مقدمه: روش ساخت اعضا براساس اینکه از ورق ساخته شوند و یا از نیمرخ، متفاوت است. چنانچه برای ساخت اعضا از ورق استفاده گردد ترتیب مراحل کار بدین شرح است:
- برشکاری
- تسمه‌سازی؛ یکسره کردن ورق‌ها و اجرای جوش درزهای آن‌ها در روی شاسی و بازرسی جوش درزها
- مونتاژ اولیه؛ مونتاژ بال و جان و خال جوش کردن آن در درون قاب
- جوش اولیه؛ تکمیل جوشکاری بال و جان و یا جوش سخت‌کننده‌های ستون‌های جعبه‌ای
- مونتاژ صفحه ستون با فلنج تیر
- تاب‌گیری
- مونتاژ سخت‌کننده‌ها و سایر الحاقیات هسته ستون و یا مونتاژ وجه چهارم در ستون‌های جعبه‌ای
- جوش ثانویه؛ تکمیل جوش هسته ستون و یا تیر
- مونتاژ نهایی؛ جوشکاری ملحقات ستون (دستک، ورق، زیرسری، ورق بادبند و …)
- جوش نهایی
گاهی اوقات ممکن است مورد 2 و 3 باهم جابه‌جا شوند، به عبارتی دیگر ابتدا ورق‌های بال و جان مونتاژ می‌گردند و سپس جوش درزها صورت می‌گیرد. این کار علی‌رغم اینکه برای کنترل تغییر شکل‌ها مفید است، به دلیل ایجاد دو اشکال عمده زیر، غیرمجاز می‌باشد.
- الف) به وجود آوردن تنش‌های پسماند با توجه به قیدهای موجود در برابر تغییرشکل‌های حرارتی جوش و فلز جوش شده.
- ب) سختی انجام جوش درزها به شکل پیوسته و بدون نقص
حتما بخوانید: قیمت درب ضد سرقت
روش‌های برشکاری
اساس اجرای عملیات برشکاری بر ضخامت ورق قرار دارد که به دو روش برش گرم (شعله‌ای و قوسی) و برش سرد (مکانیکی) صورت می‌پذیرد.
برش سرد
رایج‌ترین ابزار کاربردی به منظور انجام برش مکانیکی، از این قرار هستند:
قیچی برش، پانچ، برش غلتکی، اره گرد و اره تسمه‌ای.
در سه شکل بعدی به ترتیب برش غلتکی تیرهای زنبوری، دستگاه برش نیمرخ‌های سبک (نبشی و ناودانی) و پانچ و در نهایت اره تسمه‌ای به تصویر کشیده شده است.
برش گرم
هر نوع برش ورق و یا نیمرخ که به وسیله فرآیندهای ذوبی صورت بپذیرد را برش گرم می‌گویند مانند برش شعله‌ای یا برش قوسی
مراحل آماده‌سازی لبه
الف) ساخت شاسی برش
به منظور اجرای عملیات جوشکاری به شیوه حرارتی، ابتدا باید شاسی‌های مناسبی ساخته شوند که ورق یا نیمرخ را در وضعیت تخت و تراز قرار دهند. این شاسی‌ها در شکل زیر نشان داده شده‌اند.
ب) انتخاب و آماده‌سازی ورق
در این مرحله ابتدا ورق مدنظر از محل انبار ورق و از بین ورق‌های تأییدشده واحد کنترل کیفیت ، به منظور برش انتخاب می‌گردد (البته این کار با هماهنگی قبلی و با توجه به برگه دستور برش که غالباً به وسیله دفتر فنی کارخانه تهیه می‌شود، صورت می‌پذیرد).
پس از تمیزکاری ورق منتخب، چنانچه قوس زیادی به دلیل انبارداری نامناسب روی آن وجود داشته باشد، از سمت مخالف تحت بار قرار می‌گیرد تا حدی که ورق به آسانی روی شاسی کار بنشیند.
ج) لبه‌گیری
به دلیل ناصاف بودن لبه‌های نوردشده و گرد بودن آن‌ها، بایستی پیش از انجام هر مدل برشکاری، از یک سمت ورق، لبه‌ی آن به صورت صاف و گونیا برداشته شود.
در برشکاری حرارتی لازم است که هر تسمه از دو طرف تحت حرارت قرار گیرد تا سرانجام تناسب مناسبی میان حرارت باقیمانده و تغییرشکل ناشی از آن به وجود بیاید. شکل زیر عملیات برشکاری حرارتی یک ورق را نمایش می‌دهد.
