0912-1001763

88259793

از 10 صبح تا 16

جستجو

انواع اتصالات پای ستون کدام است؟

انواع اتصالات پای ستون کدام است؟

ساخت سازه و ساختمان نسبت به گذشته تغییرات بسیاری داشته است و مهندسان همیشه در پی آن هستند تا سازه هایی ایمن و با مقاومت بالا برای بهره برداری بسازند. به همین دلیل طراحی سازه ها نسبت به چند سال گذشته دستخوش تغییرات فراوان شده است.

همان گونه که می دانید یکی از مهم ترین قسمت های هر سازه، اتصالات آن می باشد. اتصالات سازه باید به گونه ایی باشد که در تحمل بارها رفتار مناسبی از خود نشان دهد. در کل یک پارچگی سازه به اتصالات آن وابسته است. در این مقاله از وب سایت آرین تیس قصد داریم تا به بررسی انواع اتصالات پای ستون و دیگر اتصالات سازه بپردازیم. بنابراین برای کسب اطلاعات بیشتر تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

اتصالات سازه چیست؟

همان گونه که بیان کردیم، اتصالات از مهم ترین بخش های طراحی و اجرای یک سازه است. در سازه های بتنی به دلیل یک پارچگی در بتن ریزی معمولا اتصالات از نوع گیرداری می شود مگر این که در سازه های خاص از اتصالات مفصلی نیز بهره ببریم. اما در سازه های فولادی این موضوع ممکن است به طور کلی تغییر کند.

لازم به ذکر است ؛که به صورت کلی اتصالات سازه در علم مهندسی عمران گرایش سازه است که جهت متصل کردن اجزاء سازه نظیر تیرهای اصلی به ستون یا تیرهای فرعی به تیرهای اصلی یا مهاربندها به ستون یا ستون به پی یا شالوده ( فونداسیون ) به کار می ‌رود؛ که با انجام این اتصالات و جزئیات، سازه به واحد یکپارچه ای تبدیل می‌ گردد.

در صورت عدم طراحی و اجرای نامناسب اتصالات و جزئیات کار آمد، ایمنی لازم را برای ساختمان در برابر نیروهای قائم و جانبی زلزله نمی ‌توان برقرار کرد. بنابراین اتصالات سازه بسیار مهم است و باید توسط مهندسان با تجربه طراحی گردد. در حین اجرا نیز اتصالات باید به شکل کاملا درست اجرا شوند تا سازه از ایمنی مناسب برخوردار گردد.

انواع اتصالات در سازه:

لازم به ذکر است که اتصالات در سازه به چند دسته زیر تقسیم بندی می شود:

  • اتصال ستون به پی
  • اتصال ستون به ستون
  • اتصال تیر به ستون
  • اتصالات تیر فرعی به تیر اصلی
  • اتصالات بادبندها به ستون و ...

هر کدام از موارد نام برده شده ضوابط و مشخصات خاص خود را در کتب آیین نامه دارد و باید به صورتی خاص و جداگانه طراحی و اجرا شود. نکته بسیار مهم این است که به هنگام طراحی هر کدام باید فرمول هایی بسیار خاص در نظر گرفت و به این نتیجه رسید که آیا اتصال مورد نظر برای المان سازه ایی خاص از مقاومت مطلوبی برخوردار می باشد یا خیر!

اتصال پای ستون یا اتصال ستون به پی:

یکی از مهم ترین بخش های اتصالات سازه ایی، اتصال ستون به پی می باشد. همان گونه که می دانید ستون ها نقش اصلی در انتقال نیروها و بارها به پی را ایفا می نمایند. به همین دلیل باید اتصال ستون به پی بسیار مناسب و ایده آل باشد و پاسخ گوی بارهایی از جمله بارهای ثقلی و جانبی و ... باشند در غیر این صورت ساز و کار ساختمان شما به مشکلات بسیاری مواجه خواهد شد و ایمنی مطلوب را نخواهد داشت.

