کوپلر جوشی سازه

کوپلر جوشی سازه (SWS) چیست؟

کوپلر جوشی سازه (Weld-to-Structure Coupler) یک وصله مکانیکی برای اتصال میلگرد به اعضای فولادی سازه است. این کوپلر یک بوشن فولادی کوتاه است که پایه آن به سازه فلزی جوش داده می‌شود و سر دیگرش رزوه داخلی دارد تا میلگرد رزوه‌شده در آن بسته شود.

در ساختمان‌هایی که اسکلت فلزی و اعضای بتنی کنار هم قرار می‌گیرند، میلگرد عضو بتنی باید به‌طور مطمئن به سازه فلزی متصل شود. روش سنتی، جوش مستقیم میلگرد به ستون یا تیر است. اما میلگردهای آجدار رایج برای جوشکاری طراحی نشده‌اند و کنترل کیفیت و استحکام چنین جوشی در کارگاه دشوار است.

مهندسان سهند کوپلر جوشی سازه را برای حل همین مشکل طراحی کرده‌اند. در این روش، به جای میلگرد، یک قطعه فولادی قابل جوشکاری به سازه جوش داده می‌شود. میلگرد هم به روش مکانیکی و بدون هیچ جوشی به آن متصل می‌شود.

ساختار کوپلر جوشی سازه

کوپلر جوشی سازه برخلاف کوپلری مانند کوپلر موقعیت، یک قطعه یک‌تکه است. اما دو سر آن کاملاً متفاوت عمل می‌کنند! یک سر این کوپلر برای جوشکاری و سر دیگر برای اتصال مکانیکی میلگرد طراحی شده است. کوپلر جوشی سازه از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

بدنه فولادی: استوانه‌ای کوتاه از فولاد قابل جوشکاری. ترکیب این فولاد طوری انتخاب شده که جوشکاری آن نیاز به پیش‌گرمایش نداشته باشد.

پایه جوشی: سطح زیرین کوپلر که روی بال ستون، جان تیر یا ورق فولادی قرار می‌گیرد. طبق نقشه فنی کاتالوگ سهند، جوش دورتادور این پایه و روی ورق اجرا می‌شود.

دهانه رزوه‌ای: سر بالایی کوپلر که رزوه داخلی مستقیم (موازی) دارد و میلگرد رزوه‌شده در آن پیچ می‌شود. این دهانه تا زمان بستن میلگرد باید با درپوش محافظت شود.

کوپلر جوشی سازه در چه پروژه‌هایی کاربرد دارد؟

هر جا که عضو بتنی باید به اسکلت فلزی متصل شود و میلگردهای آن باید نیرو را به سازه فولادی منتقل کنند، کوپلر جوشی سازه گزینه مطمئن‌تری از جوش مستقیم میلگرد است. این شرایط بیشتر در سازه‌های مختلط فولادی و بتنی پیش می‌آید. از رایج‌ترین کاربردهای این کوپلر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اتصال دیوار برشی بتنی به ستون فلزی: رایج‌ترین کاربرد این کوپلر است. میلگردهای دیوار برشی از طریق کوپلرهای جوش‌شده روی ستون به اسکلت فلزی متصل می‌شوند.
• ستون‌های مختلط (ستون فلزی محاط در بتن): میلگردهای طولی ستون بتنی به ورق‌های ستون فولادی داخل آن متصل می‌شوند.
• اتصال دال یا تیر بتنی به سازه فلزی: وقتی بخشی از کف یا تیرها بتنی است و باید به ستون یا تیر فولادی گیردار شود.
• سازه‌های با هسته بتنی و قاب فلزی: اتصال قاب فولادی پیرامونی به هسته یا دیوارهای بتنی.
• مقاوم‌سازی سازه‌های فلزی موجود: افزودن دیوار برشی بتنی یا ژاکت بتنی به ساختمانی که اسکلت فلزی دارد.

جدول ابعاد و مشخصات فنی کوپلر جوشی سازه

کوپلر جوشی سازه سهند در ۱۱ سایز استاندارد تولید می‌شود. جدول زیر ابعاد هر سایز را بر اساس کاتالوگ رسمی سهند نشان می‌دهد. در این جدول، D قطر خارجی کوپلر و L ارتفاع کوپلر از سطح ورق تا دهانه رزوه است.

