ستون فلزی و نحوه نصب آن

نحوه نصب و انواع ستون فلزی

اشتراک گذاری

Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter
Share on email

نحوه نصب و انواع ستون فلزی

ستون فلزی ، سازه ای عمودی است که در قسمت های مختلف ساختمان قرار می گیرد تا وزن و فشار ساختمان را به پی و سپس به زمین منتقل کند و از ریزش آن جلوگیری کند. ستون ها از مصالح مختلفی ساخته می شوند، اما برای انواع ساختمان ها قابل قبول ترین نوع ستون فلزی است. انواع بی‌شماری از ستون های فلزی با کیفیت و قیمت های متفاوت ( قیمت میلگرد خاموت ، قیمت تیرآهن ساده ،..) وجود دارد که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند و برای کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. سپس انواع و طبقه بندی ستون های فلزی را به شما معرفی می کنیم..

چگونگی نصب و انواع ستنو های فلزی

ستون فلزی چیست؟

ستون های فلزی بخش مهمی از سازه هستند. در بین انواع ستون ها، بتنی، چوبی، سنگی، بلوکی و … ستون های فلزی بیشترین استحکام را دارند، بنابراین برای سازه هایی که برای تحمل بارهای سنگین نیاز به ستون های محکم دارند، از ستون های فلزی استفاده می شود. ستون های فلزی دارای اجزای مختلفی هستند که شامل اجزای اصلی (تیرها، نبشی، میلگرد و …)، نوارهای اتصال، صفحات آرماتور، جوشکاری و صفحات اتصال ستون به صفحه زیر ستون می باشد. ستون های فلزی بسته به نوع سازه از انواع مختلفی ساخته می شوند.

انواع ستون فلزی در ساختمان ها

ستون های فلزی بر اساس ویژگی های خاص خود به گروه های جداگانه تقسیم می شوند. البته فراموش نکنیم که این فقط یک طبقه بندی ساده برای درک انواع ستون های فلزی است که اغلب می تواند ترکیبی از یک یا چند مورد از این تعاریف باشد.

انواع ستون های فلزی بر اساس سطح مقطع

سطح مقطع به هندسه ستون اشاره دارد و برای انواع مختلف و کاربردهای مختلف استفاده می شود. مهندسان معمولاً مقطع ستون های فلزی را بر اساس میزان بار ورودی از ساختمان انتخاب می کنند.

ستون فلزی چهارگوش مستطیلی یا مربعی

ستون هایی از این نوع به راحتی ساخته می شوند و به راحتی می توان آنها را در اسکلت فلزی استفاده کرد. این ستون بیشتر در ساختمان های مستطیل شکل استفاده می شود و در واقع رایج ترین نوع ستون فلزی است. کاربردهای این ستون را می توان در آپارتمان ها، ساختمان های چند طبقه، پارکینگ ها، سوله ها و انبارها مشاهده کرد. طرح اولیه ستون در اسکلت فلزی ساختمان تعیین و اجرا می شود و تمامی قسمت های آن باید به ابعاد مورد نیاز تسطیح شود در غیر این صورت ستون های کج شده و ایمنی کل ساختمان زیر سوال می رود.

البته لازم به ذکر است که در نقطه اجرای ستون های فلزی مستطیلی یا مربعی تفاوت واضحی وجود دارد. مثلاً ابعاد ضلع ستون مستطیلی باید به دقت محاسبه شود و در نظر گرفته شود که اضلاع طولی همه ستون ها اضلاع جانبی یکسانی دارند. ساخت ستون های مستطیلی نیاز به دقت و توجه بیشتری نسبت به ستون های مربعی دارد.

ستون فلزی دایره ‌ای

طراحی و ساخت این نوع ستون ها نسبتا خاص است و بیشتر برای نما و شمع کوبی ساختمان استفاده می شود. دلیل استفاده از ستون های فلزی دایره ‌ای در نما حذف لبه ها و افزایش زیبایی ساختمان است. برای ساخت ستون دایره ‌ای فلزی اغلب از پروفیل مخازن با قطرها و ضخامت های مختلف ساخته می شوند. ستون علاوه بر نما برای تراس ها و ایوان ها و همچنین سالن های کنفرانس استفاده می شود.پل ها پروژه دیگری است که مستلزم برپایی ستون های فلزی دایره ‌ای است.

