ضوابط و استانداردهای جوشکاری فورجینگ (وصله جوش سر به سر میلگرد)
ضوابط و استانداردهای جوشکاری فورجینگ (وصله جوش سر به سر میلگرد)
امروزه در صنعت ساختمان‌سازی و به ویژه در اجرای سازه‌های بتنی مسلح، اهمیت رعایت دقیق ضوابط و استانداردهای جوشکاری میلگرد به روش فورجینگ (Welding Pressure Gas - جوش فشاری گازی) بر کسی پوشیده نیست. روش فورجینگ که به‌عنوان یکی از تکنیک‌های پیشرفته و مطمئن برای اتصال میلگردها شناخته میشود، به دلیل مزایای فراوانی مانند افزایش استحکام اتصال، بهبود کیفیت سازه و تضمین ایمنی بلندمدت سازه‌های بتن آرمه، در پروژه‌های بزرگ ساختمانی و صنعتی به کار گرفته میشود.
ضوابط فورجینگ و مقررات فورجینگ به مجموعه‌ای از قوانین و دستورالعملهای فنی گفته میشود که توسط مراجع ذیصلاح، از جمله کمیته تخصصی مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و سازمان استاندارد ملی ایران، تدوین شده است. این مقررات و دستورالعمل‌ها برای تضمین کیفیت و ایمنی فرآیند جوشکاری فورجینگ و اطمینان از عملکرد مطلوب اتصال میلگردها طراحی شده‌اند. رعایت این ضوابط از مرحله انتخاب دستگاهها و تجهیزات استاندارد و کالیبره شده ژاپنی، تا مراحل برش میلگرد با اره مخصوص سردبر، مراحل دقیق و حساس جوشکاری، بازرسی‌های فنی و آزمایش‌های کنترل کیفیت الزامی است.
در ایران، اجرای جوش فورجینگ باید مطابق با دستورالعمل فنی انجمن جوشکاران فورجینگ سر به سر میلگرد استان تهران و ویرایش پنجم مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (۱۳۹۹) و استانداردهای ملی به شماره‌های ۳۱۳۲ و ۱-۲۱۰۵۶ صورت گیرد. این استانداردها علاوه بر تعیین الزامات دستگاهها و تجهیزات جوش فورجینگ، مراحل فرآیند اجرای جوشکاری، مشخصات فنی میلگردها و محدودیت‌های اجرای جوش در نقاط بحرانی، الزامات سخت‌گیرانه‌ای را برای بازرسی و کنترل کیفیت فرآیندهای جوشکاری فورجینگ تعیین می‌کنند.
یکی از مهم‌ترین نکات در قوانین فورجینگ، رعایت نسبت وصلهها در مقاطع سازهای است. طبق مقررات مبحث نهم، در هیچ مقطع سازهای نباید بیش از ۵۰ درصد میلگردها به روش فورجینگ در یک مقطع وصله شوند و این وصلهها باید به صورت یکی در میان و با رعایت فاصله استاندارد حداقل ۴۰ سانتیمتر از کناری بین اتصالات اجرا گردند. همچنین وصلههای جوشکاری شده نباید در نقاط بحرانی مانند محل اتصال تیر به ستون یا مناطقی که احتمال تمرکز تنش و تسلیم میلگرد وجود دارد، انجام شوند؛ مگر در سازههایی که شکلپذیری بالایی دارند و این مواردی که توسط محاسب و یا مراجع فنی تأیید شده باشد.
در کنار رعایت مقررات اجرایی، کنترل کیفیت و بازرسی در فرآیند فورجینگ نقشی حیاتی ایفا می‌کند. استانداردهای ملی مانند ۲۲۴۴۲ مربوط به آزمون و معیار پذیرش اتصالات میلگردهای جوشکاری شده به روش فورجینگ، در کنار استانداردهای بین‌المللی مانند استانداردهای ژاپنی JIS Z 3120 و JIS Z 3881، معیارهای دقیق برای بازرسی چشمی با استفاده از گیج تخصصی بازرسی جوش فورجینگ و انجام آزمون‌های غیرمخرب (NDT)، آزمون‌های مخرب از قبیل تست کشش و تست خمش نود درجه، و ارزیابی کیفیت اتصالات فراهم می‌آورند.
در فرآیندهای بازرسی فورجینگ، علاوه بر بررسی پارامترهای فنی و مکانیکی میلگرد، تأیید صلاحیت جوشکاران و تجهیزات مورد استفاده نیز اهمیت ویژه‌ای دارد. مجریان و پیمانکاران و اپراتورهای جوشکاری فورجینگ باید دارای گواهینامه‌های معتبر از مراجع ذیصلاح مثل آموزشگاه فنی و حرفه ای اتصال جوش به عنوان اولین و تنها مرکز معتبر تخصصی آموزش و صدور گواهینامه و مدرک و مجوز جوشکاری سر به سر میلگرد در ایران باشند و دستورالعملهای جوشکاری (WPS) و گزارش تأیید دستورالعمل جوشکاری (PQR) نیز باید قبل از شروع عملیات در پروژه های ملی و بزرگ عمرانی آماده و مورد تایید قرار گیرد. به‌کارگیری تجهیزات دقیق مانند اره تنگستنی مخصوص برش سرد میلگرد با دور پایین برند دایا، از دیگر الزامات فنی فرآیند فورجینگ به شمار می‌رود.
