بررسی الزامات تعیین شده برای جوش سر به سر میلگرد براساس بندهای استاندارد صنعتی ژاپن(JIS)

مدت زیادی نیست که نام جوش سربه سر میلگرد برای اتصال شاخه های میلگردها در داخل کشور به گوش میرسد، هزینه کم، سهولت اجرا و تسریع فرآیند اتصال در کنار تامین شاخص پایداری و ایمنی از مواردیست که سبب شده این روش به عنوان روشی مناسب برای اتصال میلگرد ها شناخته شود. از دیگر سو اتصال اورلپ بدلیل محدودیت های بسیار آیین نامه ای، هزینه بالای ناشی از پرت میلگرد و نیز سایر ابهامات در خصوص استحکام اتصال چندان مورد اطمینان و به صرفه نبوده. روش کوپلینگ نیز درعین ایمن بودن به علت تحمیل هزینه های زیاد به پروژه و کاستن سرعت اجرا و همچنین صعوبت جاگذاری میلگردهای رزوه شده در کوپلرها توسط کارگران تاکنون نتوانسته به عنوان یک روش متداول، مورد استفاده قرار گیرد. لذا توجه به روش جوش سر به سر میلگرد به عنوان روشی ارزان تر ، سریعتر و در عین حال مطمئن، ضروری بنظر میرسد حال آنکه برخورد های سلیقه ای و نبود یک سازوکار مشخص اجرایی و کنترلی در آینده ای نه چندان دور میتواند فجایع بزرگی را به بار آورد. بر اساس بندی از تاییدیه مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن که در خصوص جوش سر به سر میلگرد صادر شده بکارگیری استاندارد صنعتی ژاپن تا زمان اسقرار استاندارد ملی مبنای عملکرد خواهد بود. به همین منظور و به جهت دردسترس قرار دادن متن استاندارد صنعتی ژاپن (JIS) بندهای مربوط به جوش سر به سر میلگرد استخراج گردید تامنبعی معتبر برای اجرا و کنترل اتصالات میلگرد به این روش باشد.
استاندارد های مربوطه که در این مقاله ازآنها استفاده گردیده عبارتند از:
JIS G 3112 steel bars for concrete reinforcement
JIS G 3191 dimensions, mass and permissible variations of hot rolled steel bars & bar in coil
JIS Z 3120 method and acceptance of criteria of test for gas pressure welded joint of steel bars for concrete reinforcement
JIS Z 3881 standard qualification procedure for gas pressure welding technique of steel bars for concrete reinforcement

نخست به بررسی الزامات انجام تست و اصول پذیرش اتصالات میلگرد در سازه های بتن آرمه به روش GPW میپردازیم که از JIS Z 3120 استخراج گردیده است.
انواع روشهای انجام تست :
انواع تستها شامل تست چشمی و کششی بایستی صورت گیرند و در مواقع غیر قابل اجتناب ممکن است تست خمش براساس مطابقت بخشهای مرتبط با انجام فرآیند اتصال، جایگزین تست کشش گردد.
تست چشمی برروی شکل و ابعاد بخش متورم جوشکاری شده و بوسیله ابزارهایی نظیر کولیس و خط کش صورت میگیرد.
تست کشش نیز بر اساس بندهای مندرج در JIS Z 2241 صورت خواهد گرفت بطوریکه در این تست مساحت مقطع برای تعیین مقاومت کششی اتصال، بایستی همان مساحت تعیین شده در JIS Z 3112 (جدول مربوطه در پیوست آورده شده)برای مساحت اسمی میلگردها و یا مساحت مقطع بدست آمده از قطر استاندارد تعیین شده در JIS G 3191 برای میلگردها باشد.
در تست خمش نیز تناسب داشتن روند تست با روش خم کردن توصیف شده در JIS Z 2248 الزامیست. در این تست زاویه خمش نباید از 45 درجه کمتر باشد و شعاع داخلی از JIS G 3112 طبعیت کند.
ضوابط پذیرش نیز به شرح زیر است:

1. تست چشمی:

 قطر بخش متورم نباید از1.4 برابر قطر استاندارد یا اسمی کمتر باشددرصورتیکه میلگرد از کلاس SD 490 باشد این مقدار نباید از 1.5 برابر کمتر شود.(اطلاعات مربوط به کلاس میلگردها در جدول پیوست درج گردیده)
طول بخش متورم نیز نباید از 1.1 برابر قطر استاندارد یا اسمی میلگرد کمتر باشد همینطور در خصوص SD 490 این مورد از 1.2 نباید کمتر باشد.