ستون فلزی L شکل

این نوع ستون های فلزی به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند و برای دیوارهای گوشه ای و مرزی استفاده می شوند. برای ساخت آنها از انواع پروفیل های نبشی و میلگردهای تقویت کننده در اندازه ها و ضخامت های مختلف استفاده می کنند. نکات اجرایی این ستون شبیه به ستون چهارگوش است.

ستون فلزی T شکل

طراحی این ستون شبیه به ستون های فلزی مستطیلی است اما نکات اجرایی آن کمی متفاوت است. از این نوع ستون های فلزی برای ساخت پل استفاده می شود، البته در طرح های خاص مانند ساختمان های مدرن امروزی نیز استفاده می شود. ستون های T با تیرها و میله های فولادی در زوایای و اندازه های مختلف طراحی می شوند.

ستون فلزی V شکل

ستون های V به طور ویژه برای فضاهای ذوزنقه ای طراحی شده اند. برای ساخت این نوع ستون نیاز به تیر و نبشی دارید، ابتدا تیر را به صورت برش مثلثی خم کنید تا V شکل شود و سپس با روش خاصی آن را بالا بیاورید تا محکم شود. برای بلندتر کردن این ستون، اضلاع آن را اضافه کردند؛ البته این کار با رعایت الزامات طراحی بسیار خاص انجام شد. برای افزایش ضخامت آن از میلگرد، نبشی و ناودانی فولادی استفاده می شود.

ستون فلزی شش ضلعی

ستون های این نوع دارای شش ضلعی هستند که از گوشه ها تشکیل شده اند. ساخت چنین ستون هایی نیاز به طراحی بسیار دقیق دارد و اغلب در ساختمان های بسیار خاص و برای تزئین مکان های مختلف مانند تالارها و ایوان ها استفاده می شود.

ستون فلزی Y شکل

به نظر می رسد که طراحی پل، شبیه به Y، بسیار خاص است که از طریق محاسبات دقیق سازه ساخته و اجرا شده است.اعضای خمشی این نوع ستون ها با استفاده از اتصالات فولادی محکم، پیچ و مهره فولادی و میخ محکم می شوند. ستون های فلزی Y شکل می توانند ترکیبی از ستون های مربعی ساده و ستون های V شکل باشند و یا طبق نظر و طرح مهندس به صورت یکپارچه ساخته شوند. مونولیت ها عموماً در برابر ارتعاشات و ضربه های مختلف مقاومت بیشتری دارند و به همین دلیل برای ساخت پل ها به خصوص پل های معلق که به دلیل حرکت خودروها همیشه در حالت لرزش هستند از آنها استفاده می شود.

نبشی ها، ناودانی ها، تیرها و آرماتورها از اجزای فلزی این نوع ستون هستند. یک ستون Y دیگر با لبه ها و کناره های منحنی وجود دارد. دلیل انحنای آن افزایش مقاومت در برابر بارهای سازه ای است. این امر باعث افزایش مقاومت ستون در برابر بارهای سنگین در قسمت بالایی سازه می شود. البته ساخت چنین ستونی با این همه جزئیات و طرح های خاص نیاز به تخصص و محاسبات بسیار است.

انواع ستون های فلزی بر اساس نوع بار

طبقه بندی دیگری از ستون های فلزی وجود دارد که بر اساس نوع بار تقسیم بندی می شود.

ستون محوری

اگر بار عمودی سازه دقیقاً در مرکز ثقل ستون باشد به آن ستون  فلزی محوری می گویند. ستون هایی از این نوع معمولاً به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند زیرا اعمال تمام فشار در مرکز چندان کاربردی و از نظر ساختاری ایمن نیست. ستون داخلی یک ساختمان چند طبقه با بارهای متقارن در هر طرف نمونه ای از ستون محوری است.

