ناودانی برشی یا گل میخ چیست؟
ناودانی برشی یا گل میخ جزء یکی از اجزای مهم در ساخت سازه های فولادی و بتنی می باشد که برای تقویت و استحکام اتصالات بین بتن و فولاد مورد استفاده قرار می گیرد. به علت نوسانات بازار آهن و مواد اولیه، قیمت ناودانی برشی همانند دیگر مقاطع فولادی به شکل روزانه تغییر می کند که علت این تغییر قیمت، مواد اولیه فولاد، نرخ ارز و شرایط اقتصادی است. پیشنهاد می کنیم قبل از خرید ناودانی برشی، قیمت به روز آن را از منابع معتبر استعلام بگیرید.
ناودانی برشی چیست؟
ناودانی برشی یا گل میخ برشی، یکی از اجزای کلیدی در ساخت سازه های کامپوزیتی فولاد و بتن می باشد. این ناودانی به عنوان اتصال دهنده مکانیکی بین دو لایه گوناگون عمل کرده و وظیفه اصلی آن استحکام و انتقال بار بین این دو لایه می باشد. از آن جایی که فولاد و بتن هر یک ویژگی های خاص خود را دارند، استفاده از ناودانی برشی سبب می شود این دو ماده به شکل یکپارچه عمل کرده و سازه ای با استحکام بالاتر را می سازد.
کاربرد های ناودانی برشی
ناودانی برشی در پروژه های گوناگون ساختمانی و عمرانی به کاربرده می شود. هر یک از کاربرد ها به شرح زیر است:
- سازه های کامپوزیتی
ناودانی برشی بیشتر در سازه های کامپوزیتی فولاد و بتن به کاربرده می شود. در این نوع سازه ها، ناودانی برشی به عنوان رابط بین دو ماده مورد استفاده قرار می گیرد تا بتواند بار های کششی و فشاری را به طور همزمان متحمل شود.
- پل های فولادی و بتنی
ناودانی برشی در ساخت پل های ترکیبی فولاد و بتن به کار می رود؛ این سازه به علت استحکام و مقاومت بالا در مقابل کشش، توانایی تحمل بار های سنگین را دارا می باشند.
- سقف های کامپوزیتی
در سازه هایی که از سقف کامپوزیتی استفاده می شود، ناودانی نقش مهمی در اتصال بین ورق فولادی و لایه بتنی دارد. این اتصال سبب افزایش استحکام و دوام سقف می شود.
- فونداسیون های فولادی
در بعضی از سیستم های فونداسیون ترکیبی که بتن و فولاد به کار می رود، ناودانی برشی به عنوان اتصال دهنده مورد استفاده قرار می گیرد تا پیوند بین لایه های گوناگون فونداسیون بهبود یابد.
انواع ناودانی برشی
ناودانی های برشی در انواع گوناگون با مشخصات تولید می گردند. سایز، نوع پوشش و روش نصب از مشخصات ناودانی است و به طور کل ناودانی برشی به دو دسته تقسیم می گردد که به شرح زیر است:
ناودانی های برشی ساده
این ناودانی ها بیشتر در پروژه هایی مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به اتصال ساده بین بتن و فولاد است.
ناودانی های برشی با پوشش گالوانیزه
این ناودانی ها پوشش ضد زنگ داشته و برای محیط هایی با رطوبت بالا مناسب تر است.
نحوه نصب ناودانی برشی یا گل میخ
نصب ناودانی برشی جزء یکی از مراحل حائز اهمیت در اجرای پروژه سازه های کامپوزیتی می باشد. برای نصب صحیح ناودانی برشی باید به نکات زیر توجه داشته باشید:
انتخاب سایز مناسب: انتخاب اندازه مناسب ناودانی برشی باید با توجه به نیاز های سازه و نوع بارهای وارد شده بر آن انجام گیرد.
فاصله مناسب بین ناودانی ها: یکی از نکات حائز اهمیت در نصب ناودانی برشی، رعایت فاصله مناسب بین ناودانی است. فاصله نامناسب می توانند سبب کاهش استحکام سازه و ایجاد تنش های ناخواسته گردد.
جوشکاری ناودانی: در نصب ناودانی برشی به طور معمول شیوه های گوناگون به کار می رود. جوشکاری باید به شکل دقیق و با به کاربردن الکترود های مناسب انجام گیرد تا اتصال محکمی بین فولاد و بتن شکل گیرد.
مزایای استفاده از ناودانی برشی
بهره بردن از ناودانی برشی مزایای بسیاری دارد که مهمترین آن ها به شرح زیر است:
افزایش استحکام سازه: با به کاربردن ناودانی برشی، سازه های کامپوزیتی فولاد و بتن می توانند بار بیشتری را متحمل شوند.
بهبود عملکرد لرزه ای: در مناطق زلزله خیز، به کارگیری ناودانی برشی می تواند سبب افزایش مقاومت سازه ها در مقابل لرزه و ضربه های شدید شود.
سرعت اجرای پروژه ها: ناودانی های برشی به بهترین نحو ممکن نصب شده که این کار سبب کاهش اجرای پروژه ها و صرفه جویی در هزینه ها می گردد.
کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری: به کاربردن ناودانی برشی با کیفیت و استاندارد مناسب، تعمیر و نگهداری مداوم سازه را کاهش می دهد.
تفاوت ناودانی برشی با سایر گل میخ
ناودانی برشی از بعضی جهات با انواع گل میخ تفاوت دارد. یکی از مهمترین این تفاوت ها می توان به عملکرد و شیوه اتصال آن اشاره کرد. گل میخ های معمولی به طور معمول در اتصالات فلزی و جوشکاری های سبک به کار می رود، با وجود این که ناودانی برشی با طراحی خاص برای تقویت پیوند بین بتن و فولاد مورد استفاده قرار می گیرد.
