از آنجا که زوال اعضای سازه‌ای خیلی کم اتفاق میافتد، بسیاری از زوال‌های سازه‌ای ناشی از طراحی ضعیف اتصالات یا ضعف در جزئیات اجرائی است. در طراحی و اجرای اتصالات ساختمان‌های فولادی باید توجه ویژه‌ای بشود که حتی در ساختمان‌های در حال احداث نیز مشکلات متعددی دیده میشود که به هنگام زلزله شکست جوش و گسیختگی اتصال ساده، یا گیردار تیر به ستون ساختمان‌های فولادی زیاد تجربه شده است.
اتصالات چیست؟
اتصالات لوله به قطعاتی می گویند که برای تغییر جهت، انشعاب گیری، تبدیل قطر لوله و یا اتصال دو لوله به همدیگر استفاده می شود. این اقدامات در طول مسیر لوله کشی انجام می شود تا لوله فولادی و سایر مقاطع به درستی در مکان قرار بگیرد و وظیفه انتقالات به خوبی انجام شود. به این فرآیند لوله کشی می گویند که در طی آن نیاز است که لوله ها را متناسب با وزن، جنس و شرایط مقاطع، به یکدیگر متصل کنند.
در کل اتصالات یا fitting جهت متصل کردن لوله ها یا تبدیل، کاهش و افزایش قطر لوله و یا تقسیم مسیر جهت محتویات لوله در لوله کشی ها بکار گرفته می شود، که در روش های وصل آن ها می توان هم از قابلیت پیچی شکل آنها استفاده نمود و هم آنها را جوش داد که عموما در موقعیت های لوله کشی گازی برای جلوگیری از خطر نشت گاز آنها را جوش می دهند. کاربرد اتصالات به منظور استفاده در پروژه های تاسیساتی ساختمانی الزامیست و در تعداد انبوه و جنس های گالولنیزه، درزدار و بدون درز تولید و عرضه می گردند.
انواع اتصالات:
- اتصالات سه راهی
- اتصالات زانویی
- اتصالات تبدیل
- اتصالات کپ
- اتصالات سردنده
اتصالات جوشی:
اتصالات جوشی از جمله اتصالاتی است که قابلیت جوش به انواع لوله‌ها را دارد. خاصیت مهم این اتصالات، تغییر مسیر جریان سیال به شاخه‌های دیگر است. اتصالات صنعتی همچنین سبب کاهش اندازه لوله‌ها می‌گردند و با اتصال به دیگر تجهیزات، تسهیل‌کننده فرآیند لوله کشی می‌شوند.
انواع اتصالات جوشی در شکل و شمایل مختلفی چون زانویی، کروی، کلاهکی هستند که قابلیت تنظیم میزان جریان و کاهش و افزایش آن را دارند. اتصالات جوشی از شایع‌ترین و رایجترین اتصالات هستند که در اندازه‌های مختلف برای لوله‌ها موجودند.
اتصالات جوشی با استفاده از لوله‌های یک پارچه یا بدون درز ساخته می‌شوند. برای ساختن اتصالات جوشی از مواد اولیه و مصنوعی با کیفیت استفاده میشود که در فرآیندهای مختلف تبدیل به اتصالات زانویی، کلاهکی و کروی می‌گردند. شکل گیری و ساخت اتصالات جوشی طی یک فرآیند فشرده و قوی اتفاق میافتد که سبب شکل گیری و فرم مخصوص اتصالات میشود. ماده اولیه این اتصالات صنعتی لوله یا شلنگی است که به صورت طولی برش داده میشود و در قالب مشخصی شکل و فرم می‌یابد و در آخر تحت عملیات حرارتی، انسجام یافته و شکل آن ثابت می‌ماند. اتصالات جوشی کروی شکل، بیشترین کاربرد را برای تنطیم جریانات دارند.
اتصالات جوشی از جنس استیل اتصالات صنعتی رایج‌‌تری هستند که دلیل آن، کم هزینه بودن این نوع از اتصالات است. اتصالات Sch 10 نیز در اتصالات جوشی استیل رایج هستند. اتصالات جوشی به دو صورت اتصالات جوشی فولادی و اتصالات جوشی استیل تولید و در صنایع آب و فاضلاب، گاز، بخار، هوا و صنایع مختلف مورد استفاده قرا می‌گیرند. هر کدام از این اتصالات جوشی نیز به دو نوع درزدار و مانیسمان تقسیم‌شده که بر اساس فشار، کارکرد خطوط، نوع سیال و ضخامت لوله انتخاب می‌گردد.
