«ستون»
تعريف ستون:
ستون عضوي است قائم در ساختمان كه بارهاي وارده از طبقات بالاتر را به فونداسيون منتقل مي‌كند.
ستون‌ها بر حسب نوع قاب ساختماني به كار رفته در سازه، تحت اثر بارهاي قائم مرده و زندهی طبقات و لنگرهاي ناشي از بار جانبي و قائم مي‌باشند.
تعريف مساحت سهمیه : عبارت است از سطح بارگير هر ستون كه مساحتي محصور در حد فاصل وسط ستون مورد نظر و ستونهاي پيراموني مي‌باشد.
كمانش اعضاي تحت فشار:
علاوه بر تسليم ناشي از تنش‌هاي فشاري، كمانش كه در واقع عبارت است از بين رفتن پايداري ارتجاعي عضو، در اثر تنش‌هاي كوچك‌تر از مقاومت نهايي مصالح، يكي ديگر از عوامل خرابي ستون‌ها و اعضاي فشاري در سازه‌ها مي‌باشد.
انواع كمانش در نيمرخهاي فولادي:
الف- كمانش كلي عضو.
ب- كمانش موضعي اجزاي بال يا جان نيمرخ به علت تنش‌هاي فشاري.
نيروي كمانشي در ستون‌ها با مقطع ستون نسبت مستقيم و با ارتفاع آن نسبت معكوس دارد. با افزايش ابعاد مقطع ستون، نيروي كمانشي آن افزايش و با افزايش ارتفاع ستون، نيروي كمانشي آن كاهش مي‌يابد.
ستونهاي لاغر: اگر در ستونهاي بلند، نسبت ارتفاع آزاد ستون به اندازه‌ي کوچکترین بعد مقطع ستون بزرگتر از25/0 باشد، آن ستون‌ها، لاغر ناميده مي‌شوند.
با افزايش لاغري يك ستون ظرفيت باربري آن هم كاهش پيدا مي‌كند.
همانطور كه مي‌دانيم هر مقطع فولادي تركيبي از صفحات فولادي نازك مي‌باشد كه به يكديگر متصل شده‌اند. پديده‌ي كمانش موضعي زماني اتفاق مي‌افتد كه هر يك از اين اجزا تحت اثر تنش‌هاي فشاري كمانش كرده و باعث شوند، بخشي از مقطع فولادي خاصيت باربري خود را از دست دهد.
مقاطع مناسب براي ستون‌ها:
مقاطع مربعي يا مستطيلی براي ستون‌ها مناسب هستند. هم‌چنين براي تأمين ملاحظات معماري در سازه‌ها، از مقاطع دايره‌اي و يا چندضلعي نيز استفاده مي‌شود.
مقدار و وضعيت بار وارد شده به ستون‌ها در انتخاب شكل و ابعاد مقطع نقش تعيين كننده‌اي دارد.
ستون‌ها از نظر شكل ظاهري به 3 دسته تقسيم‌بندي مي‌شوند:
1- نيمرخهاي نورد شده.
2- ستونهاي مركب از نيمرخهاي نورد شده.
3- ستونهاي ساخته شده از ورق.
الف- نيمرخهاي نورد شده:
قوطي مربع شكل، بهترين نيمرخ نورد شده براي استفاده به عنوان ستون مي‌باشد، زيرا:
1- از نظر مقاومتي نسبت به مقاطع ديگر عملكرد بهتري دارد.
2- از نظر اجرايي اتصال آن‌ها به يكديگر و اتصال تيرها با سهولت انجام مي‌پذيرد.
ب- مقاطع مركب:
مقاطع مركب از تركيب مقاطع نورد شده و ورق‌هاي فلزي به وجود مي‌آيند، مانند اتصال 2 عدد ناوداني ورق سرتاسري يا مقطع موازي يا مورب به همراه ورق‌هاي كناري سرتاسري.
استفاده از مقاطع مركب در ستون‌ها بنا به دلايل زير صورت مي‌پذيرد:
1- مشكل دسترسي به مقطع IPB يا قوطي به صورت توليدات داخلي.
2- سهولت و سرعت در اجراي نيمرخهاي مركب نسبت به ستون‌های ساخته شده از ورق.
3- افزايش يافتن سطح مقطع ستون در صورت عدم كفايت سطح مقطع نيمرخهاي نورد شده.
مقاطع مركب مشبک:
افزايش مقاومت فشاري ستون‌ها به 2 روش امكان‌پذير است:
1- افزايش دادن ابعاد سطح مقطع؛
2- افزايش دادن ضخامت اجزاي سازنده‌ي مقطع.
در ستونهاي بلند به دليل لاغر بودن اين ستون‌ها، جهت افزايش باربري ستون، افزايش ضخامت اجزا كارآيي نداشته و فقط باعث سنگين شدن وزن ستون و در نتيجه غير اقتصادي شدن طرح مي‌شود. در اين گونه ستون‌ها فاصله دادن به نيمرخ‌ها و اتصال آن‌ها به يكديگر توسط تسمه و ورق، باعث افزايش مقاومت در برابر كمانش و در نتيجه افزايش باربري مي‌شود. به ستونهاي ساخته شده از چند نيمرخ به همراه وسايل اتصال دهنده تسمه و يا ورق، ستونهاي مشبك گفته مي‌شود.
روش‌هاي ساخت ستون با مقاطع استاندارد:
1- اتصال دو مقطع فولادي به يكديگر به روش جفت كردن؛
2- اتصال دو مقطع فولادي به اضافه‌ي ورق سرتاسري نصب شده روي بال‌ها؛
3- اتصال دو مقطع فولادي به اضافهی قيدهاي موازي يا مورب (ستون مشبك).
روش ساخت ستون جفت:
در اين روش ابتدا ستون‌ها را روي شاسي قرار داده و جفت مي‌‌كنند سپس دو سر وسط ستون در دو طرف را خال جوش زده و پس از اتصال آن‌ها به يكديگر، قسمت‌هاي باقيمانده را جوش مي‌دهند تا در اثر جوشكاري در مقطع جفت، پيچيدگي ايجاد نشود.
در صورتي كه جوشكاري به صورت سرتاسري انجام نشود، جوشكاري غير ممتد بايد داراي مشخصات زير باشد:
1- حداكثر فاصله‌ي مركز به مركز جوش‌ها نبايد بيش از 30 سانتي‌متر شود.
2- طول جوش ابتدايي و انتهايي ستون بايد برابر بزرگ‌ترين عرض مقطع بوده و به صورت يكسره انجام گيرد.
3- طول مؤثر هر قطعه از جوش منقطع، نبايد از حداقل 40 ميلي‌متر و يا 4 برابر بعد جوش، كم‌تر باشد.
4- حداكثر اندازه‌ي درز ميان لبه‌ي بال دو مقطع، 5/1 ميلي‌متر مي‌باشد.
«سعيد كمالو »