نکات مهم در خرید ناودانی برشی
- اطمینان حاصل کنید که ناودانی انتخاب شده بر اساس استاندارد های معتبر جهانی مثل ASTM و ISO تولید شده باشد.
- نوع و ابعاد ناودانی باید با مشخصات فنی پروژه و میزان بارگذاری متناسب در نظر گرفته شود. انتخاب درست سبب بهره بهتر و کاهش هزینه های نگهداری در بلند مدت می شود.
- همیشه سعی کنید تا ناودانی مورد نظر خود را از فروشنده و برند های معتبر تهیه نمایید. تجربه و خودشناسی تامین کننده ها، نقش بسزایی در دریافت محصول با کیفیت و قیمت رقابتی دارد.
- بازار آهن آلات نوسان های قیمتی دارد به همین دلیل قبل از خرید باید قیمت روز ناودانی برشی را بررسی کرده و با منبع قیمت های دیگر مقایسه کنید.
فرآیند تولید گل میخ
فرآیند ساخت تولید گل میخ به دو صورت فورج سرد و فورج گرم انجام می پذیرد که به شرح زیر است:
- تولید گل میخ به شیوه فورج سرد
فرآیند تولید برشگیر یا گل میخ با به کارگیری از تکنولوژی فورج سرد و به کار بردن مواد اولیه با کیفیت انجام می شود. در این شیوه، فولاد تحت فشار بالا شکل دهی می شود، که نتایج آن ساختاری یکپارچه و همگن دارد. این یکنواختی ساختاری، ریسک ایجاد ترک را کاهش داده و کیفیت نهایی آن را تضمین می نماید. از آن جایی که قطعات دارای درصد مناسبی از کربن است، مقاومت فشار بالایی داشته و در مقابل نیرو های وارده عملکرد مطلوب نشان می دهند. همچنین استحکام کششی آن نیز در سطح قابل توجهی قرار دارد که این ویژگی ها را به گزینه ای مناسب برای کاربرد های سازه ای تبدیل می کند.
- تولید گل میخ به شیوه فورج گرم
در این فرآیند ریخته گری سنتی، مواد اولیه با ترکیب ناهمگن و کیفیت پایین ذوب به هم آمیخته می شوند. این شیوه منجر به تولید قطعاتی با مقاومت پایین و قابلیت جوشکاری ضعیف می شود که برای کاربرد های حساس سازه ای مناسب نیستند. محصولاتی که از روش فورج گرم تولید می گردند، به علت عدم یکنواختی در ترکیب آلیاژی و ضعف در ساختار متالوژیکی، به طور معمول از لحاظ فنی در سطح مطلوبی قرار ندارند. با این وجود گل میخ هایی که با روش فورج سرد ساخته می شوند از جهت کیفیت، استحکام و قابلیت جوشکاری در سطح بالاتری قرار دارند. به همین علت برای دستیابی به پایداری بیشتر و افزایش عمر مفید سازه، استفاده از گل میخ های فورج سرد انتخاب بهتری است.
روش های جوش گل میخ
به طور کلی گل میخ ها را دستگاه جوش قوس الکتریکی(Stud Welder) به سقف عرشه فولادی قطعات دیگر جوش می دهند.
شیوه جوشکاری با دستگاه قوس الکتریکی به شرح زیر است:
روش اول که به آن جوش Capacitor Discharge یا به اختصار CD می گویند، ابتدا خازن های دستگاه جوش با ولتاژ مشخص، مطابق با قطر گل میخ یا برشگیر، شارژ می گردند و در نهایت نوک قطعه به شکل مستقیم با سطح ورق تماس می گیرد. در زمان آغاز فرآیند انرژی ذخیره شده در خازن به شکل یک پالس الکتریکی با شدت بالا آزاد می شود. این تخلیه سریع انرژی سبب ذوب شدن نوک قطعه و ایجاد یک قوس الکتریکی می شود. در مرحله آخر یا اعمال فشار برگشتی، گل میخ در ناحیه مذاب نفوذ کرده و اتصال کامل و یکپارچه در ناحیه فلنج می شود.
روش دوم که به آن Drawn Arc یا به اختصار DA می گویند، میزان جریان و زمان جوش متناسب با قطر گل میخ از قبل تنظیم می گردد. بعد از تماس اولیه، گل میخ اندکی از سطح جدا شده و قوسی با فاصله مشخص شکل می گیرد. این قوس الکتریکی سبب ذوب شدن انتهای گل میخ و ایجاد حوضچه ای از فلز مذاب در سطح ورق می شود. در نهایت با بازگشت قطعه به سمت حوضچه مذاب تحت فشار کنترل شده، فرآیند فورج کاری انجام و اتصال نهایی صورت می پذیرد.
جمع بندی
ناودانی برشی یا گل میخ، قلب تپنده اتصال بتن و فولاد در سازه های کامپوزیتی است؛ قطعه ای کوچک اما با نقشی حیاتی که به استحکام، یکپارچگی و دوام سازه معنا می‌بخشد. انتخاب درست، نصب اصولی و استفاده از نمونه های باکیفیت، نه تنها ضامن ایمنی پروژه است بلکه می تواند عمر مفید سازه را چند برابر کند. در جهانی که هر میلی متر خطا تاوانی سنگین دارد، ناودانی برشی انتخابی هوشمندانه، مهندسی شده و ضروری ست.
