دانلود تحقیق ستون فلزی

ستون عنصری است که معولا به صورت عمودی در ساختمان نصب می شود و بارهای کف ناشی از طبقات به تیرو شاهتیر به آن منتقل می گردد وتوسط آن به پی و سپس به زمین انتقال می یابد.

شکل ستون ها :

شکل سطح مقطع ستون ها معمولا به مقدار و وضعیت بار وارد شده بستگی دارد.برای ساختن ستون ها ی فلزی ازانواع پروفیل ها و ورق ها استفاده می شود.عموما ستونها از لحاظ شکل ظاهری به دو گروه تقسیم می شوند:

1- نیمرخ(پروفیل)نورد شده شامل انواع تیر هاوقوطی ها :

بهترین پروفیل نورد شده برای ستون؛تیرآهن بال پهن یاقوطی های مربع شکل است،زیرا از نظر مقاومت بهیر از مقاطع دیگر عمل می کند.ضمن اینکه یشتر مواقع عمل اتصالات تیرها به راحتی روی آنها انجام می گیرد.

2-مقاطع مرکب:

هرگاه سطح مقطع و مشخصات یک نیمرخ به تنهایی برای ایستایی یک ستون کافی نباشد،از اتصال چند پروفیل به کدیگر ستون مناسب آن ساخته می شود.

علل استفاده از مقاطع مرکب در ستون ها:

1- د رصورتی که سطح مقطع نیمرخ های نورد شده تکافوی سطح لازم را برای ستون نکند؛با ساختن مقطع مرکب سطح لازم ساخته می شود.

2- نیاز اجباری به مقاطع با شکل های هندسی خاص از نظر اتصالات دیگر به ستون

چگونگی ساخت ستون(مقاطع مرکب):

ستون ها ممکن است بر حسب نیاز با ترکیب واتصالات متنوع از انواع پروفیلهای مختلف ساخته شوند،اما رایج ترین اتصالها برای ساخت ستون ها سه نوع است:

الف)اتصال دو پروفیل به یکدیگر به طریقه دوبله کردن

ب)اتصال دو پروفیل با یک ورق سراسری روی بالها

ج)اتصال دو پروفیل با بستهای فلزی(تسمه)

شیوه ساختن ستون نوع" الف":

 ابتدا دو تیر آهن در کنار یکدیگر وبرروی سطح صاف بهم چسبیده گردیده،سپس دو سر ووسط ستون ها را جوش داده و ستونها  برگردانده می شوند و مانند قبل جوشکاری صورت می گیرد.آن گاه ستون معکوس و در قسمت وسط جوشکاری می شود.همین کار را در سوی دیگر ستون انجام می دهند و به این ترتیب جوشکاری ادامه می یابد تا جوش مورد نیا ستون تامین گردد.

این شیوه جوش کاری برای جلوگیری از پیچش ستون در اثرحرارت زیاد جوش کاری ممتد می باشد .

در صورتیکه در سریاسر ستون به جوش نیازی نباشد،دست کم طول جوشها باید به این ترتیب اجرا گردد:

1-حداکثر فاصله بین طول های جوش در طول ستون به صورت غیر ممتداز 60 سانتیمتر تجاوز نکند.

2- طول جوش های ابتدایی و انتهایی ستون باید برابر بزرگترین عرض مقطع باشد و به طور یکسره انجام گیرد.

3- طول موثر هر قطعه از جوش منقطع نباید از 4 برابر بعد جوش یا 40 سانتیمتر کمتر باشد.

4- تماس میان بدنه دو پروفیل نباید از یک شکاف 5/1 میلیمتر بیشتر،اما از 6 ملیمتر کمترباشد.

روش ساخت ستون نوع "ب":

 در مقاطع مرکبی که ورق اتصال برروی دو نیمرخ متصل می شودتا مقطع مرکب تشکیل دهد،فاصله جوشهای غیر ممتد که ورق رابه نیمرخ ها متصل میکند نباید از 30 سانتیمتر بیشتر شود.اندازه حداکثر فاصله فوق در مورد فولاد معمولی به صورت 22 در می آید.

ساخت ستون به روش قید،نوع "ج":

متداولترین نوع ستون در ایران ستون ها ی مرکبی است که دو تیرآهن بع فاصله معین از یکدیگر قرار می گیردو قید ها ی افقی یا چپ یا راست این دو نیمرخ را به هم متصل می کند،البته بستها ی چپ وراست که شکلها ی مثلثی را بوجود می آورند دارای مقاومت بهتری نسبت به قیدهای موازی می باشند.در مورد این گونه ستون ها بویژه ستون با قید موازی مسابل زیر را باید رعایت کرد:

1- ابعاد بست افقی ستون کمتر از این مقادیر نباشد:

  : طول وصله حداقل به فاصله مرکز به مرکز دو نمرخ باشدو

  :عرض وصله ازا 42 درصد طول آنکمتر نباشد .

  :ضخامت وصله از 35/1 طول آن کمتر نباشد.

2-در اطراف کلیه وصله ها ودرسطح تماس با بال نیمرخ های عمل جوشکاری انجام گیرد.

