مقالات

مزایای کوپلر انتهایی

مزایای کوپلر انتهایی (Terminator) به جای قلاب در سازه‌های بتن آرمه

قبل از صحبت در مورد مزایای کوپلر انتهایی، بد نیست اول کمی در مورد کوپلر انتهایی بیشتر بدانیم. کوپلر انتهایی نوعی از کوپلر است که به جای خم انتهای میلگرد در صنعت ساختمان کاربرد دارد. با استفاده از این کوپلر در سازه، شاهد کاهش تراکم میلگرد خواهیم بود که این خود از مزایای کوپلر انتهایی است. در مراحل مختلف ساخت ساختمان این کوپلر مورد استفاده قرار می‌گیرد و بسیار کاربردی است. نسبت سطح مفید این کوپلر به سطح مقطع میلگرد مصرفی 4 برابر در نظر گرفته شده است.

اگر بخواهیم به صورت خلاصه در مورد مزایای کوپلر انتهایی صحبت کنیم باید به سهولت اجرای آرماتوربندی، کاهش تراکم میلگرد، حذف عملیات خمکاری و کاهش میلگرد مصرفی در سازه اشاره کنیم. در ادامه در مورد مسائل فنی و فرمولی در این باره خواهیم پرداخت تا علاقه‌مندان بتوانند از لحاظ تئوری نیز با این قضیه آشنا شوند.

تجربیات به دست آمده از زلزله‌های شدید در جهان نشان داده است که حساس ترین ناحیه در سیستم قاب‌های خمشی، محل اتصال تیر به ستون است و رعایت نکردن اصول مربوط به شکل پذیری در ناحیه چشمه اتصال، به دلیل وجود برش زیاد در ترکیب با خمش در این ناحیه (شکل 1)، می‌تواند در هنگام وقوع زلزله منجر به بروز شکست در این نواحی گردد.

در رابطه با قاب‌های خمشی بتن آرمه، فاصله تنگها در محدوده اتصالات باید مطابق با ضوابط آئین‌نامه‌ای، کم باشد و در عمل به خاطر تجمع و تداخل آرماتورهای تیر و ستون، آرماتوربندی دشوار گردیده و معمولا بتن ریزی هم با کیفیت مطلوب انجام نمی‌پذیرد(شکل 2). لذا با استفاده از مهار مکانیکی انتهایی به جای استفاده از قلاب (خم 90 درجه) می‌توان این معضل را تا حدود زیادی رفع کرد.

 

مزایای کوپلر انتهایی

 

طبق قاعده در سیستم سازه قاب‌های صلب بتنی با عوض شدن جهت زلزله، آرماتور طولی تیر در محدوده چشمه اتصال (Panel Zone) کششی یا فشاری عمل می‌نماید. در حالت کششی عملکرد مهار مکانیکی (مهره انتهایی) آرماتور تیر در انتهای چشمه اتصال به گونه ای خواهد بود که مطابق جزئیات شکل 3، بتن موجود در محدوده چشمه اتصال را به صورت مخروطی به اصطلاح قلوه‌کن می‌کند که در این حالت مقاومت برشی بتن در ترکیب با خاموت ستون‌ها جواب‌گوی این مقوله است.

 

در حالتی که جهت نیروی زلزله عوض می‌شود، طبیعتا آرماتور تیر در محدوده چشمه اتصال به صورت فشاری عمل می‌کند. بدیهی است در این حالت مهره انتهایی آرماتور فاقد کارایی است و تنها تنش مماسی بین آرماتور و بتن در محدوده چشمه اتصال جواب‌گوی مهار آرماتور فشاری در این ناحیه خواهد بود. بر اساس آئین‌نامه ACI طول مهاری آرماتور فشاری از رابطه زیر به دست می‌آید:

 

مزایای کوپلر انتهایی

 

که در این رابطه:

 

db: عبارت است از قطر آرماتور طولی (Reinforcing Bar Diameter)

 

Fy: برابر است با تنش تسلیم آرماتور (Specified Yield Strength of Reinforcing Bar)

 

f’c: معادل است با مقاومت مشخصه فشاری بتن (Specified Compressive Strength of Concrete Concre)

 

چنانچه در بحرانی‌ترین حالت Fy را برابر با 4000Kg/Cm^2 و f’c را برابر با 210Kg/Cm^2 فرض نماییم، بر این اساس حداقل طول مهاری فشاری آرماتور برابر است با:

 

ld=0.075db*4000/(210^(1/2))=20db

 

به این معنی که حداقل طول مهاری افقی آرماتور فشاری باید حداقل معادل 20 برابر قطر آرماتور باشد تا تنش مماسی بین آرماتور و بتن جواب‌گوی مهار آرماتور در بتن باشد.

 

مکانیزم توزیع نیرو در چشمه اتصال قاب بتنی هنگام زلزله

 

با توجه به موارد فوق می‌توان جدول مربوط به حداقل بعد ستون (یا تیر بام) جهت مهار آرماتور را به دست آورد. لازم به ذکر است که استفاده از مهار مکانیکی صرفا برای تیرها و ستون‌های نسبتا قطور که تامین کننده طول مهار آرماتور هستند طول فنی و اقتصادی دارد و به عنوان یکی از مزایای کوپلر انتهایی عنوان می‌شود.

 

مزایای کوپلر انتهایی

 

شرکت اتصالات مکانیکی سهند بزرگترین و معتبرترین شرکت در زمینه تولید کوپلر در ایران است. انواع کوپلرهای میلگرد توسط متخصصین این شرکت تولید و تست می‌شوند و به اقصی‌نقاط ایران فرستاده می‌شود. همچنین کشورهای همسایه نیز از کوپلرهای تولیدی شرکت سهند در پروژه‌های عمرانی خود بهره می‌برند و این شرکت مفتخر است که علاوه بر چندین پروژه ملی و بزرگ در ایران، محصولات خود را به کشورهای همسایه نیز صادر می‌کند.

 

در صورتی که مایل به همکاری با شرکت سهند برای پروژه‌های ساختمانی خود هستید می‌توانید همه روزه با شماره تلفن 02144024118 تماس بگیرد و یا جهت مشاوره حضوری به محل دفتر مرکزی شرکت سهند واقع در خیابان آیت‌الله کاشانی مراحعه کنید.