پویا گستر  -> فورجینگ >

فورجینگ میلگرد | جوش سر به سر میلگرد | فیلم + عکس

فورجینگ میلگرد یا جوش سربه سر میلگرد فشاری گازی (Gas pressure welding of rebar) از اعمال همزمان حرارت و فشار، بدون افزودن ماده اضافی حاصل می شود. مکانیزم تشکیل جوش فورجینگ به این صورت است که در اثر ترکیب حرارت و فشار، ساختار کریستالی و مولکولی سطح اتصال دچار نوسان شده و دو سر میلگرد به حالت خمیری تبدیل می شوند. سپس با اعمال فشار، این دو قطعه به هم فشرده و به اصطلاح فورج می شوند. پس از سرد شدن، تبلور مجدد رخ می دهد و یک اتصال یکپارچه و مقاوم شکل می گیرد.
اتصال با جوشکاری فورجینگ میلگرد برخلاف سایر اتصالات مکانیکی مانند اورلپ، انعطاف پذیری و جذب انرژی بهتری دارد. به همین دلیل، این روش در کشورهایی مانند ژاپن که زلزله خیز هستند، برای مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله بسیار مورد توجه قرار گرفته است. علاوه بر این، حذف روش اورلپ و جایگزینی آن با جوش فورجینگ میلگرد باعث کاهش وزن سازه، بهبود پوشش بتن (کاور) و کاهش هزینه های ساخت و ساز می شود.

فورجینگ سر به سر میلگرد

فورجینگ سر به سر میلگرد قدمتی نزدیک به ۷ دهه در کشور ژاپن دارد و همچنان پرکاربردترین اتصال در صنعت ساختمان سازی این کشور به شمار می رود. براساس یک پژوهش انجام شده در سال های ۱۹۹۵ تا ۲۰۱۶، جوش سر به سر میلگرد حدود ۷۰ درصد از پروژه های صنعت ساختمان سازی ژاپن را شامل می شود. برخلاف تصور رایج، در فرآیند جوش سر به سر میلگرد با روش فشاری گازی، دمای فلز پایه به حد ذوب نمی رسد و هیچ گونه تغییرات شیمیایی در مواد تشکیل دهنده آن (کربن) ایجاد نمی شود. همچنین، تردی یا شکنندگی در این اتصال رخ نمی دهد و تست های خمش استاندارد برای این روش این موضوع را تأیید می کنند.
روش جوش فورجینگ میلگرد، امکان جوشکاری انواع مختلف میلگردها مانند S400، S420، S490 و S500 را فراهم می آورد و به دلیل ویژگی های خاص این روش، به عنوان یکی از بهترین و مطمئن ترین اتصالات در ساخت سازه های بتنی و مقاوم سازی آنها در برابر نیروهای مختلف شناخته می شود.
لیست عناوین
فورجینگ میلگرد چیست ؟
فورجینگ (Gas pressure welding of rebar)
نحوه عملکرد جوش سر به سر میلگرد
برخی ویژگی های متمایز گروه اجرای فورجینگ شرکت پویا گستر
اجرای پروژه فورجینگ
مزایای اقتصادی فورجینگ
مزایا فنی جوشکاری فورجینگ میلگرد
تاریخچه تکنولوژی فرآیند جوش سر به سر
پیشینه های موجود جوش سر به سر میلگرد (فورجینگ)
تاریخچه ورود فورجینگ به ایران
برخی از مزیت های جوش سر به سر میلگرد فورجینگ
فاصله فورجینگ
استاندارد 22486 جوشکاری فورجینگ سربه سر میلگرد
محدودیت ها ، معایب و نکات مهم فورجینگ میلگرد
سوالات کوتاه
جمع بندی

فورجینگ میلگرد چیست ؟

فورجینگ میلگرد یکی از روش‌های نوین در جوشکاری است که به عنوان زیرشاخه‌ای از فرآیند جوشکاری گاز اکسی استیلن (Gas Pressure Welding) شناخته می‌شود. این تکنیک در صنعت ساخت و ساز، به ویژه برای جوشکاری اتصالات میلگردهای فولادی، لوله‌ها و ریل‌ها استفاده می‌شود. در این روش، به جای تکنیک سنتی اورلپ (Overlap)، دو سر میلگرد با اعمال حرارت در دمای ۱۲۰۰ تا ۱۲۵۰ درجه سانتی‌گراد و همزمان با فشار هیدرولیکی به یکدیگر متصل می‌شوند. نتیجه این فرآیند، اتصال محکم و یکپارچه میلگردها است که از تردی یا شکنندگی جلوگیری کرده و مقاومت و استحکام سازه‌های بتنی را افزایش می‌دهد. این روش به دلیل ضریب ایمنی بالا و کاهش هزینه‌ها، جایگاه ویژه‌ای در پروژه‌های بزرگ و حساس به دست آورده است.
کشورهای پیشرفته مانند آلمان، روسیه و ژاپن سرمایه‌گذاری زیادی در تحقیق و توسعه این روش انجام داده‌اند. ژاپن با بهره‌گیری گسترده از مزایای جوش فورجینگ، تمامی اتصالات خود را بر این اساس تنظیم کرده و انجمن جوشکاری فورجینگ را تأسیس نموده است. در ایران نیز این روش مورد تأیید مرکز تحقیقات مسکن و ساختمان و سازمان نظام مهندسی قرار گرفته و دستورالعمل‌های آن بر اساس استانداردهای بین‌المللی تدوین شده است. با توجه به رشد صنعت ساخت و ساز و نیاز به مقاوم‌سازی سازه‌ها، فورجینگ میلگرد به عنوان یکی از مؤثرترین روش‌ها در بهبود کیفیت و ایمنی پروژه‌ها شناخته می‌شود.

