ابعاد ستون بتنی سوله

ابعاد ستون بتنی سوله

برای برپایی هر سازه ای ستون نیاز است. ستون سازه ای عمودی جهت مهار فشار و سنگینی وارده به سازه استفاده می شود. ستون ‌ها با استفاده از متریال و مصالح مختلفی ساخته می‌ شوند. دو نوع ستون وجود دارد ستون فلزی و بتنی که هر کدام ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند.

ابعاد ستون سوله بتنی

برای برپایی هر سازه ای ستون نیاز است. ستون سازه ای عمودی جهت مهار فشار و سنگینی وارده به سازه استفاده می شود. ستون ‌ها با استفاده از متریال و مصالح مختلفی ساخته می‌ شوند. دو نوع ستون وجود دارد ستون فلزی و بتنی که هر کدام ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند.

مزایای سوله بتنی

  • سوله های بتنی در برابر اثرات مخرب همانند مواد شیمیایی، فشارهای مکانیکی و زلزله مقاومت و استحکام بالایی دارند.
  • در این سوله ها به دلیل استحکام ستون و سقف امکان نصب جرثقیل با توان 10 تن بار وجود دارد.
  • استفاده بهینه از فضا جهت نصب در طول، ارتفاع و عرض برای هر نوع عملیاتی امکان پذیر است.
  • زمان اجرای پروژه کوتاه می باشد.
  • هزینه ساخت این نوع سوله ها نیز پایین می باشد.

سوله قوسی یو بی ام بر روی تیر و ستون بتنی

چندین روش برای ساخت و اجرای سوله های قوسی یو بی ام وجود دارد. یکی از این روش ها تیر و ستون بتنی می باشد. در ساخت و اجرای سوله هایی که نیاز به ارتفاع بالایی بیشتر از 2 متر دارند می توان از روش ترکیبی سقف قوسی یو بی ام و تیر ستون بتنی با ارتفاع مورد نظر استفاده و اجرا کرد. روش کار به این صورت است که ابتدا ستون های بتنی به صورت عمودی به ارتفاع مورد نظر نصب میگردند سپس تیر افقی بر روی آن اجرا می شود. نحوه اتصال ستون ها به فوندانسیون به صورت یکپارچه انجام می شود. در نهایت سازه قوسی یو بی ام به تیر و ستون بتنی متصل می شود.

هر چقدر ابعاد مقطع ستون های بتنی بزرگتر باشد نیروهای کمانشی نیز بزرگتر و به همان اندازه هرگاه ارتفاع ستون نیز بلندتر گردد نیروی کمانشی آن کوچکتر می شود. به عبارتی در ساخت اسکلت فلزی نیروهای کمانشی ستون ها با سطح مقطع ستون ها نسبت مستقیم و با ارتفاع آن نسبت عکس دارند.

مقاوم سازی و تقویت ستون بتنی با فولاد

واکنش ستون ها می تواند از طریق ترکیب بارهای محوری، خمشی، برشی و لنگر تکیه گاهی مهار شود. ممکن است ظرفیت تغییر شکل خمشی در برخی موارد و تقسیم بندی ها کافی نباشد، اما در بسیاری از موارد فاکتور خمش به عنوان مکانیسم مهار ستون عمل می کند. ستون ها نباید رابط ضعیفی در قاب سازه باشند مگر در زمانیکه دیوارهای ممتد در بالاترین تراز به منظور مهار مکانیسم طبقات در نظر گرفته شوند. برای اینکه وضعیت ستون کاملا استاتیک و پایدار باقی بماند لازم است مقاومت در برش، خمش و لنگر تکیه گاهی بالا برده شود.

یکی از راه حل های مقاوم سازی بتن در ستون بتنی، تقویت بتن با فولاد و استفاده از ژاکت های فولادی است. فولاد متریالی همسانگرد است که پیچاندن آن به دور ستون های بتنی برای مقاومت در برابر بارهای محوری و شعاعی پیچیدگی خاصی دارد. ژاکت های فولادی موجب مقاومت و شکل پذیری اجزای سازه می شود اما وزن زیادی به سازه وارد نمی کند.

