مزایای اقتصادی کوپلر

همانطور که در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان توضیح داده شده وصله مکانیکی یکی از ۴ مدل معرفی میباشد که با برخی آن را با نام کوپلر میلگرد یا کوپلینگ می شناسند، وصله ایست که در مقابل نیروهای وارد شده به سازه بسیار مقاوم و مستحکم است. این قطعه مکانیکی جدا از شرایط وجود بتن و کاملا مستقل، اطمینان مناسبی را در تحمل بار و فشار وارد شده بر آرماتورها ایجاد می کند که علت این امر ساختار تقویت شده دنباله دار آن است. بنابراین از این قطعه مکانیکی در صنعت ساخت و ساز استفاده بسیاری می شود. در این مقاله قصد داریم تا شما را با مزایای اقتصادی کوپلر آشنا کنیم، بنابراین تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.

کوپلر چیست؟

کوپلر یک قطعه مکانیکی است که اتصال بین دو میلگرد را ممکن میسازد. در زمان های گذشته به وسیله ۲ قطعه آرماتور جوشکاری قوسی عمل یکپارچه کردن اتصالات را ایجاد می کردند اما امروزه به وسیله انواع اتصالات مکانیکی یک اتصال دقیق و مطمئن را به وجود می آورند.

از بین انواع کوپلر، کوپلر استاندارد یکی از پر مصرف ترین و پرکاربردترین نوع از کوپلر ها به شمار می آید. زمانی از کوپلر استاندارد استفاده می شود که امکان چرخش آرماتور در محل بتن وجود داشته باشد. کوپلر دارای رزوه داخلی راستگرد است. کوپلرهایی که دارای رزوه داخلی راستگرد هستند در اندازه و سایزهای ۱۶ تا ۴۰ تولید و به بازار عرضه می شوند. به منظور ایجاد اتصال باید نصف طول کوپلر تولید شده به استناد جدول های اعلام شده در آئین نامه ها رزوه شود، سپس ۲ آرماتور تا انتها درون کوپلر استاندارد بسته شود. نیروی گشتاور اعمال شده در این نوع در سایزهای مختلف ۶۰N تا ۳۵۰N می باشد.

کاربرد کوپلر

از کوپلر به منظورهای مختلفی استفاده می شود که در ادامه به برخی از آنها اشاره می کنیم:

استفاده از کوپلر در تعمیر، بازسازی و ساخت ساختمان های نوساز و جدید
استفاده از کوپلر در ساخت سازه های بتنی مانند: پل ها، هتل ها، فرودگاه ها، بیمارستان ها، پروژه های مسکونی، سدها و . . .
استفاده از انواع کوپلرها در ساخت انواع ستون یا فنداسیون با سایزها و اندازه های گوناگون

انواع کوپلر

کوپلرها در انواع مدل ها طراحی شده اند که در این قسمت به برخی از آنها اشاره می کنیم:

کوپلر استاندارد

یکی از متداولترین نوع کوپلر در صنعت، کوپلر استاندارد محسوب می شود که برای اتصال دو میلگرد با قطر یکسان استفاده می شود. رزوه این نوع از کوپلر راستگرد میباشد.

کوپلر تبدیل

در اتصال میلگرد هایی که دارای قطرهای مختلفی هستند از کوپلر تبدیل استفاده می شود. این نوع کوپلر در دو طرف خود دو سایز مختلف دارد که زمینه قرارگیری دو میلگرد با سایزهای گوناگون را فراهم می کند.

کوپلر پیچی

در این نوع کوپلر نیازی به رزوه میلگرد نیست و تمامی پیچ های بسته شده در قسمت اتصال دهنده مکانیکی بر روی آماتور متصل می شوند. کوپلر پیچی مناسب ترین تجهیزات برای آرماتورهایی با امتداد کوتاه می باشد. این نوع از کوپلر در ۲ مدل یک سر پیچ و دوسر پیچ توسط گروه صنعتی پارس کاوه تولید میشود.

کوپلر انتهایی

کوپلر انتهایی کوپلری محسوب می شود که باعث کاهش در تراکم اتصالات آرماتورها، به خصوص در اتصال تیر به ستون می شود. کوپلر انتهایی یکی از بهترین جایگزین ها برای خم های ۹۰ درجه در انتهای آرماتورهای ستون می باشد.

کوپلر جوشی

کوپلر جوشی بهترین گزینه برای اتصال میلگردهای تقویت شده به استراکچرها و سازه های فلزی می باشد. این کوپلرها نه تنها از اطمینان بالایی برخوردار هستند بلکه به راحتی در انواع مختلفی از عملیات ها و فعالیت های مربوط به صنعت ساخت و ساز استفاده می شوند.

کوپلر چپ و راست

از کوپلر چپ و راست برای اتصال ۲ میلگرد مستقیم، خم و منحنی استفاده می شود. لازم به ذکر است زمانی از این کوپلر استفاده می شود که هیچ کدام از میلگردها قابلیت چرخش نداشته باشند.

