وبسایت تخصصی مهندسی عمران و معماری گسترش موضوعات مهندسی عمران و معماری
تعريف ستون فلزي :
ستون عضوي است كه معمولا به صورت عمودي در ساختمان نصب مي شود و يارهاي كف ناشي از طبقات به وسيله تير و شاهتير به آن منتقل مي گردد و سپس به به زمين انتقال مي يابد.
شكل ستونها :
شكل سطح مقطع ستونها معمولا به مقدار و وضعيت بار وارد شده بستگي دارد. براي ساختن ستونهاي فلزي از انواع پروفيلها و ورقها استفاده مي شود.عموما ستونها از لحاظ شكل ظاهري به دو گروه تقسيم مي شوند:
1- نيمرخ (پروفيل) نورد شده شامل انواع تيرآهنها و قوطيها : بهترين پروفيل نورد شده براي ستون ، تيرآهن با پهن يا قوطيهاي مربع شكل است؛ زيرا از نظر مقاومت بهتر از مقاطع ديگر عمل مي كند.ضمن اينكه در بيشتر مواقع عمل اتصالات تيرها به راحتي روي آنها انجام مي گيرد.
2- مقاطع مركب : هرگاه سطح مقطع و مشخصات يك نيمرخ (پروفيل ) به تنهايي براي ايستايي ( تحمل بار وارد شده و لنگر احتمالي ) يك ستون كافي نباشد ، از اتصال چند پروفيل به يكديگر ، ستون مناسب آن (مقاطع مركب ) ساخته مي شود.
چگونگي ساخت ستون (مقاطع مركب):
ستونها ممكن است بر حسب نياز با تركيب و اتصالات متنوع از انواع پروفيلهاي مختلف ساخته شوند ، اما رايجترين اتصال براي ساخت ستونها سه نوع است :
1- اتصال دو پروفيل به يكديگر به طريقه دوبله كردن : ابتدا دو تيرآهن را در كنار يكديگر و بر روي سطح صاف به هم چسبيده گردند ؛ سپس دو سر و وسط ستون را جوش داده و ستون برگردانده شده و مانند قبل جوشكاري صورت مي گيرد ؛ آن گاه ستون معكوس و در قسمت وسط ، جوشكاري مي شود . همين كار را در سوي ديگر ستون انجام مي دهند و به ترتيب جوشكاري ادامه مي يابد تا جوش مورد نياز ستون تامين گردد. اين شيوه جوشكاري براي جلوگيري از پيچش ستون در اثر حرارت زياد جوشكازي ممتد مي باشد . در صورتيكه در سرتاسز ستون به جوش نيازي نباشد ، دست كم جوشها بايد به اين ترتيب اجرا گردد :
الف) حداكثر فاصله بين طولهاي جوش در طول ستون به صورت غير ممتد از 60 سانتيمتر تجاوز نكند.
ب) طول جوش ابتدايي و انتهايي ستون بايد برابر بزرگترين عرض مقطع باشد و به طور يكسره انجام گيرد.
ج) طول موثر هر قطعه از جوش منقطع نبايد از 4 برابر بعد جوش يا 40 ميليمتر كمتر باشد.
د) تماس ميان بدنه دو پروفيل نبايد از يك شكاف 5/1 ميليمتري بيشتر ، اما از 6 ميليمتر كمتر باسد ؛ ضمنا بررسيهاي فني نشان دهد مه مساحت كافي براي تماس وجود ندارد ؛ در آن صورت ، اين بادخور بايد با مصالح پر كننده مناسب شامل تيغه هاي فولادي با ضخامت ثابت پر شود.
2- اتصال دو پروفيل با يك ورق سراسري روي بالها : در مقاطع مركبي كه ورق اتصال بر روي دو نيمرخ متصل مي شود تا مقاطع مركب تشكيل بدهد ؛ فاصله جوشهاي مقطع (غير ممتد) كه ورق را به نيمرخها متصل مي كند ، نبايد از 30 سانتيمتر بيشتر شود . اندازه حداكثر فاصله فوق الذكر در مورد فولاد معمولي به صورت t22 كه t در آن ضخامت ورق است در مي آيد.
3- اتصال دو پروفيل با بستهاي فلزي (تسمه) : متداولترين نوع ستون در ايران ستونهاي مركبي است كه دو تيرآهن به فاصله معين از يكديگر قرار مي گيرد و قيدهاي افقي يا چپ و راست اين دو نيمرخ را به هم متصل مي كند ؛ البته بستهاي چپ و راست كه شكلهاي مثلثي را به وجود مي آورند ، داراي مقاومت بهتري نسبت به قيدهاي موازي مي باشند.در مورد اينگونه ستونها ، بويژه ستون با قيد موازي مسائل زير را بايستي رعايت كرد :
الف) ابعاد بست (وصله ) افقي ستون كمتر از اين مقادير نباشد:
L : طول وصله حداقل به فاصله مركز تا مركز دو نيمرخ باشد .
B : عرض وصله از 42 درصد طول آن كمتر نباشد .
T : ضخامت وصله از 35/1 طول آن كمتر نباشد.
ب) در اطراف كليه وصله ها و در سطح تماس با بال نيمرخها عمل جوشكاري انجام گيرد (مجموع طول خط جوش در هر طرف صفحه نبايد از طول صفحه كمتر شود) .
ج) فاصله قيدها و ابعاد آن بر اساس محاسبات فني تعيين مي شود.
د) در قسمت انتهايي ستون ، بايد حتما از ورق با طول حداقل برابر عرض ستون استفاده كرد تا علاوه بر تقويت پايه ، محل مناسبي براي اتصال بادبندها به ستون به وجود آيد.
ه) در محل اتصال تير يا پل به ستون لازم است قبلا ورق تقويتي به ابعاد كافي روي بالهاي ستون جوش شده باشد.
