بخشی از مقاله
چکیده
تعیین دقیق کلیه بار ها ی وارده به ساختمان های بزرگ وکوچک به عهده مهندس سازه ساختمان می باشد که بعداز طرح معماری توسط مهند س معمار مراحل بعدی کار، یعنی محل ستون ها وتعیین مقادیر بارهای وارده ، تحلیل و طراحی سازه ساختمان توسط مهندس سازه انجام می گیرد.
دراین تحقیق با استفاده از ستون های فولادی فقط برای بارهای محوری جهت ساختمان های یک تا دو طبقه وکم اهمیت توسط خود مهندس معمار در صورت نیاز مبرم وعدم دسترسی به مهندس سازه می تواند.
با مطالعه شرایط این تحقیق واستفاده از تیرآهن های 2IPE140 و 2IPE160 با ساخت ستون های مرکب به یکی از سه روش متداول ، 2IPE به هم چسبیده و ستون 2IPE باقید بست های موازی وستون 2IPE با ورق سرتاسری ، با توجه به بار وارتفاع موجود در پروژه خود، مقطع مورد نظر خود را بااستفاده از گراف های موجود در فضای اتوکد - AUTO CAD - که حاصل از انتقال محاسبات ستون های مرکب فوق با استفاده از نرم افزار EXCEL و اعمال آئین نامه فولاد ایران وایجاد آن به صورت گراف معنی دار درفضای اتوکد وارائه آن به صورت گرافی که با دقت 100درصد برای مضربی نیم متری دارد ودرسایر نقاط ارتفاعی با دقت بالای 98 درصد تعیین مقطع نماید ومشکلات تعیین مقطع بار محوری پروژه خود را با در نظر گرفتن شرایط این تحقیق منتفی سازد.
مقدمه
تعیین دقیق کلیه بار ها ی وارده به ساختمان های بزرگ وکوچک به عهده مهندس سازه ساختمان می باشد که بعداز طرح معماری توسط مهند س معمار مراحل بعدی کار، یعنی محل ستون ها وتعیین مقادیر بارهای وارده وتحلیل و طراحی سازه ساختمان توسط مهندس سازه انجام می گیرد دراین تحقیق با استفاده از ستون های فولادی فقط برای بارهای محوری جهت ساختمان های یک تا دو طبقه وکم اهمیت توسط خود مهندس معمار در صورت نیاز مبرم وعدم دسترسی به مهندس سازه می تواند با مطالعه شرایط این تحقیق واستفاده از تیرآهن های 2IPE140 و 2IPE160 با ساخت ستون های مرکب با یکی از سه روش متداول ، 2IPE به هم چسبیده و ستون 2IPE باقید بست های موازی وستون 2IPE با ورق سرتاسری ، با توجه به بار وارتفاع موجود در پروژه خود، مقطع مورد نظر خود را بااستفاده از گراف های موجود در فضای اتوکد - AUTO CAD - که حاصل از انتقال محاسبات ستون های مرکب فوق با استفاده از نرم افزار EXCEL و اعمال آئین نامه مقررات ملی فولاد ایران وایجاد آن به صورت گراف معنی دار درفضای اتوکد وارائه آن به صورت گرافی که با دقت 100درصد درارتفاع ، با مضرب نیم متردارد ودرسایر نقاط ارتفاعی با دقت بالای 98 درصد تعیین مقطع نماید ومشکلات تعیین مقطع بار محوری پروژه خود را با در نظر گرفتن شرایط این تحقیق منتفی سازد.
روش تحقیق
برای ترسیم گراف ها، محاسبات بارمحوری ستون های مرکب را براساس آئین نامه فولاد ایران،برای تیرآهن های نمره 14 و 16 به سه شکل متداول به صورت های به هم چسبیده ، قید بست های موازی، با ورق سرتاسری به ضخامت 0/8سانتی متر و 1سانتی متری برای ارتفاع مضربی از نیم متر به نیم متر در محیط نرم افزار excel دقیقا محاسبه گردیده است .