فورجینگ میلگرد

فورجینگ (Gas pressure welding of rebar)

دو بخش انتهایی میلگرد ها تحت فشار و حرارت حاصل از سوختن گاز اکسیژن و استیلن، تا دمای ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد به حالت خمیری در می آیند. سپس با اعمال فشار از طریق دستگاه پرس، این دو میلگرد به یکدیگر متصل شده و به اصطلاح فورج می شوند. این فرآیند با استفاده از دستگاه جوشکاری و توسط یک فرد متخصص انجام می شود و از جمله مهم ترین کاربرد های آن، اتصال میلگرد ها در سازه های بتنی است.
جوش فورجینگ با ایجاد اتصالی محکم و یکپارچه میان میلگرد ها، نقش مؤثری در افزایش استحکام سازه های بتنی دارد. این روش به دلیل دقت بالا و جلوگیری از شکنندگی یا ضعف در محل اتصال، به عنوان یکی از استاندارد های اجرایی مهم در پروژه های ساختمانی مورد توجه قرار گرفته است

فورجینگ

نحوه عملکرد جوش سر به سر میلگرد

در روش جوش سر به سر میلگرد، وصله پوششی یا اورلپ در سازه های بتنی حذف می شود. این روش در مقایسه با دیگر روش های اتصال مکانیکی، کاملا متفاوت است. اتم های موجود در میلگرد با استفاده از حرارت به حرکت در می آیند و باعث اتصال دو سر میلگرد ها به یکدیگر می شوند.
در این فرآیند، حرارت بالای ایجاد شده از سوختن گاز اکسیژن و استیلن (حدود ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد)، موجب پیوند بین دو سر میلگرد ها می شود. اتم ها در محل اتصال، تحت تاثیر حرارت و فشار بالا، بدون ایجاد تغییر شیمیایی با یکدیگر آمیخته شده و امتزاج صورت می گیرد. نتیجه این فرآیند، ایجاد یک فلز یکپارچه و مقاوم در محل اتصال است که از استحکام و دوام بالایی برخوردار می باشد.

نحوه عملکرد جوش سر به سر میلگرد

جوش سر به سر میلگرد

برخی ویژگی های متمایز گروه اجرای فورجینگ شرکت پویا گستر

1. استفاده از تجهیزات استاندارد ساخت کشور ژاپن برای اجرای جوش سر به سر میلگرد فورجینگ:
اتصال جوش سر به سر میلگرد (فورجینگ) به عنوان جایگزینی برای روش اورلپ در اسکلت های بتنی، نقش حیاتی در انتقال نیرو های کششی دارد و استفاده از تجهیزات استاندارد و با کیفیت برای اجرای این روش ضروری است. آئین نامه ها و دستورالعمل های مرتبط نیز بر استاندارد بودن تجهیزات تأکید دارند. شرکت پویا گستر با همکاری شرکت های ژاپنی تولیدکننده تجهیزات فورجینگ و اخذ نمایندگی های معتبر، تجهیزات ساخت ژاپن را وارد نموده و علاوه بر ارائه به سایر گروه های اجرایی، در پروژه های ساختمانی خود از این تجهیزات استاندارد برای اجرای جوش فورجینگ میلگرد استفاده می کند تا کیفیت و ایمنی سازه ها تضمین گردد.

گروه اجرای فورجینگ شرکت پویا گستر
 

2. بکارگیری نیروهای آموزش دیده و دارای مدرک معتبر :
با توجه به اهمیت و حساسیت اتصال سر به سر میلگرد (فورجینگ)، این عملیات باید حتما توسط نیرو های زبده و فنی که در دوره های معتبر آموزش دیده اند، انجام شود. متأسفانه در برخی موارد مشاهده شده که اکیپ های اجرایی این اتصال را به اتباع غیر مجاز واگذار می کنند، که این امر علاوه بر غیر قانونی بودن، اجرای اتصال را با ریسک جدی مواجه کرده و مسئولیت سنگینی را بر عهده کارفرما می گذارد. شرکت پویا گستر با همکاری سازمان فنی و حرفه ای کشور، اقدام به برگزاری دوره های آموزشی فورجینگ و صدور گواهینامه های معتبر نموده و از جوشکاران آموزش دیده و متخصص برای اجرای پروژه های عمرانی استفاده می کند تا کیفیت و ایمنی پروژه ها تضمین شود.
3- نظارت و پایش مستمر اکیپ های اجرایی در پروژه های عمرانی :
شرکت پویا گستر با تکیه بر عوامل متخصص خود، به صورت روزانه و مستمر از پروژه های اجرایی بازدید می کند و با نمونه گیری و انجام تست های مخرب و غیر مخرب، کیفیت اتصالات فورجینگ را کنترل می نماید. این شرکت همچنین تحت نظر آزمایشگاه های معتبر، با بهره گیری از تجهیزات تست خمش و انجام آزمایش های دقیق، کیفیت جوش های انجام شده توسط سایر اکیپ های اجرایی را ارزیابی کرده و اطمینان از رعایت استانداردها در پروژه ها را تضمین می کند.
4. امکان انجام تست های غیر مخرب استاندارد بر روی اتصالات :

شرکت پویا گستر با بهره گیری از تجهیزات پیشرفته، امکان انجام تست غیر مخرب اولتراسونیک بر روی جوش های انجام شده در محل پروژه را فراهم کرده است. این روش، با دقت بالا، کیفیت و سلامت اتصالات فورجینگ را ارزیابی می کند و نقش مهمی در تضمین استاندارد بودن جوش ها در سازه های اجرایی ایفا می نماید.

