بررسی انواع اتصال دهنده فولادی

اتصالات در سازه های فولادی یکی از عوامل حیاتی در ایمنی، استحکام و عملکرد سازه می باشد. اتصالات فولادی برای اتصال عناصر سازه ای مثل تیرها، ستون ها، مهاربندها و پیوندهای دیگر مورد استفاده قرار می گیرند. این اتصالات باید قادر به انتقال بارها و نیروها با ایمنی و پایداری بالا باشند.

طراحی اتصالات باید با کمک روش ها و نرم افزارهای مهندسی پیشرفته صورت گیرد. این روش ها و نرم افزارها شامل تحلیل های المان محدود، شبیه سازی های رفتار اتصالات، بررسی تاثیر بارهای استاتیکی و دینامیکی و بسیاری از ابزارهای دیگر می باشند که مهندسان در طراحی اتصالات از آن ها بهره می برند.

اتصالات فولادی چیست؟

اتصالات سازه های فولادی به اتصال نقاط مختلف سازه با یکدیگر در سیستم سازه ای اطلاق می شود. در سازه های فولادی، اتصالات برای اتصال عناصر فولادی مثل تیرها، ستون ها، مهاربندها و پیوندهای دیگر مورد استفاده قرار می گیرند. اتصالات عمدتاً به منظور انتقال بارها و نیروها از یک عنصر سازه ای به عنصر دیگر، ایجاد استحکام و ایمنی سازه، و افزایش عمر مفید سازه مورد استفاده قرار می گیرند. وقتی نیرو به سازه اعمال می شود، این نیرو از قطعه فولادی به اتصال منتقل شده و بعد از اتصال به دیگر قطعات سازه منتقل می شود.

در این فرآیند، اتصال باید بتواند تغییر شکل های ناشی از بارگذاری را جذب کند و نیروها را به طور مطلوب توزیع کند تا موجب کاهش خطر شکستگی و عدم استحکام سازه نشود. با توجه به خصوصیات مکانیکی و استحکام فولاد، اتصالات معمولاً از جوشکاری، پیچ و مهره، بولت و دیگر روش های اتصال استفاده می کنند. این روش ها قادر هستند به طور استاندارد و طبقه بندی شده باشند تا به طراحان و مهندسان امکان تحلیل و طراحی صحیح اتصالات را بدهد. به طورکل، اتصالات سازه های فولادی باید بر اساس استانداردها، ضوابط مربوطه و نیازهای سازه طراحی شوند.

عوامل موثر در تقسیم بندی انواع اتصالات فولادی

دقت کنید که تقسیم بندی اتصالات سازه های فولادی به روش های مختلف، معمولاً بر اساس معیارهای مختلف صورت می گیرد. در زیر عوامل موثر در تقسیم بندی انواع اتصالات فولادی را بررسی کرده ایم:

• اتصالات فولادی بر اساس ابزار اتصال
• توزیع نیروهای داخلی
• المان های سازنده
• عضوهای متصل شونده
• محل اجرا

انواع اتصالات سازه های فولادی

در سازه های فولادی، اتصالات معمولاً به سه دسته اصلی تقسیم می شوند: اتصالات مفصلی، اتصالات نیمه گیردار و اتصالات گیردار. این دسته بندی بر اساس درجه گیرداری و قابلیت جابجایی بین عناصر سازه است که در این قسمت ما به طور صفر تا صد اتصالات در سازه های فولادی را به شما معرفی خواهیم کرد.

