نوشته شده توسط : صبا شهیدی
تیپ بندی اولیه ستون ها قبل از تیپ بندی تیرها انجام می گردد. در تیپ بندی اولیه عموما به دنبال تعیین ابعاد مقطع ستون ها بوده و تعیین تعداد و سایز آرماتورهای آن در تیپ بندی نهایی انجام می گردد. محدودیت ستون بتنی:در ستون ها محدودیت های هندسی زیر مطابق با بند 9-23-3-2-1-1 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان می بایست رعایت گردد:
از جمله دلایل وجود این محدودیت ها :
در ستون های رایج مربعی معمولا ضوابط هندسی رعایت می گردد و زمانی این ضوابط پر رنگ تر می گردد که از ستون های مستطیلی (کتابی) استفاده می گردد.
آرماتورگذاری ستون بتنی:
حداقل و حداکثر درصد میله گرد ستون ها:
انواع ستون های بتنی از نظر شكل مقطع:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
بتن با وجود مقاومت زیاد در برابر فشار، در مواجهه با نیروی کششی تحمل زیادی از خود نشان نمی‌دهد. این قضیه سبب می‌شود تا نتوان از بتن به تنهایی برای ایجاد استحکام در یک ساختمان استفاده کرد. تیرچه بلوک هم که یکی از المان‌های ساختمانی سازه است، از این قاعده مستثنی نیست. سقف‌های تیرچه بلوک که امروزه به عنوان متداول‌ترین حالت اجرای سقف در ساختمان شناخته می‌شوند، به دلیل مزایایی زیادی که دارند توسط اکثر سازندگان انتخاب می‌شوند. در ادامه، توضیحات بیشتری درباره‌ی تیرچه بلوک داده‌ایم.
در یک تعریف عام، تیرچه بلوک سقفی است که از ترکیب تیرچه بتنی، فلز کرومیت، تیرچه تام و دال بتنی تشکیل شده باشد. در این گونه سقف‌ها برای آسان کردن اجرای سقف، از بلوک سیمانی در فاصله بین تیرچه‌ها استفاده می‌شود. تیرچه بلوک هم در سازه‌های فلزی قابل استفاده است و هم در سازه های بتنی؛ یعنی در هر دو نوع اسکلت قابل اجرا در ساختمان‌ها به کار می‌رود. مهم‌ترین وظیفه‌ی تیرچه بلوک این است که بارهای وارده بر کف ساختمان را تحمل کند و نقش یک سقف و کف مطمئن را برای طبقات ساختمان شما اجرا کند.
همانطور که گفتیم، هیچ‌یک از مصالح ساختمانی به غیر فولاد نمی‌توانند نیروهای کششی را تحمل کنند؛ به همین دلیل ناحیه‌ی تحمل فشار در سقف‌های تیرچه بلوک بتنی حذف شده و فقط آن مقداری از بتن که بتواند تیرهای فولای را کنارهم محکم کند، در ساختار تیرچه استفاده می‌شود. مقاومت مطلوب در برابر نیروهای باد و زلزله، عدم نیاز به اجرای سقف کاذب و کاهش مصرف فولاد در سقف از مزایای استفاده از تیرچه بلوک است.
فن سقف‌سازی با استفاده از تیرچه، ترکیبی از دو روش بتن پیش‌ساخته و بتن درجا است. تیرچه بتنی، تیرچه فلزی خود ایستا و تیرچه فلزی غیر خود ایستا، سه نوع پرکاربرد از تیرچه در ایران هستند و رایج‌ترین آنها تیرچه بلوک بتنی است. یکی از باکیفیت‌ترین و ارزان‌ترین انواع تیرچه، تیرچه بلوک پیش‌تنیده است که قابلیت اجرا در دهانه‌های بلند تا ارتفاع ۱۲ متر را دارد.
تا چند وقت قبل، برای پرکردن فضای خالی بین تیرچه‌ها از بلوک‌های توخالی استفاده می‌شد که جنس آنها می‌توانست از سفال یا سیمان باشد. این بلوک‌ها علاوه بر اینکه فضای خالی را پر می‌کنند، می‌توانند به عنوان قالبی برای بتن سقف هم استفاده شوند؛ اما نیرویی را متحمل نمی‌شوند و فقط خاصیت پُرکنندگی دارند. امروزه استفاده از فوم یا پلی استایرن به جای سیمان و سفال ترجیح داده می‌شود؛ زیرا هم به راحتی اجرا می‌شود و هم به کاهش وزن ساختمان کمک می‌کند. علاوه بر این موارد، مدت زمان اجرای سقف را به مقدار زیادی کاهش می‌دهد که این خود یکی از عوامل مهم در ساختمان‌سازی است. مقدار پرتی مصالح نسبت به بلوک هم به مقدار زیادی کاهش پیدا می‌کند.