5. کنترل و کالیبره کردن تجهیزات به صورت دوره ای تحت نظر آزمایشگاه های مجاز :

از آنجا که کالیبره بودن و صحت عملکرد تجهیزات فورجینگ از اهمیت بالایی برخوردار است، شرکت پویا گستر به صورت دوره‌ای تجهیزات مورد استفاده برای اتصال سر به سر (فورجینگ) را تحت تست کالیبراسیون و بررسی دقیق قرار می‌دهد. این آزمایشات تحت نظارت آزمایشگاه‌های معتبر انجام می‌شود و گواهی‌های کالیبراسیون معتبر به کارفرما ارائه می‌گردد تا از دقت و کیفیت بالای عملیات اطمینان حاصل شود.

6. ارائه تجهیزات جایگزین در صورت نیاز :

با توجه به اهمیت زمان بندی اجرایی در پروژه های عمرانی و احتمال بروز مشکلات و خرابی تجهیزات فورجینگ، شرکت پویا گستر با دارا بودن تجهیزات پشتیبانی (بکاپ)، قادر است تا در صورت بروز هرگونه اختلال در تجهیزات، بدون وقفه و با کمترین تأخیر، عملیات اجرایی پروژه ها را ادامه دهد. این اقدام موجب بهبود کارایی و جلوگیری از وقفه در پروژه های اجرایی می‌شود و کمک می‌کند تا پروژه ها طبق برنامه زمان بندی به پیش روند.

7. شرکت مرجع در ارایه تجهیزات ، آموزش و نظارت بر اکیپ های فورجینگ :
شرکت پویا گستر با توجه به سابقه طولانی خود در زمینه جوش سر به سر میلگرد (فورجینگ) و ارتباط مستمر با شرکت ها و موسسات معتبر ژاپنی در زمینه این نوع اتصالات، به عنوان یک شرکت مرجع در ارائه این فناوری شناخته می شود. این شرکت علاوه بر تأمین تجهیزات و خدمات پس از فروش، به آموزش متقاضیان و نظارت دقیق بر اکیپ های اجرایی پرداخته و کیفیت بالای اجرای پروژه ها را تضمین می کند. همچنین، پژوهش ها و مقالات متعددی در خصوص جوش سر به سر میلگرد (فورجینگ) توسط این شرکت انجام شده است که به ارتقاء دانش فنی و توسعه این روش در صنعت ساختمان سازی کمک می کند.

اجرای پروژه فورجینگ

شرکت پویا گستر با بیش از یک دهه سابقه تخصصی در زمینه اتصالات میلگرد (فورجینگ – کوپلر)، پروژه های متعددی را در حوزه های بلندمرتبه سازی، انبوه سازی، راهسازی و پل سازی در سراسر ایران به انجام رسانده است. این شرکت با بهره گیری از تیم های آموزش دیده ایرانی (و نه اتباع کشورهای دیگر)، سرعت عمل در اجرا، کیفیت بالا، تعهد به زمانبندی دقیق، و انجام تست و بازرسی روزانه از پروژه ها را تضمین می کند. پشتیبانی سریع و جایگزینی تجهیزات در صورت نیاز و استفاده از تجهیزات استاندارد از ویژگی های بارز شرکت پویا گستر به شمار می آید. علاوه بر این، شرکت پویا گستر با همکاری مراکز پژوهشی دانشگاهی و آزمایشگاه های معتبر، پژوهش های گسترده ای در زمینه اتصال سر به سر فورجینگ انجام داده است که نتایج برخی از این تحقیقات برای محققین، پژوهشگران و علاقه مندان به صنعت ساختمان قابل ارائه و استفاده می باشد.

اجرای پروژه فورجینگ

 

مزایای اقتصادی فورجینگ

قیمت تمام شده یکی از فاکتورهای تاثیرگذار در هر پروژه ساختمانی است. استفاده از جوش فورجینگ میلگرد می تواند مزایای اقتصادی زیادی را به همراه داشته باشد. این روش باعث کاهش هزینه های اضافی، حذف وصله پوششی (اورلپ) و صرفه جویی در مصرف مواد می شود. همچنین، سرعت بالای اجرای این روش و کاهش زمان ساخت پروژه موجب کاهش هزینه های نیروی انسانی و دیگر هزینه های جانبی می گردد. در ادامه به بررسی دقیق تر مزایای اقتصادی جوشکاری فورجینگ خواهیم پرداخت.
حذف اورلپ میلگرد

جوش فورجینگ با حذف اورلپ یا وصله پوششی موجب صرفه جویی قابل توجهی در میلگرد مصرفی و هزینه های ساخت و ساز می گردد. استفاده از روش های سنتی اورلپ باعث هدر رفت سالانه صدها هزار تن میلگرد می شود، چرا که اورلپ وزن زیادی دارد و بخش زیادی از میلگرد مصرفی به صورت اضافی و بدون استفاده باقی می ماند. با اجرای روش جوش سر به سر میلگرد، می توان صرفه جویی قابل توجهی (تا ۳۰ درصد) در مصرف میلگرد داشت. این کاهش مصرف میلگرد به دلیل حذف اورلپ و کاهش پرتی، هزینه های ساخت و ساز را به طور چشمگیری کاهش می دهد.

