عوامل موثر در رونق روش فورجینگ سر به سر میلگرد در ایران چه بوده است؟ قبل از پاسخ به این پرسش مهم، بهتر است ابتدا با تاریخچه، مباحث فنی و انواع تجهیزات و دستگاه های فورجینگ میلگردها آشنا شویم و سپس مروری به نحوه ورود این تکنیک ژاپنی به ایران و پس از آن دلایل محبوبیت این تکنولوژی در بین سازندگان و پیمانکاران بپردازیم. تکنولوژی جوش فشاری گازی (ترجمه تحت اللفظیGAS PRESSURE WELDING ) در سال 1952 میلادی با هدف سهولت و ایجاد امنیت در اتصال ریل های خطوط آهن ابدا گردید وبه علت مزایای فنی و اقتصادی قابل توجهی که داشت به صنعت ساختمان سازی ورود پیدا کرد. با توجه به اهمیت افزایش مقاومت سازه ها و ساختمان ها که نتیجه آن افزایش ضریب امنیت جانی و مالی ساکنین می باشد،این تکنیک جایگاه مطلوبی در کشورهای زلزله خیز ازجمله ژاپن پیدا نمود به طوری که اغلب اتصال میلگردها در سازه های بتنی به روش جوش سر به سر انجام می شود. قابل ذکر است که استانداردها، ضوابط و دستورالعمل های این روش با انجام مطالعات و پروژه های تحقیقاتی پیوسته و بررسی رفتار اتصالات در مقاطع و شرایط مختلف، روز به روز کاربردی تر و کاملتر گردید و در حال حاضر کاملا در برگیرنده تمامی شرایط اجرا عملیات جوش فورجینگ میلگردها می باشد.
بررسی استاندارد فورجینگ میلگرد
در بررسی استاندارد فورجینگ میلگرد از جمله می توان به معروفترین تخریبی که در یک سازه فورج شده در اثر زلزله بالای 7 ریشتر اتفاق افتاد اشاره نمود. بزرگراه هانشین در شهر کوبه ژاپن در سال 1995. که این زلزله یک آزمون و تست واقعی برای تکنیک فورجینگ میلگرد بود. در ابتدا کارشناسان تخریب پل روگذر هانشین را مربوط به روش اتصال میلگردها مرتبط دانستند اما در پایان پرفسور S.K.Ghosh ثابت نمود فروریختن پل به دلایل دیگری اتفاق افتاده است. با این حال این اتفاق موجب بازنگری مجدد وتالیف استاندارد کاملتری جهت اجرا عملیات جوش فورجینگ گردید.
تجربه تلخ دیگری که در ایران اتفاق افتاد زلزله وحشتناک شهرستان خوی بود. پس از تحقیقات میدانی صورت گرفته سازه هایی که از تکنولوژی جوش فورجینگ سر به سر میلگرد ها بهره برده بودند (از جمله مرکز تجاری و اداری اصلی این شهرستان) دچار تخریب نشدند و کاملا سالم ماندند. آخرین تجربه اجرایی که در روزهای اخیر در منطقه خلازیر تهران اتفاق افتاد، تخریب سازه های غیر مجاز و بدون پروانه توسط شهرداری تهران بود، با توجه به اجرا عملیات فورجینگ در این ساختمان ها و بازدید کارشناسان شرکت آفتاب تابان کنزا از این پروژه های تخریب شده، مشاهدات کاملا امید بخش بوده و پروژه هایی که توسط نمایندگان این شرکت اجرا شده بودند، اتصالات فورجینگ آنها هیچ آسیبی ندیده بودند و کاملا سالم باقی مانده بودند.
