ستون چیست و چطور ساخته می شود؟

ستون چیست و چطور ساخته می شود؟

انواع ستون را بشناسید و کاربرد آن را بدانید. ستون یکی از اجزای تشکیل دهند مهم ساختمان های فلزی است. در ساختمانهای فلزی و ساختمانهای بتنی به آن قسمت از اجزاء که تحت نیروی فشاری واقع هستند ستون میگویند. ستونها از مهمترین و حساس ترین اجزاء ساختمانهای فلزی میباشند، بار سقفها بوسیله پل ها به ستونها منتقل شده و بوسیله ستونها به زمین منتقل میگردد. در این مقاله از شرکت ساختمانی تاتیان همراه ما باشید :

قسمت های مختلف ستون

۱- قسمتهای اصلی ستون
۲- تسمه های اتصال دهنده
3- صفحه های تقویتی
4-جوش
5-اتصال ستون به صفحه زیر ستون

۱- قسمت اصلی ستون

قسمت اصلی ستون عبارت از آن پروفیلی است که بارهای فشاری را تحمل می نماید. برای ساختن ستونها میتوان از پروفیلهای مختلف استفاده نمود، مانند دو عدد تیرآهن 1 معمولی و یا یک عدد آهن بال پهن و یا دو عدد ناودانی و یـا یـک عــدد قوطی چهار گوش و یا چهار عدد نبشی و غیره در ایران برای ساختن ستونها معمولاً از دو عدد تیرآهن I معمولی استفاده میشود و آنها را بوسیله تسمه بیکدیگر متصل می نمایند گاهی نیز از آهنهای بال پهن که به آنها H گفته میشود و یا قوطی چهارگوش استفاده میشود. در مواردی که بار ستون زیاد است میتوان از سه عدد تیرآهن I که به شکلهای مختلف به همدیگر متصل میشوند استفاده نمود و در طبقات بالاتر که بار ستونها کاهش مییابد میتوان از ادامه یکی از آهنهای  Iخودداری کرد.

برای ساختن ستونها از دو یا سه عدد I معمولی و یا سایر پروفیلها باید دقت کافی به عمل آورد تا ستونها کاملاً مستقیم و راست ساخته شود زیرا کوچکترین انحنای ستون ممکن است بعد از بارگذاری منجر به کمانش ستون گشته و در نتیجه باعث تخریب ساختمان بشود. در موقع ستون سازی به دو علت ممکن است انحنا در آن ایجاد بشود، اول آنکه امکان دارد تیرآهنهای مورد استفاده برای ساختن ستون در اثر حمل و نقل دارای پیچیدگی باشد دوم آنکه ممکن است در اثر جوشکاری غیرفنی و نادرست در ستون پیچیدگی ایجاد بشود برای جلوگیری از این کار بهتر است بشرح زیر عمل گردد، البته اشکالات فوق اشکالات اجرائی میباشد نه محاسباتی زیرا فرض ما براین است که محاسبات درست انجام شده و ستون قادر به تحمل بار وارده میباشد. ابتدا تیرآهنها را از لحاظ شماره انتخاب نموده و آنها را به طول معین نقشه های محاسباتی قید گردیده برش می دهند آنگاه زیر دو سر و کمر ستون تیرآهنهایی قرار داده و ستون را روی این تیرآهنهای افقی که بصورت تراز روی زمین قرار داده اند می خوابانند به این آهنها تیرآهن زیر سری می گویند.

قبل از این کار باید از راست بودن تیرآهنهای تکی کاملاً مطمئن بوده و چنانچه تیرآهن ها کاملاً راست نباشد بهتر است آنها را عوض نموده و از تیرآهن های مستقیم استفاده نمایند در صورتیکه این کار مقدور نباشد باید تیرآهن ها بوسیله پتک های سنگین که در محلهای دقیق و حساب شده فرود می آید راست بشود، لازم به یادآوری است که هر نوع ضربه زدن به تیرآهن حتی جهت برطرف کردن پیچیدگیهای موضعی راست کردن آن و یا در اثر جابجایی و غیره در تیرآهن تنشهایی ایجاد می کند که در آن باقی مانده و اگر تنش های ایجاد شده در اثر بارگذاری هم جهت با این تنش ها باشد.

بیشتر بدانید : صفر تا صد بازسازی ساختمان

آنگاه تیرآهنهای ستونها را با فاصله معین که در نقشه محاسباتی تعیین شده است کنار هم روی آهنهای زیر سری قرار داده و بوسیله تسمه هایی که از قبل بریده شده و آماده میباشد با خال جوش آنها را به یکدیگر متصل می نمایند و آنگاه برای جلوگیری از پیچیدگی نخست ابتدا و انتها و کمر ستونها را به تیرآهنهای زیر سری جوش داده و بعد کلیه ستون ها را با خال جوش بیکدیگر متصل میکنیم و آنگاه جوشکاری را تکمیل می نماییم و بدین ترتیب تا ۹۰ درصد از پیچیدگی ستونها در اثر جوشکاری جلوگیری میشود.

