هر سازه پیچیده از ترکیب اجزای ساده‌تری تشکیل شده است. گل میخ عرشه فولادی یکی از همین اجزای ساده اما کلیدی است که نقش مهمی در افزایش مقاومت و ایمنی سازه ایفا می‌کند. این قطعه کوچک با ایجاد اتصالی محکم بین ورق‌های عرشه فولادی و سازه زیرین، از بروز آسیب در سازه جلوگیری کرده و باعث توزیع یکنواخت بارهای وارده می‌شود.
گل میخ یا برشگیر در مدل‌های مختلفی تولید می‌شود که هرکدام از آن‌ها برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند. روش نصب آن‌ها نیز به نوع سازه، بارگذاری و استانداردهای طراحی بستگی دارد. این قطعات به طور معمول با جوشکاری به سازه اصلی متصل می‌شوند. مواردی از جمله تعیین صحیح محل قرارگیری، تعداد و اندازه برشگیرها نقش مهمی در عملکرد لرزه‌ای سازه دارند. در این پست به بررسی نقش مهم این قطعات کوچک در سیستم‌های سقف عرشه فولادی خواهیم پرداخت.
معرفی گل میخ عرشه فولادی
گل میخ یا برشگیر (Shear Stud) نوعی اتصال دهنده سقف عرشه فولادی به بتن است که از آلیاژهای فولادی با استحکام بالا مانند فولاد کم‌کربن ساخته می‌شود. تعیین طول، عرض و قطر برشگیر به ضخامت ورق عرشه، نوع پروژه و استانداردهای طراحی وابسته است. این قطعه با روش‌های مختلف جوشکاری مانند جوشکاری قوسی به سازه متصل می‌شود. برای اطمینان از عملکرد صحیح سازه، استفاده از گل میخ‌هایی با کیفیت بالا و مطابق با آیین‌نامه‌ها و استانداردهای ملی و بین‌المللی الزامی است.
اهمیت گل میخ در نصب ورق عرشه فولادی
گل میخ‌ها به دلیل ایجاد یک اتصال مکانیکی قوی به جلوگیری از ایجاد تنش‌های موضعی بر روی سازه و در نتیجه به توزیع یکنواخت بارها کمک می‌کنند. این اتصالات به افزایش مقاومت لرزه‌ای سازه کمک کرده و از جداشدن ورق‌های عرشه فولادی از بتن (خصوصا هنگام وقوع حوادثی از جمله زلزله) جلوگیری می‌کنند. استفاده نادرست از برشگیر می‌تواند به ضعف سازه و بروز خسارات جبران‌ناپذیر در هنگام وقوع حوادث منجر شود. در واقع اگر این قطعات به درستی نصب نشوند یا تعداد آن‌ها کمتر از حد استاندارد باشد، مقاومت سازه مورد نظر به اندازه مقاومت سازه‌های فاقد عرشه‌های فولادی مانند سقف‌هایی با ورق شیروانی رنگی خواهد بود.
انواع گل میخ و کاربردهای آن‌ها
برخی از انواع گل میخ عرشه فولادی را در ادامه معرفی می‌کنیم:
• گل میخ مدل طرح‌دار: همانطور که از نام برشگیرهای طرح‌دار پیداست، این قطعات با اشکال هندسی متنوع ساخته می‌شوند. طرح‌های روی گل میخ‌ها علاوه بر جنبه تزئینی، می‌توانند به بهبود چسبندگی بین بتن و فولاد کمک کنند. این قطعات در قسمت‌های قابل مشاهده سازه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• مدل ساده یا بدون طرح: این قطعات به ساده‌ترین روش ممکن و برای کاربردهای عمومی ساخته می‌شوند. آن‌ها از نظر اقتصادی هم مقرون به صرفه هستند. هنگام ساخت این مدل، صرفا استحکام قطعه مورد توجه تولیدکنندگان است.
• برشگیر آنتیک: برشگیرهای آنتیک دارای طرح‌های خاص هستند. به طور مثال برای ساخت این قطعات از طرح‌های سنتی استفاده می‌شود. گل میخ‌های آنتیک به طور معمول از آلیاژهایی مانند برنج یا مس ساخته می‌شوند.
• گل میخ درب چوبی: این قطعات با استفاده از آلیاژهای فلزی و با روکش طرح چوب ساخته می‌شوند. قابلیت رنگ‌آمیری برشگیرهای چوبی، امکان هماهنگی ظاهری آن‌ها با سایر عناصر سازه را فراهم می‌کند.
نقش گل میخ در اتصال عرشه فولادی
جوشکاری گل میخ، متداول‌ترین روش اتصال عرشه فولادی به سازه است. برشگیرهای جوشکاری شده (Stud Welds) با ایجاد یک اتصال ذوبی قوی و مستقیم بین میخ و سازه، مقاومت بسیار بالایی در برابر نیروهای برشی و کششی ایجاد می‌کنند. برای جوش دادن میخ‌ها به روش‌های مستقیم و یا غیرمستقیم از دستگاه استادولدینگ استفاده می‌شود. این دستگاه با ایجاد یک قوس الکتریکی، برشگیر را به سطح زیرین ذوب کرده و اتصال محکمی را برقرار می‌کند. اگرچه هزینه اولیه تجهیزات جوشکاری در این این فرایند نسبتاً بالاست، اما مقاومت و دوام بالای اتصالات حاصل شده، این هزینه را توجیه می‌کند. در ضمن سرعت بالای جوشکاری گل میخ باعث افزایش سرعت اجرای پروژه هم خواهد شد.