در نهایت، رعایت دقیق تمامی ضوابط، استانداردها و قوانین فورجینگ نه تنها منجر به افزایش دوام و ایمنی سازه‌های بتن‌آرمه میشود بلکه از هدررفت میلگرد تا ۳۰ درصد در پروژه ها و بروز مشکلات اجرایی در آینده و در هنگاه زلزله نیز جلوگیری می‌کند. شرکت‌های فعال در زمینه جوشکاری فورجینگ که توانایی اجرای کامل این استانداردها و دریافت مجوز فورجینگ را دارند مثل شرکت مهندسی سازه آزمون فولاد به عنوان بنیانگذار جوشکاری فورجینگ سر به سر میلگرد در ایران ، از نظر کیفیت پروژه‌ها و رضایت کارفرمایان در جایگاه بالاتری قرار می‌گیرند.
بنابراین، در صورتی که به دنبال اجرای استاندارد و مقررات دقیق جوش فورجینگ هستید، شناخت کامل و به‌روزرسانی مداوم دانش فنی و عملیاتی درباره ضوابط فورجینگ، مجوز فورجینگ، دستورالعمل فورجینگ و آیین‌نامه فورجینگ از الزامات اساسی موفقیت پروژه‌های سازهای به شمار می‌رود.
ضمیمه مقررات ملی ساختمان مبحث نهم در خصوص جوشکاری فورجینگ سر به سر میلگرد:
شرایط وصله آرماتورها به روش فورجینگ
با توجه به استعلام‌های متعدد جامعه مهندسی در خصوص ضوابط و شرایط وصله‌ی آرماتورها به روش جوشکاری فشاری گازی (فورجینگ) کمیته‌ی تخصصی مبحث نهم مقررات ملی ساختمان توضیحات زیر را در این خصوص ارائه نموده است:
در روش جوش سر به سر میلگردها یا جوش فشاری گازی (GPW, Welding Pressure Gas) که فورجینگ نیز نامیده میشود، میلگردها به صورت سر به سر و بدون هیچ گونه مواد افزودنی، توسط حرارت حاصل از سوختن گاز استیلن و اکسیژن، به دمای خمیری شدن (حدود ۱۲۵۰ درجه سلسیوس) میرسند و توسط فشار حاصل از سیلندر هیدرولیک، به یکدیگر فورج می شوند.
فورجینگ نوعی وصله جوشی می باشد و باید کلیه‌ی ضوابط مربوط به وصلههای جوشی مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش پنجم، ۱۳۹۹) در آن رعایت گردد.
شرایط جوشکاری آرماتورهای مورد استفاده در بتن‌آرمه و حداقل دمای مورد نیاز پیش گرمایش و انجام عملیات جوشکاری باید بر مبنای استانداردهای ملی ایران به شماره‌های ۳۱۳۲ و ۱-۲۱۰۵۶ باشند. ضمناً جوش میلگردها در وصله جوشی باید الزامات مبحث دهم مقرارت ملی ساختمان را تامین نماید.
وصلههای جوشی باید قادر به انتقال تنشی حداقل برابر با ۱٫۲۵ برابر تنش تسلیم مشخصه میلگرد در کشش و یا فشار باشند. در وصله‌ی فورجینگ، در هر مقطع از عضو باید حداکثر ۵۰% میلگردها و به صورت یک در میان وصله شوند.
مطابق ضوابط مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش پنجم، ۱۳۹۹) وصله های جوشی در میلگردهایی که نیروی ناشی از زلزله را تحمل مینمایند، نباید در فاصله‌ی کمتر از دوبرابر ارتفاع مقطع عضو از بر اتصال تیر به ستون، و یا مقاطع بحرانی که در آن ها احتمال تسلیم آرماتورها وجود دارد، واقع شده باشند. رعایت ضابطه‌ی فوق در سازه‌های با شکلپذیری کم ضروری نیست.
فرآیند بازرسی، نظارت و کنترل وصله‌ی فورجینگ باید در سه مرحله قبل از عملیات جوشکاری، در حین عملیات جوشکاری و بعد از جوشکاری و بر اساس استاندارد ملی ۲۲۴۴۲ (سال ۱۳۹۶) تحت عنوان «فولاد برای تسلیح بتن – اتصال میلگردهای فولادی جوشکاری شده به روش فشاری گازی – روش آزمون و معیار پذیرش» یا استانداردهای ژاپنی JIS Z 3120 و JIS Z 3881 صورت گیرد.