1. اتصالات نیمه گیردار: در اتصالات نیمه گیردار، مقداری از گیرداری بین تیر و ستون وجود دارد. این نوع اتصالات قابلیت جابجایی و چرخش محدودی را بین عناصر سازه فراهم می کنند. در این نوع اتصال، تیر به ستون متصل شده و مقدار زاویه چرخش بین آن ها کمتر از حالت مفصلی و بیشتر از حالت گیردار می باشد.
2. اتصالات مفصلی: در اتصالات مفصلی، اجازه حرکت و چرخش کامل بین عناصر سازه وجود دارد. این نوع اتصالات به عنوان اتصالات ساده هم شناخته می شوند. در این نوع اتصال، تیر به طور آزاد و بدون هیچ گونه محدودیتی به ستون متصل می شود.
3. اتصالات گیردار: در اتصالات گیردار، عناصر سازه به طور صلب و بدون هیچ گونه جابجایی نسبت به یکدیگر متصل می شوند. در این نوع اتصال، قابلیت چرخش و جابجایی بین تیر و ستون وجود ندارد و تنها ممان یا لنگر در آن ایجاد می شود. اتصالات گیردار عموماً در صورت نیاز به انتقال بارهای بزرگ و گشتاورهای قوی مورد استفاده قرار می گیرند.

انواع اتصالات سازه های فولادی بر اساس ابزار اتصال

اتصالات سازه های فولادی قادر هستند بر اساس نوع ابزار اتصال به چند دسته تقسیم شوند. در زیر، انواع اتصالات سازه های فولادی بر اساس ابزار اتصال را معرفی می کنم:

اتصالات جوشی

در اتصالات جوشی، اجزا سازه با کمک جوش به یکدیگر متصل می شوند. این روش اتصال قدرتمندی است که باعث ایجاد اتصال صلب و بدون نیاز به اجزای مکانیکی می شود. اتصالات جوشی معمولاً در مناطقی با بارهای قوی و نقاط حساس به خستگی مورد استفاده قرار می گیرد. اتصالات جوشی به خاطر سهولت استفاده و امکان اتصال قطعات با شکل ها و اندازه های مختلف، بسیار رایج هستند.

مزایا اتصالات جوشی

• مقاومت بالا در مقابل بارهای اعمال شده
• اجرا ساده در سازه پیچیده
• طراحی آسان
• بهره وری بالا
• ظاهر خوب
• ایجاد یک سازه به طور یکپارچه

معایب اتصالات جوشی

• اتصالات در مقابل انقباض ضعیف می باشند و احتمال ترک خوردگی وجود دارد.
• به نیروی کار متخصص نیاز می باشد.
• خستگی در دماهای بالا رخ می دهد.
• جمع شدن سرباره جوش
• بازرسی دشوار بوده و هزینه بالایی دارد.
• به دقت بالا نیاز می باشد.
• تعمیر و نگهداری دشوار می باشد.

اتصالات پیچی

در اتصالات پیچی، اجزا سازه با کمک پیچ ها به یکدیگر متصل می شوند. این پیچ ها معمولاً از جنس فولادی بوده و با کمک سرندها و مهره ها به طور صحیح نصب می شوند. اتصالات پیچی یکی از روش های متداول و قابل اعتماد برای اتصال اجزا سازه بوده و امکان جدا شدن و تعویض قطعات را فراهم می کند.

مزایا اتصالات پیچی

• در فضاهای کوچکتر امکان انجام کار وجود دارد.
• سرعت بالا در نصب اتصالات
• نیازی به افراد متخصص و باتجربه نیست.
• امکان استفاده فوری فراهم می شود.
• امکان استفاده از اعضای جایگزین در بخش های مختلف وجود دارد.
• در زمان نصب اتصالات هیچ صدایی وجود ندارد.
• کاهش نیروی انسانی

معایب اتصالات پیچی

• احتمال شکست اتصال در زمان اعمال بارهای بیش از حد وجود دارد.
• احتمال شکست اتصال در اثر خوردگی پیچ و مهره وجود دارد.
• اتصالات در زمان ضربه زدن شل می شود.
• هزینه مصالح بالا می باشد.
• کاهش مقاومت در سقف به خاطر کاهش سطح درگیر اتصالات

اتصالات پرچی

اتصالات پرچی در گذشته بسیار رایج بوده اند، اما با گسترش استفاده از پیچ ها و جوش، استفاده از آن ها کاهش یافته می باشد. در این روش، اجزا سازه با کمک پرچ ها به یکدیگر متصل می شوند. پرچ ها با کمک ماشین آلات خاصی نصب می شوند و بعد از نصب، سر پرچ را می توان برید تا اتصال نهایی به دست آید. هم اکنون، استفاده از اتصالات پرچی به طور محدود و در شرایط خاص استفاده می شود.