برای انتقال بارهای محوری به دست آمده را به گونه که در شرح آمده است در فضای اتوکد ترسیم میکنیم. درفضای اتوکد محورهای مختصات را ترسیم میکنیم و محور Xها بیانگر ارتفاع ستون به واحد متر ومحور Y ها بیانگر مقادیر بارمحورستون های مرکب به واحد تن میباشد. در فضای اتوکد، بارها محوری بدست آمده در محیط اکسل را به صورت نقاط ترسم میکنیم ونقاط ترسیم شده را با خط کمان دار به هم دیگر وصل میکنیم نهایتا گراف معنی دار با مقیاس بدست می آید. که شرایط تکیه گاهی دوسر ستون به صورت دو سرمفصل در این تحقیق درنظرگرفته شده است.یعنی K=1 ولی در حالاتی که در عمل شرایط تکیه گاهی دوسر ستون به صورت یک سرگیردار ویک سرمفصل است . یعنی K=0.7 میباشد.چنان که مجری در عمل به این صورت اجرا کند.توان باربری ستون را بالا برده وحاشیه اطمینان باربری ستون را خیلی بیشترکرده است.
تعریف ستون
ستون عضوی است که معمولا به صورت عمودی در ساختمان نصب می شود و نیروی محوری را تحمل می کند.نیروهای محوری بصورت نیروی فشاری ناشی از بار مرده وبار زنده وارد بر سطح طبقات است که بطور مستقیم ویا از طریق تیر به ستون منتقل میشود علاوه بر نیروی فشاری ،در قاب های خمشی ،ستون ها تحت تاثیر لنگر ناشی از بارهای قائم و جانبی به علت اتصال صلب تیر به ستون نیز قرار دارند.
سهم هرستون از بارطبقه ، مساحتی در نصف فاصله ی ستون مورد نظر و ستون های پیرامونی ان است که به آن سطح بارگیر گفته می شود.
مقاطع مناسب برای ستون ها
مقطع مناسب برای ستون ها بصورت قوطی یا مستطیلی می باشد . مقاطع دایره ای و چندضلعی نیز در سازه کاربرد دارند وعمومابه منظور تامین ملاحظات معماری استفاده می شوند.
شکل مقطع ستون ها معمولا به مقدار و وضعیت بار وارد شده نیز بستگی دارد . برای ساختن ستون های فولادی از انواع پروفیل ها و ورق ها استفاده می شود. عموما ستون ها از لحاظ شکل ظاهری به سه گروه تقسیم می شوند :
1- نیمرخ نورد شده -2 ستون مرکب از نیمرخ های نورد شده -3 ستون ساخته شده از ورق
روش های ساخت ستون با مقاطع استاندارد مرکب
ستون ها ممکن است برحسب نیاز از اتصال انواع پروفیل های مختلف ساخته شوند که رایج ترین آنها عبارتند از :
الف - اتصال دو پروفیل به یکدیگر به طریقه جفت کردن ب - اتصال دو پروفیل با یک ورق سراسری روی بال ها
پ - اتصال دو پروفیل با قیدهای موازی و یا مورب - ستون مشبک -
روش ساخت ستون جفت
ابتدا دو تیر آهن در کناریکدیگر و بر روی سطح شاسی کار با خال جوش به هم متصل می شوند ؛سپس دو سر و وسط ستون جوش شده و ستون برگردانده شده و مانند قبل جوش کاری می شود .در ادامه قسمت های باقیمانده جوش کاری می گردد ؛ همین کاردر سوی دیگرستون انجام می شود .
جوش کاری ادامه می یابد 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 می باشد . درصورتی که در سرتاسر ستون به جوش کاری نیازی نباشد ، حداقل طول جوش ها باید به این ترتیب اجرا گردد :
الف - حداکثرفاصله بین مرکز به مرکز طول جوش های منقطع نباید از 30 سانتی متر تجاوز کند .
ب - طول جوش ابتدا ئ انتهای ستون باید حداقل برابر با بزرگترین بعد مقطع ستون باشد وبه طور پیوسته انجام گیرد.
ج - طول موثر هر قطعه از جوش منقطع نباید از 4 برابر بعد جوش یا حداقل 40 میلی متر کمتر باشد.
د - فاصله میان لبه بال دو پروفیل نباید از یک درز 1/5 میلی متری تجاوز کند
شکل-1 ستون مرکب به هم چسبیده
