انواع اتصالات در سازه فلزی

 انواع اتصالات ساختمانهای فلزی وظیفه نگهداری اعضا را دارند و نیروی اعمال شده به آنها را به درستی توزیع می‌کنند. اتصالات یکی از مهم‌ترین بخش‌های سازه های فلزی به شمار می‌روند. اتصالات ساختمانهای فلزی همیشه براساس قوانین و دستورالعمل‌های مربوطه طراحی می‌شوند.

اطلاع از مزایا و معایب هر کدام از این‌ها به شما کمک می‌کند تا سازه‌ استانداردتری داشته باشید. در ادامه به بررسی اتصالات فلزی ساختمان و ویژگی‌های هر یک خواهیم پرداخت و آیرومارت را به عنوان منبع خرید آهن آلات و اتصالات به شما معرفی خواهیم کرد. 

اتصالات در سازه های فولادی چه اهمیتی دارند؟

پیش از معرفی انواع اتصالات، ابتدا باید دلیل به کار بردن آنها را بدانیم. رفتار واقعی سازه های فولادی، با نتایج تحلیل بسیار متفاوت است. این موضوع طراحی و تحلیل اتصالات در سازه های فولادی را پیچیده می‌کند. هنگامی که یک عضو سازه به دلیل بارهای اضافی می‌شکند، معمولا ترجیح داده می‌شود که در هنگام تجزیه و تحلیل رفتار آن عضو، اتصالات را بررسی کنید. 

از آنجایی که اتصالات وظیفه توزیع نیرو در چندین عضو سازه را بر عهده دارند، این کار می‌تواند ایمنی اعضای درگیر را تحت تاثیر قرار دهد. علاوه بر این، اتصالات بخش بزرگی از هزینه ساخت سازه های فولادی محسوب می‌شوند. به این دلایل، طراحی انواع اتصالات سازه های فولادی و انتخاب مدل مناسب به منظور حصول ایمنی کافی و جلوگیری از هزینه‌های اضافی، حائز اهمیت است.

کاربرد اتصالات اسکلت فلزی چیست؟

به طور کلی از اتصالات سازه های فولادی برای اهداف زیر استفاده می‌شود:

• وقتی صحبت از ساخت سازه‌های بلند با ظرفیت باربری بالا می‌شود، قطعات پیش ساخته‌ی بسیاری برای ساخت اعضای سازه‌ای به کار می‌روند. در این حالت قسمت‌های مختلف توسط اتصالاتی به یکدیگر متصل می‌شوند تا یک عضو یکپارچه را تشکیل دهند.

•  در سازه‌هایی با دهانه‌های بلند، قسمت‌های مختلف در طول‌های استاندارد پیش‌بینی شده و توسط اتصالات به یکدیگر وصل می‌شوند. در این صورت طراحی مناسب اتصالات برای اتصال چند قطعه به یکدیگر ضروری است. 

•  زمانی که باید چند عضو به آخرین قسمت ساختار اضافه شود. مثلا جهت اتصال تیرهای جانبی به تیرهای اصلی، ستون‌ها، طبقات و ... باید اتصالات مناسبی را به کار برد. 

انواع اتصالات در ساختمان های فلزی

پیش از این، پرچ یکی از ابزارهای مورد استفاده برای اتصال سازه های فولادی بود. اما امروزه از پیچ و مهره و جوش دادن قطعات برای اتصال اجزای سازه های فولادی استفاده می‌شود. نوع دستگاه و انتخاب روش صحیح اتصال جزو مهمترین موارد در ساخت سازه‌ها به شمار می‌روند. رایج ترین اتصالات سازه های فولادی عبارتند از:

•  اتصال پرچ

•  اتصال پیچی

•  اتصالات جوشی

هر یک از این اتصالات را در زیر به اختصار توضیح می‌دهیم. 

1. اتصالات پرچی در سازه های فولادی

قدیمی‌ترین وسیله اتصال در سازه های فولادی، پرچ است. قبلا اتصالات فولادی فقط با پرچ یا جوشکاری ساخته می‌شدند، اما به تدریج با گذشت زمان به جای پرچ از پیچ‌های با مقاومت بالا استفاده می‌کردند. امروزه با وجود تکنولوژی جدید، اتصالات پرچ چندان مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.