در روش تقویت ستون بتنی به کمک فولاد به دلیل بالا بودن مدول الاستیسته فولاد، حجم زیادی از بارهای محوری به وسیله ژاکت های فولادی تحمل می شوند که به کمانش زودهنگام فولاد منجر می شود. ضریب پواسون فولاد از بتن بیشتر است و این اختلاف انبساط دلیل جدا شدن دو ماده از هم و به تأخیر افتادن محصور شدگی خواهد شد.

در این شیوه ورق های فولادی در محل آسیب پذیر سازه روی سطح بتنی عضو قرار می گیرند که باعث بالا رفتن سختی جانبی سازه می شود. این وقه ها به وسیله بولت به اجزای مربوط متصل می شوند.

امکان اصلاح بیشتر مشکلات سازه ای در قاب های بتنی، نیاز نداشتن به قالب بندی بر عکس روش مقاوم سازی با ژاکت بتنی، سرعت بالای اجرا و کمتر بودن مشکلات معماری در اجرای آن را به همراه دارد که از مزایای تقویت ستون بتنی با فولاد محسوب می شود.

قفس های تولید شده با نیمرخ های فولادی

روش دیگر در مقاوم سازی بتن استفاده از قفس های تولید شده با نیمرخ های فولادی است. این روش نسبت به ژاکت های فولادی کاربرد کمتری دارد. ساختار قفس از چهار نبشی فولادی تشکیل شده که با تسمه های فولادی به هم متصل می شوند. پیش از جوشکاری، نبشی های فولادی به کمک نبشی های عرضی و بست های پیش کشیده روی گوشه ستون ها محکم نگه داشته می شوند. فضاهای میان نبشی ها و سطح بتن باید با ملات ضد انقباض یا گروت پایه اپوکسی پر شود. پس از پر کردن فضای میانی، سطح ستون به وسیله بتن پاشی یا بتن درجا و شبکه مفتولی پوشانده می شود. به دلیل اینکه قفس در طبقات بالایی و پایینی نمی تواند ادامه پیدا کند، بالا رفتن ظرفیت خمش ستون در محل اتصال ممکن نخواهد بود.

پدستال ها نوعی ستونهای بتنی کوتاه، کم آرماتور و گاها بدون آرماتور هستند. به دلیل ابعاد عرض و ارتفاع بالا این نوع ستونها، تحمل مقاومت فشار بسیار بالایی دارند. این نوع ستون ها بر روی پی های بتنی اجرا می شود. بر روی پی های بتنی صفحه زیر ستون نصب شده و سپس ستونهای فلزی روی صفحات نصب میگردند.

دلایل کاربرد پدستال ها

  • هنگامیکه قسمتی از ستون فلزی داخل خاک قرار میگیرد جهت جلوگیری از پوسیدگی آن از پدستال ها در همان بخش استفاده می شود.
  • هنگامیکه ارتفاع ستون فلزی زیاد باشد، جهت مهار لاغری آن در سمتی که به طرف پی باشد از پدستال استفاده می شود.
  • هرگاه لنگر در پای ستون وجود نداشته باشد یا کم باشد از پدستال استفاده می شود.
  • هرگاه بخواهیم فضایی با ارتفاع 3 متر زیر زمین در اختیار داشته باشیم.
  • هر گاه لازم باشد بخش زیر زمین سازه را به جای ستونهای فلزی با پدستالهای بتنی ساخته و اجرا شود. یک پی جدید ایجاد می شود و در محاسبات سازه نیز باید به صورت پی وارد شود.
  • هرگاه ستونهای اکسپوز فلزی از کف به بالا باشد.

