کوپلر میلگرد چیست؟ صفر تا صد نکات کوپلر و کوپلینگ در یک مقاله

از آن‌ جایی که میلگردها در اکثر مراحل اجرای ساختمان کاربرد داشته و از مصالح مهم در صنعت ساخت و ساز به حساب می‌آیند، اتصال آن‌ها به یکدیگر به شکلی که در استحکام سازه مشکلی رخ ندهد موضوع مهمی است. اتصال میلگردها به یکدیگر اصطلاحا وصله میلگرد نامیده می‌شود که به چهار روش اورلپ، فورجینگ، کوپلینگ به وسیله کوپلر و وصله اتکایی انجام می‌گیرد.

در این مقاله از آکادمی عمران به بررسی روش کوپلینگ می‌پردازیم. در ابتدا به سوالاتی مانند کوپلر میلگرد و کوپلینگ چیست پاسخ داده و در ادامه مزایا و معایب استفاده از کوپلینگ را بررسی می‌کنیم. همچنین انواع کوپلر میلگرد را با فیلم آموزشی به طور کامل توضیح می‌دهیم.

کوپلر میلگرد چیست؟

همانطور که در مقاله انواع میلگرد گفتیم میلگرد در آرماتوربندی برای بتن مسلح استفاده می‌شود. نکته مهم در آرماتور بندی اتصال میلگردها به هم یا اصطلاحا وصله میلگرد بوده که یکی از روش‌های آن کوپلینگ به وسیله کوپلر است. اما کوپلر میلگرد چیست؟

کوپلر میلگرد یک قطعه استوانه‌ای از جنس فولاد است که به صورت توخالی ساخته می‌شود و نوعی وصله مکانیکی میلگرد است. این قطعه فولادی در داخل خود شیارهایی شبیه به پیچ یا رزوه دارد. این رزوه‌ها باعث ایجاد یک اتصال محکم بین این قطعه و میلگرد می‌شوند. از طرفی سر میلگرد که قرار است به کوپلر وصل شود نیز باید رزوه کاری شود.

به طور کلی بیشترین کاربرد این وسیله در آرماتوربندی ستون‌ها و دیوارهای بتنی است. این قطعه انواع مختلفی دارد که هر کدام به روش خاصی میلگردها را به یکدیگر متصل می‌کنند. از طرفی استفاده از آن باعث سنگین شدن آرماتور بندی نشده و جایگزین خوبی برای دیگر وصله‌های سنتی میلگرد مانند اورلپ است.

کوپلینگ چیست؟

حال که با کوپلر آشنا شدیم به تعریف کوپلینگ می‌پردازیم. کوپلینگ در واقع یک روش برای اتصال مکانیکی میلگردها به یکدیگر است که به وسیله قطعات کوپلر انجام می‌گیرد. به عبارتی با اتصال میلگردها به یکدیگر، طول آن‌ها را افزایش داده و عملکرد کششی یا فشاری پیوسته دو میلگرد در امتداد یکدیگر را بهبود می‌بخشیم.

البته وصله میلگرد روش‌های دیگری مانند اورلپ و فورجینگ هم دارد اما کوپلینگ یکی از پرکاربردترین روش‌ها بوده چرا که دارای مزایایی نسبت به دیگر روش‌ها است. کوپلینگ میلگرد روشی است که علاوه بر استحکام بالا مشکلاتی که دیگر روش‌ها داشتند مانند بیرون زدگی میله‌ها را ندارد.

طوفان تخفیفی آکادمی عمران تو راهه

مشاهده جزئیات

مزایای استفاده از کوپلر

کوپلر میلگرد تنوع بالایی داشته و مزایای استفاده از آن زیاد است. به طور کلی روش کوپلینگ میلگرد، روش با کیفیتی بوده و باعث مدیریت بهتر هزینه و زمان می‌شود. همچنین برای استفاده از آن به تجهیزات خاصی نیاز نداشته و فقط به صورت مکانیکی است. مهم‌ترین مزایای استفاده از این روش شامل اجرای آسان و سریع، جلوگیری از ازدحام میلگرد، کاهش مصرف میلگرد، دوام و ایمنی بالا، تنوع در طراحی و صرفه جویی در هزینه‌ها است که در ادامه به سراغ بررسی آن‌ها می‌رویم.