حذف اورلپ میلگرد
 

حذف پرتی شاخه های میلگرد

با بکارگیری جوش سر به سر فورجینگ، می توان شاخه های ۱۲ متری میلگرد را به طول دلخواه برش داده و به یکدیگر متصل نمود. این روش باعث حذف پرتی میلگرد می گردد که در استفاده از روش اورلپ غیرقابل اجتناب است. به این ترتیب، با استفاده از جوش فورجینگ، هدررفت مواد به حداقل می رسد و از نظر اقتصادی و اجرایی بهینه سازی قابل توجهی صورت می گیرد.

بکارگیری پرتی میلگرد

با فناوری جوش سر به سر فورجینگ، می توان تکه های مختلف میلگرد را به یکدیگر متصل کرده و مجدداً از آنها استفاده نمود. این روش امکان بهره برداری مجدد از میلگرد های برش خورده را فراهم می کند و موجب کاهش هدررفت مواد و صرفه جویی در مصرف میلگرد می گردد. همچنین این فرآیند باعث ایجاد اتصالاتی مستحکم و یکپارچه می شود که در سازه های بتنی کیفیت و استحکام را افزایش می دهد.

کاهش مصرف بتن

استفاده از جوش سر به سر فورجینگ باعث می شود محدودیت ۳ درصد آرماتور در مقاطع بتنی به نزدیک ۶ درصد افزایش یابد، که در نتیجه ابعاد مقاطع بتنی در طراحی و اجرا کاهش می یابد. این کاهش ابعاد منجر به مصرف کمتر بتن در سازه شده و علاوه بر صرفه جویی در هزینه ها، موجب بهینه سازی استفاده از مواد در ساخت و ساز می گردد. این مزیت اقتصادی و فنی باعث می شود پروژه های ساختمانی از نظر مالی و اجرایی کارآمدتر شوند.
 

کاهش مصرف بتن
 

تامین فضای معماری بهتر
کاهش مقاطع بتنی ستون ها منجر به تأمین فضای بیشتر و مناسب تری در ساختمان می شود که این امر به طور مستقیم به افزایش کاربری مفید فضا کمک می کند. این فضای اضافی می تواند برای استفاده بهینه از واحدهای مسکونی یا تجاری به کار رود و در نهایت سودآوری قابل توجهی برای سازندگان به همراه خواهد داشت. این مزیت علاوه بر کاهش هزینه های ساخت و ساز، به افزایش ارزش پروژه و جذابیت آن برای خریداران کمک می کند.

تامین ساده تر پارکینگ در طبقات منفی

به علت کاهش مقاطع بتنی و افزایش فضاهای میان دو ستون، تأمین پارکینگ ها برای سازندگان راحت تر قابل انجام می باشد. این امر علاوه بر تسهیل فرآیند طراحی، از حذف ناخواسته پارکینگ ها که ممکن است به دلیل محدودیت فضا در برخی پروژه ها اتفاق بیفتد، جلوگیری می کند. به این ترتیب، با ایجاد فضای بیشتر، امکان گنجاندن پارکینگ در پروژه ها به راحتی فراهم می شود و ارزش افزوده بیشتری برای سازندگان ایجاد می گردد.

حذف روان کننده

در سازه های بلندمرتبه به دلیل تراکم بالای میلگرد در مقاطع بتنی، استفاده از روان کننده ها اغلب غیرقابل اجتناب می باشد که این امر هزینه های اضافی را به پروژه تحمیل می کند. اما استفاده از جوش سر به سر فشاری – گازی فورجینگ موجب کاهش تراکم میلگردها و حذف نیاز به روان کننده ها می شود. این فرآیند نه تنها هزینه های مرتبط با استفاده از روان کننده ها را کاهش می دهد، بلکه به بهینه سازی مصرف مواد و کاهش هزینه های ساخت و ساز نیز کمک می کند.

مزایا فنی جوشکاری فورجینگ میلگرد

علاوه بر مزیت های اقتصادی استفاده از جوش سر به سر میلگرد با روش فشاری گازی (فورجینگ)، در زمینه فنی نیز این روش مزایای بسیاری به همراه دارد. از جمله این مزایا می توان به سبک تر شدن سازه، افزایش مقاومت در برابر زلزله، بهبود استحکام اتصالات و کاهش احتمال شکستگی در نقاط اتصال اشاره کرد. این ویژگی ها باعث می شوند که سازه ها به طور کلی مقاوم تر، ایمن تر و پایدارتر شوند. در ادامه، به طور دقیق تر به بررسی مزایای فورجینگ در بخش فنی خواهیم پرداخت.

یکپارچه شدن میلگرد ها
استفاده از جوش سر به سر میلگرد با حذف اورلپ باعث یکپارچه شدن میلگرد در مقاطع بتنی می گردد. این یکپارچگی موجب می شود که میلگرد به طور کامل به وظیفه خود در انتقال نیرو عمل کند، حتی در شرایطی که بتن به هر دلیلی در محل اتصال حضور نداشته باشد. این ویژگی باعث افزایش پایداری و استحکام سازه می شود و خطرات ناشی از ضعف در اتصالات را به حداقل می رساند.