مزایای فنی کوپلر

از مزایا و ویژگی های فنی کوپلر، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

کاهش وزن کلی سازه به علت سبک بودن کوپلر نسبت به وصله پوششی
در اثر کاهش وزن کلی سازه، امکان طراحی بهینه برای طراح به وجود می آید و به بتن با مقاومت بالا نیاز نیست.
در اثر استفاده از کوپلر، آرایش میلگردها منظم شده که در نتیجه آن امکان بتن ریزی به صورت کاملا صحیح فراهم می شود.
در اثر استفاده از کوپلر میلگردها در امتداد هم قرار می گیرند و نیرو به صورت مستقیم انتقال می یابد.
مطابق بند ۲-۲-۵-۲۰ آیین نامه بتن ایران، نسبت آرماتور به بتن نباید بیشتر از ۶% باشد. به دلیل آنکه در محل وصله اورلب مقدار آرماتور دو برابر شده و در نتیجه در طراحی مقاطع ۳% آرماتور لحاظ می شود، ولی با استفاده از کوپلر نسبت فولاد به بتن در طراحی مقطع افزایش پیدا می کند.
استفاده از کوپلر منجر به ایجاد یکپارچگی در شبکه آرماتوربندی شده که این امر خود منجر به استقلال پایدار اتصال در بتن می شود.
کاهش مصرف مواد اولیه و ضایعات که در نتیجه از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه خواهد بود.
زمانی که در مقاطع بتنی طراحی مناسب و بهینه صورت می گیرد، نسبت بتن به آرماتور افزایش پیدا می کند که این امر به دلیل استفاده از اتصال کوپلر و کاهش تراکم می باشد.
در نتیجه انتقال نیرو به طور مستقیم، تمامی آرماتورها در یک راستا قرار می گیرند.
به جهت نبودن پیوستگی بین آرماتورها، تمامی محدودیت ها در طول دهانه اجزای بتنی حذف می شوند.
برای اتصالات مربوط به اجزاء سازه به هم می توان از کوپلر جوشی در مقاطع بتنی فولادی استفاده کرد.
نقش عوامل انسانی به میزان قابل توجهی در استفاده از انواع اتصالات کاهش یافته و پروژه های حساس چون سد و نیروگاه با اطمینان خاطر بیشتری پیش می روند.
امکان استفاده از کوپلر در مواردی که برقراری اتصال پوششی وجود ندارد.
امکان استفاده از وصله آرماتور با قطر بالا در سازه های سنگین بتنی مهیا می شود.
سرعت نصب و اجرای آرماتورها به ویژه در شبکه بافته شده تیر و ستون به حداکثر میزان ممکن خواهد رسید که نتیجه آن کاهش نیروهای انسانی در اجرای آرماتورها می باشد.

استفاده از کوپلرها در صنعت ساخت و ساز دارای مزایای اقتصادی بسیاری می باشد که برخی از آنها عبارتند از:

۱. طبق بند ۶-۲-۱-۵-۲۰ آیین نامه بتن ایران، محدودیت های استفاده از اتصال پوششی در بسیاری از محل ها به شرح زیر است:

در قسمت اتصالات بین ستون ها و تیرها
در طول های معادل دو برابر ارتفاع مقطع از تکیه گاه
در نقاطی که امکان تشکیل مفصل پلاستیکی وجود داشته باشد.

اما در آیین نامه استفاده از کوپلر یا همان وصله مکانیکی نوع ۲، در تمامی نقاط سازه وجود دارد که این خود منجر به کاهش ضایعات در سازه می شود. حدود ۱۵% از آرماتورهای موجود در هر سازه به ضایعات تبدیل می شوند که استفاده از کوپلر تمامی هزینه های مربوط به پروژه کاهش پیدا می کند.

۲. استفاده از کوپلرها تمامی هزینه های مرتبط با وزن آرماتورها و بتن ریزی ها را به حداقل میزان ممکن خود می رساند. علت این امر را می توان کم شدن وزن سازه و بهینه شدن ابعاد مقاطع عنوان کرد.

۳. طبق بند ۴-۳-۲-۵-۲۰ در محل اتصال میلگردها باید تعداد خاموت به دو برابر افزایش یابد. این در حالی است که طول کوتاه کوپلر به وصله اورلب، نیاز به افزایش مقدار خاموت مصرفی را به طور کل از بین می برد که این امر منجر به صرفه جویی در مصرف میلگردها می شود.

۴. به منظور در امتداد هم قرار گرفتن میلگردها در اتصال اورلب احتیاج به ایجاد فرم S در آرماتور است. اما در کوپلر این فرم S حذف می شود که نتیجه این امر کاهش هزینه های مربوطه می باشد.

