جزئیات و نکات اجرایی ستونها به صورت مختصر

---

جزئیات و نکات اجرایی ستونها به صورت مختصر



تعریف ستون فلزی :

ستون عضوی است که معمولا به صورت عمودی در ساختمان نصب می شود و یارهای کف ناشی از طبقات به وسیله تیر و شاهتیر به آن منتقل می گردد و سپس به به زمین انتقال می یابد.

شکل ستونها :

شکل سطح مقطع ستونها معمولا به مقدار و وضعیت بار وارد شده بستگی دارد. برای ساختن ستونهای فلزی از انواع پروفیلها و ورقها استفاده می شود.عموما ستونها از لحاظ شکل ظاهری به دو گروه تقسیم می شوند:


1- نیمرخ (پروفیل) نورد شده شامل انواع تیرآهنها و قوطیها : بهترین پروفیل نورد شده برای ستون ، تیرآهن با پهن یا قوطیهای مربع شکل است؛ زیرا از نظر مقاومت بهتر از مقاطع دیگر عمل می کند.ضمن اینکه در بیشتر مواقع عمل اتصالات تیرها به راحتی روی آنها انجام می گیرد.

2- مقاطع مرکب : هرگاه سطح مقطع و مشخصات یک نیمرخ (پروفیل ) به تنهایی برای ایستایی ( تحمل بار وارد شده و لنگر احتمالی ) یک ستون کافی نباشد ، از اتصال چند پروفیل به یکدیگر ، ستون مناسب آن (مقاطع مرکب ) ساخته می شود.


چگونگی ساخت ستون (مقاطع مرکب):

ستونها ممکن است بر حسب نیاز با ترکیب و اتصالات متنوع از انواع پروفیلهای مختلف ساخته شوند ، اما رایجترین اتصال برای ساخت ستونها سه نوع است :

1- اتصال دو پروفیل به یکدیگر به طریقه دوبله کردن : ابتدا دو تیرآهن را در کنار یکدیگر و بر روی سطح صاف به هم چسبیده گردند ؛ سپس دو سر و وسط ستون را جوش داده و ستون برگردانده شده و مانند قبل جوشکاری صورت می گیرد ؛ آن گاه ستون معکوس و در قسمت وسط ، جوشکاری می شود . همین کار را در سوی دیگر ستون انجام می دهند و به ترتیب جوشکاری ادامه می یابد تا جوش مورد نیاز ستون تامین گردد. این شیوه جوشکاری برای جلوگیری از پیچش ستون در اثر حرارت زیاد جوشکازی ممتد می باشد . در صورتیکه در سرتاسز ستون به جوش نیازی نباشد ، دست کم جوشها باید به این ترتیب اجرا گردد :

الف) حداکثر فاصله بین طولهای جوش در طول ستون به صورت غیر ممتد از 60 سانتیمتر تجاوز نکند.

ب) طول جوش ابتدایی و انتهایی ستون باید برابر بزرگترین عرض مقطع باشد و به طور یکسره انجام گیرد.

ج) طول موثر هر قطعه از جوش منقطع نباید از 4 برابر بعد جوش یا 40 میلیمتر کمتر باشد.

د) تماس میان بدنه دو پروفیل نباید از یک شکاف 5/1 میلیمتری بیشتر ، اما از 6 میلیمتر کمتر باسد ؛ ضمنا بررسیهای فنی نشان دهد مه مساحت کافی برای تماس وجود ندارد ؛ در آن صورت ، این بادخور باید با مصالح پر کننده مناسب شامل تیغه های فولادی با ضخامت ثابت پر شود.

2- اتصال دو پروفیل با یک ورق سراسری روی بالها : در مقاطع مرکبی که ورق اتصال بر روی دو نیمرخ متصل می شود تا مقاطع مرکب تشکیل بدهد ؛ فاصله جوشهای مقطع (غیر ممتد) که ورق را به نیمرخها متصل می کند ، نباید از 30 سانتیمتر بیشتر شود . اندازه حداکثر فاصله فوق الذکر در مورد فولاد معمولی به صورت t22 که t در آن ضخامت ورق است در می آید.

3- اتصال دو پروفیل با بستهای فلزی (تسمه) : متداولترین نوع ستون در ایران ستونهای مرکبی است که دو تیرآهن به فاصله معین از یکدیگر قرار می گیرد و قیدهای افقی یا چپ و راست این دو نیمرخ را به هم متصل می کند ؛ البته بستهای چپ و راست که شکلهای مثلثی را به وجود می آورند ، دارای مقاومت بهتری نسبت به قیدهای موازی می باشند.در مورد اینگونه ستونها ، بویژه ستون با قید موازی مسائل زیر را بایستی رعایت کرد :

الف) ابعاد بست (وصله ) افقی ستون کمتر از این مقادیر نباشد:

L : طول وصله حداقل به فاصله مرکز تا مرکز دو نیمرخ باشد .

B : عرض وصله از 42 درصد طول آن کمتر نباشد .

T : ضخامت وصله از 35/1 طول آن کمتر نباشد.

ب) در اطراف کلیه وصله ها و در سطح تماس با بال نیمرخها عمل جوشکاری انجام گیرد (مجموع طول خط جوش در هر طرف صفحه نباید از طول صفحه کمتر شود) .

ج) فاصله قیدها و ابعاد آن بر اساس محاسبات فنی تعیین می شود.

د) در قسمت انتهایی ستون ، باید حتما از ورق با طول حداقل برابر عرض ستون استفاده کرد تا علاوه بر تقویت پایه ، محل مناسبی برای اتصال بادبندها به ستون به وجود آید.