بعد از عملیات جوشکاری باید تستهای غیرمخرب (NDT) مانند آزمون نفوذ (UT) انجام گیرد. همچنین برای دریافت گزارش تأیید دستورالعمل جوشکاری (PQR) انجام تست مخرب مطابق استاندارد مربوطه مانند آزمون خمش و کشش میلگرد وصله شده الزامی است.
بر اساس مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، در صورتی که قرار است در میلگردها از وصله‌ی جوشی استفاده شود، باید این میلگردها تحت آزمایش جوش‌پذیری قرار گیرند. در این آزمایش نمونه‌های جوش شده باید تحت آزمایش کشش و خمش قرار گیرند. در آزمایش خمش، زمانی میلگرد از نظر جوش پذیری قابل قبول تلقی میگردد که پس از خم کردن، ترکی در منطقه جوش شده و خود جوش به وجود نیاید.
شرکت‌های مجری عملیات فورجینگ و دستگاه‌های مورد استفاده در این عملیات باید توسط مراجع ذیصلاح تأیید شده باشند. برای تأیید صلاحیت جوشکاران، تأیید صلاحیت کارگاه و تأیید دستورالعمل جوشکاری مورد نظر، تهیه‌ی گواهی صلاحیت جوشکار (WQT)، دستورالعمل جوشگاری (WPS) و گزارش تأیید دستورالعمل جوشکاری (PQR) الزامی است. استفاده از تجهیزات برشکاری و لبهسازی با اره تنگستنی مخصوص دور پایین دراین روش جوشکاری الزامی می‌باشد. داشتن گواهینامه جوشکاری برای مجری الزامی است.
کمیته تخصصی مبحث نهم مقررات ملی ساختمان
۱۴۰۰/۰۶/۲۳
ضوابط و استانداردهای جوشکاری فورجینگ میلگرد چیست و چرا باید رعایت شوند؟
ضوابط جوشکاری فورجینگ شامل قوانین و استانداردهای فنی منطبق بر مقررات ملی ساختمان ایران (مبحث نهم، ویرایش ۱۳۹۹) و استانداردهای ملی ۳۱۳۲ و ۱-۲۱۰۵۶ است که تضمین‌کننده کیفیت، ایمنی و دوام اتصال میلگردهاست. رعایت این ضوابط از انتخاب تجهیزات استاندارد تا انجام تستهای بازرسی و کنترل کیفیت الزامی است تا اتصال میلگردها با استحکام بالا و بدون نقص ایجاد شود و از مشکلات اجرایی و ساختاری در سازه جلوگیری شود.
محدودیتها و شرایط وصلههای جوش سر به سر میلگرد در روش فورجینگ چیست؟
طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، در هیچ مقطع سازهای بیش از ۵۰٪ میلگردها نباید به صورت وصله فورجینگ شده باشند و این وصلهها باید به صورت یکی در میان و با حداقل فاصله ۴۰ سانتیمتر اجرا شوند. همچنین وصلهها نباید در نقاط بحرانی مثل محل اتصال تیر به ستون یا مناطقی با احتمال تمرکز تنش قرار گیرند، مگر در سازههایی که شکلپذیری بالایی دارند و با تایید مراجع فنی.
کنترل کیفیت و بازرسی جوش فورجینگ چگونه انجام میشود؟
فرآیند بازرسی جوش فورجینگ شامل تستهای غیرمخرب (NDT) مثل آزمون التراسونیک البته فقط با تجهیزات مخصوص التراسونیک میلگرد و توسط فرد دارای گواهینامه تیت التراسونیک میلگرد فورجینگ، تستهای مخرب مانند خمش و کشش میلگرد وصله شده و بازرسی چشمی با گیجهای تخصصی است. همچنین تأیید صلاحیت جوشکاران و تجهیزات، صدور گواهیهای از آموزشگاه فنی و حرفه ای اتصال جوش و رعایت دستورالعملهای جوشکاری از الزامات حیاتی برای تضمین کیفیت و ایمنی جوش فورجینگ است.
چه استانداردها و مجوزهایی برای اجرای جوش فورجینگ میلگرد در ایران لازم است؟
اجرای جوش فورجینگ باید مطابق با مقررات ملی ساختمان ایران (مبحث نهم، ویرایش ۱۳۹۹)، استاندارد ملی آزمون و پذیرش اتصال ۲۲۴۴۲ باشد. همچنین تجهیزات، کارگاه‌ها و جوشکاران باید مجوزهای رسمی از انجمن صنفی جوشکاران فورجینگ سر به سر میلگرد و د آموزشگاه فنی و حرفه‌ای و گواهی کالیبراسیون دستگاه داشته باشند و دستورالعملهای جوشکاری (WPS و PQR) باید پیش از اجرا تایید شوند.
