تعريف ستون

ستون عضوي است كه به صورت عمودي در ساختمان نصب مي شود و بار ناشي از سقف طبقه يا طبقات را به شالوده و سپس به زمين انتقال مي دهد.نيروهاي محوري به صورت نيروي فشاري ناشي از بار مرده و بار زنده وارده بر سطح كف طبقات است كه به طور مستقيم و يا از طريق تير به ستون منتقل مي شود.علاوه بر نيروي فشاري، در قاب هاي خمشي ، ستون ها تحت تاثير لنگر ناشي از بارهاي قائم و جانبي به علت اتصال صلب تير به ستون نيز قرار دارند.ستون هاي فولادي به علت ظرافت،مستعد پديده ي كمانش مي باشند.كمانش يعني از بين رفتن تحمل باربري ستون به علت انحناي بيش از حد.

نيروي كمانشي ستون نسبت مستقيم با مقطع ستون و نسبت عكس با ارتفاع آن در حد فاصل طبقات دارد.يعني هرچه ابعاد مقطع ستون بزرگتر باشد،نيروي كمانش آن بزرگتر و هرچه ارتفاع آن بلندتر باشد،نيروي كمانش آن كوچكتر است.

شكل مقطع ستون ها معمولا به مقدار و وصعيت بار وارد شده بستگي دارد.براي ساختمان ستون هاي فولادي از انواع قوطي و پروفيل و چهارچوب و ورق هل استفاده مي شود.

مقطع مناسب براي ستون ها بصورت فوطي مربع يا مستطيلي مي باشد.مقاطع دايره اي و چند ضلعي نيز در سازه كاربرد دارند و عموما به منظور تامين ملاحضات معماري استفاده مي شوند.عموما ستون ها از لحاظ شكل ظاهري به دو گروه تقسيم مي شوند :

• نيم رخ (پروفيل) نورد شده شامل انواع تيرآهن ها و قوطي ها

بهترين ستوني نورد شده براي ستون، تيرآهن بال پهن يا قوطي هاي مربع شكل هستند.زيرا از نظر مقاومت بهتر از مقاطع ديگر عمل مي كنند و در بيشتر مواقع اتصال تيرها ستون ها به سادگي انجام مي گيرد.

• نيم رخ هاي مركب

هرگاه سطح مقطع و مشخصات يك نيمرخ (پروفيل) به تنهايي براي ايستايي (تحمل بار وارد شده و لنگر احتمالي) يك ستون كافي نباشد و يا به دلايلي نياز به مقاطع با شكل هاي هندسي خاصي باشد، از اتصال چند پروفيل به يكديگر ستون مناسب آن (نيمرخ هاي مركب) ساخته مي شود.

• عدم دسترسي به نيمرخ IPB يا قوطي به صورت توليد داخلي
• افزايش سطح مقطع ستون، در صورتي كه نيمرخ هاي نورد شده سطح مقطع لازم را نداشته باشد
• اجراي سريع تر و آسان تر مقاطع مركب نسبت به ستون هاي ساخته شده از ورق

ستون ها ممكن است نياز از اتصال انواع پروفيل هاي مختلف ساخته شوند، كه رايج ترين آن ها عبارتند از:

۱_اتصال دو پروفيل به يكديگر به طريقه ي دوبله كردن

براي ساخت اين نوع ستون ها ابتدا دو تيرآهن را در كنار يكديگر و بر روي سطح صافي (شاسي) به هم مي چسبانند؛ سپس دو سر وسط ستون را جوس مي دهند و ستون را بر مي گردانند و مانند قبل جوشكاري مي كنند؛ آنگاه ستون را كعكوس كرده و در قسمت وسط جوشكاري مي كنند.همين كار را در سوي ديگر ستون انجام مي دهند و به ترتيب جوشكاري ادامه مي يابد تا جوش مورد نياز ستون تامين گردد.

۲_اتصال دو گذوفيل به يكديگر با استفاده از ورق هاي سراسري روي بال ها

در مقاطع مركبي كه ورق اتصال بر روي دو نيمرخ متصل مي شود تا مقطع مركب تشكيل جوش هاي منقطع (غير ممتد) كه ورق را به نيمرخ ها متصل مي كنند، نبايد تز ۳۰ سانتيمتر بيشتر شود.حداكثر فاصله ي فوق الذكر در مرود فولاد معمولي t22 مي باشد.(صخامت ورق = t)

۳_اتصال دو پروفيل با قيدهاي موازي و يا مورب(ستون مشبك)

معمول ترين نوع ستون در ايران ستون هاي مركبي است كه دو تيرآهن به فاصله ي معين از يكديگر قرار مي گيرند و قيدهاي افقي يا چپ و راست، اين دو نيمرخ را به يكديگر متصل مي كنند.البته بست هاي چپ و راست كه شكل مثلثي را بوجود مي آورند، داراي مقاومت بهتري نسبت به بست هاي موازي مي باشند.