یکپارچه شدن میلگرد ها

سبک تر شدن سازه
استفاده از جوش سر به سر فورجینگ منجر به حذف اورلپ و کاهش ابعاد مقاطع بتنی می گردد. این امر، که شامل حذف اورلپ و کاهش مصرف بتن است، باعث کاهش وزن قابل توجه سازه می شود. کاهش وزن سازه نه تنها به بهینه سازی مصرف مصالح کمک می کند، بلکه باعث کاهش فشارهای اضافی به ساختار و افزایش کارایی و مقاومت کلی سازه در برابر نیروهای مختلف مانند زلزله می گردد.
عدم تغییر در فرکانس های طبیعی سازه
استفاده از وصله پوششی یا اورلپ، به خصوص در صورتی که به درستی اجرا نشود، باعث افزایش ضریب سفتی (فنریت) سازه می گردد و این افزایش ضریب سفتی می تواند فرکانس های طبیعی سازه را تغییر دهد. این تغییرات در فرکانس های طبیعی می تواند سازه را در برابر بارهای رفت و برگشتی، مانند زلزله، آسیب پذیر کند. اما با جایگزینی وصله پوششی با جوش سر به سر فورجینگ، تغییرات در فرکانس های طبیعی سازه ایجاد نمی شود و این امر منجر به حفظ رفتار دینامیکی سازه و در نتیجه افزایش ایمنی آن در برابر زلزله می گردد.
بتن ریزی بهتر

با استفاده از جوش سر به سر فشاری گازی (فورجینگ)، تراکم میلگرد در مقاطع بتنی به طور چشمگیری کاهش می یابد. این کاهش تراکم موجب پوشش دهی (کاور) بهتر بتن و اجرای مناسب تر اسکلت سازه بتنی می شود. در نتیجه، بتن به طور یکنواخت و کامل در اطراف میلگردها قرار می گیرد که این امر باعث بهبود استحکام و دوام سازه می گردد. همچنین، کاهش تراکم میلگردها باعث صرفه جویی در استفاده از مصالح و بهینه سازی فرآیند ساخت و ساز می شود.

حذف روان کننده و عدم کاهش کیفیت بتن
بکارگیری جوش سر به سر میلگرد فورجینگ باعث کاهش تراکم میلگردها و حذف نیاز به روان کننده ها می گردد. روان کننده ها و سایر افزودنی های بتن عمدتاً موجب تغییرات و کاهش کیفیت بتن می شوند، زیرا ممکن است خواص مکانیکی و دوام بتن را تحت تأثیر قرار دهند. با حذف روان کننده ها در فرآیند فورجینگ، بتن به صورت طبیعی و بدون نیاز به افزودنی های اضافی شکل می گیرد که منجر به بهبود کیفیت و استحکام سازه می شود.

جذب انرژی، انعطاف پذیری سازه و مقاوم سازی
با استفاده از جوش سر به سر فورجینگ و حذف اورلپ، انعطاف پذیری سازه افزایش یافته و جذب انرژی ناشی از زلزله بالا می رود. این ویژگی به خصوص در سازه های بلندمرتبه با شکل پذیری ویژه بسیار حائز اهمیت است. اجرای روش جوش سر به سر میلگرد منجر به کاهش مصرف میلگرد و در نتیجه کاهش وزن اصلی سازه می شود، که این امر موجب کاهش نیروهای ثقلی جانبی وارد بر سازه می گردد و در نهایت مقاومت آن در برابر زلزله افزایش می یابد. همچنین، به دلیل افزایش سطح مقطع میلگرد در محل اتصال، نیروها به طور یکنواخت در این نقاط نگهداری می شوند و خواص فیزیکی میلگرد در محل اتصال مشابه با آلیاژ میلگرد پایه است. این ویژگی ها باعث افزایش استحکام مکانیکی میلگرد در نقطه اتصال نسبت به سایر نقاط در طول میلگرد می شود، که موجب بهبود عملکرد سازه در برابر بارهای دینامیکی مانند زلزله می گردد.
امکان اتصال ریشه های انتظار کوتاه

با استفاده از جوش سر به سر فورجینگ، امکان اتصال ریشه های کوتاهی که امکان استفاده از اورلپ در آنها وجود ندارد، فراهم می شود. این ویژگی به ویژه در مواقعی که خطای انسانی یا بریده شدن میلگردهای انتظار اتفاق می افتد، یک راه حل کم هزینه و مؤثر به شمار می آید. به این ترتیب، می توان از بروز مشکلات ناشی از این نوع خطاها جلوگیری کرد و فرآیند ساخت را تسهیل نمود، بدون اینکه نیازی به اصلاحات پرهزینه یا زمان بر باشد.

اجرای بهتر

با اجرای جوش سر به سر میلگرد، به دلیل کاهش حجم اضافی میلگردها در نقاط اتصال و کاهش اشتباهات انسانی در زمان اتصال، امکان ویبره بهتر بتن فراهم می شود. این امر که یکی از مشکلات مهم در ساخت سازه های بتنی به شمار می آید، موجب افزایش درگیری بتن با میلگردها می گردد. در نتیجه، پیوستگی بین بتن و میلگرد بهبود یافته و خواص فیزیکی و مکانیکی بتن مسلح شده با میلگرد بهینه سازی می شود. این بهبود خواص باعث افزایش استحکام، دوام و عملکرد کلی سازه بتنی خواهد شد.

