سؤال للأساتذة الأفاضل العاملين في مجال الإنشاءات المعدنية .. كيف نحدد أفضلية استخدام اللحام أو البراغي في الوصلات؟

شكـــــــــــرا للدعوة ...

ما يميز الإنشاءات المعدنية هي سهولة الفك والتركيب عند الحاجة ولا يحدث هذا إلا عندما يكون التركيب عن طريق البراغي والمسامير بحيث لو استخدمت اللحام لمنشاه معدنية وأنت تعلم بأنك سوف تحتاج لنقلها فأنت تترتكب غلطة كبيرة بسبب أنك تحتاج لتكسير الحديد ولكن مع المسامير والبراغي تستطيع فقط فكها ونقل الجسور والأعمدة المعدنية إلى مكانها الجديد بعد تجهيز القواعد لها وتقوم بالتركيب..

لكن إذا كنت سوف تشيد منشأة دائمة وأنت تعلم ذلك فاللحام طبعاً هو يعتبر أقوى من البراغي في القوة وتحمل العزوم بحيث يجعل العزوم والقوى المؤثرة تمر من عضو إلى عضو آخر كأنه عضو واحد وهذه هي ميزة اللحام ..

يتم تحديد الأفضل برأي حسب إذا كان يراد نقل المنشأة المعدنية فيجب استخدام البراغي والمسامير في جميع الوصلات أما إذا كانت المنشأة سوف تبنى لتضل ولا تنقل فحسب دواعي التصميم الإنشائية  بحيث إذا رأيت مقطع يحتاج عددا كثيرا من البراغي فالأفضل عمله لحام لضمان عدم تقب العضو للمسامير ثقوب كثيرة والتي تؤدي إلى إضعاف العضو بالكامل في منطقة الوصل ...

مع تحيـــــــــــــــــاتي ...

هناك ثلاثة انواع من رابطات الوصلات المعدنية مع بعضها :

:1-مسامير البرشام Rivets تستعمل مسامير البرشام لربط قطاعات الحديد ببعضها . ونوع البرشام الشائع الاستعمال هو ذات القصبة والرأس الكروية (Snap Head ) . وطريقة ربط لوحين حديد بالبرشام يتم بتسخين البرشام حتى يحمر معدنه ثم يدخل في الثقب المجهز في لوحي الحديد قصبة البرشام المسخنة حتى يظهر من الجهة الأخرى للوحين المذكورين. فبينما الرأس الكروية للبرشام في موضعها يدق على قصبة البرشام الخارجية من وجه لوحي الحديد الآخر بالمطرقة ليشكل منها رأس كزاوية مماثلة للأخرى – والربط بالبرشام يحدث ربطا محكما لقطاعات الحديد نظرا لملء فراغ الثقب بالبرشام أثناء تسخين معدنه وعند برودته ينكمش معدنه ويحدث الربط المحكم بينهم. 

 2-مسامير الربط وصواميلها Bolts and Nuts تصنع مسامير الربط من الحديد الأسود المطاوع (Mild steel Black Bolts ) وتستعمل في ربط قطاعات الحديد بالموقع . حيث يدخل قصبة المسمار في الثقوب المجهزة بقطاعات الحديد المراد ربطها ثم تربط نهاية قصبة المسمار الرابط بالصامولة الخاصة به ثم يحكم الربط عليها وبعدها يدق على نهاية طرف قصبته لعدم خروج الصامولة منه – ولعدم أمكان الربط المحكم لقطاعات الحديد بالمسمار الرابط في التشييد لذلكغالبا ما نجدها تتحرك بفعل وزنها وصلابتها . وعلى ذلك يعتبر وصل قطاعات الحديد بالمسامير الرابطة اقل من ربطها بالبرشام.

3-اللحامات Welding تعتبر اللحامات أكثر الطرق استعمالات لربط حديد المنشآت مع بعضه في الوقت الحاضر . ويستعمل بشروط ومواصفات خاصة كمثل المتبعة في مواصفات هيئة اللحام الأمريكية (American Welding Society ) حيث تتم عملية اللحام (Welding process) عادة كالاتى: " عند لحام حديد المنشآت العادية (Mild Steel ) تتبع : طريقة لحام حديد المنشآت عالي المقاومة (High Strength Steel ) تتبع إحدى الطرق الآتية :1-طريقة اللحام بقوس غاطس (Submerged –Arc)2-طريقة اللحام بقوس معدني بالغاز (Gas Meta –Arc )3-طريقة اللحام بالقوس المتحرك ( Flux Cored –Arc ) ويستعمل عادة في هذه اللحامات باراليكترودز (Bare Electrodes ) أو جرانيولار فلكس (Granular Flux ) ولا يسمح على الإطلاق باستخدام لحام الأوكسجين . 

