اتصال سازه فلزی به بتنی

اتصال سازه فلزی به مقاطع بتنی یکی از انواع اتصالات در سازه های بتنی است. این نوع اتصال با اهداف مختلفی ممکن است مورد استفاده قرار گیرد. از جمله مواردی که استفاده از این نوع اتصال کاربرد زیادی دارد، در افزایش دهانه دال و اتصال قسمت های جدید دال به قسمت های موجود است که با توجه به این نکته که درگیری بتن جدید با بتن قدیمی می تواند مشکلات زیادی داشته و با هزینه بالایی همراه باشد، معمولا با توجه به شرایط پروژه از این نوع اتصال استفاده می گردد.

با وجود مزیت های فراوان، این روش می تواند با دشواری های طراحی و اجرایی همراه باشد. برای این منظور آشنایی با جزئیات این روش چه از نظر طراحی و چه از نظر اجرایی می تواند به تسهیل در استفاده از این روش منجر گردد.

 

انواع اتصالات در سازه های بتنی

انواع اتصالات در سازه های بتنی را می توان از نقطه نظرهای گوناگون تقسیم بندی نمود. از نظر رفتار اتصال، اتصالات سازه های بتنی را می توان به اتصالات مفصلی، اتصالات نیمه مفصلی و اتصالات صلب یا گیردار تقسیم بندی کرد. البته این تقسیم بندی تئوری بوده و در عمل اتصال های اجرا شده تماما گیردار یا تماما مفصلی نخواهند بود. با این حال هم در اتصالات مفصلی و هم در اتصالات گیردار فرض بر این است که عملکرد اتصال با حالت ایده آل تفاوت چندانی تدارد.

از نظر نوع اجزایی که به هم متصل می شوند نیز می توان اتصالات بتنی را تقسیم بندی کرد. تنوع اتصالات بتنی از این جهت تنوع بیشتری دارد. از جمله می توان به اتصال ستون به فنداسیون، اتصال تیر به ستون، اتصال تیر به تیر و … اشاره نمود. هر یک از این اتصالات را با توجه به جزئیاتی که در طرح و اجرای آن ها وجود دارد می تواند به صورت مفصلی یا گیردار تقسیم بندی گردد.

 

اتصال صلب بتنی

اتصال صلب بتنی معمولا بیشترین استفاده را در سازه های بتنی دارد. با توجه به نوع عملکرد بتن و تفاوت های آن با فولاد اتصالات سازه های بتنی معمولا به صورت گیردار اجرا می شود و اتصالات مفصلی کاربرد زیادی در این سازه ها ندارند.

اتصال صلب بتنی می تواند برای اتصال پای ستون به فنداسیون، اتصال تیر به ستون و … مورد استفاده قرار گیرد. این اتصالات معمولا با توجه به نحوه چینش آرماتورهای متصل کننده دو عضو به صورت گیردار یا مفصلی عمل می کنند.

 

اتصال گیردار تیر به ستون بتنی

اتصال گیردار تیر به ستون بتنی رایج ترین نوع اتصال تیر به ستون در سازه های بتنی است. معمولا با توجه به نوع عملکرد سازه های بتنی و نحوه آرایش میلگردها در تیرها  و ستون ها و محل اتصال آن ها و همچنین جهت بهبود عملکرد سازه های بتنی در برابر بارهای جانبی مانند زلزله اتصال تیر به ستون بتنی به صورت گیردار ایجاد می گردد.

برای ایجاد اتصال بین تیر و ستون بتنی به صورت گیردار، میلگردهای تیر باید به شکل مناسبی درون ستون مهار شوند. رعایت حداقل میلگردهای مورد نیاز، عدم تجاوز از حداکثر نسبت در نظر گرفته شده آرماتور به مقطع بتنی در محل اتصال، حداقل طول مهاری آرماتورها و … از جمله مواردی هستند که برای تضمین عملکرد مناسب اتصال باید رعایت شوند.

 

مطلب پیشنهادی : وال پست چیست

اتصال تیر به تیر بتنی

اتصال تیر به تیر بتنی یکی دیگر از انواع اتصالات در سازه های بتنی است. معمولا در دهانه های بزرگتر این اتصال ها مورد استفاده قرار می گیرد و تیرهای فرعی به تیرهای اصلی اتصال پیدا می کنند. مشابه این اتصال در سازه های فولادی نیز اجرا می شود که تیرهای فرعی بار خود را به تیر اصلی یا پل انتقال می دهند.

