سازه های ضد زلزله چطوری ساخته می شود؟
به گزارش وسپارفولاد، برای ساخت و طراحی سازه های ضد زلزله نیاز به استفاده درست از میلگرد در سازه های بتنی است.در صنعت ساخت و ساز، مهندسان برای ایجاد سازه‌های بتنی با مشکلات متنوعی روبه‌رو می‌شوند که نیازمند راه‌حل‌های دقیق و انعطاف‌پذیری هستند. این مشکلات شامل اصلاحات در نقشه‌های طراحی،بررسی و اجرای استانداردهای صنعتی، مدیریت تغییرات در قیمت مواد ساختمانی و موارد دیگر مرتبط با ساخت و ساز می‌باشند. برای بهبود کارایی و مدیریت بهینه این چالش‌ها، جمع‌آوری اطلاعات دقیق از مراحل مختلف ساختمان‌سازی بسیار حائز اهمیت است. به عنوان نمونه، در طراحی و اجرای ستون‌های بتنی تقویت‌شده، عواملی مانند نحوه اتصال لَپ برای میله‌های طولانی، تعیین موقعیت میلگردهای انتظار در ستون و انجام خم‌های آفست نکات حیاتی هستند که نیازمند توجه و استفاده از روش‌های تخصصی و دقیق می‌باشند.
در ساخت ستون‌های بتنی، یکی از مسائل اساسی مربوط به حداقل فاصله مجاز بین میله‌های تقویت کننده است. برای رسیدن به فاصله مناسب میان میلگردها همچنین دستیابی به اتصال و استحکام بهینه در ستون‌های بتنی، از روش‌های گوناگونی نظیر استفاده از سیم، جوشکاری، اتصال مکانیکی و اتصال الکتروفیوژن برای اورلب میلگردها به کار گرفته می‌شود. این اقدامات بهبود قابلیت انتقال بار و مقاومت ستون در برابر نیروهای خروجی را تضمین می‌کنند و از اهمیت بسیاری برخوردارند. تیم فنی و مهندسان سازنده باید با توجه به عواملی نظیر قطر میلگرد، کیفیت فولاد تقویت کننده، نمره میلگرد و مقاومت فشاری بتن، بهترین روش اورلب میلگرد را انتخاب کنند تا به نتایج مطلوب برسند.این اقدامات به طور معمول تأثیر چشم‌گیری بر ایمنی، استحکام و عمر مفید سازه دارد و از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.
اورلب میلگرد (همپوشانی میلگرد) چیست؟
اورلب میلگرد یا Rebar Overlap به معنای همپوشانی دو میلگرد است که برای افزایش طول میلگردها به میزان مورد نظر به کار گرفته می‌شود. زمانی که ابعاد میلگرد مورد نیاز در دسترس نباشد، از این روش برای ایجاد اتصالات قوی و مقاوم استفاده می‌شود.علاوه بر اورلب، واژه "طول لپ" نیز مطرح می‌شود که اندازه‌ای است که برای اجرای اورلب و انتقال بار به درستی بین سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش ها جزء استانداردهای مهم مهندسی سازه و ساختمان محسوب می‌شوند و برای اطمینان از استحکام و پایداری سازه‌ها حائز اهمیت می‌باشند.
در شرایطی که برای ساخت سازه‌ای 30 متری، میلگردهای معمولاً با ابعاد حداکثر 12 متر در بازار قابل دسترسی هستند، استفاده از اورلب میلگرد یک راه‌حل منطقی است. زیرا استفاده از میلگردهای بیشتر از اندازه‌های استاندارد می‌تواند به مشکلاتی از قبیل سختی در حمل و نقل و افزایش قیمت نهایی میلگردها منتهی شود. برای رسیدن به ارتفاع 30 متری، اتصال چند میلگرد به یکدیگر از طریق اورلب امری ضروری و حیاتی است. در اینجا، رعایت طول لپ مناسب نیز اهمیت فراوانی دارد زیرا نقض این فاکتور می‌تواند باعث از بین رفتن مکانیزم انتقال بار شده و در نهایت به فروپاشی سازه منجر شود. بدین ترتیب، به‌وسیله انتخاب مناسب اورلب و رعایت درست طول لپ، می‌توان از بروز مشکلات جدی در ساخت و ساز سازه‌ها پیشگیری نمود.
محل اورلب میلگرد
در فرایند اورلپ میلگرد، دو میلگرد در کنار یکدیگر قرار گرفته و با استفاده از بتن در مکان مورد نظر، به یکدیگر متصل می‌شوند. در صورتی که میلگردها بدون فاصله مناسب نزدیک یکدیگر قرار گیرند، اتصال آنها قادر به ارائه مقاومت کافی نخواهد بود و بتن نمی‌تواند به‌طور کامل در اطراف و ما بین میلگردها نفوذ کند. بنابراین، توصیه می‌شود که حداقل فاصله بین میلگردها برابر با دو قطر میلگرد باشد. این فاصله باعث فراهم شدن یک مکان مناسب برای نفوذ بتن در اطراف و میان میلگردها می‌شود و می‌تواند مقاومت سازه را بهبود بخشد. این روش که به آن اورلب بدون اتصال یا مقاوم‌سازی بدون اتصال نیز گفته می‌شود، از اهمیت بالایی برخوردار است.