تاریخچه تکنولوژی فرآیند جوش سر به سر

جوش سر به سر از سال ۱۹۵۳ (۱۳۳۲ شمسی) در ژاپن مورد استفاده قرار گرفته است و از سال ۱۳۸۸ وارد ایران شد. این تکنیک ابتدا در صنعت راه‌آهن و سپس در اتصال میلگردها در صنایع عمرانی و ساخت و ساز به منظور افزایش استحکام سازه‌ها و حفظ جان و سرمایه افراد مورد استفاده قرار گرفت. جوش سر به سر میلگرد (فورجینگ) به عنوان اصلی‌ترین روش اتصال میلگرد در ژاپن شناخته می‌شود.
لازم به ذکر است که این تکنولوژی از سال ۱۳۵۱ خورشیدی در خط آهن سراسری ایران و اخیراً در بخشی از خط مترو نیز به کار گرفته شده است. در حال حاضر بیش از ۲۰۰ شرکت در ژاپن به طور حرفه‌ای با این تکنولوژی فعالیت می‌کنند. با رشد سازه‌های بلندمرتبه در شهرهای بزرگ ژاپن و توجه ویژه به مقاوم‌سازی آنها در برابر زلزله، روش جوشکاری وارد صنعت ساختمان شده و پروژه‌های مهم و معتبر مانند نیروگاه‌های اتمی، سدها، برج‌های بلندمرتبه و سایر پروژه‌های حساس در رزومه این شرکت‌ها قرار دارد.

پیشینه تکنولوژی فرآیند جوش سر به سر

پیشینه های موجود جوش سر به سر میلگرد (فورجینگ)

با توجه به اطلاعات موجود در منابع، جوش سر به سر میلگرد در دهه ۱۹۳۰ میلادی در کانادا به عنوان یکی از زیرشاخه‌های فرآیند جوشکاری گاز اکسی استیلن و با نام Pressure Welding Gas (مخفف GPW) گسترش یافت. این روش ابتدا در زمینه جوشکاری ریل‌ها و لوله‌ها مورد استفاده قرار گرفت و پس از پیشرفت آن در جوشکاری میلگردهای ساختمانی، به طور گسترده‌تری به کار گرفته شد.
همچنین در ایالات متحده آمریکا، برای اولین بار در سال ۱۹۳۹ میلادی (۱۳۱۸ شمسی)، روش جوشکاری فورجینگ برای اتصالات ریل آهن در شهر آدامز (ADAMS) مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن، در سال ۱۹۴۰ میلادی (۱۳۱۹ شمسی)، ژاپن تحقیقات خود را در خصوص اتصالات ریل‌های آهن به روش جوش سر به سر (فورجینگ) و همچنین اتصالات میلگرد با جوشکاری فشاری گازی آغاز کرد. آزمایشات مختلف و تلاش‌های مستمر مهندسین ژاپنی در زمینه پژوهش اتصالات میلگرد به روش جوش سر به سر (فورجینگ) گسترش یافت و موجب شکل‌گیری این روش در کشور ژاپن شد. به گونه‌ای که این کشور عنوان مهد جوش سر به سر میلگرد (فورجینگ) را به خود اختصاص داد و به سرزمین سازه‌های مقاوم و اتصالات پایدار با پیشرفته‌ترین روش‌های اتصال تبدیل گردید.

پیشینه های موجود جوش سر به سر میلگرد

در اکتبر سال ۱۹۵۲ میلادی (۱۳۳۱ مهر)، ژاپن برای اولین بار بر روی سازه‌های بتنی در منطقه شیبوییا (Shibuya)، جوش سر به سر میلگرد با روش فشاری گازی (فورجینگ) را مورد استفاده و بررسی قرار داد. بر اساس شواهد موجود، اتصالات به‌صورت فورجینگ نتایج رضایت‌بخشی به همراه داشت که موجب شد از سال ۱۹۵۳ این فناوری نوین و قابل اعتماد در ساختمان‌های بلندمرتبه با آرماتورهای در سایزهای مختلف D25 تا D19 در ژاپن شروع و گسترش یابد. پس از گذشت تقریبا ۷۰ سال از آغاز استفاده از جوشکاری میلگرد با روش فشار گاز یا همان فورجینگ، هم‌اکنون حدود ۸۰٪ از اتصالات ساختمانی ژاپن به‌منظور دستیابی به اتصالی ایمن و مطمئن با این روش اجرا می‌شود.