استفاده از پرچ در سازه های فولادی دارای معایبی است، بنابراین این مدل اتصال از استانداردهای مختلف حذف شده است. این معایب عبارتند از:

• هزینه به‌کارگیری نیروی انسانی مجربب

• احتمال افزایش خطر آتش‌سوزی در حین عملیات پرچ کاری

•  زیاد بودن سرو صدای پرچ‌کاری

•  مقاومت کم قطعات پرچ شده در برابر نیروهای زلزله

• دشوار بودن نگهداری و تعمیرات پرچ‌ های نصب شده

2. اتصالات پیچی در سازه های فولادی

پیچ یک از پرکاربردترین ابزار اتصالات ساختمانهای فلزی به حساب می‌آید. به طور کلی پیچ کاری فرآیندی است که از پیچ و مهره‌ها برای اتصال اعضای سازه استفاده می‌شود. در اتصالات سازه های فولادی، پیچ‌های با مقاومت بالا از جمله رایج‌ترین پیچ‌ها به شمار می‌روند. پیچ با کد A307، یکی از پیچ های رایج با استحکام بالا است.

پیچ های با مقاومت بالا در دو گروه زیر قرار می‌گیرند: 

•  A با کد A325

•  B با کد A490

از این پیچ‌ها به عنوان پیچ‌های ساختمانی استفاده می‌کنند. 

مزایای اتصالات پیچی در سازه های فولادی

فرآیند پیچ‌کاری بسیار ساده‌تر از پرچ‌کاری است و برای اجرا به نیروی کار حرفه‌ای نیاز ندارد. اتصال پیچ از انعطاف‌پذیری خوبی برخوردار است. استفاده از این نوع اتصال برای اجزای تحت کشش، برشی و ترکیبی مناسب است. برخی از مزایای اتصالات پیچی عبارتند از: 

•  بالابودن سرعت نصب و اتصال 

•  عدم نیاز به نیروی مجرب برای نصب

• عدم ایجاد سرو صدا

•  قابلیت اجرا در مکان‌های کوچک 

معایب اتصالات پیچی در سازه های فولادی

استفاده از اتصالات پیچی معایبی هم دارد که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: 

•  شل شدن درزها در اثر اعمال ارتعاش و ضربه‌

•  شکست اتصالات در اثر بارگذاری بیش از حد نیرو

•  بالابودن هزینه مواد مورد استفاده در اتصالات پیچی

3. اتصالات جوشی در سازه های فولادی

در این نوع اتصال، اعضای مورد نظر از طریق جوش به هم متصل می‌شوند. اتصالات جوشی براساس:

•  نوع جوش

•  حالت جوش

• نوع اتصالات

انواع مختلفی دارند. 

مزایای اتصالات جوشی در سازه های فولادی

این نوع اتصال مزایای زیادی دارد و آن را برای ساخت سازه‌ها مناسب می‌کند، این‌ مزایا عبارتند از: 

•  استفاده از اتصالات جوشی اتصالات صلبی را ایجاد می‌کند.

•  استفاده از انواع اتصالات جوشی مقاومت خوبی در برابر بارهای وارده دارد.

•  در سازه‌های پیچیده، استفاده از اتصالات جوشی نسبتا آسان خواهد بود.

• برای ایجاد طرح‌های مختلف، استفاده از اتصالات جوشی طراحی را ساده می‌کند.

•  یکی دیگر از مزایای استفاده از اتصالات جوشی، بهره‌وری بالا است.

•  استفاده از اتصالات جوشی باعث می‌شود ساختار شما بهتر دیده شود.

•  استفاده از اتصالات جوشی یک ساختار واحد ایجاد می‌کند.

معایب استفاده از اتصالات جوشی

علاوه بر مزایای ذکر شده، استفاده از اتصالات جوشی دارای معایبی نیز است که عبارتند از:

•  در برابر انقباض و ترک خوردگی اتصالات، عملکرد ضعیفی دارند. 

• برای استفاده از اتصالات جوش داده شده به نیروی کار تخصصی نیاز است.

•  استفاده از اتصالات جوشکاری در دمای بالا منجر به خستگی می‌شود.

• استفاده از اتصالات جوشی باعث تجمع سرباره جوش می‌شود.

•  نگهداری اتصالات جوشی بسیار سخت است و به دقت بالایی نیاز دارد.