تاریخچه ورود،استاندارد ملی و مبحث 9 دستگاه فورجینگ در ایران
در سال 1388 یک نمونه از این دستگاه (دستگاه جوش سر به سر میلگرد ) وارد ایران شد و این تکنولوژی پس از بررسی های میدانی و آزمایشگاهی توسط کارشناسان مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ایران در همان سال تاییدیه فنی دریافت نمود. پس از گذشت زمان کمتر از شش ماه از دریافت تاییدیه فنی، اولین تیم شرکتی وتخصصی فورجینگ در ایران با نام "شرکت فرایند جوش کنزا" تشکیل گردید و اجرا اولین پروژه فورجینگ میلگرد در اواخر شهریور ماه سال 1388 آغاز شد. با همت مهندسین، کارشناسان و اولین مجریان این تکنولوژی، به علت وجود تحریم ها، نبود خدمات و لوازم یدکی و گران قیمت بودن نمونه دستگاه خارجی، اولین نمونه تجهیزات منطبق با استانداردهای کشور مبدع (ژاپن) در سال 1391 مهندسی معکوس ودر داخل کشور توسط شرکت آفتاب تابان کنزا با برند KENZA تولید شد که پس از گذر از تولید نمونه های آزمایشی، در سال 1392 بومی شده و وارد فاز تولید بر اساس کشش و نیاز بازار ساختمان ایران گردید.
پس از گذشت حدود 8 سال از دریافت تاییدیه فنی این روش، جمعی از کارشناسان اقدام به ترجمه آخرین ویرایش استاندارد ژاپنی JIS Z3881-2014 نمودند و پایه استاندارد ملی روش "جوش فشاری گازی میلگرد" یا استاندارد فورجینگ به شماره INSO 22442 و INSO 22486 گذارده شد. پس از آن طبق درخواست شرکت های پایه گذار فورجینگ در ایران از جمله "شرکت آفتاب تابان کنزا " درخواست ذکر این روش در مبحث 9 (نهم) آیین نامه ساختمان نمودند و در سال 1400 این مهم نیز اتفاق افتاد. در سال 1401 پس از تالیف "استاندارد آموزش جوش فشاری گازی" توسط گروهی از کارشناسان و مدیر عامل شرکت آفتاب تابان کنزا، این روش آموزش، وارد پرتال رسمی سازمان فنی و حرفه ای ایران گردید.
چرایی و چگونگی فورجینگ سر به سر میلگرد جوش
فورجینگ میلگرد یک روش ذوبی نمی باشد چرا که با مذاب شدن میلگرد تمامی خواص مکانیکی و فلزی آن تغییر کرده و مطلوب نیست. این روش یک عملیات جوشکاری در حالت خمیری و فاز جامد است. در این روش مبنا انتقال اتم های دو سطح متصل شونده می باشد که این امر موجب تغییرات ناشی از تغییر فاز، در مقطع جوش شده به وجود نیامده و ساختار مولکولی و خواص مکانیکی فلز به صورت کامل حفظ می شود. در پی پژوهشها و تحقیقات انجام شده توسط کارشناسان شرکت بومی ساز این تکنولوژی (شرکت آفتاب تابان کنزا) میزان تغییر سختی در مقطع اتصال و نواحی آن بسیار بسیار ناچیز بوده (حدود یک برینل) و قابل چشم پوشی می باشد.
روش اجرا فورجینگ میلگرد
ابتدا دو سر میلگرد به واسطه شعله های حاصل از سوختن دو گاز اکسیژن و استیلن کاملا حرارت دیده، سرخ شده و به دمایی حدود 1250 درجه سانتیگراد می رسند. پس از رسیدن به مرحله خمیری شدن مولکولهای دوسطح میلگردها با فشار اعمالی ازطرف سیلندر هیدرولیک در هم آمیخته و ممزوج می گردند و فرایند تکمیل میگردد. زمان این عملیات از کوچکترین سایز میلگرد (14) تا بزرگترین سایز (32) از 40 تا 150 ثانیه متغییر می باشد.
کاربردهای دستگاه جوش فورجینگ سر به سر میلگرد
-
جوش فورجینگ میلگرد های ستونها در سازه های
بتنی
-
فورجینگ میلگرد ها در فونداسیونها
-
جوش سر به سر میلگرد ها در سبد بافی و شمع ها
در طول و تیپهای گوناگون
-
جوش سر به سر میلگرد های ضایعاتی وپرت
-
اصلاح و اتصال بولتهای شکسته و آسیب دیده
-
جوش سربه سر میلگرد های دیوارهای برشی
-
اصلاح و افزایش طول ریشه های کوتاه
-
فورجینگ میلگرد های به کار رفته در تیر برق
ها
- اتصال میلگردها در عملیات نیلینگ
مزایای روش جوش فورجینگ میلگرد نسبت به سایر روشهای اتصال
جوش سر به سر میلگرد نسبت به سایر روشهای اتصال ازجمله وصله پوششی و اتصالات مکانیکی، دارای مزایای زیادی می باشد و می توان آن را از دو منظر بررسی نمود.
