اهمیت بازرسی جوش در سازه های فلزی

توضیحات محصول

اهمیت بازرسی جوش در سازه های فلزی

امروزه شاهد استفاده روز افـزون از سازه های فلـزی در بخش اعظمی از ساختمانها وپروژه های احـداث شده و در حال احداث کشورمان هستیم که در این راستا جوشکاری به عنوان تکنیک اصلی پیوند عناصرسازه های فولادی بکارمی رود. استفاده از تکنیک های متداول جوشکاری در اتصالات نیـازمند رعایت اصول و اجرای دقیق آنها می بـاشد که متاسفـانه در حال حاضر این موارد به طور عام رعایت نمی گردد.بازرسی و نظارت بر جوشکاری صحیح سازه های فولادی از اهمیت بسزایی در تامین ایستایی یک سازه تحت بارهای ثقـلی و نیز بارهـای جانبی هماننـد زلـزله برخوردار اسـت. طـبق آمـار و شـواهد عینی، خـرابی و فروپاشی اکثر سازه های فولادی به علت ضعف در اتصـالات جـوش آنهـا بوده است. عـدم بکار بردن جوشکاران ماهر در ساخت سازه های فلزی و نیز آشنا نبودن آنها با الزامات و نکات جـوش و رعـایت نـکـردن اصـول اولیه جوشکاری و خلاء وجود نبروهای متخـصـص جهـت نظـارت، بـازرسـی و اصلاح آنها باعـث افـزایش روزافـزون سـاختمـان های معیـوب و مستعـد بـرای به وقوع پیوستن یک فاجعه بزرگ انسانی میگردد.. از مهمترین موارد اهمیت بازرسی جوش می توان موارد زیر را ذکر نمود:

*تطابق ساخت قطعات مطابق با استانداردهای لازم

*تهیه و تایید PQR و WPS

*استفاده ازنیروهای دارای صلاحیت برای نظارت و کنترل عملیات جوشکاری

*استفاده از جوشکاران ماهر وتایید صلاحیت آنها و مواد مصرفی

* استفاده از دستگاه های مناسب جوش برای جوشکاری

*رعایت معیارها در پذیرش عیوب جوش

 اتصالات جوش داده شده در یک سازه (نظیر اسکلت های فلزی ، پل ها ، مخازن تحت فشار و …) باید قابلیت تحمل تنشهای ساده و یا ترکیبی را که به صورت استاتیکی یا دینامیکی بر آنها اعمال می شود، داشته باشند. طراحی و محاسبات جوش نیز بر اساس شرایط کاربرد، انجام می گیرد. اما تنها بر اساس شکل ظاهری جوش نمی توان قضاوت کرد که آیا جوش مذکور تحمل تنشهای سرویس و یا تنشهای پسماند را به خوبی دارد و یا ندارد. در این راستا روش های متعددی برای بازرسی و آزمایش جوش تنظیم و استاندارد شده است که به نوع کار و حساسیت سازه نیز بستگی دارد. در بعضی از اتصالات بازرسی ظاهری جوش کافی و در بسیاری از موارد نیاز به آزمایشات بازرسی های مکمل و دقیق می باشد. بازرسی و آزمایش جوش دو موضوع متفاوت است که اغلب موارد با هم همراه می شوند. بازرسی با نظارت فرآیندها و محصولات تولید شده، برای اطمینان از خواص و کیفیت خواسته شده، انجام می گردد و در بعضی موارد به صورت کیفی و برای اصلاح عملیات اجرایی به کار می رود نود درصد مشکلات و نقص های موجود به اجرای ضعیف و غیر اصولی جوشکاری اتصالات باز می گردد که خود ریشه در ضعیف بودن نظارت و کنترل عملیات جوشکاری، نبود جوشکار ماهر و عدم استفاده از دستگاه های مناسب جوش دارد. که بایستی پیشگیری لازم قبل از وقوع هرحادثۀ احتمالی بعمل آید.

مزایا و معایب اسکلت فلزی در مقایسه با اسکلت بتنی:

مزایای ساختمان های فلزی

مقاومت بالا : مقاومت فولاد بالا بوده و نسبت مقاومت به وزن آن از بتن بزرگتر است. این موضوع در سوله های با دهانه های بزرگ و ساختمان های مرتفع و ساختمان هائی که بر روی زمین های سست احداث می شوند، از اهمیت بیشتری برخوردار است.

مقاومت متعادل مصالح : مقاومت فولاد در کشش و فشار یکسان و در برش نیز خوب و نزدیک به کشش و فشار است. در تغییر وضع بارها، نیروی وارده، فشاری و کششی قابل تعویض بوده و مقاطع به خوبی عکس العمل نشان می دهند. ولی مقاومت بتن در فشار مناسب بوده و در کشش و یا برش کم است. پس اگر مناطقی تحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشند ، تخریب می شوند.

