وصله مکانیکی (وصله با کوپلر)

استفاده از تکنولوژیهای جدید برای ارتقاء کیفیت سازه و کاهش هزینه های تولید در صنعت ساختمان علاوه بر یک نیاز یک ضرورت انکار ناپذیر به شمار می آید.

بهبود کیفیت سازه باعث عمر طولانی آن می گردد وعلاوه بر آن خسارات وارده به سازه را در مقابل حوادث طبیعی مثل زمین لرزه کاهش خواهد داد. استفاده از وصله های مکانیکی برای اتصال آرماتورها در سازه های بتنی یکی از راهکارهای بهبود کیفیت در صنعت ساختمان به شمار می آید. استفاده از وصله های مکانیکی در آئین نامه ها و استانداردهای بین المللی ازجمله آئین نامه بتن ایران در فصل ۱۸ توصیه گردیده است.

با توجه به وجود مشکلات عدیده اجرایی در سازه های سنگین به دلیل استفاده از میلگردهای قطور، به کار گرفتن وصله های مکانیکی راهگشا بوده و علاوه بر ایجاد اتصال مطمئن وحتی مستحکم تر از آرماتور مصرفی سایر مشکلات جانبی در سازه های بتنی را نیز برطرف می نماید.

در هر سازه بتنی در حدود ۱۵% آرماتور مصرفی به صورت اتصال اورلپ در بتن دفن محدودیتهای آئین نامه ای به ضایعات تبدیل می گردد. با استفاده از اتصالات مکانیکی نه تنها از دفن آرماتور به صورت مهار پوششی آرماتور جلوگیری می گردد بلکه ضایعات آرماتور نیز به حداقل کاهش می یابد.

وصله مکانیکی تقریباً در کلیه موارد به دلیل داشتن مزایای فنی و اقتصادی که در ادامه نیز به آن‌ها اشاره می‌گردد، می‌توانند جایگزین وصله‌های پوششی در اعضای بتنی گردند. با این حال موقعیت‌های زیادی نیز وجود دارند که استفاده از وصله پوششی در آن‌ها از نظر عملی امکان پذیر نیست و یا از نظر طراحی استفاده از وصله‌های پوششی مجاز نمی‌باشد. در این خصوص می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱) مطابق بند ۱۸-۴-۱-۲ آیین نامه بتن ایران (آبا) و همچنین بند ۹-۱۸-۴-۱-۲مبحث نهم، وصله پوششی تنها در مورد میل گردهای با قطر کمتر از ۳۶ میلی‌متر مجاز می‌باشد و برای میل‌گرد با قطر ۳۶ میلی‌متر و بالاتر استفاده از وصله مکانیکی و یا جوشی الزامی است. همچنین مطابق بند ۱۲٫۱۴٫۲٫۱ آیین نامه ACI-318 نیز برای آرماتورهای با قطر بیشتر از ۳۶ میلی‌متر استفاده از وصله مکانیکی مورد نیاز می‌باشد و وصله پوششی قابل کاربرد نمی‌باشد.
۲) مطابق بند ۱۸-۴-۲-۳ آیین نامه بتن ایران، بند ۹-۱۸-۴-۲-۳ مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و همچنین بند ۱۲٫۱۵٫۶ آیین نامه ACI-318 در قطعات کششی، وصله میل گردها باید تنها به وسیله وصله‌های جوشی و یا مکانیکی مجاز می‌باشد و فاصله وصله‌های در میل گردهای مجاور باید بیشتر از ۷۵۰ میلی‌متر در نظر گرفته شوند.
۳) قطعات کششی به قطعاتی اطلاق می‌گردند که مقدار نیروی کششی در آن‌ها به حدی است که در کل سطح مقطع آن‌ها در کشش قرار می‌گیرد؛ سطح تنش کششی در آرماتورها به حدی است که آرماتورها باید به صورت کامل موثر باشند و یا اینکه پوشش بتنی اندکی در تمامی وجود عضو وجود داشته باشد. برای مثال می‌توان به المان پای قوس‌ها، کش‌های آویزان منتقل کننده بار به سازه تکیه گاهی فوقانی و همچنین به اعضای کششی اصلی در خر پاها اشاره کرد.
۴) در صورتیکه فواصل آرماتورها به ترتیبی باشند که امکان استفاده از وصله پوششی وجود نداشته باشد، باید از وصله مکانیکی استفاده کرد. در این خصوص می‌توان به ستون‌های بتنی سنگین اشاره کرد که در آن‌ها مقدار زیادی آرماتور سایز بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۵) در نقاطی که درزهای اجرایی و یا روند گسترش ساخت در آینده موجب نیاز به پیوستگی کششی آرماتورها می‌شوند، استفاده از وصله مکانیکی بر بجا گذاشتن ریشه‌های بلند برای آرماتورها ترجیح دارند. با حداقل ۳۰ سانتی متر ریشه انتظار تقریباً هر نوع وصله مکانیکی قابل اجرا خواهد بود. در صورتیکه آرماتورها باید در محل وصله به صورت زیگزاگ وصله شوند، مقدار ۳۰ سانتی متر باید افزایش داده شود.
۶) در صورتیکه طول وصله پوششی بر اساس آیین نامه مقدار زیادی داشته باشد، استفاده از وصله مکانیکی بر وصله‌های پوششی ترجیح دارد. در این خصوص می‌توان به آرماتورهای با قطر بالاتر از ۲۸ میلی‌متر، آرماتورهای دارای پوشش اپوکسی و یا گروه میلگردهای ۲ تایی تا ۴ تایی اشاره نمود که در آنها طول مهاری بر اساس آرماتوری با قطر معادل آرماتورهای گروه محاسبه می شود.

مزایای فنی استفاده از وصله مکانیکی در اجزای بتنی

با استفاده از وصله مکانیکی، بر اساس عملکردهای ایجاد شده مزایای فنی زیر در عملکرد سازه و روند اجرایی اجزای بتنی قابل دست‌یابی خواهند بود: 

استفاده از وصله مکانیکی آرماتور باعث عدم افزایش نسبت آرماتور در محل وصله و امکان استفاده از حداکثر نسبت آرماتور و همچنین ایجاد فضای بیشتر برای بتن‌ریزی مناسبتر می‌گردد.