تاریخچه ورود فورجینگ به ایران

در سال ۱۳۸۸ دستگاه جوش سر به سر میلگرد (فورجینگ) وارد ایران شد و این تکنولوژی پس از بررسی های دقیق توسط کارشناسان مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ایران، تاییدیه فنی دریافت نمود. پس از گذشت تقریبا ۷۰ سال از آغاز استفاده از روش جوشکاری میلگرد با فشار گاز (فورجینگ)، هم اکنون حدود ۸۰٪ از اتصالات ساختمانی در ژاپن به منظور دستیابی به اتصالی ایمن و مطمئن با این روش اجرا می شود. بر همین اساس، پس از بررسی شواهد و دریافت تاییدیه فنی، در سال ۱۳۸۹ فورجینگ به طور تخصصی در گروه صنعتی پویا گستر برای اتصالات ساختمانی پروژه ها مورد استفاده قرار گرفت. هم اکنون، با توجه به رونق و گسترش این فناوری که هم راستا با توسعه روزافزون صنعت عمران است، شرکت پویا گستر به عنوان نماینده انحصاری ژاپن در خاورمیانه، تجهیزات و ادوات دستگاه فورجینگ از جمله پمپ هیدرولیک، لوله اختلاط، مشعل، گیره نگهدارنده، اره برش و سایر ادوات جانبی را برای ارائه به کاربران فراهم می کند.
پمپ هیدرولیک: این پمپ فشار لازم برای محور طولی میلگرد جهت انجام جوش سر به سر میلگرد را تولید می کند.
گیره نگهدارنده: در فرآیند جوشکاری، از گیره هایی که شامل فک ثابت و متحرک هستند استفاده می شود. دو سر میلگردها در گیره بسته شده و به انتهای فک متحرک آن جک هیدرولیک متصل می شود تا نیرو به دو سر میلگرد وارد گردد.
اره برش سرد: برای اطمینان از برش صحیح و صاف دو سر میلگردها به طور عمود، از اره ای استفاده می شود که توانایی برش دقیق و عاری از آلودگی را دارد.
لوله اختلاط: وظیفه این بخش از دستگاه، اختلاط گازهای اکسیژن و استیلن و تنظیم شعله به کمک شیر تنظیم موجود روی آن می باشد.
مشعل: گازهای مخلوط اکسیژن و استیلن در این نازل ها شعله ور می شوند. این مشعل ها به گونه ای طراحی شده اند که شعله به طور یکنواخت تمام نقطه اتصال دو میلگرد را احاطه می کند.
با گذشت زمان و استفاده گسترده از جوش سر به سر میلگرد (فورجینگ) در کشورهای پیشرفته ای همچون ژاپن، این فناوری در حال گسترش و پذیرش در پروژه های ساختمانی کشورمان نیز قرار گرفته است.

برخی از مزیت های جوش سر به سر میلگرد فورجینگ

تا 30% صرفه جویی در مصرف میلگرد با حذف وصله پوششی اورلپ

صرفه جویی در مصرف میلگرد

جلوگیری از هزینه‌های اضافی مانند حمل و نقل، به دلیل کاهش مصرف میلگرد

کاهش مصرف میلگرد

کاهش تعداد نیروی انسانی مورد نیاز برای اجرای این نوع اتصال آرماتور

اتصال آرماتور

اتصال میلگردهای غیرقابل مصرف به یکدیگر (پرت ها) و استفاده مجدد از آنها

اتصال میلگردهای غیرقابل مصرف به همدیگر

کاهش مصرف اصلی سازه و متناسب با آن، کاهش نیروهای جانبی و در نتیجه بالا رفتن مقاومت سازه در مقابل زلزله
کاهش خطاهای انسانی که بعضاً دیده شده:
الف) کم کاری آرماتوربند در محاسبه میزان اورلپ
ب) اشتباه محاسبتی آرماتوربند در محاسبه سقف و درنتیجه کوتاه شدن ریشه تراز بعد آن
پ) اضافه کردن یک طبقه دیگر به سازه

کاهش مصرف اصلی سازه

افزایش چشم گیر درگیری بتن با آرماتور، باتوجه به کم شدن حجم اضافی میلگردها در نقاط اتصال

درگیری بتن با آرماتور

افزایش مقاومت نقطهٔ اتصال به‌ گونه ای که مقاومت نقطهٔ موردنظر به دلیل افزایش سطح میلگرد، بیشتر از سایر نقاط در طول میلگرد باشد.

افزایش مقاومت نقطهٔ اتصال

فاصله فورجینگ

فاصله فورجینگ به میزان فشاری اشاره دارد که برای جوش سر به سر میلگردها نیاز است. این فرآیند تحت فشار و دمای بالا انجام می‌شود تا اتصال محکمی بین دو قطعه ایجاد گردد. در فورجینگ، میلگردها به هم نزدیک شده و بدون افزودن مواد جوش، به هم متصل می‌شوند. تنظیم دقیق فاصله و فشار ضروری است تا از ایجاد اتصالات ضعیف جلوگیری شده و اتصال نهایی مقاوم و محکم باقی بماند.

استاندارد 22486 جوشکاری فورجینگ سربه سر میلگرد

استاندارد 22486 برای جوشکاری فورجینگ سر به سر میلگردها، دستورالعمل هایی دقیق و استاندارد برای انجام این فرآیند ارائه می دهد. این استاندارد شرایط دما، فشار و فاصله بین میلگردها را تنظیم می کند تا جوش کاری با کیفیت بالا و اتصالات مقاوم حاصل شود. همچنین، نحوه تنظیم دستگاه ها و نظارت بر فرآیند برای جلوگیری از مشکلاتی مانند آسیب به میلگردها و ایجاد جوش های ضعیف، در این استاندارد به دقت توضیح داده شده است.