حال لازم است بدانیم که برای اجرای تیرچه بلوک به چه نکاتی باید توجه کرد.
امروز قرار است به شما بگویم که مفصل پلاستیک چیست؟ و چه روابطی در این مفهوم مهندسی قرار دارد؟
در مهندسی زلزله زمانی به یک مقطع لفظ مفصل اختصاص داده می‌شود که آن مقطع در برابر تلاش مورد نظر دارای سختی نزدیک به صفر بوده و یا اینکه بخش قابل توجهی از سختی خودش را از دست بدهد. در هر دو حالت سختی نزدیک به صفر بوده و بنابراین در اثر تلاش تقریبا ثابت، تغییرشکل‌های مقطع به صورت تسلسلی زیاد می‌شود. مفاصل مذکور به دو صورت مفصل مکانیکی و مفصل پلاستیک تعریف می‌گردند.
۱- زمانی که مقطع مورد نظر تحت تلاش صفر یا نزدیک به صفر دچار تغییرشکل‌های قابل ملاحظه شود مفصل مذکور را مفصل مکانیکی می‌نامند.
۲-زمانی که مقطع مورد نظر تحت تلاش قابل ملاحظه‌ای (این تلاش همان مقاومت پلاستیک مقطع می‌باشد) دچار تغییرشکل‌های تسلسلی گردد مفصل مذکور را مفصل پلاستیک می‌نامند. مفصل پلاستیک مقطعی است که تحت نیروی تسلیم، مقطع متحمل تغییرشکل‌های فرا ارتجاعی می‌گردد.
در یک عضو سازه ای وقتی لنگر خمشی (تیر یا کلا تیرستون) آنقدر زیاد بشه که دورترین تار مقطع در این نقطه به حد تنش جاری شدن ( σy ) برسه، به لنگر این نقطه لنگر آستانه جاری شدن می گویند:
σy=My/S ==> My = S*σy
حالا سوالی که پیش میاد اینه که: اگر مقدار لنگر خمشی بیشتر از بشه چه اتفاقی می افته؟
کم کم تارهای خارجی مقطع از بالا به پایین و از پایین به سمت بالا شروع به جاری شدن می کنن (یعنی فقط یه قسمت وسط مقطع در حالت الاستیک باقی مونده ،که بهش هسته الاستیک می گن و خارج از اون جاری شده یا پلاستیک شده).
حالا اگر مقدار لنگر آنقدر افزایش پیدا کنه که کل تارهای مقطع جاری شن ، این نقطه دیگه لنگر بیشتری رو نمیتونه تحمل کنه و مثل یک مفصل در مقابل اضافه لنگر خمشی عمل می کنه. که تو این حالت به این نقطه مفصل پلاستیک و به لنگری که باعث تشکیل این مفصل میشه لنگر پلاستیک میگن که در اینصورت داریم:
Mp=Z*σy
در این فرمول Z اساس مقطع پلاستیک است
Z=ΣAi*yi
توضیح:
به طور خلاصه مفصل پلاستیک در اثر رسیدن یک نقطه از عضو به تشکیل می شه و کاربردها و پیامدهای متنوعی می تونه داشته باشه. البته مفصل پلاستیک فقط تحت اثر خمش یک محوره به وجود نمیاد بلکه میتونه به واسطه وجود خمش دو محوره، نیروی محوری ، برش و یا ترکیبی از اینها هم تشکیل شه.
یکی از پیامدهای تشکیل مفصل پلاستیک در سازه تغییر در مقدار لنگر خمشی در طول عضو هست که در سازه های بتنی بهش باز توزیع لنگر خمشی می گن. یعنی با تشکیل هر مفصل پلاستیک در سازه لنگرها به یه جای دیگه منتقل می شن و توزیع لنگرهای داخلی تغییر خواهد کرد. از دیگر بحثهای مربوط به مفاصل پلاستیک، میشه به طراحی بر اساس ظرفیت (Capacity design)، طراحی بر اساس سطح عملکرد (Performance based design) اشاره کرد .