اتصال تیر به تیر در سازه های فولادی معمولا به صورت مفصلی اجرا می شود، با این حال در سازه های بتنی به دلیل دشواری های اجرایی مربوط به اتصالات مفصلی به دلیل اجرای یکپارچه اعضای بتنی معمولا این اتصالات به صورت گیردار و یا نیمه مفصلی طراحی و اجرا می شوند.

 

دتایل اتصال تیر به تیر بتنی

برای اتصال تیر به تیر بتنی نیز باید جزئیاتی را رعایت نمود. از جمله نکات حائز اهمیت در این رابطه می توان به نحوه مهار آرماتورهای تیر فرعی در تیر اصلی، چینش آن ها و … اشاره نمود. معمولا با توجه به این که نوع اتصال مفصلی یا گیردار طراحی شده است، چینش آرماتورها و نجوه مهار آن ها می تواند تغییر کند. در اتصالاتی که تلاش برای اجرای آن ها به صورت مفصلی است، معمولا تلاش بر آن است که آرایش میلگردها به گونه ای باشد که در طول تیر فرعی و تا حد امکان نزدیک به محل های اتصال، لنگر صفر شده و مفصل ایجاد گردد.

 

اتصال المان های فولادی به بتن

تا این جا اتصالات سازه های بتنی به صورت اجمالی مورد بررسی قرار گرفتند. با این حال درصد بالایی از سازه ها از اسکلت فلزی ساخته می شوند. در این سازه ها اگرچه اسکلت سازه فولادی است، فنداسیون از بتن ساخته شده و برای عملکرد مناسب سازه باید اتصال ستون های فولادی با بتن به شکل مناسبی ایجاد شود. این کار به کمک بیس پلیت انجام می شود. جزئیات بیشتر در این رابطه را می توانید از اینجا مطالعه نمایید.

با این حال اتصال ستون های فولادی به فنداسیون بتنی تنها مورد اتصال میان المان های فولادی و بتنی نیست و ممکن است این اتصال در قسمت های دیگر سازه نیز مورد استفاده قرار گیرند.

مطلب مرتبط با این موضوع : بیس پلیت

اتصال تیر فولادی به تیر بتنی

اتصال تیر فولادی به تیر بتنی یکی از اتصالاتی است که به دلایل مختلفی ممکن است مورد استفاده قرار گیرد. خصوصا از این اتصال برای اتصال قسمت های جدید به سازه موجود استفاده می گردد. به عنوان مثال در سازه هایی که می خواهیم دال را گسترش دهیم و دال جدیدی را به دال موجود استفاده کنیم استفاده از این سیستم یکی از بهترین روش ها می باشد.

برای ایجاد چنین اتصالی میلگرد و یا راد تمام رزوه با استفاده از روش کاشت شیمیایی درون بتن جایگذاری می شود. سپس تیرهای فولادی به صورت مستقیم و یا با استفاده از المان های واسط (استفاده از ورق اتصال) بر روی این رادها سوار می شوند و در نهایت دال جدید بر روی این تیرها اجرا می گردد.

در برخی موارد نیز ممکن است برای لبه های تیرهای فولادی محلی تعبیه گردد تا تیر فولادی به میزان هرچند اندک (در حدود ۲۰ سانتی متر) درون بتن رفته و بتن به عنوان نشیمن تیر فولادی عمل کند. در هر صورت باید از کاشت میلگرد درون بتن برای اطمینان از اتصال صحیح و کامل بهره برد.

جزئیات دیگری نیز ممکن است برای ایجاد این نوع اتصال مورد استفاده قرار گیرد که با توجه به شرایط پروژه و قضاوت مهندسی است. با این حال ایجاد اتصال باید به گونه ای باشد که عملکرد سازه به صورت یکپارچه بوده و دچار اختلال نگردد.

 

طراحی اتصال تیر فولادی به تیر بتنی

طراحی اتصال تیر فولادی به تیر بتنی می تواند برای سازه جدید یا برای سازه موجود صورت پذیرد. در صورتی که این طراحی برای سازه جدید باشد، می توان آن را با استفاده از نرم افزارهای مختلف انجام داد. با این حال اتصالات باید با دقتی بیشتری طرح شده و در صورتی که این اتصالات با ورق واسط ایجاد شود، باید اتصال با دقت بیشتری طرح شود تا دچار آسیب های مختلف نگردد.