مما تقدم نجد ان طريقة اللحام هي الاوسع استخداما في عمليات ربط الوصلات المعدنية فيما بعضها وهي الامتن والاقوى وتاتي بعدها طريقة الربط بالبرشام ثم طريقة الربط باستخدام البراغي

الوصلات المشكلة بواشطة البراغى

تستخدم فى ربط الاجزاء التى تحتاج الى صيانة بصفة دورية وتكون قابلة للتغيير والاستبدال مثال على ذلك ربط مواسير المياة عن طريق الفلانشات -

شبكات البخار والاجزاء الخدمية الخاصة بالبخار مثل الصمامات بانواعها ومصايد المياه وربط الخ

يمكن استخدام هذه الطريقة فى نقل وتوزيع جميع انواع السوائل و الغازات عدا السامة منها او الملوثة للبيئة  لوجود احتمالية وجود تسرب

ويراعى ان يتم اختارهذه الطريقة فى حالة الضغوط المنخفضة والمتوسطة على ان يتم اختيار الجوانات المناسبة لذلك 

كما تستخدم ايضا فى ربط القطاعات الهندسية المختلفة مثل الكبارى و الاوناش الثابتة ولكن يكون اختيار نوعية المسامير والشكل الخاص بها وحجمها وعددها و نوع السن والخطوة واتجاهه الخطوة يتم اختيارها طبقا للجداول المكودة مسبقا لمراعاة الامان بالضافة ايضا لعمل الحسابات الخاصة بالاحمال وظروف التشغيل والعوامل المناخية من جانب القائم بعملية التصميم

كما يلاحظ ايضا انه يتم استخدام هذه الطريقة فى حالة ربط اجزاء من معادن مختلفة  او اجزاء غير معدنية غير قابلة للحام او اجزاء لا تتحمل درجة حرارة اللحام وايضا لربط وتجميع الاجزاء العقدة بعد انتهاء عمليات الخراطة مثل محرك السيارة

بالنسبة لطريقة التجميع باللحام فهى الاداه المناسبة فى الاجزاء الثابتة مثل التانكات او الوصلات المدفونة عند تاسيس المشروعات او المصانع المختلفة و ايضا فى حالة نقل السواثل والغازات المختلفة عبر البحر او الانهار وتكون ايضا الاختيار الاول فى حالة السوائل والغازات السامة او الملوثة للبييئة خصوصا الوصلات تحت الارض

يراعى ايضا ان اللحام للقطاعات المعدنية مناسب ايضا فى حالة وجود ضغوط مرتفعة وظروف تشغيل قاسية مثل الغلايات والتربينات كما تكون مناسبة للاغراض الغير مسموح باى تسريبات بها مثل السفن والغواصات

يلاحظ ايضا ان اللحام يكون مناسب جدا للتانكات والاعمال التى بها عمليات تفريغ او ضغوط سالبة (فاكيوم)

ومن مشاكل اللحام صعوبة اجرااء عمليات الاستبدال او الصيانة نظرا لانها تحتاج الى  قطع وفى حالة تكرار اللحام يحدث ضعف للمعدن وتغيير للخواص مما يسبب خطورة ان لم يتم تفادى ذلك

كما يرجى الاخذ فى الاعتبار ان كلما امكن ان تكون الوصلة بها نفس مواصفات المعدن تكون نتيجة اللحام افضل ما يمكن وهذا يتطلب وجود دراية كافية بالاساليب والخامات المختلفة للحام طبقا لنوع المعدن و مواصفاته من ناحية الميتالرجى

كما يرجى الملاحظة بان اللحام او الربط بالمسامير مكملان لبعضهم البعض ولكن ينبغي التحديد عند اجراء عملية التصميم طبقا للتطبيق المطلوب       

طريقة اللحام هي الطريقة الأكثر استعمالا و الأكثر فعالية في الإنشاءات المعدنية ومن مزاياها :

- تضمن الاستمرارية في قطاعات المعدن

- تعطي مقاومة تساوي أو تفوق المقاومة في قطاعات المعدن

- مقاومة جيدة لتغيرات درجة الحرارة والظروف المناخية

أما طريقة البراغي فهي تعطي السهولة في التركيب والفك في مكان العمل (الانسيابية)

وفي الأخير طريقة البرشام هي من الطرق الأولى التي تم استخدامها في الوصلات بين قطاعات المعدن والآن هي طريفة محدودة الاستعمال في بعض البلدان

أكيد اللحام أفضل بكثير من البراغي في الوصلات ولكن الشائع في هذا الحقل هو يمكن أن يستعمل اللحام إلى حد معين في تفصيل عامود أو الجسر (البيم ,الجردر ,ترس) وأيضا اللحام في عملية التوصيل ما بين خطوط الأنابيب .ولكن في النهاية لابد من تربط بين هذه الأجزاء بواسطة أستخدام البراغي أو المسامير.لأن في الوقت الحالي يجب الأخذ بعين الأعتبار النقل من منطقة لأخرى وفي بعض الأحيان يتوجب علينا أستعمال البراغي أو المسامير خصوصاً في (CRANE BEAM) وعليه فأن الفتحات أيضاً يجب ان تكون واسعة قليلاً في جسر الربط الآخر لكي يتم تركيبه ووزنة بطريقة صحيحة .وعليه فأن لكل وضعية نوع معين يجب أخذه بعين الأعتبار.

ولكم جزيل الشكر.

اؤيد الاستاذ الفاضل يعقوب

أتفق بالكامل مع إجابة اﻷستاذ الفاضل يعقوب و شكرا

اشكرك على الدعوة....أتفق مع اجابات السادة الزملاء المهندس يعقوب والمهندس عمر وباقى الزملاء حيث أن اللحام أقوى من المسامير فى وصلات القطاعات حيث أنه يستخدم فى خزانات البترول والمنشات الخاصة وله العديد من الاختبارات لضمان جودته

السلام عليكم

اتفق مع اجابة الاستاذ عمير

وكذلك الاستاذ يعقوب

وشكرا على الدعوة