د) ریل‌گذاری و برش
در این مرحله براساس دستورالعمل برش با استفاده از ابزاری نظیر متر و گونیای بلند یک متری، ریل‌های برشی روی ورق قرار داده می‌شود. اپراتور براساس ضخامت ورق، سرعت حرکت مناسبی را برای دستگاه برش تنظیم می‌کند و دستگاه با حرکت به طرف جلو به شکل اتوماتیک و تحت نظارت اپراتور، عملیات برش را انجام می‌دهد.
در برش ورق به صورت تسمه‌های طولی (نه قطعات کوچک که ناچار به برش‌های عرضی می‌باشد مانند ورق‌های اتصال بادبندی یا سخت‌کننده‌ها و …) به منظور حمل‌ونقل راحت ورق‌های برشکاری شده بایستی در امتداد برش تقریباً در هر دو متر، برشکاری قطع شده و چند سانتی‌متر جلوتر ادامه یابد.
چنانچه ورق از یک سمت برش بخورد، به حالت شمشیری در می‌آید. دلیل این موضوع می‌تواند ایجاد انقباض در اثر برش گرم باشد. لذا بهتر است که هر دو سمت تسمه به طور همزمان برش داده شوند.
در شکل زیر، تصویری از ریل‌گذاری برای برش ریلی آورده شده است.
پخ‌زنی
پس از اجرای برش‌های اصلی، به دستگاه برش حرارتی زاویه داده می‌شود و این دفعه با اجرای برش زاویه‌دار، پخ موردنیاز به لبه‌ها برای انجام جوش شیاری مهیا می‌گردد
عموماً پخ یکطرفه در یک مرحله و پخ دوطرفه در سه مرحله صورت می‌پذیرد. امروزه دستگاه‌های برشکاری ساخته شده است که این مراحل را تنها در یک مرحله به اجرا در می‌آورند.
شکل زیر مراحل پخ‌سازی را نمایش می‌دهد.
حتما ببینید: نماشویی
تسمه‌سازی
تسمه‌سازی صرفاً در مورد اعضای ساخته شده از تیرورق، مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل اینکه ورق به شکل رول برش نخورده و یا غالباً به طول 6 متری برش خورده در بازار وجود دارد و همچنین عمده‌ی دستگاه‌های برش گیوتین، توانایی برش ورق تا ماکزیمم طول 6 متر را دارا هستند، به منظور ساخت اعضای سازه مانند ستون‌ها و یا حتی شاه‌تیرها که طولشان بیشتر از 6 متر است، تسمه‌سازی فرایندی ضروری خواهد بود.
در این فرایند، می‌بایست از تسمه‌ورق‌های صاف و بدون پیچیدگی و یا شمشیری استفاده گردد. از نکات بسیار مهم در کیفیت نهایی و کارآمدی تیرورق‌ها می‌توان به مونتاژ و یا سرهم کردن درست تسمه‌ها و همچنین رعایت محل استقرار بندهای جوش در قطعه‌ی نهایی، اشاره کرد.
در بخش مونتاژ، تسمه‌ها بر یک شاسی مسطح در راستای تعدای صفحات عمود کوچک (به حالت لچکی) که از قبل باید به صورت ریسمانی در یک راستا استقرار یافته باشند، قرار می‌گیرند و درز جوش‌ها پس از هم‌راستا شدن، با خال جوش به یکدیگر اتصال می‌یابند.
قطعاتی که با جوش شیاری به شکل لب به لب به هم متصل می‌شوند، باید در وضعیت هم‌باد نسبت به هم قرار گیرند و با استفاده از پیچ، گیره، گوه، قید یا خال‌جوش تا پایان جوشکاری در جایگاه خود تثبیت گردند.
چنانچه از قید و قالب بهره گرفته شود، بهتر است آزادی‌های مناسب جهت تابیدگی و جمع‌شدگی موجود باشد.
در سه شکل بعدی به ترتیب شاسی تسمه‌سازی، جوشکاری روی درز و در همچنین پشت‌برداری و جوشکاری پشت درز نشان داده شده است.
شیوه‌های گوناگونی جهت هم‌باد کردن ورق‌ها وجود دارد. در شکل بعدی یکی از این روش‌ها به نمایش درآمده است. هنگامی که ورق‌ها ضخامت زیادی ندارند، می‌توان گیره‌های کوچکی به انتهای یکی از ورق‌ها جوش داد.راندن یک گوه فولادی میان هر گیره و ورق دیگر، لبه‌ها را هم‌راستا می‌کند. جوش دادن گیره‌ها در یک طرف، تا میزان زیادی باعث آسان شدن برداشت آن‌ها می‌گردد.