منبع:
تری دی پانل ها جزئی از دیوارهای سبک هستند که استفاده آنها در ایران بسیار متداول و رایج است. اما دیوار تری دی پنل چیست؟
پانل متشکل از یک لایه عایق پلی استایرن انبساطی کند سوز بوده که مابین دو صفحه مشبک مفتولی (مش) قرار گرفته است به گونه ای که این سه لایه توسط خرپاهای قطری به صورت جوش یا مفتول های برشگیر به یکدیگر متصل شده است. پس از نصب این پانل ها بتن از دو طرف روی آن پاشیده می شود.
وجود لایه پلی استایرن در اعضای پانلی به کار رفته باعث کاهش وزن قطعات دیوار و سقف شده و علاوه بر حمل آسانتر در مجموع از وزن سازه می کاهد.
نکته : میزان عایق حرارتی یک پانل سه بعدی به ضخامت 8 سانتی متر معادل یک دیوار سفالی به ضخامت 170 سانتی متر می باشد.
منبع:
شمع سازه ای چیست؟ این شمع ها اعضایی هستند به عنوان فونداسیون های عمیق استفاده می شوند. در این مقاله به معرفی شمع های فونداسیون می پردازیم.
شمع ها اعضایی از جنس فولاد، بتن، بتن مسلح و چوب می باشند که در صورت مناسب نبودن ظرفیت باربری زمین برای استفاده از شالوده های سطحی، از آنها برای ساخت شالوده های عمیق یا همان شالوده های شمعی استفاده می شود. مخارج احداث شالوده های شمعی خیلی بیشتر از شالوده های سطحی است. علی رغم مخارج بیشتر، در عمل موارد متعددی وجود دارد که برای ایمنی ساختمان در مقابل نشست و عوامل دیگر، از شالوده های شمعی استفاده می شود.
در ادامه برخی از مواردی که ناچار به استفاده از شمع هستیم را بررسی می کنیم. وقتی که لایه یا لایه های فوقانی خاک دارای قابلیت فشردگی زیاد و یا خیلی ضعیف باشند، به طوری که نتوان از شالوده های سطحی برای توزیع بار ساختمان استفاده کرد، شالوده های شمعی برای انتقال بار به لایه های تحتانی محکمتر و یا سنگ بستر مورد استفاده قرار می گیرند. وقتی که بستر سنگی و یا لایه های محکمتر تحتانی در عمق معقولی از سطح زمین قرار نداشته باشد، از شمع برای انتقال تدریجی بار استفاده می شود. در این حالت بیشتر مقاومت شمع از طریق نیروی اصطکاک بین سطح تماس شمع و خاک ( مقاومت جلدی) تامین می شود.
اگر شمع ها تحت نیروی افقی قرار گیرند، در حالی که هنوز قابلیت حمل بارهای قائم را دارا هستند، می توانند به وسیله خمش، نیروهای افقی را حمل کنند. این وضعیت اغلب در شالوده سازه های حایل خاک که وظیفه آنها مقاومت در مقابل فشار جانبی خاک است و یا ساختمان های بلند که تحت تاثیر نیروهای باد یا زلزله قرار دارند، پیش می آید. در خیلی از موارد، در منطقه مورد نظر برای احداث ساختمان با خاک قابل تورم و یا فروریزشی روبرو می شویم. این لایه ها ممکن است دارای عمق قابل توجهی باشند.
خاک های قابل تورم در اثر افزایش یا کاهش میزان رطوبت، تورم و یا کاهش حجم پیدا می کنند. فشار تورم چنین خاک هایی ممکن است به طرز قابل توجهی زیاد باشد. اگر در چنین خاک هایی از شالوده های سطحی استفاده شود، ساختمان ممکن است با صدمات جدی روبرو شود. در این حالت شالوده های شمعی که از لایه قابل تورم عبور کرده و وارد لایه پایدار شده اند، می توانند مورد توجه قرار گیرند. خاک هایی نظیر ماسه بادی دارای طبیعت فروریزشی هستند. وقتی که چنین خاکهایی تحت افزایش رطوبت قرار گیرند، اسکلت خاک می تواند دچار شکست گردد. یک کاهش ناگهانی در نسبت تخلخل خاک، باعث نشست زیاد سازه ای می شود که توسط شالوده سطحی حمل می شود. در چنین حالاتی، شالوده شمعی که از لایه سست عبور کرده و وارد لایه پایدار زیر آن شده، می تواند به عنوان راه حل مساله مورد توجه قرار گیرد. شالوده بعضی از سازه ها، نظیر خطوط انتقال برق، اسکله ها، شالوده های گسترده در زیر آب زیرزمینی، تحت تاثیر نیروی برکنش (اپلیفت) قرار دارند. در بعضی مواقع برای مقابله با نیروی برکنش از شالوده های شمعی استفاده می شود. به خاطر وجود مساله آب شستگی و فرسایش در محل پایه های پل، این پایه ها اغلب در روی شالوده های شمعی احداث می شوند. اگرچه در گذشته تحقیقات متعددی به صورت نظری و عملی برای پیش بینی رفتار و ظرفیت باربری شالوده های شمعی در خاک های چسبنده و دانه ای انجام شده است، لیکن مکانیسم کار هنوز به طور کامل فهمیده نشده و ممکن است هیچوقت هم فهمیده نشود.
