‌سازی، به طولی بیش از آن‌چه گفته شد، نیاز است.

در این زمان اهمیت وصله میلگرد مشخص می‌شود. در واقع وصله میلگرد به معنای اتصال چندین میلگرد به یک‌دیگر است. این اتصال با کاهش میزان هدررفت و و پرتی، موجب کاهش هزینه تمام شده می‌شود.

انواع وصله میلگرد

همان‌طور که پیش‌تر به شرح اهمیت وصله میلگرد پرداختیم، به دلیل محدودیت طول، انواع اتصالات میلگرد به‌جهت ایجاد عملکرد کششی و یا فشار پیوسته در میلگرد، لازم است که صورت پذیرد. این اتصالات مطابق با نقشه‌های فنی انجام می‌شوند. در ادامه به بررسی 4 روش وصله میلگرد می‌پردازیم.

1. وصله پوششی (اورلپ)

پیوستگی میان میلگرد مسلح‌کننده و بتن، اساس عملکرد مرکب بتن و فولاد و تشکیل یک عضو بتن آرمه است. همین پیوستگی، موجب انتقال نیرو شده و خود توسط عوامل زیر ایجاد می‌شود:

• چسبندگی شیمیایی بین فولاد و بتن
• اصطکاک بین سطح میلگرد و بتن اطراف
• مواجهه برآمدگی‌ها و فرورفتگی‌های میلگرد آجدار در بتن
• مهار مکانیکی در انتهای میلگرد که تشکیل آن توسط قلاب، مهره و واشر است.

از میان مواردی که گفته شد، مواجهه آج میلگرد با بتن موثرترین عامل پیوستگی است. به همین علت، غالبا استفاده از میلگردهای صاف، مجاز نمی‌باشد.

تنش‌های پیوستگی در هر جا که تنش یا نیرو در فولاد مسلح‌کننده از بخشی به بخش دیگر متغیر باشد، در اطراف میلگرد و بین بتن و فولاد، وجود خواهد داشت. از آزمایش‌های زیر، برای تعیین حداکثر تنش‌های پیوستگی و انتقال نیرو از میلگرد به بتن، استفاده می‌شود.

• آزمایش بیرون‌کشیدگی
• آزمایش میلگرد درگیر در بتن
• آزمایش تیر

از بین رفتن پیوستگی بین بتن و فولاد معمولا به علت خرد شدن بتن درگیر بین آج‌های سطح میلگرد و جابجا شدن میلگرد در داخل بتن اتفاق می‌افتد. این از بین رفتن، با شکاف خوردگی طولی بتن در امتداد طول گیرایی میلگرد همراه است.

وصله پوششی چگونه انجام می‌گیرد؟

وصله میلگرد به روش وصله پوششی که در اصطلاح عام، اورلب نیز خوانده می‌شود، با قرار گرفتن دو میلگرد در کنار یک‌دیگر در طول مشخص انجام می‌گردد. طولی که دو میلگرد باید در مجاورت یک‌دیگر قرار داده شود، طول وصله یا طول پوشش نام دارد.

در این روش، نیروی موجود در میلگرد ابتدا توسط تنش پیوستگی به بتن منتقل شده و سپس از بتن به میلگرد بعدی که در انتهای آن قرار داده شده است، انتقال پیدا می‌کند.

نیروی کششی میلگرد موجب آن می‌شود که تنش فشاری ناشی از چسبندگی بین بتن و فولاد، در راستای عمود بر سطح آج میلگرد در ناحیه انتهایی میلگرد ایجاد شود. عکس‌العمل این تنش فشاری در بتن اطراف میلگرد، تنش فشاری ایجاد کرده و سرانجام تنش فشاری با همان راستای مورب به میلگرد دیگر منتقل می‌شود.

این تنش نهایتا می‌تواند به صورت نیروی کششی در میلگرد دوم تحمل گردد.

انتقال تنش وصله پوششی میلگردهای تحت کشش چگونه انجام می‌پذیرد؟

روش وصله پوششی از طریق تماسی و غیر تماسی قابل انجام است. در وصله پوششی تماسی میلگردهای وصل شونده در طول وصله در تماس با یک‌دیگر قرار دارند و امکان ایجاد حفره که موجب ضعف بتن است، فراهم نمی‌شود.