گیره صرفاً در یک لبه جوش می‌شود، لذا ممکن است به آسانی با یک چکش قابل برداشت باشد. گوه فولادی جهت استقرار لبه‌های ورق در یک ردیف به زیر گیره رانده می‌شود.
روش دیگری نیز وجود دارد که عمدتاً برای بال‌های با ضخامت بیشتر به کار می‌رود. شکل زیر، هم‌راستا کردن ورق‌های ضخیم را نشان می‌دهد. در مورد «الف» استفاده از پشت‌بند و گیره و گوه جهت هم‌راستایی ورق‌ها و در مورد «ب» استفاده از پشت‌بند و پیچ و مهره برای هم‌راستایی ورق‌ها، نشان داده شده است.
مونتاژ اولیه – مونتاژ در قالب
برای مونتاژ کردن تیرورق‌های I شکل می‌توان مطابق با یکی از روش‌های زیر، عمل کرد:
الف) ابتدا بال روی زمین به حالت تخت قرار داده شده و محور آن علامت‌گذاری می‌گردد. در این روش گیره‌های قائم کوچکی در فواصل معینی نسبت به هم در طول بال، در نزدیکی خط میانی آن جوشکاری می‌شوند. سپس جان تیرورق به حالت قائم روی بال استقرار یافته و به طور موقت با میل مهارهایی که میان جان و بال جوش شده‌اند، نگه داشته می‌شود. گیره‌ها، موقعیت جان را در طول خود میانی بال حفظ می‌کنند. اکنون می‌توان ورق بال فوقانی را در بالای جان نصب و خال جوش نمود. روش مذکور برای تیرهای مستقیم کم ارتفاع و با ارتفاع متوسط، قابل استفاده است. شکل زیر مراحل مونتاژ و جوشکاری ورق جان و بال تیرروق را نشان می‌دهد.
ب) روش دیگری هم وجود دارد که در آن می‌توان تیرورق را با خواباندن ورق جان روی قالب در موقعیت افقی، مونتاژ کرد. سپس با استفاده از ابزاری مانند گوه، پیچ، جک و یا حتی هوای فشرده (در برخی شرایط) ورق‌ها به دو لبه جان محکم می‌گردند. در شکل بعد، مونتاژ تیرورق در قالب نشان داده شده است.
قالب به حالت اتوماتیک، بال را در موقعیت مشخص به صورت قائم حفظ می‌کند. چنانچه جان لاغر و یا با ارتفاع زیاد (عمیق) باشد، بایستی دقت داشت که فشار زیادی روی بال‌ها اعمال نگردد، زیرا ممکن است موجب کمانش جان به طرف بالا شود. شکل بعدی، کمانش مذکور را نشان می‌دهد.
هنگامی که فشار از روی بال‌ها برداشته شود، به دلیل استقرار قائم آن‌ها روی پایه ممکن است که به چرخش دربیایند و دیگر نسبت به هم موازی نباشند.
ج) تیرهای ماهیچه‌ای به صورت شکم ماهی، عموماً شبیه به روش قبل، با خواباندن به حالت افقی مونتاژ می‌گردند. اما با این حال، تعدادی از این گونه تیرها، که ارتفاع زیادی ندارند (خیلی عمیق نیستند)، به شکل کاملاً متضاد یعنی با روش استقرار جان به حالت قائم، مونتاژ می‌شوند. در این روش بال تحتانی، روی قسمت فوقانی واقع گردیده و با اندکی فشار و یا حرارت در برابر لبه منحنی جان، محکم می‌شود. در شکل زیر مونتاژ قائم تیرهای ماهیچه‌ای به تصویر کشیده شده است.
تبلیغ: کف سابی
جوش اولیه
در صورتی که تیرورق‌ها دارای تقارن باشند، 4 نوار جوش به طرز مناسبی در پیرامون محورخنثی مقطع، به تعادل می‌رسند و لذا انحنای ایجاد شده در اثر جوشکاری، بسیار اندک خواهد بود. شکل بعدی، محور خنثی در تیرورق متقارن H شکل را نمایش می‌دهد.
ترتیب جوشکاری اتوماتیک برای اجرای 4 نوار جوش می‌تواند بدون هیچگونه تأثیر زیادی در تغییرشکل، متفاوت باشد. در اغلب موارد، ترتیب جوشکاری از نوع قالب و روش حرکت تیر از یک موقعیت جوشکاری به موقعیت دیگر در کارگاه، تبعیت می‌کند.