انواع شمع و مشخصات سازه ای آن
بر حسب شرایط تحت الارضی، سطح آب زیرزمینی، نوع باری که باید حمل شود، انواع مختلفی از شمع ها در کارهای ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد. شمع ها بر حسب مصالحی که از آن ساخته می شوند، دارای انواع زیر هستند: 1- شمع های فولادی 2- شمع های بتنی 3- شمع های چوبی 4- شمع های مرکب
شمع های فولادی
انواع معمول شمع های فولادی، شمع های لوله ای و شمع های H می باشند. شمع های لوله ای نیز در دو حالت انتهای بسته و انتهای باز به زمین کوبیده می شوند. هرچند که از تیرآهن های I و بال پهن نیز می توان برای شمع کوبی استفاده کرد، لیکن تیرآهن ها با نیمرخ H به علت مساوی بودن ضخامت بال و جان معمولا ترجیح داده می شوند. در نیمرخ های بال پهن و نیمرخ های بال پهن و نیمرخ های I، ضخامت جان معمولا کوچکتر از ضخامت بال می باشد. در صورتی که طول مورد نیاز برای شمع بزرگتر از طول یک شاخه شود، شمع های فولادی را به وسیله پیچ و یا پرچ و جوش به یکدیگر وصله می کنند. وقتی که انتظار لایه ای سخت نظیر شن متراکم، شیل و سنگ نرم می رود، در نوک شمع فولادی از کفشک استفاده می شود. در زمین های باتلاقی، خاکهای نباتی، مناطق ساحلی و سایر خاکهای خورنده، املاح خاک و آب می توانند شمع های فولادی را تحت حملات شیمیایی قرار داده و خوردگی ایجاد نمایند. خاکهایی که PH آنها از 7 بزرگتر است، خورنده نیستد. برای جبران کردن کاهش ضخامت به علت خوردگی، علاوه بر ضخامت محاسباتی، معمولا یک ضخامت اضافی در نظر گرفته می شود. برای جلوگیری از خوردگی، در روی شمع ها می توان از یک لایه پوشش اپوکسی استفاده کرد. این پوشش که در کارخانه روی شمع ها زده می شود، در هنگام حمل و نقل کوبیدن شمع، به سختی آسیب پذیر است. گاهی مواقع برای جلوگیری از خوردگی شمع فولادی، از پوشش بتنی استفاده می شود. استفاده از حفاظت کاتودیک روش مطمئنی برای جلوگیری از خوردگی شمع است.
شمع های بتنی
در عمل، شمع های بتنی به دو صورت مورد استفاده قرار میگیرند: الف- شمع های پیش ساخته ب- شمع های درجا ریز. شمع های پیش ساخته را می توان با استفاده از میلکردهای معمولی ساخت. مقطع آنها به صورا مربعی یا هشت ضلعی است. میلگردها به منظور مقاوم نمودن شمع در مقابل خمش تولید شده در هنگام حمل و نقل، بلند کردن و اعمال نیروی جانبی به شمع و همچنین افزایش مقاومت فشاری، مورد استفاده قرار می گیرند. شمع های پیش ساخته در طول مورد نظر ساخته شده و تحت شرایط مرطوب به عمل می آیندتا به مقاومت مورد نظر برسند. پس از آن به محل کوبیدن حمل می شوند. شمع های پیش ساخته را می توان با استفاده از کابلهای پیش تنیدگی پرمقاومت، به صورت پیش تنیده در آورد. مقاومت نهایی کابل های پیش تنیدگی در حدود 1800 نیوتون بر میلی متر مربع (مگا پاسکال) (مساوی 18000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع) می باشد. برای ساخت شمع های پیش تنیده، کابلها تا تنش 900 تا 1300 نیوتون بر میلیمتر مربع درون قالب کشیده می شوند و سپس درون قالب با بتن پر می شود. بعد از عمل آوردن بتن، کابلهای پیش تنیدگی بریده می شوند که در نتیجه یک نیروی فشاری به مقطع شمع اعمال می شود. شمع های بتنی درجاریز بدین صورت اجرا می شوند که ابتدا چاهی در زمین به وسیله دست با ماشین حفر می شود و سپس قفس آرماتورها درون چاه قرار داده شده و داخل آن با بتن پر می شود. امروزه شمعهای درجا به روش ها و انواع مختلف اجرا می شوند و اکثر آنها در انحصار شرکت خاصی که ابداع کننده اولیه آنها می باشند، قرار دارند.
