طراح حرفه ای سازه

3.ستون ساخته‌شده از ورق

عملکرد ستون دوبل در قاب خمشی در برابر زلزله

 توصیه می‌شود از مقاطع متشکل از ترکیب پروفیل و ورق تقویتی (مقطع دوبل با تقویت) به دلایل زیر به عنوان ستون‌های قاب خمشی استفاده نشود:

• کمانش موضعی (عدم عملکرد یکسان دو مقطع به هم چسبیده در مقابل بارها خمشی ناشی از زلزله)
• ترد شدن
• کارگاهی بودن ساخت ستون
• عدم رعایت کامل ضوابط فشرده لرزه‌ای
• عدم رعایت فاصله وصله‌ها از یکدیگر
• عدم جوشکاری مناسب

همچنین اگر ضوابط فشردگی مطرح‌شده در جدول 10-2-2-3 و 10-2-2-4 حاکم نشود و ورق سرتاسری نباشد، بال ستون تحمل نیروی وارده را نداشته و مطابق شکل زیر دچار کمانش موضعی می‌شود. برای بهبود عملکرد ستون دوبل در برابر کمانش دو راهکار مطرح می‌شود: الف) افزایش سطح مقطع ب) افزایش شعاع ژیراسیون.

• لازم به ذکر است افزایش سطح مقطع سبب سنگینی سازه نیز می‌شود، لذا افزایش شعاع ژیراسیون راه حل بهتری جهت مقاوم‌سازی در برابر کمانش می‌باشد.
• به جهت تأمین فشردگی ستون همان‌طور که ضوابط در مبحث 10 مقررات ملی ساختمان بند 10-2-2-2-2 الف ذکر شد، باید جوش‌ها سرتاسری یا غیر منقطع باشد. لذا جوشکاری بیش‌ از اندازه باعث افزایش درصد کربن در ناحیه اتصال، ترد شدگی و کاهش شکل‌پذیری ستون می‌شود.
  از طرفی اگر جوشکاری صورت گرفته کارگاهی باشد به علت خطاهای حین جوشکاری نظیر عدم کفایت بعد جوش، تخلخل، عدم رعایت حداقل و حداکثر فاصله دو ستون و… که هر کدام باعث عملکرد نامطلوب اتصال و عدم تحمل نیروی کششی انتقال‌یافته از تیر به ورق می‌شود.
  بهتر است از مقاطع ساخته‌شده از ورق (قوطی و صلیبی برای ساختمان‌های در دو جهت قاب خمشی، یا H شکل برای ساختمان‌های یک جهت قاب خمشی و یک جهت بادبندی) بهره گرفته شود.
• در صورت استفاده از مقاطع مرکب ipe برای ستون دوبل شکل و ورق تقویتی روی آن‌ها، باید به این نکته توجه شود که در محل اتصالات گیردار تیر به ستون به علت انتقال نیروی کششی بال تیر به ورق تقویتی ستون، ورق تقویتی تحت تأثیر خمش موضعی قرار می‌گیرد که این تغییر شکل خمشی باعث جاری شدن موضعی ورق و ضعیف شدن اتصال تیر به ستون می‌شود.
  برای جلوگیری از این امر باید ورق تقویتی طبق شکل زیر در بالا و پایین محل اتصال تیر با جوش نفوذی به پروفیل‌ها جوش شود و در پشت آن ورق سخت‌کننده مناسب استفاده شود. بقیه جزئیات لازم برای ورق‌های پیوستگی اتصال گیردار یا ورق‌های تقویتی چشمه اتصال نیز باید مطابق ضوابط شکل‌پذیری مقطع در نظر گرفته شود.