ستون‌ با بار خارج از محور (تک محوره و دو محوره)

بر خلاف ستون محوری، بار و فشار سازه در اینجا بر روی مرکز ثقل نیست، بلکه در محورهای X و Y قرار دارد، بنابراین به آن ستون بار خارج از محور می گویند.همچنین اگر مرکز ثقل بار روی یکی از محورهای X و Y باشد تک محور و اگر روی هر دو محور باشد دو محور نامیده می شود. ستون‌هایی که برای لبه‌های سازه‌ای استفاده می‌شوند و تنها در یک طرف با تیرها تقویت می‌شوند، اغلب نمونه‌هایی از ستون‌هایی با بارهای خارج از محور هستند.

انواع ستون های فلزی بر اساس اندازه و نسبت باریک

پایه های فلزی نیز بر اساس اندازه و ضخامتشان طبقه بندی می شوند، زیرا نسبت این دو یعنی نسبت اندازه به ضخامت باید دقیق و متناسب باشد. ستون های فلزی نباید خیلی بلند یا خیلی کوتاه باشند و باید به نسبت اندازه به ضخامت توجه کرد. برای ستون ها نسبت طول به ضخامت ۱۲ در نظر گرفته می شود که با محاسبه دقیق به دست می آید.

ستون فلزی بلند

اگر نسبت طول موثر ستون به ضخامت جانبی آن بیشتر از دوازده باشد به آن ستون فلزی بلند می گویند. در این حالت، ستون ایمنی لازم را ندارد و با کمترین لرزش از وسط کج شده و یا حتی اگر بار زیاد باشد، می تواند بشکند.

ستون فلزی کوتاه

اگر نسبت طول موثر ستون به ضخامت جانبی آن کمتر از ۱۲ باشد به آن ستون کوتاه فلزی می گویند. این نوع ستون در ساخت و ساز کاربرد چندانی ندارد زیرا به راحتی در اثر فشار سازه خم یا خرد می شود. بنابراین، طبق این تعاریف، یک ستون فولادی استاندارد باید نسبت طول به ضخامت موثر ۱۲ داشته باشد تا در ساخت و ساز استفاده شود.

روش های ساخت انواع ستون های فلزی مرکب

همانطور که در ستون های فلزی مرکب ذکر شد، این نوع ستون ترکیبی از چندین پروفیل مختلف است که توسط جوش یا گیره به هم متصل می شوند. به طور کلی، ستون های کامپوزیت به سه دسته تقسیم می شوند و در زیر نحوه ساخت هر دسته را بررسی خواهیم کرد.

به هم پیوستن دو پروفیل (ستون دوبل)

برای ساخت این نوع ستون مرکب دو پروفیل تیرآهن مورد نیاز است که با هم جفت شده و به هم جوش داده می شوند. برای این کار، دو تیر اول روی یک شاسی کار با هم جفت می شوند. سپس پس از اتصال آنها با یک نقطه، انتها، ابتدا و وسط پایه ها را به هم جوش دهید. این جوش ها باید مطابق با استانداردهای جوشکاری باشند وگرنه هیچ ارزشی نخواهند داشت.

پس از این لحیم کاری، پایه را برگردانید و طرف دیگر را نیز مانند طرف دیگر جوشکاری کنید. در پایان کار بقیه ستون را به دو طرف ستون جوش دهید. دلیل این جوش‌های متناوب این است که وقتی ستون کاملاً جوش می‌شود، می‌تواند از گرما تاب بخورد. اما با این ترفند ستون کوتاه فلزی کامپوزیت ایرادی ندارد. لازم به ذکر است که به این ستون مرکب، ستون دوبل نیز می گویند.

ستون دوبل با ورق سرتاسری

برای ساخت این ستون ابتدا یک ستون دوبل ساخته می شود و پس از اتمام ساخت، با استفاده از ورق های فولادی که به اندازه مناسب بریده شده اند، سطح ستون را می پوشانند. این ابتدا از یک خراش دهنده برای تثبیت موقعیت ورق استفاده می کند و به دنبال آن جوش متناوب انجام می شود. در این جوش فاصله هر جوش با جوش بعدی ۳۰ سانتی متر است و پس از پر شدن سطح کار، این شکاف ها مجدداً با جوش پر می شوند.