- مزایای فنی : از جمله سبک سازی، مقاوم سازی ،حذف تراکم و
بتن خوری بهتر
- مزایای اقتصادی
مانند کاهش پرت میلگرد ،سهولت در طراحی و
اپتیمایز شدن قطر ستونها و کاهش 30 درصدی مصرف میلگرد( در اصل کاهش مصرف منابع
ملی)
تجهیزات جوش فورجینگ میلگرد
برای انجام عملیات جوش فورجینگ میلگرد نیاز به تجهیزاتی داریم که کاملا کاربردی، کم استهلاک و دارای خدمات پس از فروش و گارانتی معتبر باشد. این تجهیزات در فرایند فورجینگ همانند نیروی انسانی آموزش دیده و دارای گواهینامه فورجینگ، دارای نقش بسیار مهمی می باشد، چرا که کیفیت میلگرد های فورج شده ارتباط مستقیمی با نوع دستگاه و نیروهای اجرایی عملیات دارد. دستگاه فورجینگ میلگرد شامل اجزا ذیل می باشد:
- دستگاه برش سرد
- گیره نگهدارنده میلگرد
- سیلندر هیدرولیک
- یونیت هیدرولیک
- مشعل و لوله اختلاط
- کابل فرمان
- دسته فرمان
- سرمشعل
- مانومترها
- شیلنگ دو قلو و کپسول های اکسیژن و استیلن
قیمت دستگاه فورجینگ میلگرد ایرانی،چینی و ژاپنی چند است ؟
مزیت و معایب هر دستگاه فورجینگ به چه صورت می باشد؟ قیمت دستگاه فورجینگ با توجه به کشور سازنده و مدل آن متفاوت می باشد. قیمت دستگاه فورجینگ ژاپنی دایا پک کامل حدود 10 هزار دلار، دستگاهای چینی که درحال حاضر به نام ژاپنی معرفی می شوند حدود 2 هزار دلار (ارزش واقعی) و دستگاه فورجینگ ایرانی حدود 6 هزار دلار قیمت خورده اند. دستگاه فورجینگ ژاپنی دایا با کیفیت ساخت بالا تنها دستگاه ژاپنی فورجینگ در دنیا می باشد که متاسفانه به دلیل نبود لوازم یدکی - خدمات پس از فروش - نمایندگی فعال و رسمی و قیمت بالا، صرفه اقتصادی نداشته و پس از استهلاک، کارایی آن کم شده و دارندگان این دستگاه فورجینگ مجبور به جایگزینی تجهیزات دیگر به جای دستگاه و قطعات اصلی میگردند و یا اینکه این تجهیزات از مدار کاری خارج میشوند.
دستگاه فورجینگ چینی که تحت برند های دهان پرکن وارد کشور شده اند، علاوه بر کیفیت ساخت پایین و عدم رعایت استانداردهای فورجینگ، محصول تولیدی آنها که همانا وصله و یا جوش دو میلگرد می باشد نیز معیوب می باشد. که عمدتا این تجهیزات توسط افرادی که تجربه ای در این صنعت ندارند و صرفا شغلشان بازرگانی می باشد وارد کشور شده اند. تنها برند رسمی دستگاه فورجینگ ایرانی تحت عنوان “KENZA” با داشتن کیفیت ساخت مطلوب و محصول استاندارد (میلگردهای متصل شده) دارای گارانتی شرکتی، خدمات پس از فروش گسترده و معتبر بوده و عمده مزیت آن، نسبت به دستگاههای وارداتی دسترسی سریع و راحت به پشتیبانی های فنی، تعمیر و نگهداری و همچنین قطعات مورد نیاز می باشد.
با مطالعه دقیق مطالب ذکر شده پی می بریم در آینده ای نه چندان دور ،اجراء سازه های بتنی در کشور به سمتی حرکت خواهد کرد که روش جوش فورجینگ میلگرد جزء لاینفک آن خواهد بود.