در سازه های بتنی همان گونه که بیان شد، به دلیل بتن ریزی یک پارچه معمولا اتصال پای ستون به صورت گیرداری به دست می آید و تمامی ستون ها به شالوده یا پی متصل می گردند. اما این موضوع در سازه های فلزی تمهیدات خاص خود را دارا می باشد که در ادامه به بررسی آن ها خواهیم پرداخت.

اتصال پای ستون یکی از اتصالات مهم در سازه های فولادی به حساب می آید. این قسمت از سازه، ارتباط دهنده مستقیم ستون به شالوده بتنی می باشد که به واسطه ی آن نیروهای ثقلی و نیروهای جانبی ناشی از اثرات زلزله و باد از ورق فلزی کف ستون Base Plate ) و میل مهارها (Anchor Bolts  ) به شالوده ی بتنی انتقال می یابند به گونه ایی که تنش در محل اتکاء از حد معینی تجاوز نکند.

قبل از آن که توضیح اتصالات پای ستون بپردازیم، باید بیان کنیم، نیروهایی که ستون به پی منتق می کند شامل موارد زیر می باشد:

  • نیروی فشاری
  • نیروی برشی
  • لنگر خمشی

می توان اذعان داشت که جزئیات اتصال ستون فلزی به پی بتنی به نیروی موجود در پای ستون بستگی خواهد داشت. نکته بسیار مهم این است که در ستون با انتهای مفصلی فقط و فقط نیروی فشاری و برشی از ستون به شالوده یا پی منتقل می گردد. اگر قصد داشته باشیم که نیروی لنگر خمشی را نیز به شالوده منتقل نماییم، در آن صورت نیاز به طرح مناسب اتصال خواهیم داشت که در این صورت باید اتصال از نوع گیردار باشد.

اتصال ستون فولادی به پی

اتصال ستون فولادی به پی:

لازم به ذکر می باشد که اتصال ستون های فلزی به پی صرف نظر از نوع اتصالی که برای آن به کار گرفته شده است، بر اساس روشی واحد و منحصر به فرد صورت می گیرد. این روش به نام روش واسطه ایی شناخته می شود و باید برای ساخت آن تمهیدات بسیار ویژه به کار گرفته شود. این روش را می توان به صورت زیر تشریح داد:

  • در ابتدا صفحه ای فلزی که ابعاد آن از قبل  محاسبه شده است، بر روی پی و دقیقاً در محل تعیین شده ( محل تعیین شده در روی نقشه و جایی که باید ستون قرار گرفته شود ) قرار داده و آن را از طریق میل گرد هایی که یک طرف آن ها در پس پی محکم شده است و سر دیگر آن قبلاً به اندازه لازم بیرون زدگی دارد  متصل می کنند
  • صفحه فلزی مربوطه که در حقیقت نقش زیر سری و انتقال دهنده نیروهای وارد از ستون به پی را به عهده دارد پس از اتمام پی ریزی و قبل از استقرار ستونها در محل خود قرار داده و آن ها را نصب می کنند.

با توجه به بالا بودن مقاومت ستون فلزی، تنش های بزرگی از این عضو به شالوده انتقال می یابد به گونه ایی که بتن با مقاومت پایین تر از فولاد قابلیت تحمل این تنش ها را نخواهد داشت. بنابراین باید در موقعیت اجرایی  ورق فلزی ( کف ستون ) بین ستون و بتن شالوده قرار داده شود که با افزایش سطح تماس، باعث توزیع نیروهای ستون و هم چنین کاهش تنش وارده از ستون به بتن پی  گردد. لازم به ذکر است که اتصالات پای ستون بحرانی ترین سطح مشترك بین سازه فولادی و پی می باشد.

عملکرد جزئیات اتصال پای ستون فولادی به این صورت است که برای انتقال بارهای ستون به شالوده یا پی و هم چنین فراهم کردن توانایی ایستادگی ستون ها به عنوان پایه ایی قائم موقتی ( بدون مهار جانبی ) در مقابل بار ناشی از باد و نصب سازه در زمان نصب می باشد.

همان گونه که بیان کردیم، اتصال ستون به فونداسیون یا پی سازه در یک سازه فولادی توسط کف ستون یا صفحه ستون  صورت می گیرد. کف ستون با انتقال بارهای ستون به فونداسیون، تنش های به وجود آمده در زیر ستون را در سطح بزرگتری پخش می نماید تا بدین صورت از گسیختگی مصالح فونداسیون جلوگیری به عمل آورد.