محدودیت ها ، معایب و نکات مهم فورجینگ میلگرد

مهارت و تخصص: جوش سر به سر میلگرد یا فورجینگ یک روش تخصصی است و عدم آموزش صحیح اپراتورها در این حرفه، نداشتن تجربیات، آگاهی و گواهی از مراکز آموزشی معتبر می تواند منجر به خسارات ناشی از شکست آرماتور و خطرات دیگر گردد. شرکت پویاگستر تحت نظر متخصصین ماهر و با استفاده از تجهیزاتی با کیفیت بالا، نحوه صحیح اجرای این روش را بصورت تخصصی به متقاضیان آموزش می دهد. همچنین با همکاری آموزشگاه فنی و حرفه ای کشور و صدور گواهینامه معتبر، آموزش روش جوشکاری فورجینگ را فراهم می سازد. کار با گازهای اکسیژن و استیلن نیازمند تخصص و مهارت ویژه ای است و عدم دانش و تخصص در این زمینه می تواند خطرات جانی و مالی زیادی را به همراه داشته باشد.

آموزش روش جوشکاری فورجینگ

سایز میلگرد: اتصال آرماتور به روش جوش سر به سر فورجینگ برای آرماتورهایی با سایز 18 تا 32 مناسب می باشد. این سایزها عمدتاً در بخش های مختلف یک سازه نظیر ستون، فونداسیون، دیوار برشی و ریشه انتظار استفاده می شوند و از نظر اقتصادی توجیه قابل توجهی نسبت به روش وصله پوششی اورلپ دارند. برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه، مطالعه مقاله توجیه اقتصادی و نحوه محاسبه قیمت فورجینگ توصیه می شود. روش فورجینگ برای آرماتورهای سایز 12 و 14 از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشد. همچنین آرماتورهای سایز 36 و بالاتر به دلیل سنگینی در جابجایی و دشواری در نصب گیره، برای اتصال فورجینگ مناسب نیستند.

سایز میلگرد

تجهیزات استاندارد: استفاده از تجهیزات اصلی و استاندارد، فرآیندی صحیح، ایمن و مطمئن را به همراه دارد. شرکت پویاگستر به عنوان نماینده انحصاری ژاپن در ایران و خاورمیانه، با ارائه تجهیزات استاندارد و برخورداری از گارانتی و خدمات پس از فروش، در صنعت ساختمان سازی کشور فعالیت می کند. این شرکت واردکننده اصلی تجهیزات جوش سر به سر فورجینگ ریکن ژاپن است و علاوه بر خدمات اجرای جوش سر به سر فورجینگ، به فروش دستگاه ها و تجهیزات مربوطه نیز می پردازد.

تجهیزات استاندارد

تست و آزمایشات فورجینگ: پس از انجام عملیات فورجینگ، کارفرما و مجری می توانند برای اطمینان از صحت فرآیند اتصال آرماتور در سازه، تست های خمش، کشش و التراسونیک را انجام دهند. آزمون های بعد از اجرا، شامل تست های غیر مخرب جوش مانند تست نفوذ مایع (التراسونیک) است. با توجه به اینکه تست التراسونیک نیازمند تجهیزات تخصصی و نیروی متخصص می باشد، ممکن است در همه شهرها شرایط انجام این تست فراهم نباشد. با این حال، شرکت پویاگستر در تلاش است تا با رعایت تمام نکات مربوط به آزمون های بعد از اجرا، همکاری با سازمان های معتبر و استفاده از تجهیزات تخصصی و قابل اطمینان، تست فورجینگ را برای سازندگان فراهم کند.

تست و آزمایشات فورجینگ

سوالات کوتاه

مزایای جوش فورجینگ چیست؟
کاهش مصرف میلگرد (حذف اورلپ و پرتی میلگرد)، کاهش وزن ساختمان (سازه) و تامین فضای معماری بهتر، کاهش نیروی ثقلی جانبی و در نتیجه افزایش مقاومت سازه، افزایش ایمنی ساختمان در مقابل زلزله، کاهش بتن ریزی و پایین آمدن درصد خطای نیروی انسانی از مهم ترین مزایای جوش فورجینگ (جوشکاری فورجینگ) محسوب می شوند.
 
آیا استفاده از جوش فورجینگ باعث مقاومت بیشتر سازه در مقابل زلزله می شود؟
بله، جوش فورجینگ با کاهش مصرف میلگرد و بتن ریزی و در نتیجه کاهش وزن سازه و بالا بردن انعطاف پذیری سازه و جذب انرژی ناشی از زلزله به مقاومت سازه (خصوصا در ساختمان های بلند مرتبه) کمک شایانی می کند.

جمع بندی

با توجه به مزایای ذکر شده برای فورجینگ (جوش سر به سر فشاری گازی میلگرد)، رشد و گسترش استفاده از این روش در صنعت ساختمان سازی کشورمان امری ضروری و اجتناب ناپذیر است.
شرکت پویاگستر در طول یک دهه گذشته تلاش های زیادی برای ترویج، تجهیز و آموزش این تکنیک در راستای صنعتی سازی و مقاوم سازی صنعت ساختمان انجام داده است. اگر به مشاوره برای اجرای فورجینگ، اطلاع از قیمت دستگاه های فورجینگ یا خدمات پس از فروش نیاز دارید، کارشناسان پویاگستر آماده پاسخگویی به سوالات شما هستند.
اطلاعات تماس با ما
تهران، خیابان طالقانی غربی، نبش سرپرست، پلاک 528، طبقه دوم
تماس: 61948-021 داخلی 3 / 09195071812
فکس: 66462255-021
ايميل: info@puyagostar.com
تمامی حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به شرکت پویا گستر می باشد .