نکات جوشکاری در اسکلت فلزی برای آزمون نظام مهندسی

این محتوا تحت عنوان نکات جوشکاری در اسکلت فلزی برای آزمون نظام مهندسی، ویژه داوطلبین آزمون عمران و معماری نوشته شده است. همچنین کسانی که میخواهند پروژه جوشکاری انجام بدهند، این مطلب خیلی به دردشان میخورد. چرا که نکات جوشکاری در آزمون نظام مهندسی، یعنی همان نکات و اصول جوشکاری در عمل برای پروژه های ساختمان سازی و اسکلت فلزی.  در واقع یکی از موضوعات مهمی که همیشه جزو سوالات آزمون بوده و در پروژه ها حیاتی است، موضوع جوش و اتصالات جوشی است.   برای تسلط بر مبحث جوشکاری، باید ترکیبی از «دانش قانونی» (مبحث ۱۰) و «دانش فنی» (راهنمای جوش) را داشته باشید. در ادامه، چکیده‌ای از آنچه باید بدانید گردآوری شده است.

نکات جوشکاری در آزمون نظام مهندسی

۱. منابع مطالعاتی ضروری

• مبحث ۱۰ مقررات ملی ساختمان: این کتاب اصلی‌ترین منبع آزمون است. فصل مربوط به «اتصالات» (Connections) را خط به خط مطالعه کنید. برای خرید مبحث 10 میتوانید از ازبیلت بوک اقدام کنید. این کتاب، دست راست مهندسین است و جزو کتاب های مقدس مهندسین عمران محسوب میشود.
• کتاب راهنمای جوش و اتصالات جوشی: این کتاب مکمل مبحث ۱۰ است و برای فهمِ «چرا» و «چگونه» اجرای ضوابط، حیاتی است. این کتاب تازه بعد از آزمون برایتان مقدس تر میشود.

 برای دسترسی، عبارت «کتاب راهنمای جوش و اتصالات جوشی pdf» میتوانید از ازبیلت بوک اقدام کنید.

 

۲. نکات طلایی جوشکاری مطابق مبحث ۱۰ (ویژه آزمون و اجرا)

• پیش‌شرط‌های جوشکاری: هیچ جوشی نباید بدون آماده‌سازی لبه (پخ‌زنی دقیق) انجام شود.
• انتخاب الکترود: انطباق فلز پایه و فلز جوش بر اساس مشخصات مکانیکی. استفاده از الکترودهای E7018 نیازمند نگهداری در «آون» (کوره الکترود) است؛ این یک نکته تست‌خیز است.
• ضوابط اجرایی: در اتصالات جوشی، رعایت «بعد جوش» و «طول موثر جوش» طبق فرمول‌های مبحث ۱۰ الزامی است. عدم رعایت این موارد باعث رد شدن تاییدیه تست جوش می‌شود. مطلب “خلاصه مبجث 10” را به داوطلبین ازمون پیشنهاد میشود.

کلیدی‌ترین مباحث جوشکاری در مبحث ۱۰:

• ابعاد حداقل و حداکثر جوش گوشه: جدول ضخامت قطعه مبنا برای تعیین حداقل بعد جوش گوشه بسیار تست‌خیز است. همچنین حداکثر بعد جوش گوشه برای قطعات با ضخامت کمتر از  6mm  (برابر با ضخامت قطعه) و برای قطعات 6mm  و بیشتر (برابر با ضخامت قطعه منهای 5mm   مد نظر باشد.

• طول موثر جوش گوشه: طول موثر نباید از ۴ برابر بعد آن کمتر باشد، در غیر این صورت بعد موش جوش را باید  1/4  طول آن فرض کرد.

• جوش شیاری با نفوذ کامل (CJP) و نفوذ ناقص (PJP): ضوابط مربوط به ضخامت گلوگاه موثر در جوش‌های نفوذ ناقص بر اساس ضخامت قطعه نازک‌تر.

• وصله‌های کارگاهی: ممنوعیت‌ها و محدودیت‌های استفاده از جوش کارگاهی در اتصالات گیردار لرزه‌ای (طبق فصل ضوابط لرزه‌ای).