شمع های درجاریز در دوگروه اصلی جای می گیرند: 1- با غلاف 2- بدون غلاف. هر دو گروه می توانند دارای نوک پهن شده (پداستال) باشند. شمعهای درجاریز غلافدار بدین صورت اجرا می شوند که ابتدا یک لوله فولادی به زمین کوبیده شده و پس از رسیدن به عمق مورد نظر، مصالح داخل آن خالی شده و داخل لوله پر از بتن می شود. لوله را می توان با قرار دادن یک سنبه در داخل آن کوبید و پس از رسیدن به عمق مورد نظر، سنبه را خارج کرد. برای اجرای شمع بدون غلاف، ابتدا در زمین کوبیده شده و سپس همزمان با بتن ریزی در داخل غلاف، غلاف به تدریج به بیرون کشیده می شود.
منبع:
ساخت ستون دوبل ممکن است بر حسب نیاز از اتصال انواع پروفیل‌های مختلف ساخته می‌شوند؛ که رایج ترین انها عبارتند از :
اتصال دو پروفیل به یکدیگر به طریقه دوبله کردن :
ابتدا دو تیر اهن را در کنار یکدیگر و بر روی سطح صاف (شاسی) به هم می‌چسبانند؛ سپس دو سر و وسط ستون را جوش می‌دهند و ستون را بر می‌گردانندو مانند قبل جوشکاری می‌کنند. همین کار را در سوی دیگر ستون انجام می‌دهند و به ترتیب جوش کاری ادامه می‌یابد تا جوش مورد نیاز ستون تامین گردد. این شیوه جوش کاری برای جلوگیری از پیچش ستون در اثر حرارت زیاد در حین جوش کاری ممتد می‌باشد.
ساخت ستون دوبل با یک ورق سرتاسری روی بال :
در مقاطع مرکبی که ورق اتصال بر روی دو نیمرخ متصل می‌شود تا مقطع مرکب تشکیل بدهد، فاصله جوش‌های منقطع (غیر ممتد) که ورق را به نیم رخ‌ها متصل می‌کنند، نباید از ۳۰ سانتی متر بیش تر شود. حداکثر فاصله فوق الذکر در مورد فولاد معمولی t 22 می‌باشد . t ضخامت ورق است .
(۱۰-۲-۲-۲-۲-الف) گفته شده که برای فشرده بودن مقطع بال‌ها به طور سرتاسری و پیوسته به جان یا جان‌ها متصل باشند. که جوش منقطع این بند را اقناع نمی‌نماید چون “به طور سراسری اجزا را متصل نمی‌کند”
ساخت ستون دوبل با قیدهای موازی یا مورب (ستون مشبک) :
متداول ترین نوع ستون در ایران ستون‌های مرکبی است که دو تیر اهن به فاصله معین از یکدیگر قرار میگیرند و قیدهای افقی یا چپ و راست که وظیفه اصلی شان انتقال نیروی برشی بین نیم رخ‌هاست، این دو نیم رخ را به هم متصل می‌کنند. البته بست‌های چپ و راست که شکل‌های مثلثی را به وجود می‌اورند، دارای مقاومت بهتری نسبت به بست‌های موازی می‌باشند. در مورد این گونه ستونها، به ویژه ستونها با بست‌های موازی نکات زیر را بایستی رعایت کرد.
منبع:
|
| |
| وب : | |
| پیام : | |
| 2+2=: | |
| (Refresh) | |
|
متن دلخواه شما
|
|
|
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
