معرفی اتصالات کوپلر و رزوه و مزایای استفاده از آنها

مقدمه

شرکت پویا گستر با بهره گیری  از آخرین متد روز دنیا در رزوه کردن میلگرد ( در محل )  و استفاده از اتصالات مکانیکی با کیفیت ، اتصال قوی ، یکنواختی و پیوستگی سازه بتنی مسلح شده  را تضمین می کند . کوپلر نوعی اتصال مکانیکی می باشد که جایگزین روش وصله پوششی اورلپ است ، در این مقاله به مزایای این روش و انواع  کوپلر و رزوه زنی  و استاندارد ها و مابقی موضوعات مربوطه  اشاره می شود.

جنس کوپلر و مزایای آن

جنس کوپلرهای موجود در شرکت ما عموما از فولاد آلیاژی ck45 از کارخانه یزد می باشد و اغلب برای اتصال میلگرد ( آرماتور) ها مورد استفاده قرار میگیرد و در سایز های گوناگون تولید و عرضه میگردند؛ همچنین کوپلر های شرکت پویاگستر با دستگاه  CNC  تولید و طراحی میگردد.

مزایای فنی - اقتصادی اتصالات مکانیکی رزوه و کوپلر

برخی از مزایای فنی - اقتصادی اتصالات مکانیکی رزوه و کوپلر به شرح زیر میباشد :
- کاهش وزن سازه و تراکم آن ، به جهت وزن نا چیز وسبک کوپلر نسبت به وصله پوششی
- کاهش میلگرد مصرفی و کوتاه شدن طول اتصال مکانیکی و مصرف آرماتور  
- قابل استفاده برای هر طول و قطر با ترکیبی از قطر میلگردها
- بهبود تثبیت بتن و عملکرد میلگرد در بتن ریزی
- سهولت در طراحی و انتخاب گزینه های مختلف طراحی به سبب افزایش نسبت بتن به آرماتور
- قابلیت اطمینان و استحکام بالای وصله مکانیکی و مستقل از بتن
- اتصالی یک پارچه و افزایش مقاومت در برابر نیروهای رانشی - کششی ناشی از زلزله و هم چنین افزایش ظرفیت تحمل نیروهای برشی در ستون ها
- ایجاد تراکم و آرایش منظم آرماتورها درنتیجه ایجاد فضای مناسب برای بتن ریزی مطلوب
- سرعت اجرا و نصب

انواع روش های رزوه زنی

نوع رزوه ها بر اساس نیاز هر صنعت و طبق استانداردهای جهانی متفاوت می باشد و هرکدام کاربرد مخصوص به خود را دارند. بطور کلی چند روش رزوه آرماتور وجود دارد .
رزوه زنی بصورت ( دایرکت ) مستقیم :
که  در آرماتور شیار هایی با زاویه 60  درجه بدون آج برداری  صورت میپذیرد به اصطلاح به آن رزوه کوپلرمیلگرد از نوع مستقیم گویند.
رزوه زنی بصورت ( ریبپلینگ)  معمولی:
در آرماتور شیار هایی با زاویه 75  درجه که  ابتدا آج برداری در آن صورت میگیرد ایجاد می شود که به آن رزوه – کوپلر معمولی گویند .
از حالت های دیگر رزوه زنی ، رزوه مخروطی  و  دیگری  رزوه آپست را می توان اشاره کرد.

انواع کوپلر

کوپلر استاندارد
کوپلر استاندارد – کوپلر راستگرد – مستقیم ، معکوس ،  یکی از کوپلر های پر کاربرد و پر مصرف در سازه های بتنی میباشد که مهم ترین دلیل استفاده از این محصول امکان گردش آرماتور در محل سازه ی بتی میباشد.

کوپلر بغل پیچ
کوپلر پیچی قفل شونده یا کوپلر بغل پیچ نوعی اختصاصی از کوپلرهای تولید شده در شرکت پویا گستر است که این وصله های مکانیکی میتواند پروژه را از بن بست خارج کرده وهمچنین در سازه های بتنی مورد استفاده قرار بگیرند.
کوپلرهای پیچی برای پروژه هایی که در آن از میلگرد های طول کوتاه استفاده شده ، و مواقعی که طول آرماتور حدود 20 سانتی متر باشد مورد استفاده قرار میگیرد.

کوپلر انتهایی
کوپلر انتهایی جایگزین بسیار مناسبی برای خم‌های انتهایی تیر و ستون است و می‌تواند فضا را برای آرماتوربندی و بتن‌ریزی تا ۶۰% باز کند. در این شرایط خم‌های ۹۰ درجه انتهای آرماتورهای ستون‌ها هم بر مشکل اضافه می‌کنند و شرایط آرماتوربندی و بتن‌ریزی را سخت‌تر می‌کنند.

کوپلر با رزوه چپ و راست
زمانی که هیچ یک از آرماتور ها در سازه قابلیت چرخش را نداشته باشند از این نوع کوپلر استفاده میشود . رزوه داخلی این نوع کوپلر ها از یک طرف چپ گرد و از طرف دیگر راست گرد بوده و با چرخاندن کوپلر رزوه های آرماتور با کوپلر گلاویز شده و در ادامه رزوه ها تا آخر درون کوپلر بسته میشوند .

