اتصالات سازه فلزی

---

 

در سازه های فولادی و فلزی جهت اتصال هر یک از اجزای فلزی و فولادی وجود جوش یا پیچ الزامی است و همین قطعات رابط ، همان انواع اتصالات در سازه ها می باشند.

 

در اتصالات سازه فولادی و فلزی انتخاب یک سیستم مناسب جهت انتقال بار و قابل اجرا بودن آن باید توجه کرد و استفاده از هرنوع اتصالات باید از لحاظ عملکرد سازه ، تکنولوژی اتصال و همچنین از لحاظ اقتصادی مناسب باشد.

 

 
    

 

انواع اتصالات در در سازه فلزی و فولادی :

اتصال ساده: این اتصال برای تحمل بار قائم می باشد. اتصالات ساده به صورت اتصال ممتد (خورجینی)و اتصال غیر ممتد دسته بندی می شوند.

الف- اتصال ممتد (خورجینی) تیر به ستون:

در این اتصال پل ها به صورت سراسری از طرفین ستون عبور کرده و از پایین به کمک نبشی نشیمن و از بالا به وسیله یک نبشی ضعیف تر به بال ستون اتصال می یابند. در اغلب ساختمان های اسکلت فلزی چنین اتصالی شامل دو شاه تیر می باشد که به موازات یکدیگر از طرفین ستون عبور می نمایند. در این اتصال تیرها مانند خورجین در دو طرف ستون قرار می گیرند به همین دلیل به آن اتصال خورجینی نیز می گویند.

 

ب-اتصال غیر ممتد تیر به ستون:

در این نوع اتصال پل ها در فاصله بین ستون ها قطع می گردند و از طرف دیگر ستون ادامه می یابند. این اتصال خود به سه نوع تقسیم می شود:

 

اتصال تیر به ستون با نبشی نشیمن:

در این اتصال ابتدا در کارگاه یا کارخانه، نبشی را در ارتفاع مورد نظر به بال و جان ستون جوش داده سپس تیر را روی آن نصب و جوش می دهند.

 

اتصال تیر به ستون با نبشی نشیمن تقویت شده:

در اتصال ممتد و غیر ممتد در صورتی که مقدار نیروی وارد شده از طرف تیر در محل تکیه گاه زیادتر از حد تحمل نبشی نشیمن باشد می توان از نبشی پاورق تقویت شده با مقطع T شکل استفاده کرد.

 

اتصال ساده به وسیله نبشی جان:

در این اتصال دو عدد نبشی از یک طرف به انتهای تیر و از طرف دیگر به ستون جوش می شوند.

 

اتصال نیمه صُلب :

عیب اتصال ساده این است که تیر باید برای لنگر حداکثری که، در قسمت کوچکی از ناحیه میانی آن تولید می شود طرح گردد. به عبارت دیگر فقط در طول کمی از تیر از ظرفیت باربری )مقاومت خمشی ( آن به طور کامل استفاده می شود. افزایش صُلبیت اتصال باعث کمتر شدن دوران انتهای تیر نسبت به ستون و کاهش لنگر میانی و افزایش لنگر در دو انتهای تیرمی شود. در واقع با صُلب شدن اتصال، لنگر میانی تعدیل شده، در طول تیر پخش می شود و امکان استفاده از تیر آهن ضعیف تر را فراهم می کند.

 

اتصال صلب :

این نوع اتصال توانایی تحمل بار قائم و لنگر حاصل از بار را دارد. با افزایش صُلبیت اتصال ، دوران زاویه ای (چرخشی) انتهای تیر و ستون کاهش می یابد به طوری که در اتصال کاملا صُلب زاویه بین تیر و ستون همواره ثابت است.

 

 
 

 

اتصال تیر به تیر :

اتصال دو تیر به یکدیگر به دو شکل کلی اجرا می گردد:

 

الف) اتصالی که جهت انتقال بار از یک تیر به تیر دیگر انجام می گردد که در این حالت معمولاً امتدادهای دو تیر بر هم عمودند و اصطلاحاً به آن اتصال تیر به تیر یا تیر به شاه تیر گویند.

 

ب(اتصال دو تیر به منظور افزایش طول آن.