• رواداری‌های جوشکاری: تقعر، تحدب و ناترازی قطعات قبل از جوشکاری طبق ضوابط ساخت و نصب.

خلاصه فرمول های جوشکاری برای آزمون نظام مهندسی

فرمول‌ها و ضوابط ابعادی جوش گوشه و جوش شیاری برای آزمون نظام مهندسی به شرح زیر خلاصه شده است تا بتوانید در محاسبات آزمون نظام مهندسی سریعاً به آن‌ها ارجاع دهید.

۱. ضوابط و فرمول‌های جوش گوشه (Fillet Weld)

جوش گوشه یکی از تست‌خیزترین بخش‌های آزمون است. محاسبات آن بر اساس بعد جوش (a) و طول موثر (Le​) انجام می‌شود.

الف) ضخامت گلوگاه موثر (te​)

ضخامت گلوگاه موثر، کوتاه‌ترین فاصله از ریشه جوش تا سطح خارجی آن است و در محاسبات مقاومت به عنوان ضخامت جوش ملاک قرار می‌گیرد

te​=a×sin(45∘)≈0.707a

• نکته: در جوشکاری با فرآیند زیرپودری (SAW)، به دلیل نفوذ بیشتر، ضوابط خاصی برای افزایش هندسی te​ وجود دارد که باید به بندهای مبحث ۱۰ ارجاع شود.

ب) بعد حداقل جوش گوشه (amin​)

بعد حداقل جوش گوشه بر اساس ضخامت نازک‌ترین قطعه متصل‌شونده ($t$) از جدول زیر تعیین می‌شود:

ج) بعد حداکثر جوش گوشه (amax​)

بعد حداکثر جوش گوشه در امتداد لبه قطعات متصل‌شونده بر اساس ضخامت لبه قطعه ($t$) تعیین می‌شود:

اگر t<6 mm باشد: amax​=t

اگر t≥6 mm باشد: amax​=t−1.5 mm

 

د) طول موثر جوش گوشه (Le​)

حداقل طول موثر: طول موثر جوش گوشه نباید از ۴ برابر بعد جوش کمتر باشد (Le​≥4a).

• نکته کنکوری: از دیگر نکات جوشکاری در آزمون نظام مهندسی این است که اگر طول واقعی جوش کمتر از 4a باشد، در محاسبات مقاومت، بعد جوش را معادل 41​ طول واقعی فرض می‌کنند (acalc​=4L​).

جوش‌های گوشه طولی انتهایی: در اتصالات روی‌هم (Lap Joints)، طول هر خط جوش طولی نباید از فاصله عرضی بین آن‌ها (W) کمتر باشد (L≥W).

ضریب کاهش طول موثر (جوش‌های طولی بلند): اگر جوش طولی در اتصالات انتهای قطعات باربر بسیار بلند باشد (L>100a)، طول موثر آن با اعمال ضریب کاهش β محاسبه می‌شود:

Le​=β×L

برای 100a<L≤300a:

β=1.2−0.002(aL​)≤1.0

برای L>300a:

β=0.60

---

 ضوابط جوش شیاری (Groove Weld)

 

جوش‌های شیاری به دو دسته نفوذ کامل (CJP) و نفوذ ناقص (PJP) تقسیم می‌شوند.

الف) جوش شیاری با نفوذ کامل (CJP)

ضخامت گلوگاه موثر (te​): برابر با ضخامت قطعه نازک‌تر در اتصال است (te​=tmin​).

۱. ابعاد و هندسه جوش گوشه (Fillet Weld)

• تعیین حداقل بُعد جوش: حداقل اندازه ساق جوش گوشه، همیشه تابع ضخامت نازک‌ترین قطعه متصل‌شونده است.

• تعیین حداکثر بُعد جوش: حداکثر اندازه ساق جوش نباید از ضخامت قطعات تجاوز کند. به طور دقیق‌تر:

  • در ورق‌هایی با ضخامت ۶ میلی‌متر و کمتر: حداکثر بُعد جوش برابر با ضخامت ورق است.