3-فاصله قید ها و ابعاد آن بر اساس مجاسات فنی انجام می شود.

4- در قسمت انتهایی ستون باید حتما از ورق با طول برابر عرض ستون استفاده شود تا علاوه بر تویت پایه،محل مناسبی برای اتصال بادبندهای فلزی به ستون به وجود آید.

5- در محل اتصال تیر یا پل به ستون لازم است قبلا ورق تقویتی به ابعاد کافی روی بالهای ستون جوش شده باشد.

ستون هابا مقاطع دایره ای:

 معمولا مقاطع لوله ای از قطر 2 تا 12 اینچ برا ستونها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.مقطع لوله د رمواقعی که ویله اتصال جوش باشد،آسانتر به کار میرود.

کاربرد لوله بیشتر در پایه های بعضی منابع هوایی،دکلها و خرپا ساری ها ی سبک است.این مقطع ها به طور کلی مقاومترند،برای اینکه ممان اینرسی آنها در تمام جهات یکسان است با تغییر ضخامت لوله می توان اینرسیهای مختلفی بدست آورد.

 روش نصب نبشی بر روی کف ستونها برای استقرار ستون:

هنگام محاسبه ابعاد کف ستون ها باید حداقل فاصله میله مهاری از لبه کف ستون ومحل جاگذاری نبشی با ضخامت جوش لازم برای نگه داشتن ستون،همچنین پلیت انتهایی  ستون وابعاد ستون را با دقت برسی کرد,سپس با توجه به موارد یاد شده  به نصب نبشی و استقرار ستون به این صورت اقدام نمود.

 بر روی بیس پلیت ها محل کف ستون و محل آکس ستون را کنترل می کنیم .سپس نبشی های اتصال را به صورت عمود بر هم بر روی بیس پلیت ها جوش داده،آنگاه ستون را مستقر و اقدام به نصب دیگر نبشی های لازم کرده و آنها را به بیس پلیت جوش می دهیم.

از مزایای عمود بر هم بودن دو نبشی روی بیس پلیت  علاوه بر سرعت عمل واسقرار بهتر به علت تماس مستقیم ستون با بال نبشی،اتصال جوشکاری به گونه ای درست تر واصولی تر صورت می گیرد.

روشن است که قبل از جوشکاری باید ستون ها را هم محور وقایم نمود وعمود بودن در دو جهت کنترل کرد.پس از نصب ستون ها با توجه به ارتفاع ستون وآزاد بودن سر ستون ممکن است تا زمان نصب پلها ستونها در اثر شدت باد و وزن خود حرکت هایی داشته باشند که احتمالا تاثیر نامطلوب و یجاد ضعف در جوشکاری و اتصالات کف ستون ها خواهد داشت.به این سبب،باید پس از نصب،فورا به مهار بندی موقت  ستونها به وسیله میلگرد یا نبشی به صورت ضربدری اقدام نمود.

طویل کردن ستون ها :

سازه های فلزی را اغلب درچیدن طبقه احداث می کنند.طول پروفیلها برای ساخت ستون محدود است وبا در نظرگرفتن بار وارده و دهانه بین ستون ها و نحوه قرار گرفتن ستونهای کناری،مقاطع مختلفی برای ساخت ستون ها بدست می آید.

ممکن است در هر طبقه ابعتد مقطع ستون با طبقه دیکر تفاوت داشته باشدَ،بنا براین باید اتصال مقاطع با ابعاد مختلف برای طویل کردن با دقت زیادی انجام شود.

محل مناسب برای وصله ستونها به هنگام طویل کردن آنها حداقل در ارتفاع 45 تا60 سانتیمتر بالاتر از کف هر طبقه یا 6/1 ارتفاع طبقه میباشد.این ارتفاع اندازه حداقلی است که از نظر دست رسی به محل اجرای جوش و نصت اتثالات مورد نیاز برای ادامه ستون یا اتصال بادبندی لازم است .

نحوه طویل کردن ستون ها :

 ابتدا سطح تماس دو ستون را به خوبی گونیا می کنند و با سنگ زدن صاف می نمایند تا کاملا د رتماس با یکدیگر یا صفحه وصله قرار گیرد.

در صورتی که پروفیل دو ستون یکسان نباشد،باید اختلاف نمره دو ستون را با گذاردن صفحات لقمه (همسو کننده)بر  ستون فوقانی را پر نمود سپس صفحه وصله را نصب کرد و جوش لازم را انجام داد.اگر ابعاد مقطع دو نیمرخ که به یکدیگر متصل می شوند تفاوت زیاد داشته باشند،به طوری که قسمت بزرگی از سطح آن دو در تماس با یکدیگر قرار نگیرد .در این صورت باید یک صفحه تقسیم فشار افقی بین دو نمرخ به کار برد.این صفحه معمولا باید ضخیم انتخاب شود تا بتواند بدون تغییر شکل زیاد ،عمل تقسیم فشار را انجام دهد.کلیه ابعاد وضخامت صفحه ومقدار جوش لازم راباید طبق محاسبه وبراساس نقشه های اجرایی انجام داد.

(تصاویر و نمودار در فایل اصلی موجود است)