بلاگ ها
نحوه ستون گذاری سوله و انواع آن
ستون گذاری سوله را می توان مهم ترين مرحله در اجراي يک سازه فلزي دانست، زيرا ستون ها نقش اسکلت اصلي را دارند و تمام بارهاي جانبي و ثقلي ابتدا به آنها منتقل مي شود. يک ستون گذاري اصولي باعث افزايش مقاومت، پايداري، عمر مفيد و ايمني سازه مي شود و اگر اين بخش به صورت علمي و فني انجام نشود، تمام اجزاي ديگر سوله تحت تاثير منفي قرار مي گيرند. به خصوص در سوله هاي بزرگ که دهانه زياد است، ضخامت قطعات بالا است و بارهاي باد و برف سنگين مي باشند.
استانداردهاي بين المللي مانند AISC و مقررات ملي ساختمان ايران همگي بر لزوم طراحي تخصصي ستون ها، نوع اتصالات، الگوهاي انتقال بار، نحوه فونداسيون و فاصله هاي ستون ها تاکيد دارند. در پروژه هاي امروزي که سرعت اجرا و اقتصادي بودن نيز اهميت دارد، انتخاب نوع مناسب ستون گذاري و روش صحيح نصب اهميت بيشتري پيدا کرده است. از طرفي ميزان دقت در اجراي ستون ها تاثير مستقيمي بر عملکرد بخش هاي ديگر مانند سقف، بادبندها، فريم اصلي و حتي بخش هايي مانند پارتیشن بندی سوله خواهد داشت.
ستون گذاری سوله چيست و چرا اهميت دارد
ستون گذاري به مجموعه عمليات طراحي، جانمايي، نصب و تراز کردن ستون هاي سازه گفته مي شود.
ستون ها نقش انتقال دهنده يکپارچه بار از سقف به فونداسيون را دارند و به همين دليل کوچک ترين خطا در نصب آنها ممکن است باعث تمرکز تنش، تغيير فرم سازه، شکست اتصالات و کاهش مقاومت نهايي شود.
اهميت ستون گذاري سوله به دليل موارد زير است:
- افزايش ايمني سازه در برابر باد و زلزله
- امکان انتقال بار يکنواخت به فونداسيون
- جلوگيري از تغيير شکل سازه در طول زمان
- ايجاد تراز مناسب براي نصب فريم هاي اصلي
- کاهش هزينه هاي تعمير و نگهداري در آينده
- افزايش دقت در اتصالات فلزي و کاهش تنش هاي موضعي
به همين دليل، متخصصان همواره توصيه مي کنند که ستون گذاري توسط تيم هاي حرفه اي و بر اساس نقشه هاي اجرايي دقيق انجام شود. در بسياري از پروژه ها ستون ها به صورت پيش ساخته در کارخانه تهيه مي شوند؛ جايي که عملياتي مانند جوشکاری در سوله سازی با دستگاه هاي استاندارد و کنترل کيفيت انجام مي شود.
مراحل ستون گذاری سوله
ستون گذاري يک فرايند ساده نيست و از چند مرحله فني تشکيل شده است. هر مرحله بايد مطابق استانداردهاي مهندسي و اجرايي انجام شود تا سازه پايدار و قابل اعتماد باشد.
مرحله اول: بررسي فونداسيون و نقاط مرجع
در ابتدا بايد فونداسيون آماده و بررسي شود. ميزان تراز بودن، ابعاد پدستال ها، محل بولت ها، فاصله مرکز به مرکز و نوع آرماتوربندي پيش از نصب ستون ها بايد کنترل شود.
در صورتي که فونداسيون مطابق نقشه اجرايي نباشد، ستون گذاري با مشکل مواجه مي شود و ممکن است قطعات فلزي هنگام نصب دچار عدم هم محوري شوند. اين موضوع در سوله هاي دهانه بلند اثري دو چندان دارد.
مرحله دوم: نصب صفحه ستون و کنترل تراز
صفحه ستون ها با دقت بالا نصب و محکم مي شوند. صفحه ستون نقش انتقال بار از ستون به فونداسيون را دارد، پس کيفيت آن بسيار مهم است. در اين مرحله موارد زير کنترل مي شوند:
- تراز بودن صفحه ستون ها
- راستاي دقيق محور سازه
- فاصله محورها نسبت به هم
- ارتفاع يکنواخت تمام صفحه ستون ها
اختلاف ارتفاع صفحه ها حتي اگر چند ميلي متر باشد، در زمان نصب فريم ها مشکلات زيادي ايجاد مي کند.
مرحله سوم: نصب ستون ها با جرثقيل
پس از آماده شدن صفحه ستون، ستون ها توسط جرثقيل بلند و در محل خود نصب مي شوند. مهار موقت ستون ها با ميله هاي نگهدارنده انجام مي شود تا در طول نصب فريم هاي بعدي دچار جابه جايي نشوند. کنترل عمودي بودن ستون با دوربين نقشه برداري يا شاقول انجام مي شود.
در اين مرحله معمولا از پليت هاي تقويتي، نبشي تقويتي و واشرهاي تنظيم کننده استفاده مي شود.