انواع اتصالات جوشی:
- اتصالات استیل جوشی درزدار
- اتصالات استیل جوشی مانیسمان
- اتصالات فولادی جوشی درز دار
- اتصالات فولادی جوشی مانیسمان
زانو ELBOW
نوعی از قطعات خمیده لوله‌ها و دیگر مجاری صنعتی که این خمیدگی به زانوی انسان شبیه است زانویی گفته میشود. یا زانویی سرویس نوعی اتصال لوله‌کشی یا پایپینگ است، که یک تکه لوله و یک اتصال دیگر را با یک زاویه به هم متصل میکند.
همانطور که از اسمش پیداست فرم ۹۰ یا ۴۵ درجه مثل زانو را دارد و مسیر جهت حرکت آب را تغییر می دهد و به سمت دیگری هدایت میکند. و میزان خمیدگی یا همان زاویه خم شدن آن بصورت سفارشی قابل تغییر است. زانویی ها با زاویه های مختلفی قابل تولید است..
سه راهی TEE
اگر بخواهند از مقاطع انشعاب بگیرند از سه راه استفاده می کنند. هر سه سر این سه راه ها دنده داخلی دارند. این محصول در انواعی چون سه راه ۹۰ درجه یا مستقیم ، سه راه کنج ، سه راه تبدیل و سه راه ۴۵ درجه ای می توان تهیه کرد. سه راه ۴۵ درجه ای بیشتر برای سیستم های فاضلابی و حداکثر تا قطر ۲ اینچ مورد استفاده قرار می گیرند.
سه راهی تبدیل در سایز های ۱ تا ۳۱٫۲ اینچ به بازار عرضه شده است. سه راهی فلزی به دور روش درزدار و مانیسمان ساخته می شود:-سه راهی مانیسمان مساوی
-سه راهی درزدار مساوی
-سه راهی درزدار نامساوی
فرآیند تولید سه راهی گاز و تبدیل جوشی:
ساخت سه راهی گاز و تبدیل جوشی به روش نورد سرد
ساخت سه راهی گاز و تبدیل جوشی به روش نورد گرم
اتصالات سردنده (nipple)
این نوع از اتصال که یک طرف آن دنده دار و سر دیگر آن بدون دنده است به منظور اتصال به شیر مخزن یا اتصالات دیگر بکار می رود.
یک سر این اتصال جوشی به بخش سردنده دار وصل شده و یک طرف دیگر آن با جوش به لوله های دیگر متصل می شود. به این دلیل که عموما سردنده های جوشی برای اتصال به مخازن بکار می رود بنابراین باید نسبت به دما مقاومت بالایی از خود نشان دهند. به طور معمول مقاومت سردنده جوشی نسبت به دما در گستره ی ۲۵- درجه سانتیگراد تا ۱۸۰+ درجه سانتیگراد است.
اتصالات کپ (CAP)
این اتصال قطعه ای است که به منظور مسدود نمودن راه خروج از لوله می باشد.یک نوع اتصال جوشی وجود دارد که مناسب برای آب، گاز، بخار، هوا و … که در صنایع استفاده می شود و جوش می خورد. کپ جوشی از جنس استیل یا فولاد است.
این ابزار با توجه به نیاز مشتری در ابعاد متفاوتی در بازار تولید و توزیع می گردد که معمولاً در سایزهای ۲ تا ۱۲۰ این موجود است.
کپ جوشی فولادی:
کپ جوشی فولادی بر پایه فولاد کربنی یا استیل کربن تولید می گردد. فولاد های کربنی شامل کربن، گوگرد، فسفر و منگنز می باشند. در روند تولید این نوع اتصال مقادیری از هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن و عناصر آلیاژی دیگر مانند نیکل، مس … وارد ترکیبات شیمیایی می گردند.
کپ جوشی استیل:
نوع استیل کپ از عمر بالایی برخورداراست. این اتصال ضد خوردگی و اکسیده شدن می باشد. استقامت بالایی در برابرسرما و گرما دارد.