امکان تولید سفارشی برای سایزهای دیگر و ابعاد یا متریال خاص هم متناسب با نیاز پروژه وجود دارد. اتصالات مکانیکی سهند حق تغییر در مشخصات محصولات را محفوظ می‌دارد. برای اطمینان از آخرین مشخصات پیش از سفارش با دفتر مرکزی تماس بگیرید.

استانداردها و بررسی کیفت کوپلر جوشی سازه سهند

در اتصالی که بخشی از آن جوش است، هم مقاومت قطعه و هم کیفیت اجرای جوش باید مطابق آیین‌نامه باشد. به همین دلیل سهند هم طراحی کوپلر و هم دستورالعمل جوشکاری آن را بر پایه ضوابط آیین‌نامه‌ای تهیه کرده است.

اتصالات مکانیکی سهند همگی مطابق نوع دوم (Type 2) آیین‌نامه ACI 318 طراحی شده‌اند. این یعنی اتصال، علاوه بر تحمل حداقل 1.25 برابر تنش تسلیم میلگرد (1.25Fy)، تا مقاومت کششی نهایی میلگرد را هم تحمل می‌کند. بر اساس همین آیین‌نامه، وصله مکانیکی نوع دوم در هر موقعیتی از سازه مجاز است. محصولات سهند همچنین تأییدیه مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی را دریافت کرده‌اند. علاوه بر همه استاندارها، کارخانه سهند به دستگاه تست یونیورسال 1000 کیلونیوتنی نیز مجهز شده است و آزمون‌های کشش، فشار، برش و خمش در محل کارخانه انجام می‌شود.

برای مهندسان طراح و ناظری که پیش از انتخاب کوپلر به مستندات فنی نیاز دارند، مدارک زیر به‌صورت رایگان قابل دانلود است. این اسناد ضوابط آیین‌نامه‌ای وصله‌های مکانیکی و مشخصات محصولات سهند را پوشش می‌دهند:

• کاتالوگ اتصالات مکانیکی سهند: مشخصات و ابعاد کوپلر جوشی سازه در صفحه ۹.
• آیین‌نامه ACI 318، فصل‌های ۱۲ و ۲۱: بخش مربوط به وصله‌های مکانیکی.
• مقررات ملی ساختمان، بخش اتصالات مکانیکی
• انواع وصله مکانیکی، مقررات ملی ساختمان
• وصله جوشی، مقررات ملی ساختمان
• نظریه فنی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی درباره اتصالات مکانیکی سهند

نحوه نصب و جوشکاری کوپلر جوشی سازه

کیفیت این اتصال بیش از هر چیز به کیفیت جوشکاری بستگی دارد. به همین دلیل نصب کوپلر جوشی سازه باید دقیقاً طبق دستورالعمل جوشکاری SWS (موجود در بسته‌بندی کوپلرها) و توسط جوشکار دارای صلاحیت انجام شود.

پیش‌نیازها

پیش از شروع، باید از آماده بودن نیروی انسانی، دستورالعمل و محل نصب مطمئن شوید. موارد زیر را بررسی کنید:

• جوشکار باید صلاحیت جوشکاری سازه‌های فولادی را داشته باشد.
• دستورالعمل جوشکاری همراه بسته‌بندی را پیش از شروع کار مطالعه کنید.
• موقعیت دقیق کوپلرها روی عضو فولادی باید طبق نقشه‌های اجرایی مشخص و تأیید شده باشد.
• انتهای میلگردها باید با دستگاه رزوه آرماتور سهند یا از طریق خدمات رزوه میلگرد رزوه شده باشد.

مراحل نصب کوپلر جوشی سازه

مراحل نصب به دو بخش تقسیم می‌شود. ابتدا کوپلر به سازه فلزی جوش داده می‌شود و سپس میلگرد در کوپلر بسته می‌شود. مراحل نصب را می‌توانید به ترتیب زیر دنبال کنید:

گام اول: علامت‌گذاری موقعیت. محل هر کوپلر را طبق نقشه روی ستون، تیر یا ورق فولادی علامت بزنید. فاصله و تراز کوپلرها باید با محل میلگردهای عضو بتنی هماهنگ باشد.

گام دوم: آماده‌سازی سطح. محل جوش را از رنگ، زنگ‌زدگی، روغن و آلودگی پاک کنید.

گام سوم: محافظت از رزوه. پیش از جوشکاری، دهانه رزوه‌ای کوپلر را با درپوش ببندید تا جرقه و پاشش جوش به رزوه آسیب نزند.