تسمه های اتصال

همانطوری که گفته شده ممکن است ستون از دو عدد تیرآهن I و یا دو عدد ناودانی و یا چهار عدد نبشی و غیره تشکیل شده باشد که این پروفیلها میباید به یکدیگر متصل شود معمولاً این پروفیلها را بوسیله تسمه به همدیگر متصل مینمایند ابعاد این تسمه ها بوسیله محاسبه تعیین میگردد ولی اغلب برای ساختمانهای معمولی از تسمه هایی به ابعاد تقریبی ۱۰×۱۰۰ استفاده میگردد طول تسمه معمولاً باندازه پشت تا پشت ستون میباشد قدری کمتر برای جوشکاری تسمه ها را در ایران معمولاً بطور موازی با یکدیگر جوش میدهند و فاصله آنها از یکدیگر در حدود ٤٠ سانتیمتر میباشد محور تا محور ولی گاهی طبق محاسبه مجبور میشوند تسمه ها را با زاویه ٤٥ و یا ۳۰ درجه جوش بدهند.

اگر طبق محاسبه برای ساختن ستون میباید از سه عدد تیرآهن استفاده شود که یکی از آنها عمود بر دوتای دیگر باشد طبق شکل قبل از آنکه تسـمه هـای اتصال دهنده را جوش بدهند باید اول سه عدد تیرآهن را مطابق شکل به همدیگر متصل نموده و جوشکاری آنرا تکمیل نمایند و بعد تسمه های اتصال را جوش بدهند زیرا در غیر اینصورت اتصال تیرآهن میانی به دو آهن دیگر مشکل خواهد بود.

صفحه های تقویتی

گاهی ممکن است ستون انتخاب شده از لحاظ شماره تیرآهن برای کلیه طبقات فقط مناسب بوده و برای یک یا دو طبقه پایین که بار بیشتری را تحمل می نماید ضعیف باشد در این صورت ممکن است مهندس محاسب برای تقویت ستون ورقهای تقویتی سراسری پیشنهاد نماید در اینصورت دیگر برای اتصال ستون در این قسمت از تسمه استفاده نمی گردد. لازم به یادآوری است که تسمه های اتصال و ورق بست جزو محاسبه نبوده و فقـط برای اتصال بکار میروند در موقع جوشکاری ورقهای تقویتی باید نکات مذکور در جوشکاری تسمه ها رعایت گردد. جوشکاری ورقهای تقویتی باید با طول و بعد کافی باشد تا نقطه ضعفی از این نظر ایجاد نشود.

تقليل ضخامت ستون

در ساختمانهای مرتفع که در طبقات پایین از ستونهایی با شماره زیاد استفاده می گردد از لحاظ اقتصادی مقرون بصرفه نیست که ستونها با همین شماره در طبقات بالا که بار کمتری را تحمل مینماید ادامه یابد لذا بعد از هر دو یا سه طبقه از تیرآهنهایی با دو یا چهار شماره کمتر برای ساختن ستون استفاده میشود.

در این مواقع باید مطابق شکل از چهار عدد تسمه استفاده شود که دو عدد آن فقط بـه ستون باریک تر جوش میشود تا با ستون پهن تر هم رو بشود و به آن تسمه هم روکننده می گویند و از دو عدد تسمه دیگر برای اتصال دو قسمت ستون به یکدیگر استفاده میگردد بدیهی است ضخامت دو عدد تسمه اول متناسب با تقلیل نمره ستون بوده و چنانچه این تقلیل ۲ نمره باشد از تسمه به ضخامت ۱ سانتیمتر استفاده می شود و اگر چهار نمره باشد از تسمه به ضخامت ۲ سانتیمتر استفاده میشود، مثلاً اگر برای ستون ضخیم تر از تیرآهن نمره ۱۸ استفاده شود و ستون باریکتر از تیرآهن نمره ١٦ باشد برای تسمه هم روکننده از دو عدد تسمه هر یک به ضخامت یک سانتیمتر استفاده می شود.

طول تسمه های اول در حدود ۳۰ الی ٤٠ سانتیمتر بوده و طول تسمه دوم که هر دو قسمت ستون را در بر میگیرد باید در حدود ٥٠ الى ٦٠ سانتیمتر باشد پهنای تسمه های مساوی پشت تا پشت ستون میباشد قدری کمتر برای جوشکاری علاوه بر تسمه های فوق دو عدد تسمه به طول تقریبی ٥٠ الى ٦٠ سانتیمتر نیـز بـه جـان ستونها جوش می شود.

بهتر است این تقلیل ،ضخامت درست در وسط دو گره انجام شود. زیرا در این نقطه ممانهای وارده بر ستون مساوی صفر میباشد محل عبور پل از ستون را گره میگویند معمولاً گره در طبقات ایجاد میشود. اگر طول ستونی از ۱۲ متر بلندتر باشد طول یک شاخه آهن معمولی ۱۲ متر میباشد ناچاراً باید دو یا چند قطعه تیرآهن را بهمدیگر جوش بدهیم در این حالت باید از چهار قطعه تسمه به طول حدود ۵۰ سانتیمتر استفاده کرده که دو عدد آن به دو بال تیرآهن و دو عدد دیگر به جان تیرآهنها جوش میشود باید دقت نمود که دو امتداد یکدیگر بوده و هیچ انحنایی نداشته باشد و طول جوش و بعد ستون جوش باید کنترل شود تا حتماً مطابق نقشه باشد.

پهنای کلیه صفحه ها و تسمه های اتصال پشت تا پشت ستون است قدری کمتر برای جوشکاری و یا محور تا محور ستون است قدری بیشتر.