  • در ورق‌هایی با ضخامت بیش از ۶ میلی‌متر: حداکثر بُعد جوش برابر با ضخامت ورق منهای ۲ میلی‌متر است.

• قانون قلاب (برگشت جوش): تمام جوش‌های گوشه‌ای که در لبه کناری یا انتهای یک عضو (مثل تکیه‌گاه‌های لچکی و نشیمن‌ها) اجرا می‌شوند، باید روی ضلع دیگر برگشت داده شوند (قلاب شوند). حداقل طول این برگشت، ۲ برابر بُعد جوش است.

• کنترل پیچش:  از دیگر نکات جوشکاری در آزمون نظام مهندسی این است که  در اتصال اعضای تحت کشش با جوش، طول خطوط جوش باید به گونه‌ای طراحی و کنترل شود که از ایجاد پیچش در عضو جلوگیری کند.

۲. ضوابط اجرای انواع اتصالات فلزی

• وصله ستون‌ها (استاندارد ۲۸۰۰): محل وصله ستون‌ها که در آن‌ها از جوش نفوذی کامل یا نسبی استفاده شده، باید حداقل ۹۰ سانتی‌متر از بال تیر فاصله داشته باشد.

• اتصال صلب تیر به ستون: به دلیل اینکه در ورق‌های زیرسری و روسری انتقال لنگر اتفاق می‌افتد، اتصال این ورق‌ها به ستون باید حتماً با جوش شیاری با نفوذ کامل (به صورت نیم‌جناغی) انجام شود.

• اتصال ساده تیر به تیر: در اتصال با نبشی جان، دور تا دور نبشی روی تیرچه جوش می‌شود؛ اما روی تیر اصلی فقط دو خط قائم با دو برگشت (قلاب) جوشکاری می‌گردد.

• اتصال بادبندها: عضو بادبند معمولاً با جوش یا پیچ به ورق اتصال (گاست پلیت) متصل می‌شود و خود ورق اتصال نیز از طریق جوش‌های افقی و قائم به تیر و ستون مهار می‌گردد.

  مبحث جوشکاری جزو اصلی ترین منابع آزمون نظام مهندسی عمران است.  با شماره تلفن ۰۲۱۸۸۸۳۱۰۲۱ در سریع‌ترین زمان ممکن و با اطمینان از نو بودن و ویرایش جدید کتاب انجام دهید.

۳. الزامات آماده‌سازی و فرآیند جوشکاری

• پیش‌گرمایش در هوای سرد: اگر دمای فلز پایه کمتر از صفر درجه سانتی‌گراد باشد، انجام جوشکاری ممنوع است مگر اینکه با اعمال پیش‌گرمایش، دمای فلز به حداقل ۲۰ درجه سانتی‌گراد برسد.

• تمیزکاری بین‌پاسی: بر اساس نشریه ۵۵، قبل از اجرای هر پاس جدید جوش، باید تمام گِل، سرباره و پوسته پاس‌های قبلی با برس سیمی کاملاً تمیز شود.

• تخفیف تنش با تپه‌کاری (تقه کاری): اعمال ضربات چکش بر روی فلز جوش (تقه کاری) یک کار مکانیکی است که بعد از ذوب و قبل از سرد شدن انجام می‌شود تا تنش‌های پسماند و انقباضی را کاهش دهد.

• اعوجاج (شمشیری شدن):  از دیگر نکات جوشکاری در آزمون نظام مهندسی این است که  اگر انبساط و انقباض غیریکنواخت رخ دهد، یا خطوط جوش طولی نسبت به تار خنثی نامتعادل باشند، قطعه دچار اعوجاج طولی یا اصطلاحاً شمشیری شدن می‌شود.

• گروت‌ریزی: به پر کردن فضاهای خالی زیر کف‌ستون‌ها (بیس‌پلیت) با استفاده از ملات بسیار روان و ضد انقباض، گروت‌ریزی می‌گویند.