با توجه به احتمال جابه‌جایی میلگردها در زمان ساخت و همچنین فواصل بیش از حد بین میلگردها می‌تواند به کاهش مقاومت سازه منجر شود، برخی مهندسان تمایل دارند از روش اورلپ برای اتصال میلگردها استفاده کنند. در این روش، احتمال جابه‌جایی میلگردها به حداقل ممکن می‌رسد.اتصال میلگردها در این روش می‌تواند به شکل‌های مختلفی مانند اتصال با سیم، جوشکاری، جوشکاری انتها و اتصال مکانیکی انجام شود.در بخش بعدی این مطلب، به بررسی دقیق‌تر انواع اتصال میلگردهای اورلپ با جزئیات بیشتر می پردازیم.
انواع اورلب میلگرد
اورلب اتصال با سیم:
اورلپ اتصال با سیم یکی از روش‌های ساده و رایج در اورلپ میلگردها است که بوسیله‌ی استفاده از سیم صورت می‌گیرد.این روش به عنوان یک روش قدرتمند و انعطاف پذیر در اتصال میلگردها شناخته می‌شود و معمولا به‌صورت متداول در صنایع مختلف برای ارتباط دو میلگرد با یکدیگر استفاده می‌شود. در این روش، سیم به عنوان ماده اصلی برای اتصال و ایجاد پیوند بین میلگردها به کار می‌رود و قابلیت جدایی و تغییر اتصال در هر زمان قبل از ریختن بتن را فراهم می‌کند. اورلپ اتصال با سیم به‌عواملی مانند قطر میلگرد، نوع و نمره میلگرد، مقاومت بتن و طول لب بین دو میلگرد وابسته است و انتخاب مناسب این عوامل برای هر پروژه از اهمیت بالایی برخوردار است.
اورلب اتصال از طریق جوشکاری:
در رابطه با اتصال اورلپ از طریق جوشکاری، این روش عموماً در بخش‌هایی از ساختمان استفاده می‌شود که احتمال جابجایی شبکه میلگردها در طول فرآیند ساخت وجود دارد. همچنین در پروژه‌هایی مانند تقویت ستون‌ها، دیوارهای حائل و تقویت ستون پل،مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش، پس از حفاری و قبل از ریختن بتن، قطعات قفس فولادی جداگانه در محل قرار می‌گیرند و سپس به یکدیگر جوش داده می‌شوند. جوشکاری باعث می‌شود این اتصالات محکم‌تر باشند و از جدا شدن میلگردها جلوگیری کند. انتخاب نوع صحیح سیم جوش از اهمیت بالایی برخوردار است تا زمان کافی برای خنک‌شدن تدریجی قطعات فراهم شود و اتصالاتی قوی و پایدار ایجاد کرد.
جوشکاری انتهای میلگرد:
جوشکاری انتهای میلگردها یک روش بسیار اقتصادی و کارآمد است که عمدتا برای پروژه‌هایی با نیاز به تراکم بالای میلگردها، مثل پل‌هایی که بار زیادی تحمل می‌کنند، به کار می‌رود. در این روش، حفظ حداقل فاصله میان میلگردها امری بسیار حیاتی است و در مقایسه با روش‌های جوشکاری دیگر، مانند اورلپ میلگرد، دستیابی به این فاصله ممکن است چالش برانگیز و دشوار باشد. برای ایجاد اتصال قوی و دوام، از ابزارها و تکنیک‌های خاصی برای جوش دادن انتهای دو میلگرد استفاده می‌شود که به حفظ اتصال محکم و دوام در این نقطه کمک می‌کند.
در فرایند جوشکاری انتهای میلگردها، از یک ابزار خاص به نام جوشکاری انتهای میلگرد یا Stud Welding استفاده می‌شود. این ابزار به گونه‌ای عمل می‌کند که نیازی به حرارت بالا یا فشار زیاد ندارد. در این روش، انتهای میلگرد اول به کاتد تبدیل شده و میلگرد دوم به عنوان الکترود عمل می‌کند.اتصال این دو میلگرد از طریق تخلیه بار الکتریکی از میان دو قطب صورت می‌گیرد که باعث ذوب شدن فولاد و اتصال دو میلگرد به یکدیگر می‌شود. این روش امکان اتصال دو میلگرد به‌صورت دائمی، قوی و محکم را فراهم می‌کند و باعث افزایش قدرت و دوام سازه‌ها می‌شود.در جوشکاری میلگردها، انتخاب نوع مناسب سیم جوش برای ایجاد اتصالات دقیق و پایدار و همچنین فراهم کردن زمان کافی برای خنک شدن تدریجی قطعات از اهمیت فراوانی برخوردار است.