در شکل بعدی دستگاه مونتاژی را مشاهده می‌کنیم که دارای دو پایه برای نگه داشتن ورق‌های مونتاژ شده تحت دو زاویه مخالف می‌باشد. وضعیت استقرار به گونه‌ای است که جوش بال به جان در حالت تخت صورت بپذیرد. به دلیل دشواری و وقت‌گیر بودن برگرداندن کامل تیر، ترتیب جوش‌ها باید به نحوی طراحی گردد که تعداد برگردان نیز تا حد امکان کاهش یابد.
براساس شکل قبل، مجموع تیر مونتاژ شده، ابتدا روی پایه چپ قرار گرفته و جوش 1 انجام می‌پذیرد. ساده‌ترین قدم بعدی، برداشتن تیر با جرثقیل قلاب‌شده به بال فوقانی و خواباندن آن روی پایه سمت دیگر است. در این مرحله، جوش 2 روی همان بال ولی در طرف دیگر جان انجام می‌شود.
اکنون تیر برداشته شده و پس از اسقرار روی زمین و سروته شدن، به منظور اجرای جوش 3 در وضعیت تخت، روی یکی از پایه‌ها قرار می‌گیرد. در نهایت تیر برداشته شده و به منظور اجرای جوش 4، روی پایه دیگر خوابانده می‌شود.
ترتیب‌های گوناگون عبور جوش که به آن اشاره کردیم، به قالب و روش مورد استفاده و ترجیحاً میزان تأثیر آن بر تغییرشکل اجزای تیرورق، وابسته است.
مونتاژ ثانویه – مونتاژ سخت‌کننده‌ها
عموماً پس از تکمیل نوارهای جوش بال به جان، سخت‌کننده‌های عرضی، مونتاژ شده و با جوش به تیر یا ستون اتصال می‌یابند.
یکی از مهمترین مسائل پیش از مونتاژ سخت‌کننده‌ها، تمیزکاری محل مونتاژ ورق سخت‌کننده است. این تمیزکاری باید در محدوده‌ای به پهنای حداقل 8 سانتی‌متر صورت بپذیرد. شکل زیر، مونتاژ سخت‌کننده‌ها را نشان می‌دهد.
چنانچه ورق بال لاغر و عریض باشد، ممکن است پدیده افتادگی بال یا هلالی شدن در ورق بال در زمان جوش بال به جان، رخ بدهد. در صورت اتفاق افتادن این پدیده پیش از استقرار سخت‌کننده، باید ورق بال را با فشار به حالت اولیه خود درآورد.
اگر از جوش اتوماتیک بهره گرفته نشود، سخت‌کننده‌های عرضی را پیش از جوشکاری بال به جان (جوش اولیه)، در جای خود قرار می‌دهند. این عمل به سادگی انجام می‌گیرد زیرا بال‌های جوش نشده کاملاً مسطح هستند (تغییرشکل نداده‌اند). در این وضعیت، جوش بال و جان در حد فاصل دو سخت‌کننده و شیوه دستی یا نیمه اتوماتیک، انجام می‌گیرد.
مطابق با شکل قبل، گوشه‌های سخت‌کننده‌ها به منظور پیوستگی نوار جوش بال به جان، به حالت 45 درجه گوشه‌زنی (بریده) می‌شوند.
مونتاژ وجوه سوم و چهارم ستون‌های صلیبی شکل
در زمینه‌ی ستون‌های صلیبی شکل، مونتاژ وجوه سوم و چهارم ( که قبلاً به صورت T شکل آماده شده و جوش بال به جان آن انجام گرفته است) به ترتیب زیر صورت می‌پذیرد.
الف) مونتاژ تک مرحله‌ای
در این روش، نخست سخت‌کننده‌های ستون که قبلاً برشکاری و آماده‌سازی شده‌اند با خط‌کش مناسب مونتاژ می‌گردند. این کار براساس نقشه‌های کارگاهی و با مدنظر قرار دادن اضافه طول برای جبران جمع‌شدگی ناشی از جوش‌های طولی جان به جان ستون و حتی جوش‌های نفوذی سخت‌کننده‌ها انجام می‌شود.
سپس با بهره‌گیری از وسایل مناسبی نظیر زنجیر و جک هیدرولیکی، وجه T شکل را در موقعیت خود قرار داده و تثبیت می‌کنند. همین کار برای وجه دیگر نیز تکرار می‌گردد. در شکل زیر مونتاژ همزمان وجه چهارم و سخت‌کننده‌های آن، نمایش داده شده است.
