در این پست قصد داریم شما را با اتصالات انعطاف پذیر و مفصلی آشنا کنیم.
به اتصالی اتصال انعطاف پذیر گفته می‌شود که:
- انعطاف پذیر باشد و فقط برای برش طراحی شود.
- امکان دوران نسبی بین دو عضو وجود داشته باشد.
دو حالت برای انتقال نیرو در این اتصالات وجود دارد:
حالت اول این است که باید جان تیر به بال یا جان ستون متصل شود: برای اتصال جان تیر به بال و یا جان ستون معمولا از دوبل نبشی توسط جوش و یا پیچ و مهره استفاده می‌شود. در آیین نامه ها یک فاصله بین تیر وبال یا جان ستون تعبیه می‌شود، این فاصله را با مراجعه به آیین نامه می‌توان به دست آورد، این فاصله دو مزیت دارد:
- امکان دوران نسبی را برای تیر فراهم می‌کند.
- امکان نصب اتصال را به آسانی میسر می‌سازد.
در تیرهای آی شکل نیروی برشی در جان تیر تحمل و به ستون از طریق نبشی منتقل می‌شود. لذا بهتر است اتصال نبشی جان تیر را در کارخانه‌ها جوش کاری کرد و در آنجا آزمایش‌های کنترلی نمود. اما در خصوص اتصال نبشی به ستون معمولا این اتصال در کارگاه ساختمانی انجام می‌شود.
نکته: دوایر تو خالی در نقشه‌های اجرایی بیانگر سوراخ‌های اتصال در پیچ‌های کارخانه‌ای است.
نکته: دوایر تو پر در نقشه‌های اجرایی بیانگر سوراخ‌های اتصال در پیچ‌های کارگاه ساختمانی است.
حالت دوم این است که زیر تیر یک تکیه گاه تعبیه شود: این اتصال یکی از متداول ترین روش‌های انتقال نیروی برشی تیر به ستون است، شکل اتصال به سه دسته تقسیم می‌شود:
تکیه گاه تقویت نشده و انعطاف پذیر باشد: در این اتصال نیروی برشی به واسطه انعطاف پذیری تکیه گاه به ستون انتقال پیدا می‌یابد، رعایت دو قضیه الزامی می‌باشد:
- برای تعبیه تکیه گاه جانبی بال فوقانی تیر که موجب جلوگیری از چرخش بیش از حد تیر نیز می‌شود، باید یک نبشی با حداقل ضخامت شش میلی متر در نظر گرفت.
- یک فاصله آزاد بین تیر و ستون که بین 12 الی 15 میلی متر است باید تعبیه شود که عملیات نصب اتصال و دوران نسبی را تسهیل می‌بخشد.
تکیه گاه تقویت شده و سخت باشد: تکیه گاه تقویت نشده انتقال برش تیر به ستون را انجام می‌دهد اما اگر مقدار این نیرو زیاد باشد تکیه گاه تقویت نشده قادر به تحمل آن نیست و لذا از اتصالات تقویت شده استفاده می‌شود. در این اتصال زیر تکیه گاه از یک ورق تقویتی افقی که به وسیله یک ورق قائم یا بیشتر حمایت می‌شود استفاده می‌کنند. راه حل دیگر استفاده از بریده یک نیمرخ آی شکل زیر تکیه گاه است، این تقویت کننده‌ها که زیر تکیه گاه قرار می‌گیرند تکیه گاه را از حالت انعطاف پذیر به حالت سخت تبدیل می‌کنند و همین امر سبب تحمل نیروی برشی بیش تر می‌شود.
اتصال خورجینی که در آن محور تیرها عمود بر طول تکیه گاه انعطاف پذیر و یا سخت باشد که به ستون جوش و یا پیچ و مهره می‌شوند، و لذا در این اتصال تیرها از کنار ستون‌ها به صورت ممتد قرار می‌گیرند، برای افزایش بابری تیرها بال فوقانی آن‌ها توسط نبشی و یا یک ورق لچکی حمایت می‌شود. این نوع اتصالات در کشور‌های دیگر رایج نیست و به این علت طرز عمل این اتصالات در منابع طراحی معتبر مورد کم اعتنایی قرار گرفته است، اما اتصالات خورجینی با داشتن چند مزیت مخصوصا در ساختمان‌های کوتاه طرفدارانی در ایران و چند کشور دیگر مثل اسپانیا دارند. از مزیت‌های این نوع اتصال می‌توان به سهولت در اجرا مخصوصا در دهانه‌های کوچک که نیاز به برش تیر و جوش کاری را کاهش و در نتیجه فولاد مصرفی را کاهش می‌دهد اشاره کرد.
اما استفاده از این اتصالات معایبی هم دارد، آن‌ها در برابر نیرو‌های جانبی مثل زلزله رفتار ترد و شکننده‌ای دارند، لذا باید تمام اصول محاسباتی و اجرایی آن‌ها با دقت تمام صورت گیرد.
اگر به هر علتی نتوانیم اتصال خورجینی را به صورت دوبل تیر طراحی کنیم، استفاده از اتصال خورجینی برای یک تیر مجاز نمی‌باشد چون اتصال تقارن ندارد، و این امر سبب تولید لنگر پیچشی خواهد شد.
طراحی و اجرای این اتصالات به دو نوع با توجه به شدت بارهای برشی وارده تقسیم می‌شوند:
- اتصال خورجینی با تکیه گاه تقویت نشده انعطاف پذیر: این نوع اتصالات برای انتقال بارهای برشی که تکیه گاه‌ها تاب تحمل آن‌ها را داشته باشند طراحی می‌شوند، لازم به ذکر است که در اتصال تیرها با ستون‌هایی که از دو نیمرخ با فاصله از هم تشکیل می‌شوند باید در محل اتصال از یک ورق کمکی استفاده کرد.
- اتصال خورجینی با تکیه گاه تقویت شده سخت: اگر مقدار بار برشی زیاد باشد باید از اتصالات خورجینی تقویت شده استفاده کرد، تقویت کننده‌ها که زیر تکیه گاه خورجینی قرار می‌گیرند عبارتند از بریده یک نیمرخ آی شکل و یا یک ورق افقی و یک ورق قائم یا بیشتر که مورد استفاده قرار می‌گیرد. و همانند روش اتصال خورجینی تقویت نشده، اگر ستون از مقطع نیمرخ دوبل باشد باید با یک ورق کمکی در محل اتصال خورجینی استفاده کرد.