• ایمنی: هنگام تمیز کردن پوسته و سرباره با چکش گلزن و برس، استفاده از عینک سفید مخصوص برای جلوگیری از آسیب به چشم الزامی است.

---

۴. عیوب جوش و ضوابط الکترودها

• مردودی قطعی: وقوع هرگونه ترک در جوش (چه سطحی و چه عمیق) باعث مردود شدن کامل جوش می‌شود.

• جوش مقعر: اگر سطح نهایی جوش به صورت مقعر (فرو رفته) اجرا شود، احتمال ترک‌خوردگی آن به شدت افزایش می‌یابد.

• الکترودهای زودجوش: این الکترودها قابلیت انجماد سریع فلز ذوب‌شده را دارند که آن‌ها را برای جوشکاری‌های سربالا و سقفی ایده‌آل می‌کند. قوس این الکترودها قوی و نفوذی است.

• کاربرد الکترود E7018: این الکترود برای فولادهای پرمقاومت (مثل ST52) و ورق‌های ضخیم (محدوده ۴۰ تا ۶۵ میلی‌متر) در جوشکاری تحت حفاظت گاز بسیار مناسب است.

• عوارض استفاده از الکترود معیوب یا فاسد: الکترودهای نامناسب خسارات جبران‌ناپذیری به بار می‌آورند، از جمله:

  • ایجاد قوس الکتریکی شعله‌ور، ناپایدار (روشن و خاموش شدن) و نیاز به ولتاژ بالا.

  • افزایش پاشش جرقه، تاول زدن یا پودر شدن روکش الکترود و ایجاد کریستال‌های سفید روی آن.

  • بروز عیوبی مثل سوختگی کناره جوش (Undercut)، حبس سرباره و حفرات گازی.

---

 قسمت‌ها و صفحات مهم کتاب “راهنمای جوش و اتصالات جوشی”

این کتاب به جزئیات اجرایی، عیوب جوش، الکترودها و آزمایش‌ها می‌پردازد و معمولاً سوالات خط‌به‌خط و دقیقی از آن مطرح می‌شود.

بخش‌های بسیار مهم و تست‌خیز:

• مشخصات الکترودها (سیستم نام‌گذاری AWS): تفسیر ارقام الکترودها (مانند E7018 یا E6010). رقم اول و دوم (مقاومت کششی)، رقم سوم (موقعیت جوشکاری) و رقم چهارم (نوع پوشش و جریان).

• پیش‌گرمایش و پس‌گرمایش: جدول درجه حرارت پیش‌گرمایش بر اساس ضخامت قطعه و نوع فولاد.

• عیوب جوشکاری (Defects): تعاریف و دلایل ایجاد عیوبی مانند ترک هیدروژنی (ترک سرد)، ذوب ناقص (LOF)، نفوذ ناقص (LOP)، بریدگی کناره جوش (Undercut) و تخلخل.

• آزمایش‌های ارزیابی جوش:

  • آزمایش‌های غیرمخرب (NDT): چشمی (VT)، مایعات نافذ (PT)، ذرات مغناطیسی (MT)، التراسونیک (UT) و رادیوگرافی (RT). کاربرد و محدودیت هر کدام.

  • آزمایش‌های مخرب (DT): کشش، خم‌شدن (خم ریشه و خم رویه) و ضربه شارپی.

طبق بودجه بندی آزمون نظام مهندسی عمران، مبحث جوشکاری و راهنمای جوش جزو مطالب مهم ازمون هستند.

صفحات و بندهای کلیدی (بر اساس ساختار استاندارد راهنمای جوش):

• فصل الکترودها و مواد مصرفی: جدول انتخاب الکترود مناسب با توجه به نوع فولاد ساختمانی (St37 یا St52).

• بخش ارزیابی جوشکاران (WQT) و دستورالعمل جوشکاری (WPS): تفاوت بین PQR (ثبت کیفیت دستورالعمل) و WPS. ضوابط تایید صلاحیت جوشکار برای موقعیت‌های مختلف (1G, 2G, 3G, 4G و F, H, V, OH).