اتصال ستون به صفحه ستون یا صفحه زیر سری باید برای انتقال نیروهای نهایی موجود در پای ستون شامل نیروی محوری، نیروی برشی و لنگر خمشی طراحی گردد. در صورت وجود نیروی کششی در پای ستون، نیروی برشی پای ستون بهتر می باشد تا توسط پاشنه برش گیر تحمل گردد.

نکته بسیار مهم این است که در طراحی اتصال پای ستون دو شرط اصلی باید تأمین شود که در زیر به آن ها اشاره می نماییم:

  • نیروی فشاری موجود در بال ها و جان ستون به گونه ایی باید توسط ورق پای ستون در شالوده گسترش پیدا کند که تنش فشاری تماسی کمتر از مقادیر مجاز توصیه شده توسط آیین نامه ها گردد.
  • ورق پای ستون و ستون کاملاً به بتن شالوده مهار می شود. در تحلیل دقیق قاب ها تخمین سختی دورانی اتصال پای ستون ( شامل صفحه پای ستون، پیچ مهاری و شالوده بتنی ) که به بیان دیگر درجه گیرداری اتصال پای ستون نامیده می شود، اجتناب ناپذیر است.

شایان به ذکر می باشد که صفحات زیر سری به صورت زیر نصب می گردند.

برای نصب صفحات زیر سری باید به ترتیب زیر عمل کرد:

  • نصب میلگردهای اتصال
  • تهیه و نصب صفحه زیر سری
  • استقرار ستون روی صفحه زیر سری

در قسمت بعد به تشریح هر یک از موارد ذکر شده خواهیم پرداخت :

نصب میل گردهای اتصال:

لازم به ذکر می باشد؛ که میلگرد های اتصال دهنده اندازه و نوع آن ها از طریق محاسبات و فرمول های تعیین شده، محاسبه می گردند و این میلگردها، بر روی نقشه ها کاملاً مشخص می باشند. میلگردها را پس از قالب بندی و آرماتور گذاری فوندانسیون ها و قبل از شروع بتن ریزی و پی ریزی پی در محل خود قرار داده و نصب می کنند. باید بیان شود که این کار معمولاً به کمک شابلون های چوبی که بر روی آن ها و درست در محلی که میلگردهای اتصال باید قرار گیرند، انجام خواهد گرفت. برای این کار طبق موارد زیر عمل می شود:

  • ابتدا شابلون چوبی را درست در محل خود قرار داده و با میخ به قالب های اصلی پی متصل و محکم می کنند.
  • سپس میلگردهای اتصال را در محل خود قرار داده و با استفاده از مهره های خود آن ها را بر روی شابلون چوبی نگاه می دارند .
  • پس از قرار دادن میلگردهای  انتظار و آماده شدن فونداسوین از لحاظ قالب بندی ، آرماتورگذاری و کنترل های لازم بتن ریزی را انجام می دهند.

شایان به ذکر می باشد که انتهای میلگردهای اتصال را که در پی قرار دارند را برای اتصال و گیرداری بهتر معمولاً بصورت L و یا چنگکی در می آورند.

تهیه و نصب صفحه زیر سری:

می توان اذعان داشت که صفحات زیر سری را بر اساس اندازه هایی که از طریق محاسبات سازه ای و بر اساس آیین نامه تعیین می کنند، بر روی نقشه ها مشخص شده اند و آن ها را سفارش می دهند . با توجه به این که در نصب میلگردهای انتظار، با همه دقتی که به کار می رود، معمولاً جابه جایی های مختصری ممکن است اتفاق بیافتد. به همین دلیل دو نکته زیر را به خاطر داشته باشید:

  • قطر سوراخ های صفحات فلزی زیر سری ها را کمی زیاد تر از قطر میلگردهای تعیین شده در نظر می گیرند.
  • قطر سوراخ های صفحات فلزی زیر سری ها را به اندازه دو تا سه میلی متر، زیادتر از قطر میلگردهای تعیین شده در نظر می گیرند.