ستون دوبل با گیره های موازی و مورب

برای ساخت این نوع تیر فلزی که متداول ترین نوع ساختمان است، ابتدا یک ستون دوتایی ساده بسازید و سپس با بست و بست فلزی آن را به صورت مورب وصل کنید. این اتصالات با جوش مناسب به تیرها متصل شده و مقاومت خوبی برای ستون ها ایجاد می کند.

نحوه اتصال ستون های فلزی به فونداسیون

همانطور که قبلا ذکر شد، ستون ها وظیفه نگهداری مصالح در داخل ساختمان را بر عهده دارند و معمولا از فلز یا مواد دیگر ساخته می شوند. ستون فلزی قسمت اصلی سازه فلزی ساختمان است که از طریق ستون به فونداسیون ساختمان متصل می شود این اتصالات معمولاً به وسیله پیچ و مهره، جوش، فولاد نبشی و قطعات اتصال فلزی انجام می شود. در داخل هر ساختمانی نیروها و فشارهای ایجاد شده توسط وزن ابتدا در تیرها و سپس از آنجا به ستونها و سپس به دالهای ستون ایجاد می شود و سپس این نیرو به پی و از آنجا به زمین منتقل می شود.

بنابراین می توان تشخیص داد که کاربرد صفحه ستون برای اتصال ستون به پی و انتقال نیرو از ستون به فونداسیون است. از آنجایی که صفحه ستون در ساخت فلز و اتصال ستون ها و پی ها بسیار حساس هستند، در انتخاب نوع صفحه ستون و ویژگی های آن باید دقت شود. به عنوان مثال می توان گفت در ساختمان ها یا سازه های بزرگ معمولا از قالب بندی ستون با نیروی زیاد استفاده می شود.

آموزش ساخت سازه های فلزی برای ساختمان ها

برای اجرای اسکلت فلزی ساختمان ابتدا باید آزمایش مقاومت خاک انجام شود و در صورت وجود مقاومت، گودبرداری یا گودبرداری انجام شود. در صورت وجود مقاومت بالا در نوع خاک، رسانایی کمتری انجام می شود، اما اگر مقاومت کمتر باشد، رسانایی بیشتر است. پس از اتمام ساخت، محل ساخت و ساز باید مسطح، صاف و یکنواخت باشد و سپس شکل داده شود. زمانی که کار استانداردسازی و قالب بندی انجام شد، به مرحله بتن ریزی و اجرا و نحوه ساخت ستون های فلزی می­رسیم.برای ساخت و اجرای ستون های فلزی و نصب آن باید توجه داشت که نوع ستون با دقت انتخاب شود تا در مراحل بعدی یعنی برش ستون و مونتاژ ستون مشکلی پیش نیاید.

وقتی ساخت ستون های فلزی به پایان رسید به مرحله بعد یعنی نصب تیرها و تیرک‌ها می رویم. تیرهای فلزی در مکان های از پیش تعیین شده با استفاده از جرثقیل جوش داده می شوند یا با فولاد زاویه دار و ورق فلزی پیچ می شوند. با نصب تیرهای فلزی به مرحله نهایی ساخت اسکلت فلزی ساختمان یعنی اجرای باربری می رسیم که برای محافظت در برابر استرس و آسیب های ناشی از باد، طوفان و زلزله طراحی شده است.

نصب انواع ستون های فلزی

اصول کلی در تعیین فاصله استاندارد بین دو ستون فلزی

برای تهیه نقشه سازه، اولین قدم، چیدن ستون ها در اتوکد است که نیاز به توجه ویژه به پلان معماری ساختمان دارد. مکان ستون ها و حداکثر فاصله ستون ها بر اساس نوع سازه و بارهای وارد شده به آن تعیین می شود.

 نکات کلیدی برای شناسایی صحیح حداکثر فاصله ستون

اولین قدم در تهیه نقشه سازه، تعیین محل قرارگیری ستون ها است. برای تعیین محل مناسب ستون ها باید به پلان طبقات ساختمان توجه ویژه ای شود. همچنین وسعت تقریبی ستون ها را بر اساس نوع سازه انتخابی مهندس حسابداری و بارهای وارده بر ساختمان تعیین کنید. برای تعیین فاصله استاندارد بین دو ستون فلزی در پلان طبقات، بهتر است به موارد زیر توجه شود: محل و فاصله ستون ها باید به گونه ای تعیین شود که تعداد ستون ها به حداقل برسد و کل بار ساختمان به زمین منتقل شود.