مونتاژ دو مرحله‌ای
در مونتاژ دو مرحله‌ای، ابتداد باید وجوه T شکل سوم و چهارم در موقعیت خود با دقت زیادی مونتاژ و محکم شوند. یکی از نکات بسیار مهم،کنترل گونیایی بودن و عدم خروج از مرکزیت این وجوه نسبت به وجوه اول و دوم و همچنین در مقایسه با خودشان، می‌باشد. در این مرحله با استفاده از شیوه‌ی دستی یا اتوماتیک، جوش طولی جان به جان ستون انجام می‌گیرد. پس از تکمیل جوش جان به جان، سخت‌کننده‌ها مونتاژ می‌گردند.
باید به این موضوع توجه داشت که در هر دو روش چنانچه اتصالات از نوع پیچ و مهره‌ای بوده و نیاز به سوراخ‌کاری جان ستون وجود داشته باشد بایستی پیش از هرگونه مونتاژ، عملیات سوراخ‌کاری جان صورت پذیرفته باشد.
شکل بعدی مراحل ساخت ستون‌های صلیبی شکل را نمایش می‌دهد.
جوش ثانویه – جوش سخت‌کننده‌ها
سخت‌کننده‌ها را می‌توان به دو گروه تقسیم کرد: سخت‌کننده‌های ساده و ورق‌های پیوستگی.
سخت‌کننده‌های ساده عمدتاً در میانه تراز طبقات و یا در ادامه ورق‌های سخت‌کننده اتصالات، نصب می‌گردند که جوش آن‌ها به ستون، غالباً به شکل جوش گوشه است. ورق‌های پیوستگی ستون هم در محل اتصال بال تیرها به ستون در داخل ستون نصب شده و به ویژه در زمینه قاب‌های خمشی باید با جوش نفوذی به بال‌های ستون جوش شوند که جوش اتصال‌دهنده آن‌ها به جان ستون از نوع جوش گوشه است مگر اینکه مدل دیگری در نقشه‌ها مدنظر باشد.
اساساً ترتیب جوشکاری سخت‌کننده‌ها هم در ستون‌های I شکل و هم در ستون‌های صلیبی، بدین صورت است که ابتدا پاس اول به طور کامل اجرا می‌گردد سپس با مدنظر قرار دادن نکات پیشگیری از اعوجاج قطعات، جوش کامل انجام می‌پذیرد.
بهتر است در جوشکاری ستون‌های صلیبی پیش از انجام جوش کامل سخت‌کننده‌ها، جوش طولی جان به جان ستون به طور جامع اجرا شده باشد. در مونتاژ تک مرحله‌ای این ستون‌ها، پاس اول جوش تمامی سخت‌کننده‌ها و جوش طولی جان به جان ستون انجام می‌گیرد و در مرحله دوم جوش جان به جان در وضعیت جوشکاری تخت اجرا می‌شود و سرانجام در مرحله نهایی، جوش پایانی سخت‌کننده‌ها نیز با رعایت ترتیب توصیه شده به منظور پیشگیری از اعوجاج و تابیدگی ستون و همچنین رعایت دستورالعمل‌های مورد تأیید جوشکاری صورت می‌پذیرد.
مونتاژ نهایی
پس از اینکه جوش‌های هسته ستون به طور کامل انجام گرفت، دیگر اعضای ستون نظیر دستک‌ها یا ورق‌های زیرسری و اتصالات بادبندی، طبق نقشه به ترتیب روی ستون نصب می‌گردند. پیش از مونتاژ پایانی قطعات، لازم است که هسته ستون که تحت جوشکاری‌های گوناگونی قرار گرفته از نظر صاف بودن، کنترل شود. صاف کردن باید در صورت وجود کمانش، پیچیدگی و یا شمشیری تا حد قابل قبولی ادامه یابد. برش انتهای ستون و همچنین سوراخ‌کاری بال‌های ستون در اتصالات پیچ و مهره‌ای نیز در این مرحله صورت می‌پذیرد.
جوش نهایی
در این مرحله تمامی ملحقات نهایی مانند دستک، ورق زیرسری، لچکی و ورق اتصال بادبندی براساس دستورالعمل‌های تأییدشده، جوشکاری می‌شوند. در شکل بعد، فیکسچر مونتاژ نهایی قطعات الحاقی دستگاه‌ها روی ستون صلیبی شکل نشان داده شده است.
ساختمان 115 » مرجع درب چوبی