ه) در محل اتصال تیر یا پل به ستون لازم است قبلا ورق تقویتی به ابعاد کافی روی بالهای ستون جوش شده باشد.


روش نصب نبشی بر روی کف ستونها (بیس پلیت) برای استقرار ستون


هنگام محاسبه ابعاد کف ستونها باید حداقل فاصله میله مهاری از لبه کف ستون و محل جاگذاری نبشی با ضخامت جوش لازم برای نگه داشتن ستون ، همچنین ضخامت پلیت انتهایی ستون و ابعاد ستون را با دقت بررسی کرد ؛ سپس با توجه به موارد یاد شده ، به نصب نبشی و استقرار ستون به این صورت اقدام نمود . بر روی بیس پلیت ها محل کف ستون و محل آکس را کنترل می کنیم ؛ سپس نبشیهای اتصال را به صورت عمود بر هم بر روی بیس پلیت جوش داده ، آنگاه ستون را مستقر و اقدام به نصب دگر نبشیهای لازم کرده و آنها را به بیس پلیت جوش می دهیم . از مزایای عمود بر هم بودن دو نبشی روی بیس پلیت علاوه بر سرعت عمل و استقرار بهتر به علت تماس مستقیم ستون به بال نبشی ، اتصال جوشکاری به گونه ای درست تر و اصولی تر صورت می گیرد . روشن است که قبل از جوشکاری باید ستونها را هم محور و قائم نموده و عمود بودن در دو جهت کنترل گردد . پس از نصب ستونها با توجه به ارتفاع ستون و آزاد بودن سر ستون ممکن است تا زمان نصب پلها ، ستونها در اثر شدت باد و وزن خود حرکتهایی داشته باشند که احتمالا تاثیر نا مطلوب و ایجاد ضعف در جوشکاری و اتصالات کف ستونها خواهد داشت . به این سبب ، باید پس از نصب ، فورا به مهاربندی موقت ستونها به وسیله میلگرد یا نبشی بصورت ضربدری اقدام کرد.

طویل کردن ستونها :

سازهای فلزی را اغلب در چندین طبقه احداث می کنند ، طول پروفیلها برای ساخت ستون محدود است . با در نظر گرفتن بار وارده و دهانه بین ستونها و نحوه قرار گرفتن ستونهای کناری ، مقاطع مختلفی برای ساخت ستونها به دست می اید. ممکن است در هر طبقه ، ابعاد مقطع ستون با طبقه دیگر تفاوت داشته باشد ؛ بنابراین ، باید اتصال مقاطع با ابعاد مختلف برای طویل کردن با دقت زیادی انجام شود . محل مناسب برای وصله ستونها به هنگام طویل کردن آنها حداقل در ازتفاع 45 تا 60 سانتی متر بالاتر از کف هر طبقه یا 6/1 ارتفاع طبقه می باشد. این ارتفاع اندازه حداقلی است که از نظر دسترسی به محل اجرای جوش و نصب اتصالات مورد نیاز برای ادامه ستون یا اتصال بادبند لازم است.

نحوه طویل کردن ستونها :

ابتدا سطح تماس دو ستون را به خوبی گونیا می کنند و با سنگ زدن صاف می نمایند تا کاملا در تماس با یکدیگر یا صفحه وصله قرار گیرد . در صورتی که پروفیل دو ستون یکسان نباسد ، باید اختلاف دو نمره ستون را با گذاردن صفحات لقمه (هم سو کننده) بر ستون فوقانی را پر نمود ؛ سپس صفحه وصله را نصب کرد و جوش لازم لازم را انجام داد . اگر ابعاد مقطع دو نیمرخ که به یکدیگر متصل می شوند ، تفاوت زیاد داشته باشند ، به طوری که قسمت بزرگی از سطح آن دو در تماس با یکدیگر قرار نگیرد ، در این صورت باید یک صفحه تقسیم فشار افقی بین دو نیمرخ به کار برد . این صفحه معمولا باید ضخیم انتخاب شود تا بتواند بدون تغییر شکل زیاد ، عمل تقسیم فشار را انجام دهد. کلیه ابعاد و ضخامت صفحه و مقدار جوش لازم را باید طبق محاسبه و بر اساس نقشه های اجرایی انجام داد.

ستونها با مقاطع دایره ای :

معمولا مقاطع لوله ای (دایره ای ) از قطر 2 تا 12 اینچ برای ستونها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. مقطع لوله در مواقعی که بوسیله اتصال جوش باشد ، آسانتر به کار می رود . کاربرد لوله بیشتر در پایه های بعضی منابع هوایی ، دکلهای مختلف و خرپاهای سبک است . این مقطعها به طور کلی مقاومترند ، برای اینکه ممان انرسی انها در تمام جهات یکسان است . با تغییر ضخامت مقاطع لوله ای می توان اینرسی های مختلف را به دست آورد.

انحراف مجاز پس از نصب ستون :

همان طور که گفتم ، ستونها باید کاملا شاغول بوده و علاوه بر آن ، از محور کلی که در نقشه آکس بندی مشخص شده است ، نباید انحرافی بیش از آنچه در آیین نامه ها تعیین سده داشته باشد. در این جدول میزان انحراف مجاز ستونها در نگام نصب ، مشخص گردیده است :

قطعه ساختمانی حداکثر انحراف

ستون با ارتفاع h انحراف موقعیت مکانی

محور ستون از محور انتخاب شده

آن در سطح اتکای ستون .................................................. .............. 5 - +

انحراف محور ستون در انتهای فوقانی آن از خط شاغول................. 25- + <=1000/H

انحراف از خط شاغول در اثر خم شدن ستون (شکم دادن)............... 15- + <=1000/H