 

اتصال شاه تیرها به یکدیگر:

برای اتصال دو تیر اصلی به یکدیگر بهتر است که شاه تیر با دهانه بزرگتر در داخل شاه تیر با دهانه کوچکتر قرار گیرد در این حالت به علت کوتاه بودن دهانه، لنگر خمشی کمتری ایجاد شده، در نتیجه می توان از تیرآهن ضعیف تری استفاده نمود. اتصال شاه تیرها با ارتفاع یکسان به روش زبانه کردن آن ها انجام می گردد.

 

اتصال تیرهای پوشش به تیر اصلی:

در این اتصال در صورتی که اختلاف ارتفاع دو نیم رخ زیاد باشد نیازی به زبانه کردن نیست و تیرچه به کمک نبشی به جان تیراصلی جوشکاری می شود که اصطلاحاً به آن اتصال تودلی گویند.

 

اتصال دو تیر جهت افزودن طول آن ها )امتداد دادن تیر( :

در کارگاه های ساختمانی بنا به دلایل زیر اقدام به اتصال طولی تیرها می شود:

1-طول استاندارد پروفیل برای اجرا کافی نباشد.

2- با توجه به شرایط بارگذاری تغییر ارتفاع پروفیل موجود الزامی باشد.

3- جهت کاهش ضایعات

ایستافو

 

 
 
 

 

اتصالات در قاب های فلزی شیب دار :

از مهمترین اتصالات سازه فلزی در قاب های فلزی شیب دار می توان اتصالات رأس قاب (اتصالات تیزه) ، اتصالات تیر به ستون در قاب (اتصالات گوشه) و اتصالات ستون به فنداسیون را نام برد.

 

الف)اتصالات تیزه: تیزه محل اتصال تیرهای قاب (ترک های چپ و راست) به یکدیگر در وسط دهانه می باشند.

 

ب)اتصال تیر به ستون (گوشه)قاب: اتصالات تیر به ستون به شکل های مختلفی اجرا می شود که برخی از آن ها عبارتند از:

اتصال فلنجی (ورق سر): اتصال بین تیر و ستون با صفحه ی ضخیم برقرار می شود.

اتصال با ورق کششی روی بال: در این اتصال ورق انتهایی به صورت عمودی و یا نزدیک به حالت قائم در امتداد ستون قرار می گیرد. محاسن این اتصال این است که از ورق نسبتاً نازکی به عنوان ورق روسری می توان استفاده کرد.

 

اتصال ساعتی: در این اتصال قسمتی از بال تیر و ستون، زبانه شده و نیم رخ ها به وسیله ی سوراخ هایی که در محیط یک دایره قرار دارند به یکدیگر متصل می شوند.

 

ج)اتصال ستون به فنداسیون در قابهای شیب دار: اتصال ستون به فنداسیون در قاب های شیب دار به صورت ساده می باشد که به سه شکل طراحی می شود.

 

اتصال مفصلی ساده: شباهت زیادی به اتصال ساده ی ستون به فنداسیون در ساختمانهای مسکونی دارد که در آن ستون به صورت مستقیم به صفحه ستون جوش می شود.

 

اتصال خطی مفصلی یا ریلی: در این نوع اتصال کف ستون از دو صفحه شیاردار تشکیل شده که به صورت فاق و زبانه، با یکدیگر درگیر هستند ستون به وسیله دو یاچهار نبشی به صفحه فوقانی جوش می شود و صفحه زیرین به وسیله بولت هایی به فنداسیون اتصال می یابند.

 

اتصال نقطه ای یا کفشکی : در این نوع اتصال صفحه فوقانی که به ستون جوش می شود.

 

اتصال دو ستون پروفیلی همراه با قیدهای موازی و مورب : در اتصال ستون ها به فاصله معینی از یکدیگر قرار می گیرند و به وسیله بست های افقی یا مورب به هم وصل می شوند. لازم به تذکر است که بست های مورب که شکل های مثلثی به وجود می آورند نسبت به بست های افقی مقاوم ترند.