نکته مهم
اتصال گل میخ با جوشکاری به دو روش انجام می‌شود. یکی روش ها اتصال مستقیم روی بال (Direct Attach Welding) نام دارد که برای سازه‌های با باربری بالا مناسب است. روش دیگر هم اتصال روی ورق گالوانیزه (Through the Sheet Welding) نام دارد. این روش برای سازه‌هایی با باربری متوسط و سبک مناسب است. انتخاب میان این روش‌ها به نیازهای هر پروژه بستگی دارد.
گل میخ‌های مکانیکی
گل میخ‌های مکانیکی (Mechanical Anchors) بدون نیاز به تجهیزات جوشکاری، با استفاده از مکانیزم‌های مکانیکی مانند چرخش به داخل بتن یا سازه فلزی داخل شده و اتصال محکمی را ایجاد می‌کنند. این ویژگی برشگیرهای مکانیکی برای مصالح حساس به دمای بالا مانند چوب یا پلاستیک مناسب است. اگرچه مقاومت اتصالات مکانیکی در این روش به اندازه اتصالات جوشکاری شده نیست، اما برای بسیاری از کاربردها، این نوع اتصالات از نظر اقتصادی و اجرایی مقرون به صرفه‌تر هستند.
ویژگی‌های یک گل میخ با کیفیت
از ویژگی‌های گل میخ عرشه فولادی سقف می‌شود به موارد زیر اشاره کرد:
• برشگیرها باید حاوی مقدار کمی کربن باشند. این مورد باعث افزایش انعطاف پذیری آن‌ها می‌شود.
• مقاومت تسلیمی این قطعات باید حداقل 250 نیوتن بر میلی متر مربع باشد.
• برشگیر باید دارای حداقل مقاومت کششی 250 نیوتن بر میلی متر مربع باشند.
• آلیاژ مورد استفاده برای ساخت این قطعات باید در برابر عوامل جوی (گرما، سرما، رطوبت و غیره) مقاوم عمل کند. تولید این قطعات معمولا با متریال AWS.D1.1 انجام می‌شود.
• سطح برشگیر باید عاری از ترک یا زنگ‌زدگی باشد.
• حداکثر قطر این قطعات نباید از 20 میلی‌متر تجاوز کند.
مراحل نصب گل میخ
اتصال گل میخ فرآیندی تخصصی است که به نوع برشگیر (جوشکاری شده یا مکانیکی)، جنس سازه و استانداردهای طراحی بستگی دارد. اولین مرحله در نصب این قطعات، آماده‌سازی دقیق سطح زیرین است. ایجاد یک سطح یکنواخت و عاری از آلودگی به پایداری اتصالات کمک می‌کند. سپس این قطعات با توجه به نقشه‌های اجرایی و محاسبات مهندسی در محل‌های از پیش تعیین شده قرار می‌گیرند. فاصله بین برشگیرها، عمق نفوذ آن‌ها و زاویه نصب باید دقیقاً مطابق با مشخصات فنی پروژه باشد. برای اطمینان از عمود بودن این قطعات بر روی سطح و جلوگیری از جابه‌جایی آن‌ها در حین نصب، از گیره‌های مخصوص استفاده می‌شود. جوشکاری این قطعات هم باید با استفاده از دستگاه‌های جوشکاری تخصصی و با رعایت پارامترهای متعدد جوشکاری مانند جریان، ولتاژ انجام شود. در نهایت هم بکارگیری روش‌های غیرمخرب مانند تست التراسونیک یا رادیوگرافی می‌تواند برای ارزیابی کیفیت جوش‌ها مورد استفاده قرار گیرد.
نقش گل میخ در افزایش استحکام سازه
گل میخ عرشه فولادی یکی از کوچک‌ترین اجزای سازه است که تاثیر بسزایی بر استحکام آن می‌گذارد. بکارگیری این قطعه به طرز محسوسی منجر به هماهنگی بیشتر بتن و ورق‌های عرشه می‌شود. تعداد و آرایش برشگیرها با مشخصات سازه رابطه مستقیم دارد. این هماهنگی، ظرفیت باربری سقف را نیز افزایش می‌دهد.
قطعه‌ای کوچک و تاثیرگذار
افزایش استحکام سازه‌ها بدون صرف هزینه‌های گزاف هم امکان‌پذیر است. گل میخ عرشه فولادی به عنوان یک نوع اتصال ارزان، نقش بسیار مهمی در ایجاد سازه‌هایی مقاوم و ایمن ایفا می‌کند. شرکت زرین فولاد شهریاری با تولید انواع قطعات فلزی با کیفیت بالا از جمله گل میخ، انواع ورق شیروانی مانند ورق شادولاین رنگی و سایر مقاطع فولادی، به شما برای دست‌یابی به اهداف ساختمانی‌تان کمک می‌کند. کارشناسان ما با ارائه مشاوره فنی، شما را در انتخاب مناسب‌ترین محصول همراهی خواهند کرد.