• مصرف انرژی بالا بوده و امکان بروز آتش در پرچ کاری وجود دارد.
• مقاومت پایین در مقابل بارگذاری دینامیکی مثل زلزله
• صدای زیاد در حین نصب
• نیاز به افراد متخصص و باتجربه
• دشوار بودن باز کردن و جایگزینی پرچ نصب شده در زمان تعمیر و نگهداری وجود دارد.

استفاده از پیچ، جوش و پرچ به ترتیب بر اساس سرعت، استحکام و هزینه استفاده می شوند. انتخاب نوع ابزار اتصال بستگی به نیازهای طراحی، اندازه و نوع سازه و شرایط پروژه دارد.

انواع اتصالات سازه های فولادی بر اساس توزیع نیروهای داخلی

در طراحی اتصالات سازه های فولادی، انتخاب نوع اتصالات بر اساس نحوه توزیع مورد انتظار نیروهای داخلی، به واقع یکی از مهم ترین نکات می باشد. انواع اتصالات بر اساس نحوه توزیع نیروها اتصالات فولادی به انواع خمشی، برشی و محوری تقسیم می شود.

اتصالات برشی (نیمه صلب)

این نوع اتصالات برای انتقال نیروهای برشی و لحاظ کردن نیروهای محوری متوسط بین دو عضو سازه مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع اتصالات به عنوان یک مفصل (پین) عمل می کنند و امکان انتقال نیروی برشی از عضو فرعی به عضو اصلی را فراهم می کنند.

وقتی یک عضو فرعی (مانند تیر فرعی) نیروی برشی را تحمل می کند، این نیروها توسط اتصالات برشی به عضو اصلی (مانند ستون) منتقل می شوند. اتصالات برشی به عنوان نقطه انتقال نیروی برشی عمل می کنند و عکس العمل کمتری در مقابل نیروی گشتاور نشان می دهند. از این رو، در اتصالات برشی، نیروهای گشتاور تقریباً تماماً توسط عضو سازه تحمل می شوند و به اتصالات برشی تأثیر کمتری می گذارند.

اتصالات خمشی (صلب)

این نوع اتصالات برای انتقال نیروهای خمشی و لحاظ کردن نیروهای محوری کم مورد استفاده قرار می گیرند این اتصالات به طور مستقیم بر گشتاور خمشی عمل می کنند و اجازه می دهند که نیروهای گشتاوری بین عضوهای سازه متراکم شوند.اتصالات خمشی معمولاً شامل استفاده از پیچ ها، جوش، بسته بندی و مهار نقشه های فولادی می باشد. اتصالات خمشی (صلب) معمولاً دارای صلابت و مقاومت بیشتری نسبت به اتصالات برشی دارند.

اما به خاطر استفاده بیشتر از مصالح و فرآیندهای پیچیده تر در نصب این اتصالات، هزینه آن ها به مراتب بیشتر از اتصالات دیگر است. برای به حداقل رساندن هزینه ها، معمولاً در طراحی سازه های فولادی، تنها یک یا دو اتصال خمشی مورد استفاده قرار می گیرد و بقیه اتصالات به نوعی اتصالات برشی یا محوری هستند. اتصالات خمشی معمولاً به سازه ها اصالت و استحکام بیشتری می بخشند و در نقاط حساس و باربر مهم مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع رایج اتصالات خمشی عبارت هستند از:

1. اتصالات جوشکاری شده: اتصالات جوشکاری شده در سازه های فولادی با کمک جوشکاری گوشه ها ایجاد می شوند با کمک اتصالات جوشکاری شده، امکان جابجایی و دوران عضوها به حداقل می رسد و پیوندی مستحکم و صلب در تمام جهات بین ستون و تیر ایجاد می شود. این نوع اتصالات عموماً در نقاط باربر و حساس سازه های فولادی مورد استفاده قرار می گیرند که نیاز به مقاومت و استحکام بیشتری دارند.
2. اتصالات صفحه انتهایی: در این نوع اتصالات، صفحه های فولادی به انتهای تیرها یا ستون ها متصل می شوند. اتصالات صفحه انتهایی شامل پیچ ها، جوش و مهره ها بوده و معمولاً برای اتصال تیر به ستون مورد استفاده قرار می گیرند. در اتصالات صفحه ای از یک ورق برای اتصال دو عضو سازه به هم مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع اتصالات معمولاً از پیچ کاری یا جوشکاری برای اتصال ورق به عضو فرعی استفاده می کنند. اما اتصال ورق به عضو اصلی باید با استفاده از جوشکاری انجام شود. با توجه به نیاز به جوشکاری در اتصال ورق به عضو اصلی، هزینه های اتصالات صفحه ای معمولاً بیشتر از اتصالات نبشی می باشد. جوشکاری نیاز به تجهیزات و دانش فنی خاصی دارد که امکان دارد هزینه های بیشتری را به دنبال داشته باشد.
3. اتصالات فلنجی: اتصال فلنجی یک نوع اتصال است که برای اتصال بال ستون به جان تیر مجاور مورد استفاده قرار می گیرد. در این نوع اتصال، یک صفحه یا ورق به وسیله پیچ یا جوش به جان تیر متصل می شود تا یک اتصال صلب ایجاد شود.

اتصالات محوری

اتصالات محوری در سازه های فولادی برای انتقال و مقاومت در مقابل بارهای محوری (نیروهای فشاری یا کششی در امتداد محور عضو) مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع اتصالات معمولاً برای اتصال ستون به ستون یا تیر به تیر در سازه های فولادی مورد استفاده قرار می گیرند. اتصالات محوری مهم ترین وظیفه آن ها را در انتقال نیروهای محوری دارند. در اتصالات محوری، نیروهای فشاری یا کششی که در امتداد محور عضو ایجاد می شوند، به وسیله اتصالات به ستون یا تیر دیگری انتقال داده می شوند.

خرید انواع اتصال دهنده فولادی از آیرونید

آیرونید با افتخار ارائه دهنده انواع اتصال دهنده های فولادی با کیفیت بالا و استانداردهای بین المللی است. اگر به دنبال اتصال دهنده هایی مقاوم و مطمئن برای پروژه های ساختمانی یا صنعتی خود هستید، آیرونید بهترین انتخاب برای شماست. محصولات ما شامل بولت ها، مهره ها و واشرهای فولادی است که به طور خاص برای تحمل بارهای سنگین و شرایط محیطی سخت طراحی شده اند.

کیفیت و ایمنی در محصولات ما اولویت اول است. با استفاده از فناوری های پیشرفته و مواد اولیه با کیفیت، آیرونید تضمین می کند که هر اتصال دهنده فولادی قادر به ارائه عملکرد بهینه و طول عمر بالا باشد. همچنین، تیم متخصص ما آماده است تا با مشاوره و راهنمایی های حرفه ای، شما را در انتخاب بهترین محصولات مطابق با نیازهای پروژه تان یاری کند.

با انتخاب آیرونید، علاوه بر بهره مندی از محصولات با کیفیت، از خدمات سریع و مطمئن نیز برخوردار خواهید شد. ما به شما این اطمینان را می دهیم که هر سفارش در کمترین زمان ممکن و با بهترین قیمت به دست شما خواهد رسید. برای خرید اتصال دهنده های فولادی با کیفیت و تجربه ای بی نظیر، همین امروز با آیرونید تماس بگیرید!