اجرای آسان و سریع

کوپلینگ نسبت به سایر روش‌های وصله میلگرد (مثل جوش فورجینگ) کاری آسان بوده و با سرعت بالا انجام می‌شود. استفاده از این روش این امکان را ایجاد می‌کند که برخی مقاطع سازه مانند تیر و ستون، در کارگاه و به صورت پیش ساخته تولید شده و به کمک وصله مکانیکی در محل در جای خود نصب گردند. این مسئله باعث افزایش سرعت بتن ریزی شده و در زمان‌بندی پروژه را جلو می‌اندازد.

جلوگیری از ازدحام میلگرد

روش کوپلینگ برخلاف برخی روش‌های دیگر وصله میلگرد مانند اورلپ، باعث ازدحام میلگردها در یک قسمت نمی‌شود. با توجه به اینکه ازدحام میلگرد موضوع مهمی است و می‌تواند باعث عدم تراکم صحیح بتن شده و مشکلاتی را در اجرای پوشش بتنی ایجاد کند، بنابراین چنین مزیتی بسیار حائز اهمیت خواهد بود.

کاهش مصرف میلگرد و صرفه جویی در هزینه

همانطور که می‌دانید در دیگر روش‌های وصله میلگرد مانند وصله پوششی (اورلپ)، به علت قرارگیری میلگردها روی هم، مصرف میلگرد افزایش پیدا می‌کند. با  افزایش میلگردها به جز تهیه میلگرد هزینه‌های پنهان دیگری نیز افزایش می‌یابد.

روش کوپلینگ علاوه بر اجرای آسان، نیاز به نیروی متخصص نداشته و هزینه دستمزد اجرای آن بالاتر نیست، اگرچه کوپلر هزینه بیشتری نسبت به اورلپ دارد اما کاهش مصرف میلگرد و افزایش سرعت اجرا بخش زیادی از این هزینه را جبران می‌کند.

دوام و ایمنی بالا 

با توجه به اینکه اتصال بین بتن و میلگرد همواره موضوع مهمی بوده و دلایلی مانند ترک خوردن بتن یا فرسودگی میلگرد می‌تواند این اتصال را به خطر بیاندازد، دوام کوپلر میلگرد پارامتر مهمی خواهد بود. یکی از مزیت‌های کوپلر میلگرد ساخت در کارخانه و کنترل کیفیت آن است. به طور مثال در روش وصله آرماتورها به کمک فورجینگ یا اورلپ امکان خطای اپراتور یا آرماتوربند وجود داردو ولی در روش کوپلینگ صرفا بستن کوپلرها به دلیل اینکه از قبل در کارخانه کنترل کیفیت شده کفایت می‌کند و نیازی به آزمایش نیز ندارد.

تنوع در طراحی

از آن‌جایی که در استفاده از کوپلینگ، تا حد زیادی از تراکم میلگردها کاسته می‌شود، به همین دلیل در طراحی سازه دست طراح بازتر بوده و انعطاف بیشتری در طراحی وجود دارد.

سایر مزایای استفاده از این روش عبارتند از :

• مقاومت بالا در برابر زلزله و حوادث طبیعی دارد.
• این روش امکان به کارگیری میلگرد با سایز بزرگ را در ستون‌های دارای ابعاد کوچک ایجاد می‌کند.
• استفاده از این وصله‌ مکانیکی باعث یکپارچگی سازه می‌شود.
• اجرای این روش باعث کاهش ابعاد ستون سازه می‌گردد.