برای ایجاد وصله پوششی تماسی در عمل می توان با استفاده از سیم های نازک متداول، میلگردهای وصله شونده را در طول وصله و در فواصل مناسب به یکدیگر متصل نمود. این درحالی است که در وصله پوششی غیرتماسی باید شرایط نفوذ بتن در بین میلگردهای وصل شونده فراهم شود و از ایجاد حفره جلوگیری شود.

در صورت وجود فاصله زیاد میلگردها از یک‌دیگر، مقطعی غیرمسلح ایجاد می‌شود. وصله پوششی را نمی‌توان به‌جز برای انتقال نیروی فشاری در میلگردهای دارای قطر بالاتر از 36 به کار برد.

وصله پوششی تماسی چگونه انجام میشود؟

در این نوع وصله هر دو میلگرد به طور کامل با همدیگر در تماس هستند به نحوی که امکان ایجاد حفره میان دو میلگرد وجود نداشته نباشد. برای اجرای وصله پوششی تماسی از سیم‌های کم‌قطر معمول برای وصله میلگردهای مورد نظر در فواصل مناسب استفاده می‌شود.

وصله پوششی غیر تماسی چگونه انجام می‌شود؟

در این نوع اتصال برخلاف نوع قبل، دو میلگرد با هم دیگر فاصله دارند. این فاصله به نحوی است که بتن به اندازه کافی میان آن‌ها نفوذ کند. در وصله پوششی غیرتماسی از بتن برای جلوگیری از ایجاد حفره در وصله استفاده می‌کنند.

2. وصله مکانیکی میلگرد

به‌طور کلی، وصله پوششی معمول‌ترین روش وصله میلگرد است. اما هنگامی‌که امکان و شرایط استفاده از روش وصله پوششی نباشد، وصله مکانیکی به عنوان جایگزین آن استفاده می‌شود. انواع این روش باید از سه جنبه پیکربندی، رویه اجرا و الزامات تایید شدن تبعیت کند.

این روش خود شامل 3 نوع می‌شود که به شرح زیر می‌باشد:

1. وصله‌های مکانیکی فقط فشاری
2. وصله‌های مکانیکی فقط کششی
3. وصله‌های مکانیکی ترکیبی (فشاری و کششی)

چه زمان‌هایی می‌توان از روش اتصال وصله مکانیکی استفاده نمود؟

گاها وجود موقعیت‌های به‌خصوص، انجام روش مکانیکی را می‌طلبد. این موارد به شرح زیر هستند:

• به دلیل عدم امکان استفاده از وصله پوششی برای میلگردهای با قطر بالا، وصله مکانیکی در این موارد کاربرد دارد.
• هنگامی که فاصله میلگردها از یک‌دیگر بسیار کم باشد.
• زمانی که میلگرد مصرفی، دارای چبسندگی کمی باشد.
• محل قرارگیری وصله، در بخشی از سازه باشد که به‌کارگیری روش پوششی مجاز نباشد.

3. وصله جوشی با قوس الکتریکی

این روش اتصال خود از 3 طریق انجام می‌شود که به شرح زیر است:

• اتصال سر به سر مستقیم

این روش معمولا برای میلگردهایی که قطری بیشتر از 19 میلی‌متر دارند کاربرد دارد. این اتصال در انواع زیر مجاز است:

• جوش شیاری V شکل یک‌طرفه برای اتصال افقی دو میلگرد
• جوش شیاری V شکل دوطرفه برای اتصال افقی دو میلگرد
• جوش شیاری V شکل یک‌طرفه با قطعه لوله پشت‌بند برای اتصال افقی دو میلگرد با قطر مساوی
• جوش شیاری اریب یک‌طرفه برای اتصال قائم دو میلگرد
• جوش شیاری اریب دوطرفه برای اتصال قائم دو میلگرد
• جوش شیاری اریب یک‌طرفه با قطعه لوله پشت بند برای اتصال قائم دو میلگرد با قطر مساوی
• اتصال سر به سر غیرمستقیم

انجام این اتصال از 3 طریق امکان‌پذیر است:

• اتصال سر به سر غیرمستقیم با صفحه وصله و با کمک جوش شیاری اریب ذوبی دو طرفه انجام می‌شود.
• اتصال سر به سر غیرمستقیم با نبشی وصله که با کمک جوش شیاری اریب ذوبی انجام می‌پذیرد.
• اتصال سر به سر غیرمستقیم با میلگردهای وصله که با استفاده از جوش شیاری V شکل انجام می‌گیرد.
• اتصال پوششی جوش شده