ستون ها باید تا حد امکان با فاصله مساوی از یکدیگر قرار گیرند.
محل قرارگیری ستون ها از زیبایی ساختمان و ارتباط بین آنها کم نمی کند.
ستون ها باید تا حد امکان در داخل دیوارها، تیرها و کمدها پنهان شوند.
در تعیین محل ستون ها به قسمت های ضروری ساختمان (پله ها، آسانسور، نورگیر، لوله کشی و …) توجه کنید.
بهتر است پله های ستون را در چهار گوشه دستگاه پیش بینی کنید.
قرار گرفتن ستون ها در فضای پارک نباید مانع حرکت خودرو و ایجاد فضاهای خالی شود.
فاصله بین ستون ها موضوع بسیار مهمی است که گاهی نادیده گرفته می شود.سازندگان تجربی یا معماران قدیمی معمولاً می گویند که فاصله بین دو ستون حداکثر ۷ متر است.
این به این دلیل است که اکثر سازه‌های ما با سیستم سقف تیرچه بلوک عرضه میباشد.

فاصله بین ستون ها می تواند بیش از ۷ متر باشد.
فاصله بین ستون ها (دهانه) ارتباط مستقیمی با نوع سیستم سقف انتخاب شده دارد.
به عنوان مثال سیستم های سقفی مختلف با طول ۱۵ متر یا بیشتر می توانند این نیرو را تحمل کنند.

نکات مهم حین نصب ستون های فلزی

سطح مقطع ستون های فلزی باید با شیب حداقل یک تا شش تغییر کند و از تغییر مقطع ناگهانی اجتناب شود. در ستون های پاباز فاصله و ابعاد بست ها و ورق های آرماتور باید به دقت بررسی شود. کمانش ستون بین دو گیره متوالی و رفتار غیر یکپارچه صفحه تقویت کننده و عضو اصلی به دلیل جوش ناکافی یک مورد رایج در ستون های دوبل است. از وصله ستون ها در سطح کف و در مناطق بحرانی خودداری کنید. محل وصله ستون ها باید با جوشکاری با نفوذ کامل در کارخانه حداقل به اندازه ابعاد ستون و با جوش نبشی حداقل ۱۲۰ سانتی متر بالاتر از سطح روی تیر کف انجام شود.
در قاب های ساده می توان این ارتفاع را تا ۱٫۵ برابر ابعاد ستون بزرگتر کاهش داد. به همین دلیل لازم است در تهیه پلان مغازه به این موضوع توجه شود.

ابتدا و انتهای ستون ها برای تماس کامل با صفحه ستون یا قسمت بعدی باید با سنگ زنی یا اره زدن کاملا صاف شود. نامگذاری تا ۲ میلی متر قابل قبول است و بیشتر از آن باید با جوش پر شود. در صورتی که صفحه ستون به دلیل جوشکاری خمیده و کاسه ای شکل باشد، قبل از انتقال به کارگاه نصب، باید با عملیات حرارتی کاملاً صاف شود. . هرگونه انحراف، پیچیدگی و بی نظمی در ستون ها را کنترل کنید. میزان پیچش ستون را می توان با قرار دادن آن بر روی شاسی صاف و میزان انحنای آن را با کشیدن نخ در طول کنترل کرد. در صورت وجود پیچش و انحراف از محور طولی، با تثبیت قسمتی از ستون، انجام عملیات حرارتی و استفاده از فشار جک می توان عیوب مذکور را تا حد زیادی اصلاح کرد.

ستون ها جزء لاینفک ساخت و ساز هستند که می توانند تمام وزن یک سازه را تحمل کنند. هرچه ستون ها قوی تر باشند، کل سازه قوی تر و ایمن تر است. به همین دلیل است که برای اکثر سازه ها از ستون های فلزی فولادی برای اطمینان از استحکام و ایمنی سازه استفاده می شود.

اینستاگرام آهنات را دنبال کنید

مقالات مرتبط

Call Now Buttonتماس با آهنات