خواص ارتجاعی : به علت همگن بودن فولاد، خواص ارتجاعی محاسباتی آن با تقریب بسیار خوبی مصداق عملی دارد. به عنوان مثال، ممان اینرسی یک مقطع فولادی را می توان با اطمینان در محاسبات وارد نمود. حال اینکه در مورد بتن این ارقام خیلی معین و قابل اطمینان نیستند.

ضریب نیروی لرزه ای : در قالب های بتن مسلح به علت وزن بیشتر، ضریب نیروی لرزه ای از قاب های فلزی بزرگتر است.

شکل پذیری : یکی از خواص مهم مصالح فلزی شکل پذیری آنهاست. فلزات قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است و نیروهای دینامیکی و ضربه ای را تحمل نمایند، در حالیکه بتن ترد و شکننده بوده و عملکرد آن در مقابل این نیروها بسیار ضعیف است.

خواص یکنواخت : فولاد در داخل کارخانه و تحت نظارت دقیق تهیه می شود، لذا خواص آن بر خلاف بتن یکنواخت است. اطمینان در یکنواختی خواص مصالح باعث انتخاب ضریب اطمینان کوچکتر می شود که این به نوبه خود منجر به صرفه جویی در مصرف مصالح می شود.

دوام: دوام فولاد بسیار خوب است. اگر در نگهداری ساختمان های فلزی دقت کافی صورت گیرد، برای سالیان متمادی قابل بهره برداری خواهند بود.

پیوستگی مصالح : قطعات فلزی عموما با توجه به مواد متشکه آن پیوسته و همگن هستند، ولی در قطعات بتنی در هر زلزله به پوشش بتنی روی میلگرد صدمه وارد می گردد. ترک هائی که در پوشش بتن پدید می آید، موجب ضعف قطعه شده و احتمال دارد که ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی تخریب شود.

وزن کم : ‌میانگین وزن اسکلت فولادی بین 250 تا 390 کیلوگرم بر مترمربع و یا 80 تا 130 کیلوگرم بر مترمکعب است ، درحالی که در ساختمان بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین 480 تا 780 کیلوگرم بر مترمربع یا 160 تا 250 کیلوگرم بر مترمکعب می باشد.

اشغال فضا :‌ در دو ساختمان مشابه از نظر ارتفاع و ابعاد، ستون ها و تیرهای ساختمان فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمان بتنی هستند، یعنی سطح اشغال اسکلت یا فضای مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر است.

امکان مقاوم سازی : اعضاء ضعیف ساختمان فلزی (در اثر محاسبات اشتباه ، تغییر مقررات و ضوابط ، اجراء و .... ) را می توان با اضافه نمودن قطعات جدید، تقویت نمود، ولی در مورد اسکلت بتنی این عمل به راحتی قابل انجام نمی باشد.

شرایط آسان ساخت و نصب : تهیه قطعات فلزی در کارخانه و نصب آن در محل، در هر شرایط جوی با اعمال تهمیدات لازم قابل انجام است. در مورد ساختمان های بتنی محدودیت های بیشتری در این رابطه وجود دارد.

سرعت اجرا : سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به قطعات بتنی بسیار بیشتر است.

پرت مصالح : با توجه به این که قطعات اسکلت فلزی در کارخانه تولید می شود، میزان هدر رفتن مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است.

معایب ساختمانهای فلزی

ضعف در برابر حرارت : مقاومت فلز با افزایش دما کاهش می یابد. اگر دمای اسکلت فلزی به حدود 600 درجه سانتی گراد برسد ، تعادل ساختمان به خطر می افتد.

خوردگی فلز در مقابل عوامل خارجی : ساختمان های فلزی در مقابل عوامل جوی دچار خوردگی شده و از ابعاد مفید آنها کاسته می شود. ضمنا مخارج نگهداری و محافظت آنها هم زیاد است.

تمایل قطعات فشاری به کمانش : با توجه به اینکه تعداد قطعات فلزی زیاد بوده و ابعاد آنها معمولا" کوچک است، تمایل به کمانش در این قطعات زیاد بوده و این موضوع یک نقطه ضعف محسوب می شود.

جوش نامناسب : استفاده از پیچ و مهره و تهیه قطعات در کارخانه، اقتصادی ترین و فنی ترین کار می باشد که در کشور ما برای ساختمان های متداول انجام چنین کاری مقدور نیست. استفاده از جوش برای اتصالات، به علت مهارت کم جوشکاران، قدیمی بودن ماشین آلات، عدم کنترل دقیق توسط مهندسین ناظر، گران بودن هزینه آزمایش جوش و ...... بزرگترین ضعف اسکلتهای فلزی می باشد.