مطابق شکل زیر مقدار δ نباید کمتر از ¼ قطر استاندارد یا اسمی میلگرد باشد

مقدار غیر هم مرکز بودن محور های گذرنده از مرکز میلگردها نباید از 5/1 قطر استانداردیا قطر اسمی میلگرد بیشتر باشد.

به صورت چشمی نباید هیچگونه خم شدگی مشهود در بخش جوشکاری شده مشاهده گردد.
هیچگونه خم شدگی، ترک و ذوب شدگی قابل توجهی نباید بدلیل مازاد حرارت در قسمت جوش بصورت چشمی مشاهده گردد.

در خصوص تست کشش کلیه نمونه ها بایستی تعاریف مندرج در JIS G 3112را ارضا کنند .
و در خصوص تست خمش نیز نباید هیچگونه شکست یا ترک در سطح هیچکدام از نمونه ها مشاهده گردد.
تستهای تکمیلی
در شرایطی که عدم پذیرش تست خمش یا کشش تحت یکی از حالات زیر بوجود آید تست مکمل ممکن است تنها فقط برای یکبار صورت پذیرد:
زمانیکه در اثر تست خمش ، نمونه از بخشی غیر از محل جوش و آنهم در زاویه ای کمتر از 45 درجه بشکند.
زمانیکه نمونه در زمان آماده شدن برای تست مورد یک آسیب خارجی قرار میگیرد.
زمانیکه عیب نامشخصی در فلز پایه دلیل عدم پذیرش باشد.
زمانیکه بعلت خطا در عملیات تست نمونه مورد پذیرش قرار نمیگیرد.
*توجه شود که نمونه تست برای تست تکمیلی بایستی در شرایطی مشابه آماده گردد.
سایر الزامات
حالتیکه میلگرد به یک نوع دیگر فولاد متصل میگردد:
درخصوص زاویه خمش مطرح شده، کلیه تعاریف بایستی برای عضو کم مقاومت تر مد نظر قرار گیرند.
حالتیکه یک میلگرد به میلگردی با قطر متفاوت متصل میگردد:
در خصوص قطر اسمی یا استاندارد مطرح شده و زاویه خمش ارقام مربوط به قطر کمتر بایستی مد نظر قرار گیرند.
حال به بررسی پروسه کنترل کیفی برای تکنیک GPW در خصوص میلگردهای مصرفی در بتن میپردازیم
تیپهای تستهای کنترل کیفی در چهار تیپ 1.2.3.4 فرض گردیدند و سطح عملکرد هریک در جدول زیر مشاهده میگردد:

بعلاوه اصول آماده سازی نمونه تست بایستی بر اساس تیپ بندی ها و تیپ تست کنترل کیفی باشد مطابق جدول زیر:

تعداد نمونه های تست:
نمره، طولها و تعداد نمونه های تست بایستی بر اساس داده های جدول زیر باشد:

اصول قضاوت
اجرای تست چشمی:
توجه شود که تست چشمی بایست برروی تمامی نمونه ها صورت گیرد و آیتم های مورد نظر جهت ارزیابی از طریق بازدید چشمی عبارتند از:
قطر و طول بخش محدب یا گرده جوشکاری شده
محل جوشکاری شده بطوریکه در کنترل گردد دقیقا محل رسیدن دو میلگرد را شامل شود
توجه به خم نشدن و غیر هم مرکز بودن بخش جوش شده
شرایط سطح گرده جوش بطوریکه خم شدگی تر یا ذوب شدگی ناشی از مازاد حرارت.

تست خمش
آماده سازی برای نمونه خمش
نمونه های تست خمش بایستی براساس ابعاد تعیین شده در جدول زیر آماده شوند و تعداد نمونه های تست برای تست خمش بایستی براساس دسته بندی ها و تیپهای کنترل کیفی تعریف شوند و با جدول زیر مطابقت داشته باشند.

طریقه انجام تست خمش نیز بدین صورت است که مطابق با JIS Z 2248 زاویه خمش بایستی 90 درجه باشد و در زمان انجام تست بسیار اهمیت دارد که محل جوش در وسط دهانه قرار گیرد.

شرایط پذیرش تست خمش بدین صورت است که ترکها با چشم غیر مسلح در سطح خارجی بخش خمش شده مشاهده نگردند و این مسئله در تمامی نمونه ها صادق باشد.
با رعایت نکات اجرایی و کنترل کیفی ذکر شده و نیز سایر اصول مرتبط نظیر HSE امید است توسعه این روش در کشور با ایمنی و استحکام بیشتر همراه گردد.

ترجمه شده توسط تیم خبری 808 

متن اصلی استاندارد از قسمت پیوست قابل دریافت است.