چه عواملی بر هزینه اتصالات سازه های فولادی تاثیر می‌گذارد؟

هزینه ساخت و مونتاژ یک ساختمان فولادی به طور کلی حدود 50 درصد هزینه سازه است. از قیمت خرید میلگرد گرفته تا هزینه‌های دیگر، همگی بخش زیادی از بودجه شما را می‌گیرند. به همین دلیل طراحی مناسب اتصالات سازه های فولادی برای کنترل هزینه پروژه بسیار مهم است. عوامل زیادی بر هزینه طراحی و ساخت اتصالات تاثیر می‌گذارد. در ادامه به معرفی هر یک از این موارد می‌پردازیم.

1. وجود استانداردهای مشخص

استفاده از استانداردهای خاص، هزینه ساخت قالب و نصب قطعات بزرگ را کاهش می‌دهد و باعث صرفه‌جویی در زمان می‌‌شود. در پروژه‌های بزرگ بهتر است از اتصالات پیچیده اجتناب شود.

2. سهولت در اجرای اتصالات

اجرای آسان فرآیند پیچ یا جوش در نصب اتصالات سازه های فولادی، اهمیت زیادی دارد. در صورت قرار گرفتن عضوهای متصل شونده با تکیه گاه‌های موقت، امکان آزادسازی سریع تجهیزات جابجایی و استفاده از آن در سایر بخش‌ها وجود خواهد داشت. علاوه بر این، در این حالت، اتصالات به سرعت تنظیم و نصب می‌شوند.

3. استفاده صحیح از فرآیندهای دستی و خودکار

ماشین ابزار NC و روش‌های اتوماتیک بهره‌وری بسیار بیشتری از روش‌های دستی دارند. با این حال، راه‌اندازی و اجرای روش های خودکار گران‌تر است. به همین دلیل، فرآیندهای خودکار برای ایجاد قطعات بزرگ مناسب محسوب می‌شوند. از طرفی زمان نصب و راه‌اندازی فرآیند دستی کمتر و هزینه ساخت هر قسمت از آن پایین‌تر است. اما فرآیندهای دستی، بهره‌وری و کیفیت پایینی دارند. به همین دلیل استفاده از این فرآیندها در ساخت قطعات با تعداد کم مناسب خواهد بود.

4. روش اتصال مناسب 

در حالت کلی اتصالات جوشی کارایی بیشتری نسبت به اتصالات پیچی دارند و برای آماده‌سازی آنها باید بیشتر وقت بگذارید. بنابراین معمولا از جوشکاری در کارگاه‌ها استفاده می‌شود و برای محل پروژه نیز پیچ‌کاری کاربرد دارد. اما در برخی موارد مانند ساخت اتصالات خرپایی با تعداد کم، سوراخکاری عضوهای متصل شونده در کارگاه و نصب اتصالات در محل پروژه انجام می‌شود. 

در این صورت زمان و هزینه‌ها کاهش می‌یابند. از طرفی در ساختِ تعداد زیادی اتصالات خرپایی با ویژگی های مشابه، هزینه ساخت قالب در کارگاه و جوشکاری اتصالات کمتر خواهد بود.

5. سایر عوامل موثر

پیچیدگی جزئیات اتصال، اجرای آنها را در سایت پروژه دشوار می‌کند. این امر باعث سردرگمی، سهل انگاری، کیفیت پایین، تاخیر و هزینه‌های اضافی ناشی از تعمیر و خرابی اتصال می‌شود. مشکل دیگر این است که وزن قطعات پیش ساخته، یکسان است. این مورد برای استفاده بهینه از جرثقیل‌ها و کارایی بیشتر تجهیزات حمل و نقل مهم است. استفاده از پیچ‌های HSFG قیمت بالاتری نسبت به پیچ‌های معمولی دارد و به کارگران ماهرتر و بازرسی دقیق‌تری نیاز است. بنابراین استفاده از این نوع پیچ باید به قسمت‌های حساس‌تر سازه محدود شود.

خرید انواع تجهیزات فولادی از آیرومارت

با مطالعه این مطلب نشان دادیم که اتصالات سازه های فلزی نقش مهمی در تعیین ایمنی ساختمان‌ها دارد. توجه به این موضوع یکی از موارد مهم در صنعت ساختمان‌سازی است. شما می‌توانید جهت اطلاع از لیست قیمت و خرید تیرآهن فایکو، لوله، نبشی و سایر قطعات فولادی، وارد سایت آیرومارت شود. در آیرومارت نمودار تغییرات قیمت وجود دارد و این امکان فراهم شده که به صورت آنلاین سفارش خود را ثبت کنید. همچنین جهت دریافت مشاوره و راهنمایی‌های رایگان، کافیست با شماره 02145306 تماس بگیرید.