از طرف دیگر در صورتی که قرار باشد این اتصال برای سازه موجود مورد استفاده قرار بگیرد، باید طراحی با بررسی دقیق شرایط سازه از جهات مختلف صورت پذیرد تا علاوه بر این که از نظر باربری شرایط مورد نظر برآورده می شوند، شرایط اجرایی سازه نیز در نظر گرفته شوند. از جمله مواردی که پس از طراحی می توان در ارتباط با آن ها تصمیم گیری نمود، فواصل تیرها، سایز آن ها، سایزمیلگردها، آرایش و تعداد آن ها و … می باشد.

جزئیات اتصال تیر فولادی به تیر بتنی

جزئیات اتصال تیر فولادی به تیر بتنی یا دیوار بتنی با توجه به شرایط اجرایی پروژه تعیین می شود، با این حال در اکثر پروژه ها از ساختار مشابهی استفاده می شود. یکی از جزئیاتی که زیاد مورد استفاده قرار می گیرد، استفاده از یک پلیت و نصب آن بر روی تیر بتنی است. در این روش با بهره گیری از روش کاشت میلگرد، میلگردهایی که یک سر آن که رزوه شده اند درون تیر بتنی کاشته شده و پلیت بر روی آن ها نصب می شود. سپس تیر فولادی با استفاده از جوش به پلیت نصب می شود.

همچنین در مواردی که تیر فولادی به دیوار بتنی متصل می شود، در صورتی که ضخامت دیوار قابل توجه باشد، ممکن است به اندازه مقطع تیر فولادی و با طول اندک در دیوار حفره ایجاد شده و تیر به مقدار اندکی داخل دیوار قرار گیرد.

 

 

در پروژه های جدید با توجه به تمایل به استفاده از اتصالات پیچ و مهره به جای جوش در کارگاه ممکن است تیر فولادی مستقیما با میلگردهای کاشته شده اتصال یابد (مشابه اتصال فلنجی در سازه های فولادی). همچنین در صورتی که هدف ایجاد اتصال مفصلی باشد، می توان از اسپلایس برای ایجاد این نوع اتصال استفاده نمود.

مقاوم سازی اتصالات بتنی

یکی از مهم ترین مشکلاتی که در سازه های مختلف می تواند مشکلاتی را ایجاد نماید، مربوط به اتصالات سازه ها است. تمرکز تنش ها در محل اتصالات از یک طرف و اجرای با کیفیت پایین آن ها از طرف دیگر می تواند سازه را دچار مشکل نماید.

مقاوم سازی اتصالات بتنی یکی از مهم ترین مباحث مطرح در ارتباط با سازه های بتنی و همچنین در ارتباط با مقاوم سازی آن ها است. اتصالاتی که در اثر گذر زمان به دلایل مختلفی دچار آسیب شده اند و این آسیب ها به شکل های مختلفی در آن ها نمود یافته اند، می توانند سازه را با مشکلاتی روبرو نمایند.

 

مطلب پیشنهادی : ژاکت بتنی

مقاوم سازی اتصالات بتنی همچون سایر مباحث مربوط به مقاوم سازی بسیار پیچیده بوده و نیازمند تجربه و دانش بالای مهندسی است. به همین دلیل برای مقاوم سازی آن ها نمی توان با ارائه نسخه ای واحد راهکاری مناسب برای پروژه های مختلف ارائه نمود.

همان طور که اشاره شد روش های مختلفی برای مقاوم سازی اتصالات در سازه های بتنی وجود دارد که با توجه به شرایط پروژه باید روش مناسب را انتخاب نمود. یکی از این روش ها استفاده از المان های فولادی در محل اتصالات است.

استفاده از المان های فولادی برای تقویت اتصالات نیز خود می توانند در جزئیات بسیار تنوع پذیر باشد. با این حال یکی از رایج ترین حالات آن استفاده از کاشت شیمیایی و مکانیکی برای اتصال پلیت های فولادی به بتن است. با استفاده از روش کاشت و ایجاد اتصال صحیح و مهندسی میان ورق های جدید و سازه بتنی موجود می توان انتظار عملکرد یکپارچه و بهبود شرایط سازه ای را داشت.

برای دریافت اطلاعات بیشتر در خصوص اتصالات سازه های بتنی، اتصال المان های فولادی به سازه های بتنی و … می توانید با کارشناسان فنی هیلتیران در ارتباط باشید.