کوپلر جوشی آرماتور
این گونه از کوپلر ها در دو نوع  مختلف تولید میشود که گونه ی اول یک طرف جوش آرماتور و گونه ی دوم کوپلر دو طرف جوش می‌باشد.
این نوع کوپلرها قابلیت جوشکاری مستقیم روی آرماتور را داشته و استقامت لازم را برابر سایر کوپلر های تولید شده توسط شرکت ما دارا میباشد.

کوپلر جوشی سازه
کوپلر جوشی سازه فرصت اتصال آرماتور به سازه را فراهم میکند . جوشکاری این نوع از کوپلر ها لزومی به افزایش دما (پیش گرمایش) ندارد.

کوپلر موقعیت
در مواقعی که دو آرماتور قابلیت به حرکت نداشته باشند و در دو قسمت مجزا در سازه از یکدیگر قرار گرفته باشند از کوپلر موقعیت استفاده میشود. این نوع کوپلر شامل  یک قسمت نر و یک قسمت ماده و یک مهره قفل شونده میباشد که قطعه نر شامل یک رزوه داخلی و یک رزوه خارجی هم راستا (موازی) میباشد . قطعه ماده همچنین شامل رزوه داخلی موازی بوده و مهره ی رابط اتصال دهنده جهت مستحکم نگهداشتن اتصال مورد استفاده قرار میگیرد.

کوپلر تبدیلی
این نوع کوپلر برای زمانی که در سازه تغییر مقطع رخ می دهد مورد استفاده قرار میگیرد به این صورت که این نوع کوپلر با داشتن دو سایز مختلف در در دو طرف کوپلر امکان اتصال برای دو میلگرد (آرماتور) با قطر متفاوت را فراهم می کند.

کوپلر آپست
در روش آپست میلگرد های برش خورده در دستگاه فورج سرد قرار گرفته و محل رزوه بر اثر فشار قطورتر می گردد. در ادامه جهت عملیات رزوه کاری از دستگاه براده بردار استفاده می شود. مزیت این نوع اتصال ، شکست 100% نمونه ها از ناحیه میلگرد می باشد. لازم به توضیح است که در روش رولینگ معمولا محل شکست از ناحیه نزدیک به رزوه اتفاق می افتد.

برخی از الزامات فنی در خصوص اتصالات مکانیکی رزوه و کوپلر

ضوابط آیین نامه های ایران در مورد وصله های مکانیکی
در آیین نامه بتن ایران (آبا) و مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ، به عنوان آیین نامه های مرجع در طراحی و اجرای سازه های بتن مسلح مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به محدودیت های موجود برای وصله پوششی مخصوصا در قطرهای بالاتر میلگرد ، مطابق آیین نامه آبا استفاده از وصله های مکانیکی با رعایت محدودیت های بند 18 در همه بخش های سازه بتنی امکان پذیر است .
مطابق بند 18_4_1_7 آیین نامه آبا وصله مکانیکی میلگرد ها باید باید در کشش و فشار دارای مقاومت حداقل برابر  25/1Ab fY  باشد.
تنها ضابطه موجود در سازه ها با شکل پذیری زیاد در وصله های مکانیکی این است که وصله میلگردها در هر سفره بصورت یک  درمیان و با 60 سانتی متر فاصله ایجاد شود .

ضوابط آیین نامه های بین المللی در مورد وصله های مکانیکی
آیین نامه  ACI318  استفاده از وصله های مکانیکی را با رعایت محدودیت های بند 12_14_3_2  در همه بخش های سازه بتن آرمه امکان پذیر می داند.
مطابق بند 12_14_3_2 آیین نامه ACI318 وصله مکانیکی میلگردها باید در کشش  و فشار دارای مقاومت حداقل برابر 5/1Ab fY  باشد.
آیین نامه ACI318 در سازه های ویژه  وصله مکانیکی را به دو دسته نوع 1 و نوع 2 تقسیم می کنند .
وصله های مکانیکی نوع 1 فقط ضوابط بند 12_14_3_2  را برآورده می کنند ، اما وصله های  مکانیکی نوع 2 علاوه بر برآورده ساختن ضوابط بند مذکور حداقل مقاومت معادل مقاومت کششی میلگرد را تامین می کنند .
استفاده از وصله های نوع 1 در نواحی مستعد تشکیل مفصل پلاستیک ( به فاصله دو برابر ارتفاع  مقطع از ابتدای تیر و ستون ) ممنوع می باشد ؛ اما استفاده از وصله های مکانیکی نوع 2 در همه جای سازه امکان پذیر است .
بر اساس آیین نامه ACI318 استفاده از وصله های مکانیکی ( به خصوص  وصله های مکانیکی نوع 2 ) اصلی ترین روش وصله آرماتور ها در موارد  ویژه نظیر نواحی اتصال شکست پذیر در سازه های قاب خمشی ویژه پیش ساخته است .
ضوابط نامه آیین CSA A23 در مورد وصله های مکانیکی عینا مشابه آیین نامه ACI می باشد با این تفاوت که در آیین نامه مقاومت حداقل وصله مکانیکی 2/1 استحکام تسلیم اسمی و 1/1 استحکام نهایی میلگرد ذکر شده است .