مرحله چهارم: جوشکاري و محکم سازي اتصالات
پس از قرار گرفتن ستون ها در جاي نهايي، نوبت به اتصالات مي رسد. بسته به نوع ستون (تيرورقي يا H آماده)، اتصالات با روش هاي مختلف انجام مي شود. براي مثال:
- استفاده از جوش SMAW در اتصالات سنگين
- استفاده از MIG در جوش هاي ظريف تر
- کنترل چشمي، راديوگرافي يا اولتراسونیک براي اطمينان از کيفيت
استفاده از روش استاندارد جوشکاری در سوله سازی باعث افزايش دوام و مقاومت ستون ها مي شود.
مرحله پنجم: نصب بادبندهاي اوليه و تثبيت ستون ها
پس از نصب ستون هاي اصلي، بادبندهاي سقفي، ديواري و طولی نصب مي شوند تا سازه از حالت ناپايدار اوليه خارج شده و مقاومت لازم براي نصب فريم هاي سقف را پيدا کند.
انواع ستون گذاری سوله
ستون گذاري با توجه به نوع طراحي سوله، دهانه، بارهاي سازه اي، کاربري پروژه و استانداردهاي طراحي به چند دسته تقسيم مي شود. هر کدام از اين روش ها مزايا و ويژگي هاي ويژه خود را دارند.
۱. ستون گذاری يکطرفه
در اين روش بارگذاري اصلي به سمت يک طرف منتقل مي شود و ستون ها فقط در يک سمت قرار مي گيرند. اين نوع ستون گذاري در سوله هاي خاص مانند سوله هاي الحاقي يا سوله هاي نيم طبقه کاربرد دارد.
ويژگي ها:
- مناسب براي سازه هاي سبک
- کاهش هزينه ساخت
- محدوديت در دهانه هاي بزرگ
۲. ستون گذاری دوطرفه
متداول ترين روش در سوله هاي صنعتي است. ستون ها در هر دو طرف قرار مي گيرند و بارهاي سقف به صورت يکنواخت به فونداسيون منتقل مي شود.
ويژگي ها:
- مناسب براي دهانه هاي متوسط و بزرگ
- پايداري بالا
- قابليت طراحي با انواع فريم ها
در اين نوع، دقت نصب بايد بسيار بالا باشد تا قاب هاي اصلي با ستون ها هم راستا شوند.
۳. ستون گذاری چندگانه براي دهانه هاي بزرگ (Multi Span)
در سوله هاي عريض مانند سوله هاي نمايشگاهي يا خطوط توليد بزرگ، علاوه بر ستون هاي کناري، يک يا چند رديف ستون در وسط نيز قرار مي گيرد.
ويژگي ها:
- مناسب براي دهانه هاي بسيار بزرگ
- توزيع مناسب بار
- امکان نصب جرثقيل سقفي سنگين
۴. ستون گذاری بدون ستون داخلي (Clear Span)
در اين روش دهانه به طور کامل بدون ستون داخلي اجرا مي شود و تمام بارها توسط فريم هاي اصلي تحمل مي شوند. اين روش براي سوله هاي ورزشي، انبارهاي بزرگ و سالن هاي همايش مناسب است.
ويژگي ها:
- فضاي کاملا باز و قابل استفاده
- نياز به تيرهاي سنگين تر
- هزينه ساخت بالاتر نسبت به انواع ديگر
در اين نوع سوله، مراحل ديگري مانند بتن مگر در کف سازی سوله اهميت بيشتري پيدا مي کند چون فشارهاي متمرکز سازه به فونداسيون منتقل مي شود.
عوامل موثر بر ستون گذاری سوله
ستون گذاري تحت تاثير چند عامل مهم قرار مي گيرد که عبارتند از:
- نوع کاربري سوله
- مقدار بارهاي زنده و مرده
- دهانه و طول سازه
- شرايط اقليمي منطقه
- سطح زلزله خيزي
- نوع خاک محل اجرا
- هزينه هاي اجرايي و اقتصادي
در شهرهايي با مقررات سخت گيرانه مانند تهران، برآورد هزینه ساخت سوله و انتخاب نوع ستون گذاري بايد با دقت بالاتر انجام شود.
اشتباهات رايج در ستون گذاری سوله
- تنظيم نبودن صفحه ستون
- استفاده از جوش هاي غيراستاندارد
- عدم توجه به انطباق ستون با محورهاي سازه
- مهاربندي ناقص در مراحل اوليه
- عدم کنترل عمودي بودن ستون قبل از تثبيت
اين موارد مي توانند خطرات و هزينه هاي زيادي ايجاد کنند.
جمع بندي
ستون گذاری سوله يکي از حياتي ترين مراحل اجرايي محسوب مي شود و کيفيت نهايي سازه تا حد زيادي به دقت در اين مرحله وابسته است. انتخاب روش مناسب ستون گذاري، استفاده از جوش هاي استاندارد، رعايت اصول فني در نصب ستون ها و کنترل مداوم تراز و محور سازه باعث افزايش مقاومت و دوام سوله مي شود. همچنين کاربرد انکر تکست ها و عمليات داخلي مانند پارتیشن بندی سوله بايد پس از تکميل ستون ها و تثبيت سازه انجام شود تا ساختار داخلي سازه دچار تغيير نشود.