اتصال مکانیکی:
اتصال مکانیکی یک روش نوین است که برای ایجاد اتصالات در سازه‌های بتنی با استفاده از میلگردهایی با قطر بیش از 20 میلی‌متر به کار می‌رود و نیاز به نیروی اصطکاک فولادی دارد. از روش اتصال مکانیکی اورلب برای متصل کردن میلگردها به فونداسیون، ستون، تیر و دیوار استفاده می‌شود. اما برای مواردی که فاصله بین میلگردها زیاد است،استفاده از روش های دیگر توصیه می‌شود.
میلگرد انتظار چیست و چه کاربردی دارد؟
اندازه میلگرد انتظار ستون
میلگردهای انتظار به عنوان یکی از اتصالات مهم در سازه‌ها شناخته می‌شوند که با استفاده از میله‌های فلزی کوتاه، اتصال سطوح را بدون محدود کردن حرکت مفصل‌های افقی ممکن می‌سازند. این نوع اتصالات به طور قابل توجهی می‌توانند به کاهش انحراف و استرس وارده به محل اتصال و سطح کمک کنند. با داشتن قطر معمولی 32 تا 38 میلی‌متر و طول 460 میلی‌متر(18 اینچ)، این میلگردها معمولاً در اینتراکشن با فواصل تقریباً 305 میلی‌متر(12 اینچ)، برای بهبود عملکرد و استحکام سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مکان و تعداد دقیق میلگردهای انتظار بر اساس شرایط متغیر و موقعیت خاصی که سازه در آن واقع شده است، تعیین می‌شود.برای پیشگیری از خوردگی یا زنگ‌زدگی، استفاده از میلگردهای انتظار از جنس فولاد ضد زنگ یا اپوکسی، یک گزینه مناسب است. در اکثر موارد، این میلگردها به عمق ½ بتن نصب می‌شوند و برای جلوگیری از اتصال آنها به بتن، از مواد پیوند دهنده شکننده استفاده می‌شود. به‌طور کلی، میلگردهای انتظار علاوه بر کاهش بارهای وارده بر سطوح، فرصتی مناسب برای انبساط و انقباض جداگانه سطوح مجاور فراهم می‌کنند.
در اتصالات بین ستون یا دیوار و پی، تعداد میلگردها معمولاً بستگی به نوع استرس وارده به میله‌های طولی دارد. برای تقویت این اتصالات، از میلگردهای انتظار استفاده می‌شود که قبل از ریختن بتن پی در کف نصب شده و سپس به میلگردهای موجود در ستون یا دیوار متصل می‌شوند.به منظور اطمینان از اتصالات به طور کامل و بهینه و تضمین پایداری سازه، اهمیت دارد که میلگردهای انتظار پیش از نصب به دقت از هر گونه آلودگی (از جمله روغن و یا ذرات بتن) پاک شوند.
طول میلگرد انتظار ستون
برای محاسبه طول و قطر مورد نیاز برای میلگردهای انتظار ستون، ابتدا باید شکست میلگرد را در سه حالت مختلف از جمله برش، خمیدگی و تحمل بر سطح بتن محاسبه کرد. ضخامت مفصل انبساط و قطر میلگردهای انتظار به طور کلی ثابت است. پس از محاسبه طول میلگرد با استفاده از فرمول‌های مناسب، تحمل بر سطح بتن را با استفاده از ظرفیت کششی میلگرد انتظار بررسی می‌کنیم. این روش محاسبه دقیق و کارآمدی است که اطمینان از صحت و عملکرد صحیح اتصالات را فراهم می‌کند.
فرمول محاسبه برش در میلگرد
فرمول محاسبه طول خم میلگرد
فرمول تحمل بر سطح بتن
P’: ظرفیت انتقال باریک میلگرد انتظار (کیلوگرم)
d، قطر میلگرد انتظار (سانتی‌متر)
Ld: طول کلی فرورفتگی میلگرد انتظار در بتن
δ: عرض اتصال/ مفصل
Fs: تنش برشی مجاز در میلگرد را نشان می‌دهند
فرمول محاسبه طول میلگرد انتظار
برای محاسبه طول میلگردهای انتظار، شما باید با استفاده از روش آزمون و خطا، طول واقعی را به دست آورید. سپس با استفاده از این طول، به محاسبه ظرفیت بار مربوط به میلگرد انتظار بپردازید. حضور یک کارشناس مهندسی سازه برای بررسی صحت محاسبات و نظارت بر فرایند نصب میلگردهای انتظار بسیار حیاتی است، زیرا این سیستم باید ظرفیت کافی برای تحمل بار وارده را داشته باشد. همچنین، فاصله و تعداد میلگردهای انتظار بر اساس بار وارده بر سطح تعیین می‌شود.
جدول اورلب میلگرد
برای محاسبه طول همپوشانی بر اساس رده بتن و نوع میلگرد، می‌توانید از فرمول‌هایی که ارائه شدند استفاده کنید.
مطالب جدید
