انواع ستون در ساختمان

یک سازه به عنوان یک سیستم کامل به قسمت های مختلف تقسیم می شود که عمدتاً شامل پایه، ستون، تیر و دال است. ستون ها اساساً اعضاء عمودی هستند که کاربرد آن ها در جز سازه تا ابر ساختارها هست و نقش مهمی در انتقال بار از بالای سازه به پی ها و پایه های زیرزمین دارند.

ستون ها در اصل اعضای سازه ای عمودی سفت و سختی هستند که در درجه اول برای تحمل بارهای فشاری محوری از ستون ها و اسلب ها طراحی شده و سپس آن را از طریق پی به زمین منتقل می کنند. همانطورکه در بدن انسان استخوان ها و همچنین سیستم انتقال وزن بدن به پائین یعنی به پاها عمل می کند، به همان روش بارهای مختلفی که در یک سازه ایجاد می شوند توسط ستون به پایه ها و پی به خاک منتقل می شوند؛ بنابراین، ستون نقش مهمی در مکانیسم انتقال بار دارد و بدون آن سازه ای وجود ندارد.

اما هر عضو عمودی ستون نیست. ستون عضوی است که طول آن بیش از ۳ برابر کمترین اندازه مقطع آن است. اگر این معیار رعایت نشود، آن عضو عمودی بند خوانده می شود. استحکام یک ستون تا حد زیادی به مقاومت مواد مورداستفاده، هندسه، شکل و اندازه سطح مقطع، طول و موقعیت ستون و بستگی به شرایط پشتیبانی در دو سر دارد. معمولاً ستون ها دارای ممان خمشی در مورد یک یا هر دو سطح مقطع خود هستند. در این مقاله، انواع مختلف ستون های مورداستفاده در ساخت وساز ساختمان موردبحث قرار خواهد گرفت.

 

انواع ستون ها در ساختمان

ستون ها بر اساس چندین شرط طبقه بندی می شوند که عبارت اند از:

1. بر اساس انواع تقویت
2. بر اساس انواع بارگیری
3. بر اساس نسبت نازکی
4. بر اساس شکل
5. بر اساس مصالح ساختمانی

بر اساس انواع تقویتی

ستون گره خورده

این نوع ستون معمولاً از بتن مسلح ساخته می شود. آرماتور طولی در تقویت گره ها بافاصله نزدیک به هم محدود می شود. تخمین زده می شود که ۹۵٪ از کل ستون های ساختمانی از نوع تنگ دار باشند.

ستون مارپیچ

ستون مارپیچ نیز از بتن مسلح ساخته می شود. در این نوع ستون، میله های طولی در داخل فضا تقویت و به طور متوالی به صورت مارپیچی محدود می شوند. تقویت مارپیچ باعث مهار جانبی و تأخیر در شکست بارمحوری (کرنش پذیری) می شود.

ستون ترکیبی

هنگامی که آرماتور طولی به صورت قطعه فولادی سازه با یا بدون لوله یا میلگردهای طولی باشد، یک ستون ترکیبی نامیده می شود. این نوع ستون دارای استحکام بالا و با مقاطع نسبتاً کوچک اند که علاوه بر این عملکرد در برابر آتش مقاومت خوبی نیز به نمایش می گذارد.

بر اساس انواع بارگذاری

ستون بارگذاری شده محوری

اگر بارهای محوری عمودی بر روی مرکز ثقل سطح مقطع ستون عمل کنند، آن را به عنوان ستون دارای بارمحوری می نامند. ستون بارگذاری شده محوری در ساخت وساز بسیار نادر است زیرا انطباق برآیند بارهای عمودی در مرکز ثقل مقطع ستونی به طور دقیق عملی نیست. ستون داخلی ساختمان های چندطبقه با بارهای متقارن از تخته های کف و از همه طرف نمونه ای از این نوع ستون است.

ستون با بارگذاری غیر محور مرکزی

هنگامی که بارهای عمودی با مرکز ثقل مقطع ستون مطابقت ندارند و به طور غیر مرکزی یا در محور X یا Y مقطع ستون عمل می کنند، آنگاه به آن ستون بارگذاری غیر محوری (غیر مرکزی) گفته می شود. ستون با بارگذاری غیر محوری معمولاً در مورد ستون هایی که ازیک طرف به هم متصل هستند، یا ستون هایی که از لبه با یکدیگر متصل می شوند کاربرد دارد.

ستون با بارگذاری دومحوره Biaxial

هنگامی که بار عمودی بر روی ستون با مرکز ثقل مقطع ستون مطابقت ندارد و در هیچ یک از محورها (محور X و Y) عمل نمی کند، به این ستون، ستون بارگذاری شده محور غیر محوری گفته می شود. ستون هایی که دارای بارگذاری غیر محوری هستند به عنوان ستون های گوشه ای با تیرهایی که به طور محکم در زاویه های راست در بالای ستون ها متصل هستند متداول اند.

بر اساس نسبت نازکی

بر اساس نسبت باریک بودن، (طول مؤثر بر حداقل بعد جانبی) ستون ها به شرح زیر طبقه بندی می شوند:

ستون کوتاه

اگر نسبت طول مؤثر ستون به حداقل بعد جانبی کمتر از ۱۲ باشد، ستون با عنوان ستون کوتاه خوانده می شود. یک ستون کوتاه با خرد شدن (شکست براثر بار فشرده خالص) شکست می خورد.

ستون بلند

اگر نسبت طول مؤثر ستون به حداقل بعد جانبی از ۱۲ فراتر رود، به آن ستون بلند گفته می شود. یک ستون بلند با خم شدن یا کمانش شکست می خورد.

بر اساس شکل

ستون مربع یا مستطیل

آن ها عموماً در ساخت وساز ساختمان ها مورداستفاده قرار می گیرند. به دلیل سهولت در قالب ریزی و برای حفاظت از امکان متلاشی شدن در اثر فشار زمانی که بتن هنوز قابل فرم دهی است، ساخت و ریختن ستون های مستطیلی یا مربعی نسبت به ستون های مدور بسیار ساده تر است.

ستون دایره ای

آن ها ستون هایی با طراحی خاص هستند که بیشتر در ستون بندی و تأمین ارتفاع ساختمان ها مورداستفاده قرار می گیرند.

ستون L شکل

معمولاً از ستون L شکل در گوشه های دیوار مرز و حدود استفاده می شود و دارای مشخصات مشابه یک ستون مستطیل یا مربع است.

ستون T شکل

از آن بر اساس الزامات طراحی یک سازه استفاده می شود. ستون T شکل به طور گسترده در ساخت پل ها استفاده می شود.

شکل ستون فولادی

ستون های فولادی استاندارد و ساخته شده مختلف وجود دارد که شکل های متداول ستون های فلزی شامل I، شکل کانال، زاویه مساوی و T شکل است.

شکل ستون ترکیبی

شکل معمول ستون های ترکیبی در شکل. نشان داده شده است.

بر اساس مصالح ساختمانی

ستون ها بر اساس مصالح ساختمانی شامل انواع زیر می شود

بتن آرمه، فولاد، چوب، آجر، بلوک و ستون سنگ.

درصورتی که در حوزه صنعت ساختمان فعالیت می نمایید، پیشنهاد می شود با >بانک اطلاعات ساختمان های در حال ساخت پرشین سازه آشنا شوید.