محاسبه سریع ابعاد ستون بتنی

محاسبه ابعاد ستون بتنی نیازمند تجربه و اطلاعات مهندسی است. برای تحلیل ابعاد باید از نرم افزارهای به روز استفاده کرد تا در صد خطا به صفر برسد و طراحی معماری و پلان در تفکیک صحیح فضاها به درستی انجام شود. در طراحی های نرم افزاری برای شروع کار باید ابعاد احتمالی را به نرم افزار داد، نرم افزار ابعاد را تحلیل کرده و خطاها را حذف و تصحیح می کند. اگر در ابتدای کار شما ابعاد حدودی را به صورت درست به نرم افزار داده باشید زمان تحلیل و تصحیح کاهش می یابد و در وقت و هزینه صرف جویی خواهد شد. برای محسابه ابعاد مناسب ستون بتنی باید به موقیعیت جغرافیایی زمین احداث سوله توجه داشت که زلزله خیر می باشد یا خیر؟ چرا که در امر فوندانسیون، بولت گذاری و شابلون گذاری در نظر گرفتن این موضوع مهم می باشد. در ادامه دو جدول برای طبقات مختلف سازه نسبت به سطح بارگیر ستون آمده است که میتوان به ابعاد ستون بتنی در انواع مناطق لرزه خیز را بررسی کرد و به کار گرفت.

جدول محاسبه ابعاد ستون بتنی بدون دیوار برشی در مناطق با لرزه خیزی کم و متوسط

ستون بتنی

جدول محاسبه ابعاد ستون بتنی بدون دیوار برشی در مناطق با لرزه خیزی زیاد و خیلی زیاد

ستون بتنی

اصول کلی در تعیین فاصله بین دو ستون بتنی

تعیین محل ستون اولین گام در تهیه نقشه های یک سازه است. پلان معماری سازه در تعیین محل مناسب ستون نقش اساسی دارد. تعیین محدوده تقریبی محل نصب ستون ها بر اساس نوع سازه و بارهای وارده بر سازه انجام می شود.

نکات مهم در تعیین جای دقیق ستون ها

  • محل و فاصله بین دو ستون بتنی باید طوری طراحی شود که با حداقل تعداد ستون ها، كل بارهای سازه به زمین منتقل گردد.
  • ستون ها باید با فاصله مساوی از یکدیگر قرار گیرند.
  • محل ستون ها نباید از زیبایی سازه بكاهد.
  • برای زیبایی ظاهر سازه، ستون ها باید درون دیوارها، جرزها و کنج دیوارها مخفی شوند.
  • در تعیین محل ستون ها به قسمت های اساسی سازه همانند راه پله، آسانسورها، نورگیرها، داكت ها و ... توجه شود.
  • در مکان هایی همچون پارکینگ ها قرارگیرى ستون ها نباید خللی در حركت ماشین ها و ایجاد فضاهاى پرت ایجاد کنند.
  • فاصله ستون ها در مقاوم سازی سازه های بتنی، برای سازه های مختلف متفاوت است به عنوان مثال در سازه های ساختمانی این فاصله معمولا بین 2 تا 7 متر در نظر گرفته می شود.

نکات لازم در تعیین حداکثر فاصله بین دو ستون بتنی

طبق آیین نامه در هر پروژه با توجه به شرایط آن پروژه می توان فواصل مناسبی را بین ستون ها تعیین کرد. به عبارتی هیچ محدودیتی برای تعیین فاصله بین ستون ها وجود ندارد. اما فاصله بین ستون ها باید به گونه ای انتخاب شود که ضمن رعایت محدودیت های اجرایی و ضوابط معماری ابعاد تیرها و ستون ها پس از محاسبه باید فاصله ای دقیق، معقول و اقتصادی به دست آید. باید توجه کرد که مقاطع هم شکل باشند تا اجرای آن راحت تر صورت گیرد. کم شدن دهانه ستون ها تا 4 الی 5 متر معمولا مناسب و معقول است و باعث اقتصادی شدن اجرای طرح می شود.