معایب کوپلینگ

حالا که با مزایای کوپلینگ آشنا شدیم به معایب آن می‌پردازیم.

• به دلیل احتمال وجود ناهماهنگی در اتصال دو طرف میلگرد ممکن است نیرویی بیش از حد روی کوپلر وارد شده و باعث سایش زودرس رزوه‌ها شود.
• طبق آیین نامه بتن آمریکا  ACI318-20 از کوپلر برای میلگردهایی که قطرهای بالای ۳۶ میلی‌متر دارند نمی‌توان استفاده کرد.
• تهیه قطعه مکانیکی با قطر بیشتر از 32 میلی‌متر کار سختی است.
• در صورت یکسان نبودن سایز کوپلر با میلگرد احتمال ایجاد مشکل ساختاری وجود دارد.
• هزینه این روش بالاتر از روش اورلپ و فورجینگ است.

انواع کوپلر میلگرد

انواع این قطعه با توجه به ساختار و کاربردشان در قسمت‌های مختلف سازه استفاده می‌شوند. انواع کوپلر عبارتند از استاندارد، با رزوه چپ و راست، تبدیل، پیچی، انتهایی، گروتی، جوشی و نوع مخصوص آرماتورهای فشاری که در ادامه آن‌ها را بررسی می‌کنیم. پیش از مطالعه این بخش پیشنهاد می‌کنیم فیلم زیر را مشاهده کنید.

1) کوپلر استاندارد

کوپلر استاندارد یا رزوه راست‌گرد متداول‌ترین نوع است که برای کوپلینگ میلگردهای با قطر یکسان از آن استفاده می‌شود. این مدل برای حالتی است که حداقل یکی از میلگردها قابلیت چرخش داشته باشد. از این نوع در تمام بخش‌های سازه می‌توان استفاده نمود.

2) با رزوه چپ و راست

این نوع در حالتی استفاده می‌شود که هیچ کدام از میلگردها امکان چرخش نداشته باشند. این مدل در تمام قسمت‌های سازه کاربرد دارد.

3) کوپلر تبدیل

این نوع برای زمانی است که دو میلگرد دارای سایزهای مختلفی هستند. در این حالت باید ابتدا میلگرد با سایز بزرگ‌تر را داخل کوپلر ببندیم.

4) کوپلر پیچی

در جاهایی که امکان ایجاد رزوه وجود ندارد، مانند کوتاه شدن ریشه آرماتورها در ستون‌ها و دیوار برشی، از مدل پیچی استفاده می‌شود. در این حالت انتهای میلگرد در داخل کوپلر قرار گرفته و پیچ‌ها روی آرماتور سفت می‌شوند. مدل پیچی یا پیچی قفل شونده برای اتصال میلگردهایی است که حداکثر طول آن‌ها 20 سانتی‌متر باشد. از این کوپلر برای اتصال میلگردهای انتظار و مقاوم‌سازی بتن استفاده می‌شود.

5) انتهایی

از این نوع برای مواردی که امکان ایجاد خم انتهایی وجود ندارد مانند ساخت تیر و ستون استفاده می‌شود. با استفاده از مدل انتهایی فضا برای بتن‌ریزی باز شده و امکان استفاده از میلگرد بیشتر وجود خواهد داشت.

6) کوپلر گروتی

از این نوع بیشتر در سازه‌های پیش ساخته استفاده شده به طوری که در بتن پیش‌ساخته، باید سر میلگردها از قطعه اول بیرون بوده و رزوه شود. برای قطعه دوم نیز میلگردها درون کوپلر قرار گرفته و بتن باید روی کوپلر را بپوشاند. به عبارتی قرار گرفتن این دو قطعه با فشار روی یکدیگر، باعث قرارگیری میلگردهای رزوه خورده در داخل کوپلر قطعه دوم می‌شوند.