با توجه به این که ارکان تراز کردن زیر صفحات زیر سری با بتن پی در موقع بتن ریزی آسان و مقدور نمی باشد معمولاً قبل از قرار دادن صفحه زیر سری بر روی پی در موقع بتن ریزی آسان و راحت نیست. معمولا قبل از قرار دادن صفحه زیر سری بر روی پی زیر آن را با ریختن ملات ماسه سیمان، با ضخامتی که حداکثر بیش از 5 سانتی متر نمی باشد، تراز می کنند. باید بیان شود که طول پیچ های اتصال را به اندازه کافی بلند در نظر می گیرند تا پس از ریختن ملات ماسه سیمان دچار اشکال و ایراد نگردند.

استقرار ستون روی صفحه

استقرار ستون روی صفحه زیر سری:

می توان اشاره داشت که در برخی از موارد ممکن است  اتصال ستون به صفحه زیر سری در خارج از محل پی انجام گیرد. بدین معنی که ستون و صفحه زیرسری که قبلاً بهم متصل کرده اند روی پی قرار داده و یا محکم کردن مهره ها اتصال را برقرار و کامل نمایند. با عنایت به دقت زیادی که این روش احتیاج دارد و دشواری ،غالباً صفحات زیرسری را نظیر آنچه قبلاً گفته شد نصب می کنند و ستون ها را بعد از نصب صفحات زیرسری به آن ها اتصال می دهند. اتصال ستون های فلزی بر حسب شکل و اندازه مقطع ستون و روشی که توسط مهندس محاسب انتخاب شده است ، به روش های مختلفی انجام می شود.

در برخی از موارد، صفحات زیر سری را قبلاً به میلگردهای انتظار جوش داده و همزمان و قبل از بتن ریزی در محل قرار می دهند. با توجه به اشکالات اجرائی و به خصوص خالی ماندن زیر صفحه زیر سری استفاده از این روش را توصیه نمی کنیم.

از نکات مهمی که در موقع نصب ستون باید به آن توجه نمود این است که محل قرار دادن ستون روی صفحه زیر سری را باید کاملا سنگ زده و تمیز کرد. به گونه ایی که تمام مقطع ستون روی صفحه تماس داشته و انتقال نیروها در کل مقطع ستون یکنواخت انجام شود.

انواع اتصال پای ستون:

لازم به ذکر می باشد؛ که اتصالات پای ستون نیز مانند سایر اتصالات به دو صورت زیر وجود دارد:

  • اتصال مفصلی
  • اتصال گیردار

که در اتصال صلب از سخت کننده استفاده می شود و در اتصال مفصلی از نبشی ها و لچکی ها استفاده می شود. اتصال صلب را در جهتی می گذاریم که ممان داریم و اتصال مفصلی را نیز در جهتی می گذاریم که ممان نداریم. جوش اتصال پای ستون نیز باید شرایط دو اتصال صلب و مفصلی را تامین نماید.

مشکلات رایج در اتصال پای ستون:

از جمله مشکلاتی که در اتصال ستون به پی ایجاد می شود به صورت زیر می باشد:

  • کم بودن ابعاد و ضخامت زیر سری
  • کم بودن پیچ های مهار و قطر آن ها
  • در برخی از موارد به هنگام بتن ریزی صفحه ستون به دلیل جابه جایی در محل اصلی خود قرار نمی گیرد.

دو نکته بسیار مهم:

  • در ساختمان های 4 طبقه و بیشتر، ضخامت صفحه ستون باید بیش از 2.5 سانتی متر باشد و یا از سخت کننده روی صفحه ستون به منظور افزایش مقاومت خمشی استفاده گردد.
  • نحوه اتصال ستون به صفحه ستون نیز از اهمیت بسیاری برخوردار می باشد به گونه ایی که در امتداد بدون بادبند یک اتصال گیردار و در امتداد بادبندی یک اتصال ساده تیر به ستون لازم است.

برای کسب اطلاعات بیشتر به وب سایت آرین تیس مراجعه فرمایید.

انصراف از نظر
فیلترها
Sort
display