نحوه مونتاژ کوپلر

پس از تعیین سایز کوپلر مصرفی در سازه، تمامی میلگردها در محل پروژه رزوه می شوند. انجام رزوه به دو روش صورت می گیرد که شامل:

روش اول

در این روش ایجاد رزوه به صورت براده برداری از روی میلگرد انجام می پذیرد. کاهش قطر میلگرد در محل رزوه منجر به کاهش مقاومت شده که به موجب آن میلگرد در هنگام تست کشش در ناحیه رزوه دچار شکستگی می شود.

روش دوم

در روش دوم رزوه به صورت نورد سرد انجام می شود که این عمل طی فرآیند خاص، توسط دستگاه رولینگ رزوه زنی بر روی میلگردها انجام می شود. قرقره هایی با گام کوپلر در این روش طراحی شده اند که فشار این قرقره ها در حالت چرخش سبب ایجاد رزوه روی میلگرد می شود.

پس از اینکه دنده کردن میلگردها انجام شد، درپوش داخل کوپلر را جدا کرده و سپس میلگردها را تا انتهای رزوه داخل کوپلر می چرخانند. معمولا برای تعیین میزان نیروی اعمال شده از ترک متر استفاده می شود. نیروی گشتاور اعمال شده در سایزهای مختلف از ۶۰ تا ۳۰۰ نیوتن بر متر می باشد.

مرحله اول: در ابتدای امر آرماتورهای انتخاب شده را به اندازه استاندارد تعریف شده رزوه می کنیم.
مرحله دوم: سپس درپوش سر اول را جدا و کوپلر را به آماتور متصل می نماییم.
مرحله سوم: این اتصال به اعمال حداقل نیروی گشتاور تعریف شده برای اتصال کوپلر نیاز دارد تا جایی که دیگر رزوه میلگرد قابل مشاهده نباشد.
مرحله چهارم: سپس درپوش طرف بعدی را جدا کرده و اقدام به تکرار مرحله سوم می کنیم.

نکات مهم هنگام خرید کوپلر

اگر قصد تهیه و خرید کوپلر مناسب را دارید به موارد زیر توجه کنید و تنها مزایای اقتصادی کوپلر مورد توجه شما نباشد ، مواردی زیر حتما در چک لیست خرید شما باید بررسی شوند :

هنگام خرید و تهیه کوپلر به نوع آلیاژ، نحوه ساخت آن توجه کنید.
زمانی که قصد خرید کوپلر دارید از فروشنده بخواهید تا تست کشش را بر روی کوپلر انجام دهد.
با توجه به نوع اتصالی که قرار است برقرار نمایید نوع کوپلر مورد نظر را خریداری کنید.
کوپلر یکی از وسایلی می باشد که جان و سلامت انسان ها در گرو آن است. پس لازم است در هنگام خرید آن نهایت دقت خود را به کار برده و از کوپلرهای بی کیفیت استفاده نکنید به عبارتی کیفیت آن را فدای کمیت نکنید.

هزینه کوپلر

هریک از انواع کوپلرها با توجه به نوع کاربرد و جنسی که دارند از قیمت متفاوتی برخوردار هستند. زمانی که از کوپلر در انواع پروژه های ساخت و ساز استفاده می شود، می توان هزینه های مربوط به حمل و نقل، ذخیره سازی، ساخت، ساعت کاری جرثقیل و همچنین هزینه های کل را کاهش داد. بنابراین هزینه کوپلر با توجه به فاکتورهای مختلف متغیر می باشد.

به چه صورت از استاندارد بودن کوپلرها اطمینان حاصل نماییم؟

زمانی که می خواهید اقدام به تهیه کوپلر کنید باید از فروشنده بخواهید که تست کشش مربوط به کوپلر را انجام دهد. زمانی که تست کشش انجام می شود، میلگردهای متصل شده با کوپلر را از دو سر مهار کرده و با نیروی زیادی می کشند که در این حالت کوپلر مناسب، تا زمان گسیختگی میلگردها نباید به هیچ عنوان دچار گسیختگی و کشش شود.

جمع بندی و کلام پایانی

همانطور که در این مقاله به مزایای اقتصادی کوپلر و مباحث فنی آن اشاره شد، کوپلر یک نوع قطعه مکانیکی فلزی محسوب می شود که علاوه بر استقامت بالایی که دارد، دارای ابعاد و متریال تعریف شده متنوعی می باشد. از کوپلر برای اتصالات بین ۲ آرماتور استفاده می شود به گونه ای که ۲ آرماتور به یک آرماتور یکپارچه تبدیل می شوند.

استفاده از کوپلر یکی از روش های نوین و جدید در ایجاد وصله آرماتور به شمار می آید که از مزایای بسیاری برخوردار می باشد. مهمترین مزیت استفاده از کوپلر کاهش زمان در انجام پروژه ساخت و ساز است که از لحاظ اقتصادی نیز جایگزین مناسبی برای اورلب می باشد. چنانچه نظر و یا پیشنهادی در مورد کوپلر و انواع آن و مزیت های فنی و اقتصادی کوپلر داشتید، می توانید از طریق فرم زیر آن را با ما در میان بگذارید.