کوپلر چیست و چه کاربردی دارد؟

کوپلر، وصله مکانیکی است که استفاده از آن مشکلات اتصال اورلپ در سازه های بتنی را برطرف می کند. این مشکل در وصله میلگرد و در ساختمان های بتنی مشاهده می شد که استفاده از کوپلرها این مشکل را برطرف کرده است.

در ادامه این مطلب از ساختمانچی به بیان نکات تکمیلی در این زمینه خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید.

کوپلر چیست؟

همان گونه که در بالا گفتیم، کوپلر وصله ای مکانیکی است و به منظور عدم ایجاد اورلپ در وصله میلگرد در سازه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرد.

کوپلرها نمونه ای از بهترین انواع اتصالات مکانیکی شناخته می شوند. به طور کلی از این وسیله می توان در تمامی نقاط سازه و به جای خم های آرماتور در شبکه استفاده کرد.

مزایای استفاده از کوپلر

استفاده از کوپلر یا همان اتصالات مکانیکی، مزایای زیادی به همراه دارد که از جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده از کوپلرها بسیار آسان است و با سرعت بالا انجام می شود.
• به کارگیری آن می تواند باعث ایجاد اطمینان در فرآیند انجام کار باشد، چرا که انتقال بار در این گونه اتصالات به بتن بستگی ندارد.
• کوپلر از تمامیت ساختاری برخوردار می باشد.
• به کارگیری این اتصال مکانیکی ازدحام میلگرد را به حداقل می رساند. این در حالی است که اتصال اورلپ ازدحام میلگرد در محل اتصال را به میزان 2 برابر نسبت به حالت معمولی افزایش می دهد.
• استفاده از وصله های مکانیکی، با کم کردن ابعاد ستون باعث صرفه جویی اقتصادی قابل توجهی در روند اجرای پروژه می شوند.
• کوپلرها باعث ایجاد انسجام در سازه می شوند که اورلپ توانایی انجام این کار را ندارد.
• استفاده از وصله های مکانیکی باعث ایجاد یکپارچگی بیش تری در سازه می شود.
• کوپلرها در مقایسه با اورلپ از مقاومت بیش تری در برابر بارهای لرزه ای و سایر حوادث طبیعی برخوردار می باشد.
• استفاده از وصله های مکانیکی سبب حذف میلگردهای اضافی می شود.
• به کارگیری کوپلرها به جای اورلپ امکان استفاده از آرماتورهایی در سایزهای بزرگ تر را در ستون با ابعاد کوچک تر فراهم می کند. همین امر باعث طراحی مقرون به صرفه می شود و امکان استفاده حداکثری از فضا در پلان را فراهم می کند.
• استفاده از اتصالات مکانیکی، باعث کاهش هزینه دستمزد کارگاه ها و افزایش سرعت و در نتیجه صرفه جویی در هزینه ها شود.
• از آن جایی که استفاده از کوپلرها از ازدحام میلگردها جلوگیری به عمل آورد، قراردادن میلگردها در شبکه را آسان می کند.

انواع مختلف کوپلر

استفاده از هریک از انواع کوپلرها با توجه به مکان و شرایط قرارگیری، زمان و موقعیت آرماتور متفاوت می باشد. چرا که هریک از آن ها برای استفاده در شرایط مختلف طراحی می شوند. کوپلرها انواع مختلفی دارند که از جمله می توان به نمونه های زیر اشاره کرد:

کوپلر استاندارد

کوپلر استاندارد که با نام کوپلر رزوه راستگرد نیز شناخته می شود، در همه قسمت های سازه بتنی قابلیت استفاده دارد.

از اتصالات مکانیکی استاندارد در مکان هایی که حداقل یکی از آرماتورها امکان چرخش داشته باشد، استفاده می شود. برای تولید این کوپلرها از میلگرد به عنوان مواد اولیه استفاده می شود.

کوپلر تبدیل

کوپلر تبدیل دارای دو سایز مختلف است و امکان اتصال دو آرماتور با قطرهای متفاوت را فراهم می کند. این گونه کوپلرها معمولا در ابتدا به آرماتوری که قطر بیش تری دارد بسته می شود.

کوپلر پیچی قفل شونده

این نوع اتصالات نوعی خاص از وصله های مکانیکی است و استفاده از آن در زمان هایی که طول آرماتور در حدود 20 سانتی متر باشد، صورت می گیرد. این نوع اتصال مکانیکی بهترین روش برای ادامه میلگردهای انتظار کوتاه، تعمیر و مقاوم سازی بتنی می باشد.

کوپلر انتهایی

کوپلر انتهایی جایگزین مناسبی برای خم های انتهایی تیر و ستون می باشد. این وسیله می تواند فضا را برای آرماتوربندی و بتن ریزی به میزان 60 درصد فراهم کند.

کوپلر گروتی

استفاده از اتصالات گروتی بیش تر برای سازه های پیش ساخته استفاده می شود. ساختار این گونه بتن ها به گونه ای است که از یک طرف دارای رزوه و از سمت دیگر دارای محفظه ای برای ریزش بتن گروت می باشند. استفاده از این کوپلر در قطعات پیش ساخته مانند تیر، ستون یا دیوار امکان پذیر می باشد.

کوپلر جوشی میلگرد و سازه

استفاده از کوپلر جوشی میلگرد و سازه امکان اتصال آرماتور به سازه فلزی را ایجاد می کند. جوشکاری این نوع کوپلرها نیاز به گرمایش نداشته و قابل جوشکاری می باشند.

