لچکی آهن چیست؟ کاربرد، انواع و استاندارد لچکی در سازه
لچکی آهن یکی از قطعات کوچک اما بسیار مهم در سازه محسوب میشود؛ ورقی فلزی که اگر درست طراحی و اجرا نشود، اتصالهای فلزی سازه زیر فشار تاب نمیآورند، تعادل ستونها بههم میریزد و کل اسکلت در برابر نیروهای جانبی ضعیف میشود. در این مقاله از مجله دیانی ماشین با دقت مهندسی، بررسی میکنیم لچکی آهن چیست، چرا انقدر مهم است و چطور باید به درستی اجرا شود.
لچکی آهن چیست؟
لچکی آهن یک ورق فلزی مثلثی یا چندضلعی بوده که در اتصالات سازههای فلزی نصب میشود تا اتصال تیر، ستون یا مهاربند مقاومتر شود و نیروها بهتر توزیع شوند.لچکی در حقیقت نقش تقویتکننده اتصال را برعهده دارد.
زمانی که تیر به ستون جوش میشود یا مهاربندیها به گاستپلیت متصل میشوند، بخشی از نیروها در محل اتصال جمع میشود. این تمرکز تنش در صورتی که کنترل نشود، منجر به شکست سازه میشود.
لچکی فلزی با افزایش سطح اتصال، مسیر انتقال بار را گستردهتر مینماید و اجازه نمیدهد نیرو روی یک نقطه متمرکز شود. شکل معمول آن مثلثی است، اما بسته به نوع اتصال ممکن است خمدار، ذوزنقهای یا حتی سفارشی طراحی شود.
کاربرد لچکی آهن در سازههای فلزی چیست؟
کاربرد اصلی لچکی، افزایش مقاومت اتصالات و جلوگیری از گسیختگی در برابر بارهای ثقلی و جانبی است. در اسکلتهای فلزی، اتصالات همواره بخشهای آسیبپذیر سازه هستند. لچکی در چند ناحیه مهم مورد استفاده قرار میگیرد:
- اتصال تیر به ستون
- جلوگیری از شکست بال تیر
- تقویت گاستپلیت مهاربندی
- انتقال یکنواخت نیرو در سازههای تیرورقی
- افزایش پایداری اتصالات در سازههای صنعتی
در هر یک از این مواردی که گفتیم، لچکی درست مثل یک عضوی کمکی، بخشهایی از نیرو را جذب و خنثی میکند تا اتصال تحت فشار کمتری کار نماید.
آشنایی با انواع لچکی آهن و تفاوت آنها
لچکیها از نظر شکل، ضخامت، محل استفاده و نوع اتصال دستهبندی میشوند. لچکیها اغلب در چهار قالب تولید و استفاده میشوند:
- لچکی تقویتی ضخیمتر برای مهاربندیها
- لچکی مثلثی استاندارد برای اتصال تیر و ستون
- لچکی خمدار برای نقاطی که نیاز به سطح بیشتری دارند
- لچکی سفارشی برای سازههای سنگین یا شرایط خاص
آنچه بین انواع لچکی تفاوت ایجاد میکند، شکل هندسی، زاویهها، ضخامت، ظرفیت تحمل نیرو و استاندارد جوشکاری آن است. سازههایی که در معرض زلزله هستند، به طور معمول به لچکیهای عریضتر و ضخیمتر نیاز دارند تا جوشها با سریعا دچار شکست نشوند.
همچنین پیشنهاد میشود مقاله اتصالات جوشکاری | مرجع تخصصی انواع اتصال، کاربردها و استانداردها را نیز مطالعه نمایید.
فواید لچکی آهن در ساختمان
این عضو کوچک تفاوتهای بزرگ ایجاد میکند:
- تقویت مهاربندی
- توزیع یکنواخت تنش
- بالا بردن ایمنی سازه
- افزایش مقاومت اتصال
- جلوگیری از پارگی جوش
- کاهش تغییر شکل اتصال
- افزایش دوام اتصالات تحت بارهای شدید
ابعاد، ضخامت و استاندارد لچکی آهن
لازم اسن ابعاد و ضخامت لچکی متناسب با نوع اتصال، بار وارده و استاندارد جوش تعیین شود.لچکیها اغلب بین 8 تا 12 میلیمتر ضخامت دارند، اما در سازههای صنعتی ممکن است ورقهای 14 میلیمتری نیز استفاده شود. ابعاد آن بر اساس نیاز طراحی مشخص میشود. لچکی بزرگتر به معنای توزیع بهتر تنش است، اما در صورتی که خیلی بزرگ انتخاب شود، وزن بیمورد ایجاد میکند و هزینه پروژه بالا میرود.
در آییننامههای سازهای، چند نکته مهم درباره ابعاد لچکی وجود دارد:
- طول اضلاع لچکی باید متناسب با سطح تیر و ستون باشد.
- زاویهها باید اجازه جوشکاری تمیز و بدون تنش اضافی بدهند.
- ضخامت باید با ضخامت ورق ستون یا تیر هماهنگ باشد.
این سه عامل تعیین میکنند لچکی انتخابشده مناسب است یا نه.