7) کوپلر جوشی

از آنجایی که آرماتورهای AIII جوش پذیر نیستند برای اتصال به المان‌های فلزی ابتدا میلگردها را به یک کوپلر جوشی متصل می‌کنند. به این شکل که ابتدا سر میلگرد رزوه شده به کوپلر پیچ شده و سپس کوپلر به قسمت فلزی مورد نظر جوش داده می‌شود.

استفاده از این نوع، امکان اتصال میلگرد به سازه فلزی را هم ایجاد کرده است. در واقع در این حالت کوپلر به سازه فلزی جوش داده شده و نیازی به جوشکاری میلگرد وجود ندارد.

8) کوپلر موقعیت 

برای شرایطی است که هیچ یک از دو آرماتور قادر به حرکت نبوده و در دو قسمت مجزا از یکدیگر قرار داشته باشند. به این صورت که دو قسمت نر و مادگی وجود دارد و قطعه نر دارای یک رزوه داخلی و یک رزوه خارجی موازی آن بوده و قطعه ماده نیز دارای رزوه داخلی است و مهره قفل کننده هم برای محکم کردن اتصال به کار می‌رود.

9) برای آرماتورهای فشاری

برای میلگردهای سایز 20 میلی‌متر و بالاتر که تحت‌فشار هستند استفاده می‌شود. با استفاده از این نوع، بار فشاری بین میلگردها تقسیم می‌شود. از این مدل برای ساخت شبکه مش میلگرد استفاده می‌شود.

کاربرد روش کوپلینگ

امروزه استفاده از روش کوپلینگ در اجرای ساختمان به علت مزایایی که دارد گسترش یافته است. در این بخش به تعدادی از کاربردهای این روش وصله میلگرد می‌پردازیم.

• در سازه‌های مرتفع به دلیل افزایش طول میلگرد و هزینه کم‌تر کاربرد دارد.
• در سد سازی و ساخت پل‌ها استفاده می‌شود چرا که در این سازه‌ها به استحکام بسیار بالایی نیاز است.
• در ساخت سازه‌های حساس مانند صنعت نفت، گاز و پتروشیمی و همینطور ساختمان‌هایی که نیاز به مقاومت بالا دارند مانند بیمارستان‌ها، برج‌ها و هتل‌ها از استفاده می‌شود.
• در تونل‌های با عمق زیاد مانند متروها
• در تعمیر و مقاوم سازی ساختمان‌ها
• در دیوارهای دیافراگمی (با طول 40 متر) که ارتفاع زیادی داشته و امکان تهیه میلگرد با طول بلند وجود ندارد.

قیمت کوپلر میلگرد

عوامل زیادی هستند که در تعیین قیمت کوپلینگ تاثیر می‌گذارند. در یک دسته بندی کلی این موارد را می‌توان به سه دسته زیر تقسیم کرد:

• قیمت کوپلر
• هزینه رزوه زدن میلگرد
• هزینه نیروی انسانی

البته لازم است در هنگام خرید این قطعه فولادی به نکاتی از جمله کیفیت، قابلیت کشش بالا، دوام و تناسب این پارامترها با قیمت آن توجه کنیم.

جمع بندی

کوپلینگ یکی از روش‌های وصله آرماتور است که به صورت مکانیکی بوده و به وسیله کوپلر میلگرد انجام می‌شود. استفاده از کوپلینگ باعث کاهش مصرف میلگردها شده و اجرای آن نیاز به تخصص بالایی ندارد. این متریال انواع مختلفی دارد که هر کدام از آن‌ها با توجه به موقعیت و نوع میلگردها در بخش‌های مختلفی از سازه کاربرد دارد.

در انتهای این مقاله امیدواریم اطلاعات خوبی درباره کوپلینگ به وسیله کوپلر میلگرد کسب کرده باشید. در صورتی که در این مورد سوالی دارید می‌توانید آن را در بخش دیدگاه با ما به اشتراک بگذارید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری