نکات کاربردی اجرایی در سازه‌های فولادی

مقدمه

سازه‌های فلزی به دلیل اینکه نسبت به سازه‌های بتنی از مقاومت کمتری در برابر شرایط آب‌وهوایی برخوردار هستند باید طبق اصول خاصی اجرا شوند. به‌طورکلی برای جلوگیری از تخریب‌های ناشی از انقباض و انبساط باید درز انبساط در محل مناسبی پیش‌بینی شود. درزهای انبساط تنش ناشی از انبساط حرارتی را از بین برده و اجازه حرکت را به جزء های بتنی می‌دهند. مطمئناً بارها صدایی شبیه به برخورد دو شی فلزی از درون دیوارهای خانه را شنیده‌اید.

این صداها در واقع همان انبساط و انقباض‌هایی هستند که حاصل از تغییرات رطوبتی و حرارتی در انواع سازه‌های ساختمانی در مقیاس‌های گوناگون هستند. استفاده از درزهای انبساط در ساختمان‌های فولادی که طول آن بیش از ۵۰ متر است ضروری است. همچنین به یاد داشته باشید که برای پر کردن فواصل درز انبساط باید از موادی باخاصیت ارتجاعی استفاده شود. ازاین‌رو این فاصله به‌هیچ‌وجه نباید با مصالح بنایی و ملات پر شود.

1.پی‌کنی و گودبرداری (خاک‌برداری)

نخستین مرحله اجرایی یک سازه ساخت پی یا شالوده آن است.

قبل از ساخت شالوده باید نقشه پلان پی‌کنی در زمین محل اجرای سازه با دوربین و یا متر و ریسمان پیاده شود و زمین محل اجرا از هرگونه گیاه و ریشه گیاهان عاری گردد و پستی‌وبلندی مرتفع شود. بعد از مسطح کردن زمین محل اجرای سازه اقدام به پی‌کنی تا عمق مشخص می‌کنیم که این عمق باید به‌گونه‌ای باشد که کف شالوده پایین‌تر از عمق یخ‌بندان در نظر گرفته شود.

دلایل پی‌کنی:

1. رسیدن به زمینی با مقاومت مطلوب
2. مهارکردن بخشی از سازه در زیرزمین هرچند زمین دارای مقاومت زیادی باشد)مانند زمین‌های سنگی(
3. رسیدن به ترازی پایین‌تر از عمق یخ‌بندان

گاهی مواقع به دلیل وجود قسمتی از سازه زیرزمین مجبور به خاک‌برداری (گودبرداری) در عمق زیادتر می‌شویم که در این صورت احتمال ریزش جداره یا خالی‌شدن زیر پی ساختمان مجاور وجود دارد که باید با وسایل مناسب شمع‌بندی و حفاظت جداره صورت گیرد.

اجرای بتن مگر یا بتن نظافت:

بتن مگر قبل از بتن‌ریزی اصلی به ضخامت 15-10 سانتی‌متر و با عیار 150 کیلوگرم بر مترمکعب اجرا می‌شود

دلایل اجرای بتن مگر:

1. برای جلوگیری از آلوده‌شدن و جذب آب بتن اصلی شالوده
2. برای ایجاد سطحی صاف و مسطح برای بتن‌ریزی شالوده (رگلاژ کف پی)

2. قالب‌بندی یا کفراژبندی

هدف از قالب‌بندی شکل‌دادن به بتن خمیری به شکل و حجم دلخواه است.

انواع قالب‌بندی:

آجری که به دو صورت موقت و دائمی است. در حالت دائمی قالب در زیر خاک مدفون می‌ماند و برای جذب‌نشدن آب و همچنین خارج‌نشدن شیره بتن سطح داخلی قالب با ملات ماسه سیمان اندود می‌گردد.

در نوع موقت قالب آجری بعد از خودگیری بتن آجرها را می‌توان از قالب جدا کرد. ملات آجرکاری خاک رس است که امکان جداشدن آجرها از قالب را فراهم می‌کند. همچنین برای نچسبیدن قالب به بتن و خارج‌نشدن شیره بتن و جذب‌نشدن آب بتن توسط آجر سطح داخلی قالب با پلاستیک پوشانده می‌شود. ضخامت قالب آجری 11 سانتیمتر یا 22 سانتیمتر است.

قالب چوبی که یکی از متداول‌ترین و قدیم‌ترین قالب‌ها است.

ضخامت تخته‌های قالب بی 2.5 تا 3 سانتی‌متر است.

قالب فلزی که در دو نوع آهنی و آلومینیومی است. استفاده از این قالب نیاز به هزینه اولیه زیادی دارد ولی طول عمر آن و همچنین تعداد دفعات مورداستفاده از آن زیاد است لذا در کارهای بزرگ به‌صرفه خواهد بود.

نوع آهنی این قالب در مقابل رطوبت زنگ می‌زند و همچنین گرما و سرما را به داخل قالب هدایت می‌کند. برای جبران نقایص فوق می‌توان اقدام به عایق‌کاری و همچنین انبارکردن در محیط خشک، کرد.
نوع آلومینیومی آن علاوه بر سبکی، ضدزنگ نیز است

لازم به ذکر است همه قالب‌ها به‌جز قالب چوبی نیاز به اندود روغن در سطح داخلی دارند. اندود روغن باعث تسهیل در جداسازی قالب و همچنین مانع جذب آب توسط قالب می‌شود.

3. وسایل ساخت و حمل بتن

بتن بسته به حجم کار توسط دست یا توسط بتونیر که دارای ظرفیت‌های مختلف است و یا توسط بتن ساز مرکزی (دستگاه بتن ثابت) که برای ساخت و مصرف زیاد بتن استفاده می‌شود تولید می‌شود. برای حمل بتن ساخته‌شده توسط بتونیر می‌توان از فرغون یا دامپر که مسافت کمی تا محل بتن‌ریزی وجود دارد استفاده کرد.

برای حمل بتن ساخته‌شده توسط دستگاه بتن ساز مرکزی می‌توان از ماشین بتن کش گردان یا تراک‌میکسر که برای

مسافت‌های طولانی تا حدود 40 کیلومتر است استفاده کرد. تا ظرف 2 ساعت از تولید همچنین می‌توان از تاوِرکرین 4 برای حمل بتن ساخته‌شده توسط دستگاه بتن ساز مرکزی کوچک استفاده کرد در این روش بتن در داخل جام بتن قرار گرفته و توسط تاوِرکرن به ارتفاعات ساختمان انتقال داده می‌شود.

٩پمپ هدایت بتن نیز این امکان را دارد که بتن رسیده از تراک‌میکسر که در داخل مخزن پمپ هدایت بتن ریخته می‌شود، را یا به‌صورت قائم در ارتفاعات ساختمان و یا به‌صورت افقی به نقاط موردنظر تخلیه کند.

4. بتن‌ریزی

بعد از ساخت و انتقال بتن نوبت بتن‌ریزی در محل موردنظر است. قبل از شروع بتن‌ریزی باید آرماتورها به‌دقت طبق نقشه‌های اجرایی کنترل شود و دقت شود فواصل میل‌گردها به طور یکنواخت و طبقه نقشه باشد و تمام میل‌گردها با مفتول بسته‌شده باشد. همچنین طول هم‌پوشانی و اندازه پوشش بتنی روی میل‌گردها نیز رعایت گردد. باید توجه داشت که حداکثر 25 دقیقه (زمان شروع گیری بتن) پس از توقف هم زدن بتن، باید بتن مصرف شود. قبل از شروع بتن‌ریزی کف و جداره قالب باید از مواد زائد و مضر و خاک تمیز شود. همچنین سطح میل‌گردها باید از روغن و گردوغبار و زنگ‌زدگی عاری باشد.

در بتن‌ریزی‌های با ارتفاع زیاد باید بتن را در لایه‌های 30 سانتی‌متری ریخته و هر لایه را با وسایل مناسب (ویبراتورها) متراکم کرد. تا آنجا که ممکن است بهتر است که بتن‌ریزی بدون وقفه و در یک روز انجام شود. تا موقع سخت‌شدن، بتن به‌صورت یکپارچه باشد. ولی ازآنجاکه گاهی مجبور به قطع بتن‌ریزی به دلایلی مانند تمام شدن شیفت کاری یا تمام شدن بتن آماده هستیم،باید محل قطع بتن‌ریزی زیر نظر مهندس کارگاه تعیین شود و درجایی قطع شود که نیروهای وارده صفر و یا حداقل باشد.

در محل قطع بتن‌ریزی باید چند عدد میل‌گرد کمکی کار گذاشته شود (در سطح واریز) به‌طوری‌که نصف این میل‌گردها در داخل بتن قدیم و نصف دیگر در داخل بتن جدید باشند. همچنین باید در هنگام بتن‌ریزی جدید محل قطع بتن‌ریزی (سطح بتن قدیم) از کلیه مواد زائد توسط آب عاری شود و سطح موردنظر با دوغاب سیمان اندود، و سپس بتن‌ریزی جدید آغاز شود.

درصورتی‌که تراکم میل‌گردها در محل بتن‌ریزی زیاد باشد نباید بتن را از لابه‌لای آرماتورها بریزیم؛ بلکه باید توسط ناودان یا قیف بتن را به ته قالب هدایت کنیم تا از جداشدن دانه‌ها جلوگیری گردد. همچنین باید محل ریزش بتن به داخل قالب نزدیک قالب باشد تا از جداشدن دانه‌های بتن جلوگیری به عمل آید. بعد از ریختن بتن هر قسمت باید آن قسمت را با دستگاه ویبراتور ویبره نمود تا فضای بین دانه‌های درشت توسط دانه‌های ریزه پرشده و بتنی متراکم بدون کرمو شدن حاصل شود.

5. ویبره کردن

ویبره کردن هم می‌تواند با وسایل مکانیکی که به شکل‌های بنزینی – گازوئیلی – برق و بادی موجود است انجام شود و هم به‌صورت دستی. در حالت دستی ویبره با وسایلی مانند میله فولادی – تقماق و یا وسایل مشابه که در کارهای کوچک و مخلوط‌های خمیری و روان انجام می‌شود انجام می‌گیرد. در هنگام ویبره کردن باید میله ویبراتور به طور منظم و در فواصل مشخص به داخل بتن فروبرده شود به‌طوری‌که دو قسمت ویبره شده باهم همپوشانی داشته باشند. میله ویبراتور باید تاحدامکان به‌صورت قائم به داخل بتن فرورود و به‌آرامی از بتن خارج شود تا حباب‌های هوا داخل بتن باقی نماند. بتن‌های خود تراکم را می‌توان به دلیل داشتن قابلیت خود تراکمی متراکم نکرد. (CSS)

6. عمل‌آوری بتن

عمل‌آوردن بتن که از شروع عملیات بتن‌ریزی آغاز می‌شود شامل مراقبت و محافظت و گاهی پروراندن بتن است. مراقبت بتن شامل تدابیری می‌شود که به‌موجب آن آب بتن سریع تبخیر نشود. به همین منظور می‌توان از آب‌پاشی و یا استفاده از پوشش‌های خیس اشباع، نایلون و یا کاغذهای ضد آب، درروی بتن استفاده کرد.

محافظت به محموله تدابیری گفته می‌شود که موجب آن بتن از اثرات نامطلوب عوامل خارجی مانند شسته شدن به‌وسیله آب باران و یا آب جاری – اثر بادهای گرم و خشک – سردشدن سریع و یا یخ‌بندان – لرزش و ضربه خوردن محافظت می‌شود.

برای محافظت بتن از یخ‌بندان که موجب قطع گیرش بتن می‌شود و همچنین سرما که باعث کندشدن کیرش بتن می‌شود می‌توان از پوشش‌هایی روی سطح بتن استفاده کرد لازم به ذکر است که. تکان‌خوردن بتن موجب بروز ترک‌هایی در بتن و همچنین ازبین‌رفتن پیوستگی بین بتن و فولاد می‌شود.

منظور از پروراندن مجموعه تدابیری است که موجب آن گرفتن و سخت‌شدن بتن با سرعت و به کمک حرارت انجام می‌شود. به همین منظور می‌توان از بخار یا قالب‌های گرم استفاده کرد.

حداقل زمان عمل‌آوردن بتن طبق جدول 9-7-1 مبحث 9 است که حداقل تا 10 روز است.

7. نصب صفحه‌ستون بر روی پی

در ساختمان‌های فولادی باید از صفحه‌ستون برای اتصال ستون به شالوده استفاده کرد.

باتوجه‌به اینکه تنش در ستون فولادی زیاد است و در صورت عدم استفاده از صفحه‌ستون، ستون فولادی بتن را پانچ خواهد نمود؛ لذا با قراردادن صفحه‌ای در زیرستون، تنش ستون فولادی را تقلیل داده و در حد قابل‌تحمل برای بتن می‌کنیم صفحه‌ستون نیز به دلیل وجود نیروهای جانبی باید به‌وسیله بولت‌هایی به بتن متصل شود.

انواع صفحه‌ستون (ازنظر اتصال به بولت):

به دو صورت بولت‌ها به صفحه‌ستون اتصال می‌یابد:

الف) به‌وسیله جوش که در این حالت بعد از قراردادن صفحه در جای خود و تثبیت آن بتن‌ریزی انجام می‌شود و این روش معایبی به شرح زیر دارد.

– به علت افت بتن مقداری فاصله بین بتن و صفحه ایجاد می‌شود و درنتیجه این فاصله تقطیر بخار آب صورت‌گرفته و باعث زنگ‌زدگی صفحه‌ستون می‌شود.

– بر اساس تجربه مشخص‌شده که محل اتصال میل‌گرد به صفحه‌ستون نرد و شکننده می‌شود.

– اگر زغال جوش روی جوش باقی بماند آب را به خود جذب و نقطه شروع زنگ‌زدگی می‌شود.

– امکان تنظیم و همچنین جوش ستون به صفحه‌ستون به طور جداشده از پی در محل دیگر وجود ندارد (چون امکان جداکردن صفحه – ستون از شالوده وجود ندارد)

ب) به روش پیچ و مهره کردن که پس از استقرار و تثبیت صفحه در جای خود به طور دقیق اقدام به بتن‌ریزی می‌شود. بعد از سفت شدن بتن اقدام به باز کردن صفحه کرده و زیر صفحه را با ملات ماسه‌ سیمان با نسبت 2 حجم ماسه شسته و یک حجم سیمان و یا از ماسه سیمان نرم (گروت ) پر می‌کنیم تا فاصله ایجادشده در اثر افت بتن جبران شود؛ و سپس صفحه را در محل خود قرار می‌دهیم و پیچ‌های مربوطه را سفت می‌کنیم لازم به ذکر است در محل تلاقی اقطار صفحه باید سوراخی تعبیه شود تا ملات بتواند ازآنجا خارج‌شده و درنتیجه آن تمام هوای زیر صفحه تخلیه شود.

باید توجه داشت که هرگز نباید اقدام به باز کردن مهره‌های پیچ‌ها قبل از سخت‌شدن کامل بتن کرد. چون ممکن است به دلیل آلوده‌شدن پیچ سر بولت‌ها به بتن و مواد دیگر نیروی زیاد برای باز کردن مهره‌های بولت‌ها در حالت تازه بودن بتن وارد شود و منجر به حرکت صفحه از محل خود و یا متلاشی‌شدن آن شود.

قبل از بتن‌ریزی شالوده باید حدیدهای پیچ‌های مهاری را از آسیب‌دیدگی و همچنین آغشته شدن به بتن محافظت کنیم تا در زمان باز و بسته کردن مهره پیچ دچار مشکل نشویم.

8. اتصال ستون به صفحه زیرستون

قبل از نصب ستون باید صفحه زیرستون کاملاً تراز باشد. همچنین قبل از نصب ستون به صفحه زیرستون باید سطح تماس ستون به صفحه زیرستون کاملاً به‌صورت گونیا باشد.

برای نصب ستون به صفحه زیرستون ابتدا دونبشی (در حالت مفصلی) یا دو صفحه (در حالت گیردار) به‌صورت عمود بر هم‌روی صفحه زیرستون قرارداده و جوش می‌دهیم.

باید توجه داشت که نبش‌ها یا صفحه‌ها در محلی از صفحه قرار گیرد که ستون بعد از استقرار و مماس شدن با سطوح نبش‌ها در دو جهت در محل خود که در نقشه آکس‌بندی ستون مشخص‌شده قرار بگیرد.

بعد از اتصال دونبش یا دو صفحه عمود بر هم و استقرار ستون، ستون در دو جهت از نظر شاقول بودن با شاقول کنترل می‌شود بعد از عمود و شاقولی کردن ستون اقدام به اتصال وسایل اتصال در دو جهت دیگر می‌کنیم. بلندکردن و نگه‌داشتن ستون به عهده جرثقیل است.

9. ساختن ستون‌ها

1.9. تیرهای اصلی و فرعی (تیرچه)

شاه‌تیرها یا پل‌ها بنا به تعریف اعضای باربر اصلی در سقف هستند که بارهای وارد از تیرهای فرعی را به ستون‌ها منتقل می‌کنند.

شاه‌تیرها به دو صورت ساده و یا یکسره هستند شاه‌تیر ساده شاه‌تیری است که دو تکیه‌گاه انتهایی آن ساده باشد و هیچ‌گونه لنگر در انتهای آن نباشد.

شاه‌تیر یکسره شاه‌تیری است که به طور ممتد از روی تکیه‌گاه‌های چنددهانه عبور کند. یا اینکه به‌صورت گیردار به تکیه‌گاه‌های انتهایی خود متصل باشد.

انواع شاه‌تیرها (ازنظر نوع ساخت):

تیرآهن‌های معمولی I شکل به‌صورت تک یا دوبل با یا بدون ورقه‌ای تقویتی روی بال‌ها و یاروی بال و جان درصورتی‌که تیرها برای لنگر خمشی موجود کفاف ندهند اقدام به اتصال ورقه‌ای تقویتی در بالا تیرآهن می‌کنیم که در تیرهای ساده وسط پل و در تیرهای ممتد (یکسره) در ناحیه تکیه‌گاه جوش می‌شوند.

درصورتی‌که نیاز به یک ورق تقویتی باشد بهتر است آن را در بال بالا جوش دهیم؛ زیرا درصورتی‌که ورق تقویتی در بال پایین جوش شود در موقع سفیدکاری مزاحمت ایجاد کرده و باعث می‌شود به‌خاطر ورق تقویتی جوش شده ضخامت اندود را در کل سقف افزایش دهیم که باعث افزایش با مرده نیز خواهد شد.

طول جوش برای اتصال ورق تقویتی باید طبق نقشه‌های اجرایی باشد که در صورت نبود این طول در نقشه‌ها می‌توان این طول را در هر طرف نصف طول تسمه قرارداد.

نکات مربوط به ورق‌های تقویتی در تیرهای معمولی:

در مورد ورق تقویتی در تیرهای معمولی (I شکل) باید نکات زیر را رعایت کرد:

• حداکثر ضخامت ورق تقویتی 0.8t باشد (t ضخامت بال تیر)
• ورق‌ها به طول کامل به بال متصل شده باشند.
• ضخامت جوش t 0/75 باشد (1t ضخامت ورق تقویتی)
• ورق تقویتی هم در دو طرف طولی و هم در دو طرف عرضی جوش شوند.

تیرهای لانه‌زنبوری:

به دلیل شباهت حفره‌های تیر لانه‌زنبوری به لانه زنبور بعد از برش‌کاری و جوشکاری تیرهای معمولی آن را تیر لانه‌زنبوری می‌نامند.

مزایای تیر لانه‌زنبوری:

دلیل استفاده از این تیر افزایش ممان اینرسی و ظرفیت خمش مقطع است که باعث صرفه‌جویی در مصرف فولاد و همچنین کم‌شدن وزن تیر و کاهش بار مرده می‌شود.

از دیگر مزایای این تیر عبور لوله‌های تأسیساتی و برق از داخل حفره‌های تیر لانه‌زنبوری است که اگر خواسته باشیم لوله‌های فوق را از زیر تیر معمولی با ظرفیت خمش معادل ظرفیت خمش تیر لانه‌زنبوری عبور دهیم ارتفاع آن بیشتر از ارتفاع تیر لانه‌زنبوری خواهد بود.

معایب تیرهای لانه‌زنبوری:

پایین آمدن ظرفیت برشی تیر در محل تکیه‌گاه پل به ستون که برای جبران این نقیصه اقدام به پر کردن و جوش‌کاری دو یا سه حفره‌ی نزدیک تکیه‌گاه تیر می‌کنند؛ و یا با قراردادن ورق مستطیلی روی دو یا سه حفره نزدیک تکیه‌گاه و جوشکاری آن این ضعف را جبران می‌کنند.

به دلیل این‌که اغلب، برش حداکثر در تکیه‌گاه است و تیر لانه‌زنبوری در ناحیه نزدیک به تکیه‌گاه‌ها ازنظر برش جوابگو نیست؛ لذا اقدام به تقویت جان تیر در آن نواحی می‌کنیم.

نیاز به نیروی کارگر ماهر جهت ساخت تیر لانه‌زنبوری با رعایت استاندارد به طور کامل. در صورت رعایت نکردن استاندارد، خراب شدن تیر زیر بار حتمی است.

نحوه ساخت تیر لانه‌زنبوری:

نحوه ساخت تیر لانه‌زنبوری بدین صورت است که ابتدا روی جان تیر معمولی (I شکل) را توسط یک نصف شش‌ضلعی با ابعاد و هندسه استاندارد که توسط ورق آهن سفید یک میلی‌متری ساخته‌شده که به آن شابلون می‌گویند خط می‌کنند؛ و سپس تیرآهن را روی یک شاسی افقی قرار داده و با زدن تک‌خال در نقاط مختلف، به شاسی افقی جوش داده تا تاب بر ندارد. سپس با استفاده از دستگاه برش اقدام به برش تیر در امتداد خطوط مشخص‌شده می‌کنیم. بعد از اتمام برش دونیمه تیرآهن را با جابه‌جایی و قراردادن دندانه‌ها روی‌هم تبدیل به تیر لانه‌زنبوری می‌کنیم.

بعد از قراردادن دونیمه روی‌هم اقدام به جوشکاری روی خط بریده شده در هر دو طرف می‌کنیم. یک‌بار عبور از هر طرف بدون نیاز به پخ جوش نفوذی صددرصد را به وجود می‌آورد.

در ایران معمولاً برای برش تیر معمولی جهت ساخت تیر لانه‌زنبوری از روش گرم (برنول) استفاده می‌شود.

در این روش با روشن‌کردن دو گاز استیلن و اکسیژن که در دو کپسول به ارتفاع تقریبی 180 سانتی‌متر موجود است شعله بنفش رنگ قوی حاصل می‌شود که با آن دو شعله برش درروی خط مشخص حاصل می‌شود.

انواع تیر لانه‌زنبوری (ازنظر هندسه):

ازنظر هندسی و ابعاد خط برش (هندسه حفره‌ها) دو نوع تیر لانه‌زنبوری حاصل می‌شود.

الف) تیر لانه‌زنبوری حاصل از روش پایی

تیر لانه‌زنبوری تهیه‌شده با روش پانیر

در این روش ارتفاع تیر لانه‌زنبوری 1.5 برابر تیر I شکل معمولی است.

شیوه برش پاییز از متداول‌ترین اشکال برای برش تیره لانه‌زنبوری است.

ب) تیر لانه‌زنبوری حاصل از روش لیتسکا

تیر لانه‌زنبوری تهیه شده با روش لیتسکا

در هر دو روش می‌توان قطعات ورق مربع یا مستطیل‌شکل را درروی دندانه‌ها جوش داد که باعث افزایش ظرفیت خمش تیر خواهد شد. در این‌گونه تیرها باید نهایت دقت را در جوشکاری به عمل آورد.

لازم به ذکر ایست درصورتی‌که خط برش در تیرها به‌صورت مایل اجرا شود تیر حاصل تیر لانه‌زنبوری با ارتفاع متغیر خواهد بود.

پل‌های مرکب:

زمانی که پروفیل‌های موجود در بازار کافی برای ظرفیت خمش موردنیاز نباشد و یا استفاده آن‌ها اقتصادی نباشد و همچنین استفاده تیرهای لانه‌زنبوری حتی با تقویت جوابگوی بارهای وارده و طول دهانه موجود نباشند اقدام به استفاده از پل‌های مرکب می‌کنیم.

انواع پل‌های مرکب (ازلحاظ نحوه ساخت):

تیر مرکب در چندین حالت ساخته می‌شود.

الف) پروفیلی که از بریدن تیرآهن‌های معمولی ایرانی از وسط جان و اتصال ورق مناسب به دو قسمت بریده‌شده ساخته می‌شود

این روش برای پروفیل‌های نمره 20 به بالا اقتصادی خواهد بود.

ب) تیر مرکبی که از اتصال سه ورق به هم تشکیل می‌شود.

10. طویل کردن تیرهای اصلی (شاه‌تیر) و تیرهای فرعی (تیرپوشش)

به‌طورکلی به دلایل زیر مجبور به طویل کردن (وصل کردن دو پروفیل به هم) هستیم.

1. عدم کافی بودن طول تیرآهن استاندارد (12 متر ) برای اجرا
2. تغییر اندازه پروفیل (ارتفاع پروفیل)
3. کاهش ضایعات تیرآهن

برای طویل کردن تیرها به این صورت عمل می‌کنیم که ابتدا بعد از در یک امتداد قراردادن دو تیر برای ایجاد جوش کامل در هر یک از تیرها درز یا پخ مناسب ایجاد کرده و اقدام به جوشکاری می‌کنیم. سپس سطح جوش را سنگ زده و اطراف درز را با صفحه (ورق) می‌پوشانیم و اطراف آن را جوش کامل می‌دهیم لازم به تذکر است که بهترین محل برای اتصال دو پروفیل نقطه عطف لنگر خمش و تلاش برشی است و باید از ایجاد اتصال در محل لنگر و برش حداکثر پرهیز کرد.

11. اتصال شاه‌تیر به ستون

اتصال پل به ستون به صورت‌های زیر اجرا می‌شود.

اتصال پل به ستون به‌صورت ساده (مفصلی)

در اتصال مفصلی یا ساده درجه صلیب (R) کمتر از 20 درصد است. برای ایجاد این اتصال می‌توان از نبشی نشیمن تقویت (R) در اتصال مفصلی یا ساده درجه صلبیت نشده (انعطاف‌پذیر ) که برای واکنش‌های تکیه‌گاهی کوچک‌تر از 15 تن است استفاده کرد. درصورتی‌که واکنش تکیه‌گاهی از حد قابل‌قبول برای نشیمن تقویت‌شده (ساده) تجاوز کند. (مثلاً در حدود 20 تن) ضخامت نبشی بی‌اندازه بزرگ‌شده لذا در این صورت باید از نشیمن تقویت‌شده به‌صورت T شکل استفاده کرد.

صفحه تقویت‌کننده یا لچلی می‌تواند به شکل مستطیل یا مثلث باشد. همچنین ضخامت صفحه نشیمن‌گاه در حدود ضخامت بال تیر اختیار می‌شود.

در صورت استفاده از نشیمن تقویت‌شده یا نشده باید یک‌نبشی کمکی دیگری در بالای تیر نصب کرد که در محاسبه در مقابل عکس‌العمل تکیه‌گاهی به‌حساب نمی‌آید و فقط وظیفه آن ایجاد تکیه‌گاه جانبی و جلوگیری از غلتیدن و ثابت نگه‌داشتن تیر در محل خود است.

بعد از اهمال نبشی نشینی یا نشیمن تقویت‌شده به ستون درروی زمین و استقرار ستون در محل خود اقدام به نصب پل در محل خود می‌کنیم.

نوع دیگری از اتصال به نام اتصال خورجینی وجود دارد که توسط دونبشی تحتانی و فوقانی تیر را به ستون متصل می‌کند. باتوجه‌به عدم وجود اطلاعات آزمایشگاهی از درجه صلبیت چنین اتصالاتی این سیستم در رده اتصالات ساده است. درواقع فرض می‌شود که تیر قادر به انتقال لنگر به ستون نمی‌باشد و نیروی جانبی توسط دیوار برش یا بادبند تحمل می‌گردد.

البته به علت یکسره بودن این تیر می‌توان آن را در مقابل بار قائم به‌صورت تیر ممتد با احتساب لنگر منفی در تکیه‌گاه‌ها طراحی کرد.

برای یکپارچه عمل‌کردن دو پل عبوری باید این دو پل را به همدیگر توسط تسمه‌هایی وصل کرد تا عملکرد یکپارچه داشته باشند.

اتصال پل به ستون به‌صورت گیردار:

در این نوع اتصال تأمین درجه گیرداری بیش از 90 درصد الزامی است که درواقع باید درجه صلبیت (R) بیش از 90 باشد. برای ایجاد چنین اتصالی می‌توان از ترکیب ورق کشش فوقانی با شکل مستطیلی یا ورق اصطلاحاً کله‌گاوی – ورق فشاری تحتانی – نبشی یا ورق جان به‌منظور جذب نیروی برشی – نبشی نشیمن ساده یا تقویت‌شده استفاده کرد.

رفتار ورق کششی فوقانی موردمطالعه و تحقیقات زیادی قرار گرفته و عملکرد مناسب آن به تصدیق رسیده است.

لازم به ذکر است جوش متصل‌کننده ورق فوقانی و تحتانی باید به‌صورت نفوذی باشد.

ازآنجایی‌که در یک اتصال صلب نیروهای موجود در بال‌های تیر به‌صورت نیروهای فشاری و کششی وارد بال ستون می‌شوند ممکن است احتیاج به سخت‌کننده‌های فشاری و کششی باشد این سخت‌کننده‌ها در ناحیه‌ای که نیروی بال فشاری است از لهیدگی جان ستون و در ناحیه‌ای که نیروی کششی است از تغییر فرم بال ستون جلوگیری می‌کنند.

پل‌های یکسره (گیردار) معمولاً از پل‌های با دهانه ساده به دلایل زیر اقتصادی‌تر هستند.

الف) لنگر مثبت حداکثر پل یکسره از لنگر مثبت حداکثر پل ساده آن کوچک‌تر است.

ب) حداکثر خیز تیر یکسره به دلیل گیردار بودن تکیه‌گاه‌ها از حداکثر خیز تیر ساده کمتر است که موجب صرفه‌جویی در مصرف پروفیل می‌شود.

13. سقف‌ها

در سازه‌های اسکلت فلزی می‌توان برای پوشش طبقات از سقف‌های طاق ضربی یا تیرچه – بلوک استفاده کرد.

سقف‌های طاق ضربی

اجرای سقف‌های طاق ضربی بدین صورت است که بعد از اجرای تیرهای اصلی (شاه‌تیرها) فضای بین شاه‌تیرها با تیرهای 1 فرعی (تیرچه) به فواصل 0.65 تا 1.1 متر و طول دهانه حداکثر 5 متر پوشش داده می‌شود.

بعد از پوشش فضای سقف توسط تیرچه فضای بین تیرچه‌ها توسط آجر با ملات گچ‌وخاک و با خیزی حدود 2 سانتی‌متر پوشش داده می‌شود.

در ساخت ملات گچ‌وخاک حدوداً 50 درصد گچ را با 50 درصد خاک رس مخلوط می‌کنند

علت استفاده از خاک رس در ملات گچ‌وخاک این است که ملات گچ‌وخاک درگیرتر از ملات گچ خالص است از طرفی وجود خاک باعث می‌شود تا خاصیت شکل‌پذیری ملات بیشتر شود همچنین باعث می‌شود ازلحاظ اقتصادی به‌صرفه باشد.

نکاتی در مورد سقف طاق ضربی:

در اجرای سقف طاق ضربی باید به نکات زیر توجه داشت.

– هنگام اجرای سقف از آجر کاملاً زنجاب شده که مدتی در آب مانده استفاده نشود و فقط آجر را به‌صورت سریع در داخل آب‌برد شود تا گردوغبار روی آن شسته شود.

– بهتر است در فصل بارندگی از اجرای این سقف خودداری شود؛ زیرا اگر روی سقف روسازی نشود به علت عدم وجود منافذ لازم در سقف آب باران در سقف باقی می‌ماند و باعث فساد گچ می‌شود.

اگر خیز سقف از حدود 2 سانتی‌متر بیشتر باشد باعث می‌شود در زیر سقف به علت ایجاد سطحی تخت بیش‌ازحد ملات برای اندودکاری مصرف شود که باعث افزایش بار مرده نیز خواهد شد و اگر خیز سقف کمتر از حدود 2 سانتی‌متر شود به‌واسطه تخت شدن سقف ممکن است به علت نیروهای وارد سقف فرو ریزد.

– برای اطمینان از مقاومت طاق ضربی و ازبین‌بردن منافذ و ایجاد جسمی توپر و یکپارچه بعد از اتمام طاق‌زنی روی سقف را با دوغاب گچ می‌پوشانیم.

– برای اتصال تیرهای فرعی (تیرچه) به تیرهای اصلی از نبش جان استفاده می‌شود برای ایجاد سطح صاف در زیر سقف تیرهای فرعی را ازیک‌طرف زبانه می‌کنند.

– هر چه بتوانیم محل اتصال را تا حدودی گیردار کنیم لرزش و خیز در تیر کمتر خواهد شد.

سقف تیرچه – بلوک

در صورت استفاده از دال بتنی در دهانه‌های بزرگ (بزرگ‌تر از 5 متر ) به دلیل رعایت حداقل ارتفاع دال جهت کنترل خیز ارتفاع دال زیاد شده درنتیجه بتن موجود در ناحیه کشش عملاً در باربری خمش اثری نخواهد داشت و فقط موجب افزایش بار مرده سقف خواهد شد ازاین‌رو سقف تیرچه‌بلوک که به‌عنوان دال یک‌طرفه عمل می‌کند می‌تواند جایگزین خوبی برای دال‌های توپر در دهانه‌های بزرگ باشد از این سقف می‌توان در ساختمان‌های آجری (مصالح نباتی)فلزی و بتنی استفاده کرد.

محاسن سقف‌های تیرچه‌بلوک:

– سبکی وزن سقف

– مقاوم در برابر آتش‌سوزی

– مقاومت مطلوب در مقابل نیروهای جانبی (باد و زلزله)

– عایق صوت، رطوبت و حرارت

– صاف و هموار بودن سطح زیر سقف بعد از اتمام اجرای سقف

معایب سقف‌های تیرچه‌بلوک:

– مدت‌زمان اجرای آن نسبت به سقف‌های مشابه زیاد است

– نیاز به نیروی متخصص برای اجرای سقف

اجزاء متشکله سقف تیرچه – بلوک:

تیرچه:

متداول‌ترین نوع تیرچه در ایران تیرچه‌های بتونی است

اجزاء تیرچه:

اجزاء متشکله این تیرچه عبارتنداز:

میل‌گردهای تحتانی (میل‌گردهای کششی ): این میل‌گردها با قطر 6 تا 16 برای تحمل کشش در مقطع کار گذاشته می‌شوند. برای صرفه‌جویی در مصرف میل‌گرد می‌توان یکی از میل‌گردها را فقط در قسمت میانی تیرچه (محل ممان مثبت) گذاشت برای ثابت ماندن و حرکت نکردن میل‌گردها در موقع بتن‌ریزی می‌توان توسط قطعاتی از میل‌گرد، میل‌گردهای تحتانی را به هم بست…

میل‌گردهای فوقانی (فشاری ): این میل‌گردها داخل بتن سقف قرار می‌گیرد و از میل‌گرد شماره 6 یا شماره 8 برای این میل‌گرد استفاده می‌شود.

میل‌گرد خرپا: این میل‌گرد برای متصل کردن میل‌گرد فوقانی و تحتانی مورداستفاده قرار می‌گیرد و از میل‌گرد شماره 6 یا 8 برای این مورداستفاده می‌شود.

نحوه ساخت تیرچه:

نحوه ساخت تیرچه بدین صورت است که بعد از اتصال میل‌گردهای فوقانی و تحتانی توسط میل‌گرد خرپایی مجموعه حاصل را داخل قالب فلزی و یا قالب سفالی قرارداد و توسط بتن با عیار 400 تا 500 کیلوگرم مترمکعب حاوی مصالح سنگی ریزدانه پر می‌کنند. سپس توسط میز لرزان مجموعه حاصل ویبره می‌شود. البته موقع بتن‌ریزی تیرچه بهتراست خرپا را قدری در محل خود جابجا کنیم تا تمام اطراف میل‌گردهای تحتانی را بتن فرابگیرد.

در صورت استفاده از قالب سفالی که به طور دائمی با تیرچه خواهد بود بهتر است قالب سفالی را داخل آب زنجاب کنیم تا در هنگام بتن‌ریزی آب بتن را نمکد.

بعد از سخت‌شدن تیرچه آن را باید چند روز در داخل آب گذاشت.

عرض تیرچه‌ها 8 تا 12 سانتی‌متر و ضخامت آن‌ها معمولاً 4 سانتی‌متر است.

بلوک:

انواع بلوک در سقف تیرچه‌بلوک استفاده می‌شوند که عبارتنداز:

– بلوک سیمانی که به دلیل وزن زیاد بدترین گزینه است.

– بلوک سفالی

– بلوک یونولیتی.

همهٔ این بلوک نقش قالب داشته و برای ایجاد سقف هستند و هیچ‌گونه باری را متحمل نمی‌شوند.

ارتفاع بلوک‌ها بین 10 تا 30 سانتی‌متر است که در اجرا از ارتفاع 18 به بالا استفاده می‌شود. همچنین عرض بلوک‌ها 20 سانتی‌متر و طول آن‌ها 40 تا 60 سانتی‌متر است ارتفاع بلوک‌ها تابع ضخامت سقف است.

ضخامت سقف (cm)	ارتفاع بلوک (cm)
25	18
30	22
35	26
40	30

 

هنگام استفاده از قالب سفالی برای ساخت تیرچه بهتر است از بلوک سفالی استفاده شود تا بعد از سفیدکاری در زیر سقف سایه به جهت اختلاف رنگ تیرچه و بلوک به وجود نیاید.

میل‌گرد ممان منفی:

اگر فرض شود که تکیه‌گاه تیرچه گیردار است باید در محل تکیه‌گاه میل‌گردی جهت تحمل ممان منفی وجود داشته باشد. که این میل‌گرد موسوم به میل‌گرد ممان منفی است.

محل میل‌گرد ممان منفی:

در دو موردنیاز به میل‌گرد ممان منفی است که طول و قطر آن را محاسبه تعیین می‌کند یک مورد زمانی است که دو عدد تیرچه به یک میل‌گرد ختم شود. در این صورت از میل‌گردی به طول 2 تا 2.5 متر استفاده می‌شود و مورد دیگر ختم شدن به تیر پیرامونی است که در این صورت میل‌گرد ممان منفی به‌صورت گونیا است که قسمت راست آن را روی میل‌گردهای فوقانی تیرچه و قسمت خم‌شده‌ی آن را در داخل آهن‌های تیر قرار می‌دهند. میل‌گردهای ممان منفی باید توسط مفتول به میل‌گردهای سقف بسته شوند.

میل‌گرد حرارتی:

این میل‌گردها بعد از کارگذاشتن بلوک‌ها در جهت عمود بر تیرچه‌ها به فاصله 25 تا 40 سانتی‌متر با میل‌گردهای به قطر 6 یا 8 یا 10 درروی سقف به‌منظور کنترل تنش‌های ناشی از افت بتن و تغییر درجه حرارت کار گذاشته می‌شود. با این کار ترک‌خوردگی بتن در جهت عمود بر تیرچه‌ها کاهش‌یافته و در راستای عمود بر تیرچه پیوستگی سازه‌ای برقرار می‌شود.

این میل‌گردها باید با مفتول به میل‌گردهای سقف متصل شوند.

کلاف عرضی (شناژ مخفی):

در نشریه 94 دفتر تحقیقات و معیارهای فنی آمده است که بهتر است برای جلوگیری از پیچش تیرهای T شکل و برای توزیع یکنواخت بار روی سقف تیرچه‌بلوک و همچنین در محل‌هایی که بار منفرد موجود باشد کلاف عرض در جهت عمود بر تیرچه‌ها اجرا شود.

طبق نشریه فوق در دهانه‌های بیشتر از 4 متر و بار زنده کمتر از 350 کیلوگرم بر مترمربع یک کلاف تعبیه می‌شود و حداقل سطح مقطع میل‌گردهای طولی تیر کلاف نصف میل‌گردهای کششی تیرچه است.

همچنین برای بار زنده بیش از 350 کیلوگرم بر مترمربع و دهانه 4 تا 7 متر 2 کلاف میانی و برای دهانه‌های بلندتر از 7 متر 3 کلاف میانی اجرا می‌شود. در این حالت مقدار میل‌گردهای کلاف میانی برابر میل‌گردهای کششی تیرچه است.

همچنین طبق نشریه 94 دفتر تحقیقات و معیارهای فنی حداقل قطر فولاد مصرفی در کلاف عرضی برای میل‌گرد آجدار 6 میلی‌متر و برای میل‌گرد ساده 8 میلی‌متر است.

برای اجرای این کلاف بعد از اتصال میل‌گرد تحتانی کلاف به شبکه خرپایی و میل‌گرد فوقانی کلاف به میل‌گرد فوقانی

تیرچه، زیر کلاف تخته‌ای به‌عنوان قالب گذاشته و بتن‌ریزی می‌شود.

قلاب اتصال:

در صورت استفاده از سقف تیرچه‌بلوک در ساختمان‌های اسکلت فلزی میل‌گردهای تیرچه روی نصف پهنای بال تیرها قرار می‌گیرند که این تکیه‌گاه در شرایط بار ثقلی کافی است؛ اما در صورت اعمال بار جانبی این تکیه‌گاه که حدوداً بین 2 تا 3 سانتی‌متر است کافی نخواهد بود لذا با استفاده از میل‌گردی مانند شکل زیر تیرچه را به تیر اصلی متصل می‌کنیم در این شکل فاصله d در حدود 40 تا 50 سانتی‌متر است و طبق محاسبه تعیین می‌شود

زوایای X، B45 درجه است و d مساوی عرض جان پل است.

مراحل اجرای سقف تیرچه‌بلوک:

• قالب‌بندی بدنه خارجی تیر:

اتصال تیرچه‌ها به تیر اصلی: در موقع اتصال تیرچه به تیر اصلی باید میل‌گردهای تیرچه لخت شده و روی پل قراربگیرند. همچنین باید از جوش‌دادن میل‌گردهای تیرچه به تیر اصلی خودداری کرد. بعد از قرارگیری میل‌گردها روی تیر اصلی هنگام بتن‌ریزی سقف روی این میل‌گردها را بتن سقف احاطه خواهد کرد.

شمع‌بندی زیر تیرچه‌ها: شمع‌بندی تیرچه‌ها به فواصل مشخص انجام‌شده و بهتر است شمع‌بندی به‌گونه‌ای باشد که وسط تیرچه‌ها در حدود 2 تا 3 سانتی‌متر خیز معکوس داشته باشند. البته مقدار خیز معکوس بستگی به طول دهانه دارد.

• قراردادن بلوک‌ها بین تیرچه‌ها:

در صورت عبور کانال‌های تأسیساتی بهتر است عرض کانال از یک بلوک تجاوز نکند. چنانچه این امر محقق نشود تیرچه در آن محل قطع و میل‌گردهای تیرچه را در میل‌گردهای عرضی محل عبور کانال مهار می‌کنیم. بهتر است تیرچه در طبقات، مقابل هم قرار گیرند تا عبور لوله‌ای تأسیساتی به‌سهولت انجام گیرد.

• کارگذاشتن میل‌گردهای ممان منفی:

باید دقت نمود تا تیرچه‌های دو طرف تیر اصلی در یک راستا باشند تا بستن میل‌گردهای ممان منفی به‌سهولت انجام گیرد و اگر چنین امری محقق نشد باید برای هر تیرچه میل‌گرد ممان منفی جداگانه‌ای در نظر گرفت. کارگذاشتن میل‌گردهای حرارتی: میل‌گردهای حرارتی باید بدون انحنا موضعی بوده و صاف باشند.

• بتن‌ریزی و ویبره کردن بتن سقف:

قبل از بتن‌ریزی باید روی بلوک‌ها را آب‌پاشی کرد تا سیراب شوند و آب بتن را نمکند همچنین بهتر است بتن‌ریزی سقف در یک روز باشد و چنانچه این کار محقق نشود بهتر است محل قطع بتن روی بلوک‌ها باشد نه روی تیرها. بتن سقف باید ویبره شود و قبل از این‌که بتن کاملاً سفت شود توسط ماله سطح آن یکنواخت گردد

• عمل‌آوری بتن سقف:

طبق نشریه 82 سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی اجرای سقف تیرچه‌بلوک در مجاورت تیرهای موازی تیرچه‌ها به دو صورت انجام می‌گیرد.

در حالت اول در موازای تیرها تیرچه قرار می‌گیرد. در این صورت بار سقف به تیر منتقل نشده و بار را تیرچه گرفته و منتقل می‌کند. این حالت با پیش‌فرض پخش بار دال یک‌طرفه برنامه ETABS همخوانی دارد.

14. راه‌پله‌ها

پله باتوجه‌به مکان‌های احداث و همچنین فضای موجود برای احداث انواع مختلفی دارد که متداول‌ترین آن‌ها پله‌های رامپه یا پله‌های دوطرفه با یک پاگرد است.

برای ساخت اسکلت این پله‌ها می‌توان از پروفیل 14 یا 16 به‌عنوان شمشیری استفاده کرد که مؤکدا توصیه می‌شود در ساختمان‌های تجاری یا مکان‌های پر ازدحام پروفیل‌های شمشیری طراحی‌شده و شماره آن تعیین گردد.

بعد از تعیین نمره شمشیری پله باید توسط الگو (از جنس مقوا) اقدام به خارج‌کردن قسمتی از شمشیری به شکل مثلث برای ایجاد قسمت افقی و قائم شمشیری کرد. درصورتی‌که شمشیری پله شروع طبقه اول باشد یک قسمت مثلثی را از قسمت تحتانی شمشیر و قسمت دیگر مثلثی از قسمت فوقانی شمشیری جدا می‌شود؛ و اگر شمشیری مربوط به پله‌های غیر از پلهٔ شروع باشد هر دو قسمت مثلثی را از قسمت تحتانی شمشیری جدا می‌کنیم.

بعد از برش‌کاری شمشیری، شمشیری را خم کرده تا قسمت‌های افقی و قائم ایجاد شوند سپس اقدام به جوشکاری محل کرد و بعد از سنگ‌زنی جوش اقدام به وصل ورق وصله کرده و آن را به شمشیری جوش می‌دهیم.

انواع شمشیری راه‌پله دوطرفه (ازنظر شیوه نصب):

در نصب شمشیری پله دو شیوه وجود دارد:

درخود شمشیری پاگردها ایجادشده و یکسر شمشیری به تیر موجود در سقف که به دو ستون متصل است، وصل می‌شود و سر دیگر به تیر نیم‌طبقه که به دو ستون وصل شده، وصل می‌شود. در شمشیری پله فقط یک پاگرد ایجاد می‌شود و یکسر شمشیری به تیر موجود در نیم‌طبقه که وصل به دو ستون است متصل شده و سر دیگر شمشیری به تیری که در سقف طبقه موجود است و در ابتدای پاگرد طبقه وصل به دو تیر میانی راه‌پله که به ستون وصل شده‌اند وصل شده است.

بعد از اجرای اسکلت شمشیرهای پله اقدام به پوشش فضای ما بین شمشیری‌ها کرده که این کار را می‌توان با سقف طاق ضربی انجام داد.

اجرای کف و ارتفاع پله:

بعد از اجرای دیوارهای کناری راه‌پله می‌توان اقدام به گذاشتن کف و ارتفاع پله‌ها درروی پله کرد. برای انجام این کار می‌توان بعد از مشخص‌شدن تعداد و ارتفاع و کف پله‌ها با استفاده از متر و تراز اقدام به‌خط‌کردن ارتفاع و کف پله‌ها با گچ سفید درروی دیوار کرد که از طریق آن می‌توان کف و ارتفاع پله‌ها را نصب نمود. در موقع نصب کف پله‌ها معمولاً 2 تا 3 میلی‌متر شیب برای شستشوی راحت پله می‌دهند (برای شستشوی راحت پله)

15. سیستم‌های مقاوم در برابر بار جانبی (بادبند و دیوار برشی)

• بادبند:

برای مقابله با نیروهای جانبی (باد و زلزله) و مهارکردن آن‌ها، در سازه‌ها از بادبند استفاده می‌شود. درواقع در صورت به‌کاربردن یک شبکه بادبند در یک دهانه، بخش‌های دیگر قاب با تکیه در آن پایداری خود را حفظ می‌کنند و درواقع نیروی زیادی لازم است تا با ایجاد تغییر طول اصلاح اعضای بادبند تغییر زاویه در شبکه بادبندی ایجاد و سازه را تغییر شکل دهند…

بادبندها انواع مختلفی دارند که نوع ضربدری آن متداول‌ترین نوع آن است که عملکرد خوبی نیز نسبت به سایر بادبندها دارد؛ اما ازلحاظ معماری محدودیت داشته و نمی‌توان در دهانه بادبندی شده با مهاربند (بادبند) ضربدری بازشو ایجاد کرد برای رفع این مشکل می‌توان از انواع دیگر بادبند استفاده کرد.

در محل اتصال بادبند به گوشه تیر و ستون و همچنین اتصال دو پروفیل بادبند به هم (محل تقاطع) از صفحاتی به‌منظور تأمین طول جوش موردنیاز استفاده می‌شود.

• دیوار برشی:

یکی دیگر از سیستم‌های مناسب برای مقابله با نیروهای جانبی سیستم دیوار برشی است. دلیل نام‌گذاری این دیوارها به دیوار برشی ازآن‌جهت است که قسمت عمده برش ناشی از نیروهای جانبی را جذب و منتقل می‌کنند. این دیوارها را می‌توان ازنظر نسبت ارتفاع به طول و همچنین ازلحاظ شکل تقسیم‌بندی کرد. ازلحاظ نسبت ارتفاع به طول این دیوارها به دیوار برشی کوتاه و بلند تقسیم می‌شوند. اگر نسبت ارتفاع به طول دیوار کمتر از 2 یا 3 باشد این دیوار، دیوار برشی کوتاه است. دیوارهای برشی کوتاه در برابر خمش برخلاف برش از مقاومت بیشتری برخوردارند و اگر نسبت ارتفاع به طول دیوار زیاد باشد عملکرد دیوار مانند تیر طره‌ای عمیق است؛ و در آن خمش از برش از اهمیت به‌مراتب بیشتری برخوردار است.

ازنظر شکل این دیوارها به‌صورت بال‌دار و غیر بال‌دار تقسیم می‌شوند مقاطع بال‌دار از پایداری و شکل‌پذیری بیشتری نسبت به مقاطع بدون بال برخوردار هستند. ازاین‌جهت توصیه می‌شود از مقاطع بال‌دار استفاده شود. در ضمن دیوارهای برشی هم به‌صورت دوبعدی (تیغه‌ای) یعنی در یک راستا و هم به‌صورت سه‌بعدی یعنی در دو راستا اجرا می‌شوند.

• موقعیت دیوار برشی در پلان:

موقعیت دیوارهای برشی در پلان همانند بادبندها باید به‌گونه‌ای باشد که تاحدامکان مرکز جرم طبقات بر مرکز سفتی آن‌ها نزدیک باشد. علاوه بر این موضوع دیوارهای برشی نباید به‌صورت همگرا باشند؛ زیرا در این صورت در مقابل حرکات پیچشی زمین مقاومت خوبی نخواهند داشت.

• اجرای ستون فولادی در مجاورت دیوار برشی:

ستون فولادی مجاور دیوار برشی به دو صورت اجرا می‌شود.

الف) اجرای ستون به‌صورت غیر مدفون در دیوار برشی

در یک نوع این روش، ستون فولادی در کنار دیوار برشی اجرا می‌شود و برای انتقال مناسب برش بین دیوار و ستون فولادی از برشگیر که روی ستون اجرا می‌شود استفاده می‌شود.

اجرای دیوار برشی به شکل ذکرشده در فوق ازلحاظ اجرایی ساده است؛ ولی معایبی به شرح زیر نیز دارد.

مقطع ستون فولادی و ابعاد کف ستون‌ها و تعداد بولت‌ها افزایش می‌یابد و غیراقتصادی می‌شود.

این نوع شیوه اجرا را نمی‌توان در نرم‌افزار طراحی کرد.

در نوع دیگر این روش که در پروژه‌های مقاوم‌سازی اجرا می‌شود ما بین ستون و دیوار از مواد تراکم‌پذیر جهت عدم تداخل عملکرد دیوار برشی و ستون استفاده می‌شود. در این روش مقطع ستون به طور غیراقتصادی افزایش نمی‌یابد. از محدودیت‌های این روش این است که نمی‌توان دیوارهای برشی سه‌بعدی را مطابق این روش اجرا کرد و این روش منحصر دیوارهای برشی دوبعدی است.

ب) اجرای ستون به‌صورت مدفون در دیوار برشی

در این روش ستون فولادی داخل بتن دیوار برشی قرار می‌گیرد. به دلیل اینکه ابعاد ستون فولادی مدفون در بتن

کوچک است. ابعاد آن باید به‌گونه‌ای اختیار شود که امکان اجرای اتصال مناسب تیرهای متصل به ستون فراهم گردد.

برای انتقال مناسب برش میان دیوار و ستون فولادی باید از برش گیرهایی که متصل به ستون است استفاده شود.

در مواقعی که احتمال جدایی دیوار از ستون فولادی تحت اثر بارهای لرزه‌ای شدید وجود دارد در دیوارهای با شکل‌پذیری متوسط و زیاد فولاد عرضی اجزاء مرزی باید به‌اندازه دوبرابر بعد جزء مرزی در راستای دیوار در داخل دیوار ادامه یابد.

• مسائل مربوط به تیر فولادی مدفون در بتن:

تاحدامکان از وجود تیر در داخل دیوار برشی به دلیل ضخامت کم دیوار که موجب قطع بتن‌ریزی می‌شود باید خودداری کرد. در صورت استفاده از تیر در داخل دیوار برشی باید از مقطع کوچک که در بالا و پایین‌برش گیر به آن متصل شده استفاده کرد.

بهتر است جهت تیرچه‌ها موازی دیوار برشی باشند در غیر این صورت ازلحاظ اجرایی بهتر است که تیر داخل دیوار اجرا شود و تیرچه‌ها به تیر مدفون متصل شوند.

در صورت اتصال شمشیری به دیوار برشی باید درروی دیوار برشی صفحات فولادی که با آرماتور به دیوار متصل می

شود نصب شوند.

دو نوع اتصال سبک‌وسنگین در زیر نشان داده می‌شود که در نوع سبک ورق اتصال قبل از بتن‌ریزی در پشت قالب کار گذاشته می‌شود و در نوع سنگین آن می‌توان بولت‌ها را قبل از بتن‌ریزی در محل خود قرارداد و اتصال صفحه به بولت را بعد از بتن‌ریزی انجام داد.

آرماتورهای دیوار برشی:

در دیوار برشی چند نوع آرماتور وجود دارند:

1. سفره فولادهای قائم و افقی که به طور یکنواخت در تمام سطح مقطع قرار می‌گیرند و مقدار حداقل آن بر اساس آئین‌نامه صرف‌نظر از تلاش برش وارد بر آن برابر 0.0025 برابر سطح مقطع دیوار در هر دو جهت است. شبکه‌ی آرماتورهای افقی و قائم در دو ردیف قرار می‌گیرند ولی در مواردی که ضخامت دیوار کم است از این شبکه در یک ردیف استفاده می‌شود بهتر است سفره میل‌گردهای افقی دیوار در بیرون (نزدیک به قالب) و سفره میل‌گردهای قائم در داخل حجم دیوار قرار بگیرند.
2. آرماتورهای خمشی که بهتر است تاحدامکان به‌صورت متمرکز در دو انتهای دیوار قرار بگیرند. در اغلب موارد

آرماتورهای خمشی به‌صورت متمرکز در دو انتهای کار گذاشته نشده و به دلیل مشکلات اجرایی به طور یکنواخت در طول دیوار کار گذاشته می‌شود که در این صورت آرماتورهای قائم آرماتورهای خمشی دیوار برشی هستند.

• بازشو در دیوار برشی:

در بعضی موارد به دلیل مسائل معماری اقدام به ایجاد بازشو (دیوار یا پنجره) در داخل دیوار برشی می‌کنیم درصورتی‌که ابعاد بازشو کوچک باشد معمولاً اثر قابل‌توجهی بر دیوار نمی‌گذارد؛ اما اگر ابعاد بازشو بزرگ اختیار شود اثر قابل‌توجهی روی دیوار می‌گذارد. دو قسمت دیوار برشی اطراف بازشو توسط تیر همبند به هم متصل می‌شوند این تیر باعث عملکرد یکپارچه دیوار می‌شود. در دو حالت اشاره‌شده در فوق (بازشو با ابعاد کوچک و بزرگ) باید اطراف بازشو با آرماتورگذاری تقویت شود. در حالتی که بازشو کوچک است معمولاً تا 1.5 برابر فولاد عرضی قطع‌شده در محل بازشو در طرفین و بالا و پایین بازشو میل‌گرد قرار داده می‌شود و در گوشه‌های بازشو به‌منظور جلوگیری از بروز ترک‌هایی که معمولاً از گوشه‌ها شروع حداقل دو میل‌گرد مورب با قطر 16 میلی‌متر قرار داده می‌شود.

در حالت دوم (بازشو با ابعاد بزرگ) در هر سمت بازشو یک دسته از میل‌گردهای متمرکز قرار می‌دهد و نیازی به‌پیش بینی آرماتور دیگری در لبه‌های قائم بازشو نیست؛ ولی در بالا و پایین بازشوها باید میل‌گرد کافی برای تأمین عملکرد مطلوب قطعاتی که قسمت‌های مختلف دیوار را به هم مرتبط می‌کند (تیر همبند) قرار داده شود. به‌علاوه بجای قراردادن آرماتورهای مورب در گوشه‌ها ارجح آن است که دودسته آرماتور قطری که با تنگ به هم‌بسته شده و به‌صورت ضربدری است و عملکرد آن مانند بادبند ضربدری است در قطعات واسط (تیر همبند) پیش‌بینی شود.

این آرماتورها باید به‌اندازه 1.5 برابر طول مهاری از گوشه‌های بازشو ادامه یابد

16. کرسی‌چینی و بلوکاژ

به اختلاف ارتفاعی که کف ساختمان با کف محیط خارج دارد کرسی‌چینی می‌گویند که با مصالحی مانند آجر یا سنگ اجرا می‌شود و عرضی آن بستگی به ارتفاع آن دارد؛ یعنی عرضی کرسی‌چینی باید به‌گونه‌ای باشد که بتواند فشارهای جانبی ناشی از مصالحی که پشت کرسی‌چینی است را تحمل کند و عرض آن باید مقداری بیشتر از دیوار روی آن باشد.

دلایل اجرای کرسی‌چینی:

معمولاً کرسی‌چینی به سه علت زیر اجرا می‌شود.

1. تمایل انسان برای زندگی در سطحی بالاتر از کف طبیعی زمین به دلیل احساس امنیت.
2. جلوگیری از ورود برف و باران و برگ و خاشاک و غیره به داخل ساختمان.
3. به دلیل امکان مسطح اجرا کردن کف ساختمان در زمین‌های شیب‌دار.

بعد از کرسی‌چینی داخل محدوده کرسی‌چینی را با مصالحی مانند سنگ‌های قلوه‌ای درشت و ریز پر می‌کنند که این امر را بلوکاژ می‌گویند که قطر این سنگ‌ها از پایین به بالا کاهش می‌یابد.

اجرای بلوکاژ به دلیل جلوگیری از نفوذ رطوبت به کف ساختمان است که باتوجه‌به وجود فضاهای خالی در مصالح بلوکاژ این امر محقق می‌شود. مصالح بلوکاژ را روی خاک کوبیده شده که برای جلوگیری از نشست کوبیده شده است اجرا می‌کنند.

17. اجرای تیر کنسول (طره)

برای ایجاد پیش‌آمدگی در سازه‌ها از تیرهای کنسول استفاده می‌شود.

برای ایجاد تیر کنسول در سازه‌های اسکلت فلزی چند روش وجود دارد:

• اجرای تیر کنسول با اتصال گیردار:

در این روش تیر کنسول به‌صورت گیردار به ستون اتصال می‌یابد این روش معایب و محاسنی را به شرح زیر دارد.

• محاسن اجرای تیر کنسول با اتصال گیردار:

ازنظر معماری محدودیت نداشته (زمانی که پیش‌آمدگی از طرفین باز باشد)

• معایب اجرای تیر کنسول با اتصال گیردار:

اتصال گیردار اتصال حساسی ازنظر جوشکاری است و می‌تواند به‌خصوص در مواقع زلزله پایداری خود را از دست بدهد.

به سبب انتقال لنگر از تیر به ستون مقطع ستون بزرگ‌شده و گاه ممکن است مقاطع بالایی ستون از مقاطع پایینی ستون بزرگ‌شده که باید ازلحاظ اجرایی مقطع پایین را بزرگ‌تر یا مساوی مقطع بالا اجرا کرد که این امر نیز غیراقتصادی خواهد بود. این روش به سبب حجم زیاد جوشکاری و حساسیت جوش‌ها معمولاً توصیه نمی‌شود.

• اجرای تیر کنسول با دستک زانویی:

در این روش زیر تیر کنسول به دلیل پایدارکردن تیر کنسول از دستک‌هایی به زاویه معمولاً 45 درجه استفاده می‌شود این روش نیز معایب و محاسنی به شرح زیر دارد:

• محاسن اجرای تیر کنسول با دستک زانویی:
• به دلیل پایداری تیر کنسول توسط دستک می‌توان تیر کنسول را به طور مفصلی ایجاد کرد و خود حساسیت اتصال را کم می‌کند.
•  می‌توان تیر کنسول با طول بیشتر نسبت به اجرای تیر با اتصال گیردار اجرا کرد.
• مهار حرکت‌های آزاد نوک تیر کنسول در موقع زلزله و سایر بارها
• معایب اجرای تیر کنسول با دستک زانویی:

ایجاد محدودیت ازنظر معماری در صورت ایجاد کنسول که از طرف اجرای دستک باز است.

ایجاد لنگر در ارتفاع ستون که مقدار این لنگر با مقدار لنگر منتقل‌شده از تیر کنسول به‌صورت گیردار ایجادشده یکی است.

در این روش به دلیل سر گیر بودن سمتی که دستک اجراشده در موقعی که سمت اجرای دستک باز است (دیوار اجرا نمی‌شود) دستک به‌صورت کششی اجرا می‌شود.

• اجرای تیر کنسول با دستک قطری:

در این روش برای ایجاد پایداری تیر کنسول از دستک قطری استفاده می‌شود این روش نیز دارای معایب و محاسنی به شرح زیر است.

• محاسن اجرای تیر کنسول با دستک قطری:

1. امکان اجرای تیر کنسول با اتصال مفصلی
2. وارد نکردن لنگر در ارتفاع ستون و عدم افزایش مقطع
3. امکان اجرای دستک با طول بیشتر نسبت به حالت کنسول با اتصال گیردار
4. مهارکردن حرکت‌های آزاد (خیر ) نوک تیر کنسول در موقع زلزله و سایر بارها

• محاسن اجرای تیر کنسول با دستک قطری:

ایجاد محدود ازنظر معماری در صورت وجود فضای باز در سمت اجرای دستک اجرای این دستک بهتر است به علت بیشتر بودن عدد لاغری مجاز اعضای کشش نسبت به اعضای فشاری به‌صورت کششی باشد زیرا منجر به استفاده از مقاطع با سطح مقطع کوچک خواهد شد. البته تیر کنسول در راز بام به علت نبود ستون در سمت فوقانی به‌صورت فشاری اجرا می‌شود.

• اجرای تیر کنسول با دستک k

اجرای این دستک نیز به دلیل پایدارکردن تیر کنسول که با اتصال مفصلی به ستون متصل شده است. در یک‌طبقه این دستک‌ها به‌صورت دوتایی اجراشده و باید دو دستک در یک نقطه به هم برسند تا نیروهای افقی هم را خنثی و نیروی قائم را به ستون منتقل کنند. این شیوه اجرا نیز دارای محاسن و معایبی است:

• محاسن اجرای تیر کنسول با دستک k

1. امکان ایجاد تیر کنسول با اتصال مفصلی فراهم می‌شود.
2. مهارکردن حرکات آزاد تک‌تیر کنسول تحت بارهای زلزله و سایر بارها
3. اجرای دستک در طبقات به‌طوری در میان
4. نسبت به اجرای تیر کنسول با پروفیل قطری نیاز به پروفیل کمتری دارد.

• محاسن اجرای تیر کنسول با دستک k

1. مناسب نبودن برای استوانک‌های بلند
2. ایجاد محدودیت ازنظر معماری در سمت اجرای دستک در صورت باز بودن فضا در سمت دستک

• اجرای تیر کنسول با اتصال خورجینی:

در این شیوه شاه‌تیر که به‌صورت اتصال خورجینی است از دو طرف ستون رد شده پیش‌آمدگی در سازه را به وجود می‌آورد.

شاه‌تیر در محل اتصال به ستون از هر طرف توسط دونبشی در بالا و پایین مهار می‌شود.

این روش نیز معایب و محاسنی به شرح زیر دارد:

• محاسن اجرای تیر کنسول با اتصال خورجینی:

1. به دلیل مفصلی بودن اتصال لنگری به ستون منتقل نشده و سبب افزایش مقطع نمی‌شود.
2. به دلیل ممتد بودن ازنظر پایداری و تغییر مکان‌های قائم وضعیت خوبی دارد.
3. اجرای ساده اتصال خورجینی
4. عدم هزینه اضافی برای خرید پروفیل‌های دستک‌ها
5. عدم ایجاد محدودیت ازنظر معماری

• معایب اجرای تیر کنسول با اتصال خورجینی:

عدم رفتار مناسب این اتصال در زلزله لازم به ذکر است این تیر به‌صورت دوتایی اجرا می‌شود و در پیرامون سازه که امکان اجرای این تیر به‌صورت دوتایی نیست به‌صورت تک به علت امکان افتادن و تخریب سازه در اثر بارهای دینامیکی اجرا نشود.

18. درز انبساط

• موارد کاربرد درز انبساط:

1. درز انبساط در سازه‌ها در موارد زیر به کار برده می‌شود:
2. برای جلوگیری از خرابی‌های ناشی از انبساط و انقباض ساختمان بر اثر تغییر درجه حرارت
3. جلوگیری از انتقال بار ساختمان قدیمی مجاور به ساختمانی که جدید احداث شده است.
4. برای جداکردن ساختمانی‌هایی که از چند بلوک تشکیل یافته است.

حداقل فاصله درز انبساط به نوع ساختمان – تعداد طبقات – مصالح مصرفی و همچنین آب‌وهوای محل احداث بستگی دارد. در کلیه ساختمان‌های فلزی که طول آن‌ها بیش 50 متر است باید در طول ساختمان درز انبساط پیش‌بینی شود که در ساختمان‌های فلزی بدون پوشش محافظ حداکثر طول درز انبساط 50 متر و در ساختمان‌های فلزی با پوشش محافظ حداکثر طول درز انبساط 100 متر است.

فاصله درز انبساط باید با مصالحی که در انبساط ساختمان تولید مشکل نمی‌کند پر شود؛ لذا این فاصله باید با مواد ارتجاعی پر شود و از پر کردن این فاصله با ملات و مصالح نباتی خودداری شود. در صورت وجود درز انبساط در محل ستون باید در محل درز انبساط دو ستون به طور مجزا و نزدیک به هم ساخته شود.

همچنین برای‌آنکه آب باران در پشت‌بام از طریق درز انبساط وارد ساختمان نشود لازم است بام در قسمت درز انبساط با دیتیل مخصوصی اجرا شود.

لازم به ذکر است که وجود درز انبساط زمین‌هایی که به دلیل تفاوت در مشخصات آن‌ها و همچنین تفاوت در سطح آب زیرزمینی مناطق وسیع اختلاف نشست دارند باعث ترک‌نخوردن و عدم خرابی ساختمان‌های و سازه‌های بزرگ می‌شود.

19. درز انقطاع

در ساختمان‌های با ارتفاع بیش از 4 طبقه یا بیش از 12 متر برای جلوگیری از خسارات ناشی از برخورد و ساختمان مجاور هم و یا کاهش خرابی ساختمان‌های مجاور هم در اثر اعمال نیروهای جانبی اقدم به ایجاد درز انقطاع در فصل مشترک دو ساختمان مجاور با حداقل عرض 1.100 ارتفاع ساختمان از روی شالوده است فاصله درز انقطاع را می‌توان با موادی که در هنگام اعمال نیروهای جانبی به‌آسانی خرد می‌شوند پر کرد.

• حفاظت از سازه‌های اسکلت فلزی در مقابل خوردگی

خوردگی به زنگ‌زدن فلزات اطلاق می‌شود. مقابله با خوردگی در بنادر و یا مناطقی که رطوبت هوای بالا دارند از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

رطوبت باعث ایجاد دو مشکل در فولاد می‌شود.

خوردگی باعث تورم یا افزایش حجم فولاد شده که در سازه‌های بتن‌آرمه باعث ترک خوردن بتن قسمت اثر فشارهای داخلی می‌شود.

فلز به دلیل خوردگی یا زنگ زدن به دلیل تماس با رطوبت ضعیف می‌شود خوردگی گاه باعث ایجاد سوراخ شده که نوعی حمله موضعی خوردگی است که در آن نقطه خوردگی از سایر نقاط بیشتر است.

همچنین فولاد تحت خوردگی‌های شدید دچار ترک‌های زیر موضعی می‌شوند که این ترک‌ها باعث کاهش سطح مقطع عضو خواهند شد.

• روش‌های حفاظت فولاد:

رنگ‌آمیزی:

برای حفاظت فولاد از خوردگی می‌توان از رنگ‌هایی که به رنگ ضدرنگ معروف‌اند استفاده کرد.

قبل از رنگ‌آمیزی فولاد باید به سطح آن‌ها کاملاً خشک شود و سطح آن‌ها از هرگونه آلودگی و خوردگی به کمک بر سیمی دستی و یا ماسه پاشی عاری کرد.

همچنین قسمت‌هایی که جوشکاری می‌شوند تا فاصله مناسب از محل جوش و همچنین نواحی مدفون در بتن نباید رنگ‌آمیزی شوند لازم به ذکر است که قسمت‌های جوش شده باید بعد از جوشکاری رنگ‌آمیزی شوند.

رنگ‌آمیزی در هوای یخ‌بندان و یا هنگامی‌که رطوبت باعث ایجاد شبنم سطح فولاد می‌شود باید خودداری شوند.

در محل‌های که حفاظت از خوردگی اهمیت خاصی دارد یا محل لبه‌ها یا درزها که رنگ کمتری نفوذ می‌کند باید رنگ‌آمیزی در دولایه انجام پذیرد.

پوشش‌های قیری:

یکی دیگر از محافظ‌های فولاد پوشش‌های قیری است که حداقل در سه‌لایه اجرا می‌شود این پوشش‌ها در محل‌هایی که در معرض تابش مستقیم خورشید قرار دارند مناسب نبوده و درروی آن ترک‌هایی ایجاد می‌شود که برای کاهش این ترک‌ها می‌توان از یک‌لایه پوشش قیری آلومینیوم‌دار استفاده کرد.

20. انواع ستون

ستون‌ها در دو نوع ساده و مرکب هستند که نوع ساده آن از یک مقطع مجزا تشکیل‌شده و بهترین پروفیل نورد شده برای ستون تیرآهن بال‌پهن و یا قوطی‌های مربع‌شکل هستند؛ چراکه ازنظر مقاومت بهتر از مقاطع دیگر عمل می‌کنند.

در نوع مرکب ستون، ستون از اتصال چند پروفیل به یکدیگر در حالت‌های مختلف ایجاد می‌شود

• انواع ستون‌های مرکب:

این ستون‌ها انواع مختلفی دارند که عبارتنداز:

الف) ستون‌های مرکب جان پر که از اتصال دو یا سه پروفیل یا با بدون ورق تقویتی تشکیل می‌شود. استفاده از این پروفیل‌ها یا به علت بزرگ بودن نیروهای طراحی یا موجود نبودن و عدم تولید پروفیل‌های متناسب باکار ازلحاظ جوابگو بودن در برابر تنش‌های موجود در حالت بدون ورق تقویتی جوش متصل‌کننده پروفیل‌ها یا به‌صورت ممتد بود و یا به‌صورت منقطع هستند درصورتی‌که جوش به‌صورت منقطع باشد و نیازی به جوش ممتد نباشد ضوابط زیر در مورد آن‌ها رعایت شود.

1. حداکثر فاصله بین طول‌های جوش 60 سانتی‌متر باشد.
2. طول جوش ابتدایی و انتهایی ستون باید برابر بزرگ‌ترین عرض مقطع باشد.
3. طول جوش نباید از 4 برابر بعد جوش یا 40 میلی‌متر کمتر باشد.
4. در زیاد شکاف میان دو پروفیل نباید از 1.5 میلی‌متر تجاوز کند در صورت که این شکاف بیش از 1.5 میلی‌متر و کمتر از 6 میلی‌متر باشد باید این شکاف با مصالح پرکننده مناسب مانند تیغه‌های فولادی باضخامت ثابت پر شود.

در حالت با ورق تقویتی فاصله جوش نمائی منقطع نباید از 30 سانتی‌متر تجاوز کند اگر این اندازه در فولادهای معمولی 22 برابر ضخامت ورق اتصال است. البته می‌توان به‌صورت جوش سراسر نیز اجرا کرد و جوش منقطع نیز به‌صورت یک‌درمیان یا مقابل هم در دو طرف ورق اجرا می‌شود.

ب) ستون‌های مرکب مشبک:

در این ستون‌ها دو پروفیل بافاصله نسبت به هم قرار گرفته و توسط بسته‌ای اتصال (قید ) به هم متصل می‌شوند.

برای افزایش مقاومت ستون می‌توان دو کار انجام داد.

افزایش سطح مقطع

افزایش شعاع ژیراسیون

در ستون‌های بلند که با افزایش لاغری تنش مجاز ستون به‌شدت کم می‌شود با افزایش سطح مقطع اثر قابل‌توجهی روی مقاومت فشاری نگذاشته؛ لذا افزایش سطح مقطع باعث سنگینی و غیراقتصادی شدن طرح می‌شود؛ لذا در این موارد از شعاع ژاسیون مقطع را افزایش می‌دهیم و برای این کار از مقاطع مرکب مشبک استفاده می‌شود.

• انواع قیدها یا بسته‌ای اتصال عبارتنداز:

1. قید افقی
2. قید مورب و افقی
3. قید مورب مضاعف
4. قید مورب تک
5. ورق مشبک

متداول‌ترین ستون در ایران ستون مرکبی است که توسط قیدهای افقی یا قیدهای چپ و راست یا قید مورب تک به هم وصل شده‌اند. در اروپا نیز ستون‌های مشبک به‌خصوص با قیدهای افقی رواج بیشتری دارد. البته قیدهای چپ و راست دارای مقاومت بیشتری نسبت به قیدهای افقی دارند

• ضوابط مربوط به ستون‌های مرکب با قیدهای اتصال:

1. ابعاد وصله یا بست افقی ستون کمتر از مقادیر زیر نباشد
2. طول وصله حداقل به فاصله مرکز تا مرکز و پروفیل باشد. عرض وصله از 42 درصد طول آن کمتر نباشد. ضخامت وصله از 1.35 طول آن کمتر نباشد.
3. در اطراف کلیه وصله‌ها و در سطح تماس با بال نیمرخ‌ها عمل جوشکاری انجام گیرد و مجموع طول خط جوش در هر طرف صفه نباید از طول صفحه کمتر باشد.
4. در قسمت انتهایی ستون باید حتماً از ورق حداقل برابر عرض ستون استفاده کرد تا علاوه بر تقویت پایه تا محل مناسبی برای اتصال بادبندها فلزی به ستون به وجود آید.
5. در محل اتصال تیر یا پل به ستون لازم است قبلاً ورق تقویتی به ابعاد کافی روی بال‌های ستون جوش شود در ضمن یادآور می‌شود که در موقع جوشکاری باید جوشکاری به شیوه‌ای باشد که در پروفیل‌های ستون پیچش اتفاق نیفتد.

21. طویل کردن ستون‌ها

بهتر است تاحدامکان نیاز به اجرای وصله نباشد؛ اما در ساختمان‌هایی که ارتفاع آن از 12 متر بیشتر است این امر امکان‌پذیر نیست برای وصله کرئن دو پروفیل ابتدا سطح تماس دو پروفیل را سنگ زده و گونیا می‌کنیم و درصورتی‌که نمره دو پروفیل متفاوت باشد این میزان تفاوت را با گذاردن صفحات لقمه در بر ستون فوقانی می‌توان جبران کرد سپس اقدام به گذاردن صفحه وصله کرد و جوشکاری را انجام می‌دهیم درصورتی‌که اختلاف نمره بیش‌ازحد باشد و قسمت بزرگی از سطح آن‌ها در تماس باهم نباشد اقدام به گذاردن صفحه تقسیم فشار افقی می‌کنیم این صفحه باید ضخیم باشد تا بتواند بدون تغییر شکل زیاد عمل تقسیم فشار را به‌خوبی انجام دهد.

لازم به ذکر است در عمل نمره تیرآهن را تغییر نداده و میزان تفاوت نمره پروفیل‌ها را با نصب ورق تقویتی جبران می‌کنند.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

جهت آشنایی کامل با “نکات کاربردی اجرایی در سازه‌های فولادی” به پکیج “جزوات کاربردی” در بخش گنجینه فایل وب‌سایت مراجعه فرمایید