• علائم جوشکاری: علائم استاندارد نمایش جوش در نقشه‌ها (پیکان، خط مرجع، خط داش‌برد و نمادهای جوش گوشه، شیاری و لبه‌ای).

۳. تکنیک‌های پاسخ‌دهی به سوالات جوش در آزمون

۱. خط‌کشی کلمات کلیدی: در صورت دیدن کلماتی مثل «ضخامت گلوگاه موثر»، «طول پیش‌آمدگی» یا «جوش کام و انگشتانه»، مستقیماً به واژه‌نامه یا شاخص انتهای کتاب راهنمای جوش مراجعه کنید.

۲. جداسازی مرجع: اگر سوال در مورد مقاومت اسمی و طراحی جوش بود، منبع اول شما مبحث ۱۰ است. اگر سوال در مورد نحوه اجرا، عیوب، نوع الکترود و آزمایش‌ها بود، منبع اول شما راهنمای جوش است.

۳. بخش‌های کلیدی برای مطالعه کتاب های جوشکاری

• صفحات مهم راهنمای جوش و اتصالات جوشی: بخش‌های مربوط به «علائم جوشکاری روی نقشه‌ها» و «جدول‌های انتخاب نوع الکترود و ضخامت ورق».
• قسمت‌های مهم کتاب راهنمای جوش: تمرکز بر «عیوب جوش» (مانند ترک، تخلخل و ذوب ناقص) و «روش‌های پیشگیری از پیچیدگی سازه».
• طراحی جوش: برای یادگیری عمیق‌تر، عباراتی مانند «طراحی جوش pdf» را در کتابخانه‌های دیجیتال ازبیلت بوک جستجو کنید تا نمونه‌های محاسباتی را ببینید.

۴. مدیریت کیفیت و تاییدیه تست جوش

هر اتصال جوشی در اسکلت فلزی نیازمند «تاییدیه تست جوش» است. این روند شامل مراحل زیر است:

1. بازرسی چشمی (VT): مرحله اول برای تمام اتصالات.
2. تست‌های غیرمخرب (NDT): مانند UT (التراسونیک) برای اتصالات نفوذی کامل.
3. گزارش‌دهی: بازرس جوش باید فرم‌های استاندارد را تکمیل کند.

۵. نکات مدیریتی و مالی در حوزه جوشکاری

• دستمزد بازرس جوش: این مورد بسته به حجم پروژه، تعداد اتصالات و سطح مدرک بازرس (پایه ۱، ۲ یا ۳ نظام مهندسی) متفاوت است و معمولاً بر اساس تعرفه مصوب سالانه سازمان نظام مهندسی استان محاسبه می‌شود.
• جزوه جوش آزمون نظام مهندسی: اگر به دنبال جمع‌بندی سریع هستید، از جزوه‌هایی استفاده کنید که «نکات کلیدی مبحث ۱۰» را به صورت جدول‌های مقایسه‌ای (مثلاً مقایسه جوش گوشه با نفوذی) خلاصه کرده‌اند.

---

جدول چک‌لیست طلایی جوشکاری

پیشنهاد ما به داوطلبین آزمون : اگر برای آزمون نظام مهندسی آماده می‌شوید، توصیه می‌کنم سوالات سنوات گذشته (مربوط به سال‌های ۱۴۰۲ به بعد) را با تمرکز بر مبحث ۱۰ حل کنید، چرا که رویکرد آزمون‌ها بیشتر به سمت نکات اجرایی و “راهنمای جوش” متمایل شده است.

قبولی در آزمون، وابسته به یادگیری اصول جوشکاری اسکلت

برای قبولی در آزمون مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای سازه‌های فولادی) و کتاب راهنمای جوش و اتصالات جوشی در سازه‌های فولادی (نشریه شماره ۲۲۸ یا کتاب راهنمای رسمی) از حیاتی‌ترین منابع هستند. این دو کتاب را به قول معروف قورت بدهید.  تسلط بر ضوابط اجرایی و نظارتی جوشکاری، یکی از مهم‌ترین کلیدهای موفقیت مهندسین عمران است. د