کوپلر با رزوه چپ و راست

از این کوپلر در مکان هایی که هیچ از یک آرماتورها امکان چرخش نداشته باشند، استفاده می شود. نحوه ساختار این گونه کوپلرها به گونه ای است که با چرخاندن کوپلر رزوه های دو آرماتور با اتصالات مکانیکی درگیر شده و رزوه ها تا انتها درون اتصالات بسته می شوند.

کوپلر موقعیت

استفاده از کوپلر موقعیت در مکان هایی که دو آرماتور قادر به حرکت نمی باشد و به صورت مجزا در دو قسمت سازه بتنی قرار گرفتند، صورت می گیرد. اتصالات مکانیکی موقعیت از یک قسمت نر و ماده و یک مهر قفل کننده تشکیل می شود.

کوپلر برای آرماتورهای فشاری

از کوپلر فشاری برای آرماتورهایی که تحت بار فشاری هستند استفاده می شود. استفاده از این کوپلر به منظور انتقال بار فشاری بین دو میلگرد که انتهای آن به صورت قائم بریده شده است، صورت می گیرد.

نقش کوپلر در اتصالات میلگرد

اتصالاتی که به وسیله کوپلر تولید می شوند، یکنواخت هستند و به صورت یکپارچه به یکدیگر متصل می شوند. نقش کوپلر در اتصالات مکانیکی علی الخصوص در اتصال میلگردها و سازه های بتنی همچون اورلپ می باشد.

استحکام و مقاومت کوپلرها در تحمل نیروها و فشارهای زیاد، بسیار بیشتر از انواع میلگرد و دیگر قطعات می باشد. در اصل وصله مکانیکی کوپلر سبب می شود تا فشارهای وارده به طور مساوی بر تمام بخش های میلگرد تقسیم گردد.

مقایسه روش اورلپ با کوپلر

مقاومت و استحکام اتصالات کوپلر در مقایسه با روش اورلپ حدود ۲۵  درصد بیشتر می باشد.

 در روش اورلپ باید تعداد زیادی میلگرد نازک با تراکم بالا در کنار یکدیگر قرار گیرد، در حالی که در روش کوپلر از میلگردهای ضخیم و مقاوم استفاده می شود که در نهایت سبب سبک شدن سازه و کاهش قطر ستون ها می گردد.

در روش کوپلر اتصالات مورد استفاده کوتاه تر از روش اورلپ می باشد. همین امر سبب می شود تا نسبت فولاد و میلگرد در برابر بتن کاهش یابد.

از کوپلر می توان در تمام نقاط سازه استفاده کرد، در حالی که استفاده از روش اورلپ نیازمند آیین نامه و دستورالعمل های خاصی برای اتصالات میلگرد می باشد.

کاربرد‌های کوپلر

کوپلر میلگرد در انواع مختلف پروژه‌های ساختمانی و زیربنایی کاربرد دارد. کاربردهای این اتصالات عبارت اند از:

کم کردن ابعاد ستون‌های بتن آرمه

به علت این که تراکم میلگرد‌ها در نقاط اورلپ در ستون‌ها زیاد است، در نتیجه طراحان برای رعایت نسبت فولاد بالانس در این نقاط موظف به افزایش سطح مقطع ستون هستند. استفاده از کوپلر میلگرد می‌تواند در به حداقل رساندن تراکم میلگردها در نقاط اتصال مانند اورلپ کمک کند و در نتیجه طراحان می‌توانند نسبت فولاد به بتن را به‌طور مطلوبی حفظ کنند.

2. سازه های بلند و عظیم

در پروژه‌های ساختمانی بلند مانند؛ برج‌ها، به دلیل بار ثقلی بزرگ‌تر، قطر میلگردهای طبقات زیرین بیشتر می‌شود. کوپلر میلگرد به دلیل قابلیت تحمل فشار و بارهای سنگین، روشی موثر برای افزایش استحکام اتصالات میلگرد‌ها و بهینه‌سازی هزینه اتصالات به کار می‌رود.

3. سدها

کوپلر میلگرد نه تنها در پروژه‌های ساختمانی بلکه در پروژه‌های زیرساختی مانند سد‌سازی نیز استفاده می‌شود. از کوپلر میلگرد در این پروژه ها به عنوان یکی از اتصالات اصلی برای ایجاد ارتباط میلگردها و تقویت سازه‌ها استفاده می شود. به دلیل مقاومت بالا در برابر بارهای سنگین و شرایط محیطی سخت، کوپلر میلگرد می‌تواند در پایداری و استحکام سازه‌های سد و بهبود مدیریت منابع آبی موثر واقع شود.

4. تونل‌ها

تونل یکی دیگر از زیر‌ساخت‌های شهری است که در کلان شهرها دارای کاربرد و اهمیت زیادی می باشد. این سازه‌ها باید طوری طراحی شوند تا مقاومت لازم برای تحمل بار ناشی از ارتعاشات لرزه‌ای را دارا باشند. در نتیجه استفاده از کوپلر به عنوان یکی از راهکارهای مقاوم سازی در تونل‌های با طول و عمق بالا، بسیار موثر واقع می شود.

کلام پایانی

امیدواریم با مطالعه این مطلب با انواع کوپلر و کاربرد هر کدام آشنا شده باشید. در صورت تمایل نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود در خصوص این نوشته را با ما اهالی ساختمانچی در میان بگذارید.