کپ جوشی درزدار:
به منظور تولید کپ جوشی درز دار، ورقه های فلزی به شکل لوله فرم داده می شود و پس از فرم گیری، درز آن با جوش ، ترمیم می گردد.
کپ مانیسمان یا بدون درز:
از انواع اتصالات لوله برق می توان به کپ های بدون درز از جمله کپ مانیسمان اشاره نمود. از جنس فولادی هستند که با روشهای جوشی تولید نمی شوند.
اتصالات پیچی:
پیچ وسیله‌ای است برای سفت کردن و بستن قطعات به یکدیگر که از جنس فلزی ساخته شده است. پیچ‌ها یا به درون یک شیار می‌روند و دو قطعه را به یکدیگر جفت می‌کنند (شیار خارجی) و یا همانند مهره درون پیچ دیگری محکم می‌گردند (شیار داخلی). رایجترین استفاده پیچ‌ها نگه داشتن اجسام به یکدیگر و قرار دادن صحیح در جای خود می‌باشد.
مهره جسمی حلقه‌ای شکل، گرد یا چند ضلعی است که داخل سوراخش رزوه شده است. رزوه و شیار مهره‌ها با رزوه و شیار پیچ‌ها باید دارای تناسب خاص برای چرخش صحیح پیچ درون مهره باشد که معمولاً از جنس فولاد، آهن یا دیگر فلزات هستند اما برای پیچ‌های پلاستیکی باید ازپلاستیکی استفاده شود.
مزایا اتصالات پیچ و مهره :
- سرعت اجراپیچ و مهره نسبت به جوشکاری و سایر اتصالات با سرعت بالای قابل انجام می باشد.
- این روش اتصال سازه ای قابلیت برچیدن و جداکردن تیر ها و ستون ها را دارا می باشد.
- کیفیت ساخت سازه با امکانات موجود در کارخانه و طبق نقشه‌های طراحی شده و تحت نظارت واحد کنترل کیفی قابل مقایسه با سازه‌های جوشی که در محل نصب سازه ساخته می‌شوند نبوده و دارای کیفیت بسیار بالایی است
- پرت مصالح و ورق های فولادی و جوشکاری و ... به حذاقل می رسد.
- ایمنی و پایداری سازه با اتصال پیچ و مهره به بالاترین حد می رسد.
- از نظر اقتصادی اتصال ستون به تیر ها بااستفاده از پیچ و مهره مقرون به صرفه می باشد.
- مقاومت در برابر آتش سوزی در دماهای بالا معمولا اتصالات پیچ و مهرهای
- مقاومت بیشتری در برابر حرارت دارند و احتمال تخریب سازه بسیار کمتر از اتصالات جوشی است
- -عدم نیاز به فضای کار، معمولاً در شهر‌ها به دلیل عدم وجود موقعیت و مکان مناسب جهت ساخت، اغلب پیمانکاران دچار زحمت فراوان شده که با استفاده از این نوع سازه‌ها، قابلیت اجرا در شلوغ‌ترین و کم حجم‌ترین موقعیت‌ها را فراهم کرده است از این اتصال در سایر نقاط جهان به عنوان اتصال مقاوم یاد می شود
- خوردگی در سازه پیج و مهره نسبت به سایر اتصالات به حداقل می رسد.مهرهای قبل از رنگ آمیزی، قطعات داخل دستگاه‌های سندبلاست و وایر برس تحت نظر واحد کنترل کیفی زنگ زدایی می‌شوند که در سازه‌های جوشی این عملیات انجام نمی شود و همچنین در سازه‌های جوشی بجای رنگ غنی شده با روی، که در سازه‌های پیچ و مهرهای استفاده میشود، ضد امکان استفاده در مدیریت حوادث و در مناطق سیل زده و زلزله و...امکان پذیر می باشد.
- شرایط محیطی کار برای اجرای مناسب اتصالات جوشی لازم است درجه حرارت محیط، تهویه هوا، محل استقرار و نیز فضای دسترسی به اتصال در شرایط مناسب و قابل قبولی باشد. در حالی که محدودیت‌های ذکر شده در اجرای سازه‌های فولادی به کمک اتصالات پیچی به مراتب کمتر است.مزاحم همسایگان میشود.
منبع: گروه تأمین محتوای فولاد 24