اتصال پوششی جوش شده را در انواع زیر انجام می‌دهند:

• اتصال پوششی مستقیم با میلگردهای در تماس
• اتصال پوششی غیرمستقیم با میلگردهای جدا

وصله جوشی با قوس الکتریکی چگونه انجام می‌گیرد؟

انتقال تنش در این روش اگر تحت شرایط مناسبی انجام گیرد، عملکرد و نتایج خوبی را به دنبال خواهد داشت. در این روش نیز به پیش گرم کردن میلگرد نیاز است. امکان جوش‌دهی و میزان گرم کردن، براساس هم‌ارز کربن در فولاد مصرفی که خود، عمدتا بر پایه درصد حدودی کربن و منگنز می‌باشد، تعیین می‌شود.

حداقل دمای لازم برای پیش گرم کردن میلگردی با حداکثر قطر 19 ملی‌متر، 150 درجه سانتی‌گراد و برای میلگردهای قطر بالاتر در حدود 22 میلی‌متر، 260 درجه سانتی‌گراد است. در انتهای فرآیند، میلگردها باید تحت شرایط عادی به دمای محیط برسند.

4. وصله جوشی تحت فشار با گاز

روش وصله جوشی تحت فشار یا همان فورجینگ با حرارت دیدن میلگرد انجام می‌شود. به این صورت که ابتدا، دو انتهای هر یک از میلگردها را که از جنس فولاد و ترکیب اتم‌های آهن و کربن هستند، توسط اره سرد می‌برند تا سطح برش صاف شود.

پس از آن، میلگردهای با حداقل قطر 10 میلی‌متر در گیره نگهدارنده بسته می‌شود و این گیره به پمپ هیدرولیک متصل و با استفاده از روغن موجود در مخزن، نیروی فشاری تامین می‌شود.

پس از آن توسط ترکیبی از گازهای استیلن و اکسیژن تحت دمایی پایین‌تر از نقطه ذوب (دمای 1200 تا 1300 درجه سانتی‌گراد) حرارت داده می‌شوند. این فرآیند در فاز خمیری انجام و حین حرارت دادن، فشار لازم به میلگردها اعمال می‌شود.

این حرارت‌دهی به مدت طولانی در محل اتصال، ساختاری درشت دانه را تشکیل می‌دهد. همین امر باعث کاهش مقاومت در برابر شکست و یا در اصطلاح همان چقرمگی می‌شود. قطر ناحیه برآمده جوش نباید از 1.4 برابر قطر میلگرد و طول ناحیه بر‌آمده جوش نباید از 1.1 برابر قطر میلگرد کمتر باشد.

در این روش اتصال، مهم است که از سلامت اتصال، اطمینان حاصل پیدا کرد. این اطمینان از 2 طریق انجام می‌‌گیرد:

1. آزمون مخرب مانند آزمون خمش و کشش میلگرد وصل شده
2. آزمون غیرمخرب مانند آزمون نفوذ، آزمون امواج مافوق صوت و آزمون برش داغ

وصله اتکایی میلگرد چیست؟

وصله اتکایی میلگرد با روی هم قرار دادن دو انتهای میلگرد فشاری عملی خواهد شد. وصله اتکایی تنها برای میلگردهای تحت فشار با قطر 25 میلی‌متر و بیش از آن امکان‌پذیر خواهد بود. در این نوع وصله لازم است سطوح انتهای میلگردها کاملا بریده شده و تماس دو انتها تا حد امکان کامل باشد.

طول وصله میلگرد

به‌طور معمول و به صورت تجربی، بر اساس فرمول‌های تقریبی، طول وصله میلگرد را برابر با ۵۰ تا ۸۰ برابر قطر میلگرد در کارگاه در نظر می‌گیرند.

 سخن پایانی

در این محتوا به بررسی و شرح انواع وصله میلگرد پرداختیم. انواع اتصالات میلگرد شامل 4 روش وصله مکانیکی، پوششی، جوشی با قوس الکتریکی و جوشی تحت فشار گاز می‌شد.

این محتوا، اطلاعات مفیدی در رابطه با نحوه انجام هر یک از روش‌ها به خوانندگان می‌دهد. انجام وصله میلگرد و اطلاع از نحوه انجام آن، در هزینه نهایی هر پروژه ساختمانی تاثیر به‌سزایی دارد.

منبع(Resource): Rebar Overlap Rule

سوالات متداول