Διερεύνηση αξιοπιστίας συγκολλήσεων με παράθεση χαλύβων οπλισμού σκυροδέματος.
Κ. Μηγιάκης, Μεταλλουργός Μηχανικός Ε.Μ.Π.
Ι. Νικολαού, Δρ. Μεταλλουργός Μηχανικός Ε.Μ.Π.
Γ. Δ. Παπαδημητρίου, Καθηγητής, Εργαστήριο Μεταλλογνωσίας. Σχ. Μηχανικών Μετ./ Μεταλλουργών Ε.Μ.Π.
Σ. Μουγιάκος, Εργαστήριο Μετάλλων, ΚΕΔΕ, Υ.ΠΕ.ΧΩ.ΔΕ.
1. Εισαγωγή
Οι χάλυβες οπλισμού σκυροδέματος που χρησιμοποιούνται σήμερα στην ευρώπη, αλλά και στην Ελλάδα, είναι χάλυβες συγκολλήσιμο, υψηλης αντοχής και ολκιμότητας και παράγονται κυρίως με την μέθοδο Tempcore (συγκεκριμένη θερμομηχανική κατεργασία). Σύμφωνα με τα ισχύοντα πρότυπα και κανονισμούς προβλέπεται η συγκόλληση των χαλύβων οπλισμού η οποία πραγματοποιείτε κυρίως με συγκόλληση ηλεκτρικού τόξου (ηλεκτροσυγκόλληση).
Ανάλογα με τη σχετική θέση των ράβδων διακρίνονται δύο βασικοί τύποι σύνθεσης: α) άκρο με άκρο (μετωπική), και β) με παράθεση (επικάλυψη) των ράβδων. Οι συγκολλήσεις με παράθεση είναι περισσότερο εύχρηστες σε σχέση με τις μετωπικές και αφετέρου αποτελούν συχνά τη μόνη δυνατή επιλογή μιας και σε μικρές διαμέτρους ραβδών (διάμετρο μικρότερη από 20mm) η μετωπική συγκόλληση είναι πρακτικά αδύνατη. Η εκτέλεσή τους εξ' άλλου δεν απαιτεί ιδαίτερες ικανότητες εκ μέρους του συγκολλητή. Συμφωνα με τον Κ.Τ.Χ. 2000, η συγκόλληση με παράθεση πρέπει να εκτελείται μονόπλευρα με δύο ραφές μήκους 5d (όπου d η διάμετρος της ράβδου οπλισμού) αφήνοντας ενα διάκενο περίπου 2cm μεταξύ των δύο ραφών. Εκτεταμένη πειραματική διερεύνηση έχει αποδείξει ότι όταν οι συγκολλήσεις εκτελούνται σύμφωνα με τα παραπάνω προσφέρουν ιδιαίτερα αξιόπιστα αποτελέσματα και χαρακτηρίζονται από μηχανικά χαρακτηριστικά που καλύπτουν τις απαιτήσεις σχεδιασμού των κατασκευών (Νικολάου Ι. 2004).Ο έλεγχος των μηχανικών χαρακτηριστικών των συγκολλήσεων με επικάλυψη πραγματοποιείτε με την διενέργεια δομικής εφελκυσμού. Σύμφωνα με το prEN 17660 (2002) η εφελκυστική αντοχή της συγκόλλησης πρέπει να είναι τουλάχιστον ίση με την χαρακτηριστική τιμή αντοχής των χαλύβων οπλισμού που έχουν συγκολληθεί, ενώ σύμφωνα με το παλιότερο εθνικό πρότυπο ΕΛΟΤ 971 (1994) η εφελκυστική αντοχή πρέπει να είναι μεγαλύτερη από το 90% της αρχικής αντοχής (όριο θραύσης) των χαλύβων. Αποτελεί κοινή διαπίστωση από τους σχετικούς ισχύοντες κανόνες (DIN 488: 1984, CEN 247/BS 7 123: 1989, prEN 17660: 2002, ΕΛΟΤ 1421: 2005, ANSI/AWS D1.4: 1992, W186-M 1990: 1998) ότι η μόνη απαίτηση που αφορά στη δοκιμή εφελκυσμού σχετίζεται με την εφελκυστική αντοχή των συγκολλήσεων ενώ δεν γίνεται καμία αναφορά στην ολκιμότητα των συνδέσεων ή και στο όριο διαρροής, παράγοντες που καθορίζουν την ικανότητα πλαστικής παραμόρφωσης των συγκολλημένων ράβδων.
Το πλήρες άρθρο στο τεύχος 2ο / 2008 εδώ.