 

اتصال دو ستون پروفیل با دو ورق سرتاسری : برای تقویت بیشتر ستون های مرکب می توان از ورق های سراسری به جای قیدهای موازی و مورب استفاده نمود در استفاده از چنین مقاطعی ستون ها به صورت چسبیده به هم و یا با فاصله از یکدیگر مورد استفاده قرارمی گیرند.

 

اتصالات ستون به صفحه زیر ستون: برحسب نوع اتصال ستون به فنداسیون ،از تیپ های مختلف اتصالات استفاده می شود. این تیپ ها معمولاً ترکیبی از نبشی، لچکی، ناودانی و ورق های ضخیم در پای ستون می باشند.اتصال ستون به فنداسیون به صورت مفصلی و گیردار می باشد.

 

وسایل اتصال در سازه های اسکلت فلزی :هر سازه اسکلت فلزی ترکیبی از پروفیل های جدا از هم می باشد که باید به طریق مناسبی به یکدیگر متصل و یکپارچه شوند.

 

 

 

انواع وسایل اتصال

وسایلی که برای اتصال اعضای سازه های فلزی به کار می روند عبارتند از : پرچ ، پیچ ، جوش

پرچ :

هنگام استفاده از پرچ ابتدا آن را تا دمای سرخ شدن گرم می کنند سپس با کمک انبر مخصوص درون سوراخ اتصال قرار داده با ثابت نگه داشتن سر کلاهک دار آن، سر دیگر را می کوبند تا به شکل کلاهک درآید و پرچ محکم گردد.

پیچ :

یک اتصال پیچی از نظر انجام کار سریع تر و عملی تر از سایر اتصالات است.

جوش :

از رایج ترین وسایل اتصال در اسکلت های فلزی می باشد که به روش های مختلفی اجرا می شود.

 

انواع اتصالات جوشی:

اتصالات جوشی بر حسب موقعیت قطعات متصل شونده به یکدیگر به صورت زیر دسته بندی می شوند:

اتصال لب به لب: اغلب برای متصل کردن انتهای ورق های مسطح با ضخامت های نسبتاً مساوی به کار می رود در این روش قبل از جوشکاری لبه ی قطعات را آماده می کنند و در صورت لزوم پخ می زنند سپس آن ها را به دقت در یک راستا قرار داده، از جوش شیاری با نفوذ کامل استفاده می شود.

 

اتصال روی هم: از معمول ترین نوع اتصال می باشد. مزایای این اتصال عبارتند از :

1- سادگی جف و جور کردن: ساخت این گونه اتصالات نیاز به دقت زیادی نسبت به سایر اتصالات جوشی ندارد. قطعات می توانند روی هم جابه جا شوند تا خطاهای کوچک ساخت را پوشش دهند.

2- سادگی اتصال دادن :لبه های قطعاتی که متصل می شوند نیاز به آماده سازی خاصی ندارند و اغلب با برش عادی بریده می شوند.

3- اتصال روی هم صفحات با ضخامت های متفاوت

 

اتصال سپری: در ساخت نیم رخ های مرکب به شکل T و I ، تیر ورق ها، لچکی ها و به طور کلی قطعاتی که تحت زاویه با هم جفت و جور می شوند به کار می رود.

 

اتصال گوشه (گونیا): در ساخت مقاطع جعبه ایی مستطیل شکلی که به صورت تیر یا ستون ساخته می شوند، کاربرد دارد.

 

اتصال پیشانی: این اتصال نقش باربری ندارد و بیشتر برای نگه داشتن دو یا چند صفحه در یک امتداد به کار می رود.

 

انواع جوش:نوع جوش به شکل اتصال قطعاتی که به هم وصل می شوند بستگی دارد.

 

جوش شیاری: برای متصل کردن قطعاتی که روی یک سطح و در امتداد هم قرار گرفته اند به کار می رود.

 

جوش گوشه: به دلیل سادگی انجام کار و قابلیت استفاده از آن در حالت های مختلف، کاربرد فراوانی دارد.

 

جوش کام و انگشتانه: این جوش ها گاه به تنهایی و گاه به صورت ترکیبی با سایر انواع جوش ها، نظیر جوش گوشه برای تقویت مقاومت برشی در اتصال صفحات روی هم به کار می روند.

 

 

نویسنده : امیر قاسم نژاد

منبع : واحد تولید محتوا ایستافو