مقایسه تجربی خواص مکانیکی وصلههای کششی جوشکاری شده به روش فورجینگ و کوپلر استاندارد همراه با بتن محصورکننده

در ساخت و سازهای بتنآرمه، یکی از چالش های عمده در طراحی و اجرای سازه های بتنی، نحوه اتصال میلگردها به یکدیگر است. استفاده از وصله های مکانیکی کوپلری و جوش سربه سر میلگرد (فورجینگ) به عنوان روش های جایگزین برای وصله های پوششی، به دلیل مزایای فنی و اقتصادی آنها در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. از جمله دلایل لزوم استفاده از این وصله ها، می توان به کاهش خطر ایجاد نقاط ضعف در محل وصله های پوششی، تسهیل در فرآیند بتن ریزی و افزایش ظرفیت باربری اتصالات اشاره کرد. یافته ها نشان می دهند که استفاده از وصله مکانیکی و جوش سربه سر نه تنها عملکرد بهتری در برابر بارهای دینامیکی و استاتیکی ارائه می دهد، بلکه زمان و هزینه اجرای کمتری نیاز دارد. هرکدام از این وصله ها ممکن است مزایا و معایبی نسبت به یکدیگر داشته باشند. لذا با توجه به کمبود مطالعات تجربی در زمینه مقایسه رفتار کوپلر استاندارد و جوش سربه سر، بررسی آزمایشگاهی در مورد این نوع از وصله ها و مقایسه رفتار آنها نسبت به یکدیگر ضرورت می یابد. در این مقاله به مقایسه ی دقیق خواص مکانیکی و رفتار هر دو نوع وصله، یعنی وصله کوپلر استاندارد و جوش فورجینگ پرداخته شد. میلگردهای مورد استفاده در این تحقیق از نوع میلگرد آج ۴۰۰ (A۳) است. از هرکدام از میلگردهای شماره ۱۶، ۱۸، ۲۰ و ۲۲ سه نمونه وصله کوپلر استاندارد و سه نمونه دیگر وصله جوش سربه سر ساخته شد. که با هدف شبیه سازی شرایط واقعی، نمونه ها داخل قالب هایی قرار گرفت سپس اطراف نمونه ها بتن ریزی انجام شد که در مجموع ۲۴ نمونه محصور در بتن ساخته شد. پس از انجام آزمایش ها و محاسبه و مقایسه پارامترهای مختلف بین این دو نوع وصله، وصله های مکانیکی از نظر بیشتر پارامترهای مورد مقایسه از جمله کرنش تسلیم، سختی و بار بیشینه عملکرد بهتری نسبت به وصله جوش سربه سر داشت. در حالیکه جوش های فورجینگ جذب انرژی بیشتری نسبت به وصله های کوپلری داشتند.

کلیدواژه ها:

وصله کوپلر استاندارد ، جوش فورجینگ ، سختی ، بار بیشینه ، جذب انرژی ، خواص مکانیکی ، محصورشدگی در بتن