گام چهارم: خال‌جوش و کنترل راستا. کوپلر را با چند خال‌جوش در محل ثابت کنید. سپس عمود بودن آن نسبت به سطح عضو فولادی، یا هم‌راستا بودن با مسیر میلگرد، را کنترل کنید.

گام پنجم: جوشکاری کامل. جوش اصلی را طبق دستورالعمل سهند دورتادور پایه کوپلر اجرا کنید.

گام ششم: بازرسی جوش. جوش را از نظر ترک، تخلخل و پیوستگی بررسی کنید. نوع آزمایش (چشمی یا غیرمخرب) را مهندس ناظر تعیین می‌کند.

گام هفتم: بستن میلگرد. پس از سرد شدن جوش، درپوش را بردارید و میلگرد رزوه‌شده را با آچار کوپلر سهند بچرخانید تا تمام رزوه‌ها داخل کوپلر قرار گیرند.

برای جزئیات بیشتر به صفحه «دستورالعمل بستن کوپلرهای سهند» مراجعه کنید یا با کارشناسان فنی سهند تماس بگیرید.

اشتباهات رایج در اتصال میلگرد به سازه فلزی

بیشتر مشکلات این نوع اتصال از دو جا می‌آید! اول کیفیت جوشکاری و دوم انتخاب نادرست روش اتصال می‌توانند به نتایج نامناسب و خطر آفرینی بدل شوند. شناختن این اشتباهات کمک می‌کند از دوباره‌کاری و ضعف اتصال جلوگیری کنید:

• جوش مستقیم میلگرد به ستون فلزی: استحکام این جوش در کارگاه به‌سختی قابل کنترل است. کوپلر جوشی سازه دقیقاً برای جایگزینی همین روش طراحی شده است.
• جوشکاری توسط فرد بدون صلاحیت: جوش ناقص یا با اندازه ناکافی، کل ظرفیت اتصال را از بین می‌برد، حتی اگر خود کوپلر سالم باشد.
• باز ماندن دهانه رزوه هنگام جوشکاری: پاشش جوش وارد رزوه می‌شود و بستن میلگرد را دشوار یا غیرممکن می‌کند.
• نصب کج کوپلر: اگر کوپلر هم‌راستای مسیر میلگرد نباشد، میلگرد کج بسته می‌شود یا رزوه کامل درگیر نمی‌شود.
• بسته نشدن کامل میلگرد: رزوه بیرون‌مانده از کوپلر یعنی درگیری ناقص و کاهش مقاومت اتصال.
• اشتباه گرفتن SWS با SWR: کوپلر جوشی آرماتور برای جوش روی میلگرد طراحی شده و جایگزین مناسبی برای اتصال به سازه فلزی نیست.

نحوه بسته‌بندی و ارسال کوپلر جوشی سازه

وقتی صحبت از کوپلر جوشی سازه است، تمیزی و سلامت قطعه تا لحظه‌ی استفاده اهمیت زیادی دارد. به همین دلیل بعد از اتمام آزمون‌ها و کنترل کیفی، هر سفارش با نظم خاصی در کارتن‌های مخصوص جا می‌گیرد و گواهی تضمین کیفیت هم در همان کارتن قرار می‌گیرد.

بسته‌بندی نهایی را دستگاه‌های تمام‌اتوماتیک انجام می‌دهند؛ یعنی دست انسان کمتر به محصول می‌رسد و گرد و غبار و آلودگی هم راهی به داخل کارتن پیدا نمی‌کند. نتیجه این است که کوپلرها همان‌طور که از خط تولید خارج شده‌اند، آماده‌ی جوشکاری به پروژه‌ی شما می‌رسند. ویدئوی زیر مراحل بسته‌بندی کوپلرهای جوشی سازه در اتصالات مکانیکی سهند را نشان می‌دهد.

قیمت و خرید کوپلر جوشی سازه سهند

قیمت کوپلر جوشی سازه به سایز میلگرد، تعداد سفارش و نوسانات بازار فولاد بستگی دارد. برای استعلام قیمت به‌روز با دفتر مرکزی سهند به شماره 02144024118 تماس بگیرید. کارشناسان فنی سهند در همان تماس، به‌صورت رایگان کمک می‌کنند نوع کوپلر مناسب اتصال پروژه‌تان را انتخاب کنید. امکان هماهنگی برای مشاوره حضوری هم وجود دارد.