مقایسه انواع لچکی از نظر کاربرد
|
نوع لچکی |
ضخامت معمول |
کاربرد |
سطح تحمل بار |
|
مثلثی استاندارد |
8–10 میلیمتر |
اتصال تیر به ستون |
متوسط |
|
تقویتی |
10–14 میلیمتر |
مهاربندی و اتصالات حساس |
زیاد |
|
خمدار |
8–12 میلیمتر |
اتصالات عریض نیازمند سطح بیشتر |
متوسط تا زیاد |
|
سفارشی |
متغیر |
سازههای سنگین و صنعتی |
بسیار زیاد |
تفاوت لچکی آهن با ورق تقویتی در چیست؟
ورق تقویتی جهت تقویت سطحی استفاده میشود، اما لچکی برای افزایش مقاومت اتصالی. گاهی فکر میکنند لچکی و ورق تقویتی یک کار انجام میدهند، اما عملکرد آنها متفاوت است. ورق تقویتی اغلب بهصورت مستقیم روی سطح تیر یا ستون قرار میگیرد تا مقاومت خمشی افزایش یابد. اما لچکی در محل اتصال نصب شده تا مسیر انتقال نیرو تقویت شود. در حقیقت، ورق تقویتی سازه را قویتر میکند، اما لچکی اتصال را بیخطرتر میکند.
چگونه یک لچکی مناسب انتخاب کنیم؟
انتخاب لچکی میبایست براساس نوع سازه، نیروها و استانداردهای جوش صورت بگیرد. در انتخاب لچکی به چند فاکتور مهم توجه میشود:
- باربری مورد انتظار اتصال
- رفتار سازه در برابر زلزله
- ضخامت ورقهای تیر و ستون
- نوع مهاربندی و محل قرارگیری
- مقدار نیروی برشی و خمشی در اتصال
اغلب کارشناسان سازه ابتدا مدل اتصال را بررسی مینمایند و سپس شکل و ضخامت لچکی را طراحی میکنند. استفاده از لچکیهای آماده تنها زمانی قابلقبول است که با شرایط طراحی سازگار باشند. برای مشاهده قیمت و خرید خم کن هیدرولیک Panbrake 6003 کلیک کنید.
نحوه اجرای لچکی آهن چگونه است؟
اجرای درست لچکی یعنی جوش مناسب، قرارگیری دقیق و رعایت توالی اتصال. در مرحله نصب لچکی، چند نکته طلایی وجود دارد:
- نخست محل جوش باید به طور کامل تمیز، صاف و بدون آلودگی باشد.
- لچکی نباید در هیچ نقطهای خلا یا فاصله داشته باشد.
- جوشکاری باید با الگوی مناسب انجام شود تا تمرکز تنش ایجاد نشود.
- زاویهها باید بر اساس نقشهی دقیق اجرا شود.
کوچکترین خطای جوشکاری منجر به کاهش کارایی لچکی میشود، حتی اگر ضخامت و ابعاد آن عالی باشد.
قیمت لچکی آهن چگونه تعیین میگردد؟
قیمت لچکی مطابق ضخامت، وزن، نوع ورق و هزینه برش تعیین میگردد. به منظور تعیین قیمت لچکی مواردی مانند نوع ورق (سیاه، ST37، یا ورق سنگین)، ضخامت، ابعاد، وزن نهایی و شیوه برشکاری دخیل هستند. واضح است که طرحهای پیچیده و برشهای CNC اغلب قیمت بیشتری دارند. لچکیهای صنعتی و سفارشی نیز بسته به طراحی، متریال و زمان ساخت ممکن است تفاوت قیمتی زیادی داشته باشند.
استفاده از لچکی در سازههای مقاوم در برابر زلزله چه مزایایی دارد؟
لچکی در برابر نیروهای جانبی مقاومت اتصال را چند برابر میکند. در سازههای زلزلهخیز، اتصالات اغلب بیشترین آسیب را میبینند. لچکی این تمرکز نیرو را خنثی نموده و مقاومت اتصال را بالا میبرد.
استفاده از این قطعه موجب میشود اتصال عملکرد انعطافپذیرتری داشته باشد و انرژی بیشتری جذب کند. نتیجه، کاهش احتمال شکست اتصال در زمان لرزشهای شدید خواهد بود.
سخن پایانی
همه قطعات مورد استفاده در ایمنی سازههای فلزی سهمی دارند و هیچ قطعهای بیاهمیت نیست. لچکی آهن هم از قطعاتی است که وجودش دیده نمیشود، اما نبودنش بسیار آسیبزننده است. در صورتی که این ورق کوچک بهدرستی انتخاب و نصب شود، اتصال تیر و ستون سالها بدون مشکل کار میکند. اما هرگونه سهلانگاری در شکل، ضخامت یا جوش آن، مسیر آسیب را هموار میسازد.
سوالات متداول
- لچکی آهن چه شکلی است؟
به طور معمول به صورت مثلثی است، اما بسته به نوع اتصال میتواند ذوزنقهای یا سفارشی نیز طراحی شود.
- آیا میتوان از لچکی آماده استفاده کرد؟
بله، بهشرطی که با نیاز طراحی سازه هماهنگ باشد و ضخامت آن مطابق استاندارد انتخاب گردد.
- ضخامت مناسب لچکی چقدر است؟
بیشتر سازههای معمولی از لچکیهای 8 تا 10 میلیمتری استفاده میکنند، اما جهت مهاربندی و سازههای صنعتی ضخامتهای بالاتر انتخاب میشود.
منبع: wikipedia