آشنایی با انواع ستون ساختمانی

ستون ساختمان

ستون قسمتی عمودی از ساختمان است که بارها را ازسقف و دال ساختمان به پی منتقل می کند. ارتفاع یک ستون سه برابر بیشتر از کوچکترین بعد جانبی آن است. ستون ها در ساخت و ساز بخش های حیاتی هستند. در ساخت ساختمان ها از انواع ستون ها استفاده می شود. ستون ها به طور معمول برای تحمل بارهای محوری و تحمل بار های فشاری ساخته می شوند.

ستون ها ممکن است به دلیل بارهای اضافی مانند برف، باد یا سایر نیروها یا رانش های افقی خم شوند برای همین ستون ها باید برای بار محوری و خمش طراحی شوند. ستون ها معمولاً از موادی با مقاومت فشاری خوب مانند فولاد سردکار، سنگ، آجر، بتن، بلوک و پروفیل سازه ای ساخته می شوند.

انواع ستون های مورد استفاده در ساخت و ساز

ستون ها بر اساس شکل خود به دسته های زیر تقسیم می شوند.

ستون های مربع یا مستطیل

ستون های مربع یا مستطیل این ستون های RCC به طور گسترده برای ساخت سازه ها و ساختمان های سنگین استفاده می شوند. به دلیل سادگی کرکره و جلوگیری از فروریختن آن در اثر فشار در حالی که بتن هنوز در شرایط روان است، ساخت و ریخته‌گری ستون‌های مستطیلی یا مربعی آسان‌تر از ستون‌های مدور است. ستون ها نیز در مقایسه با ستون های دیگر مقرون به صرفه هستند.

ستون‌ های دایره‌ای

ستون‌ های مدور معمولاً در شمع‌بندی و بلند کردن ساختمان‌ ها برای اهداف زیبایی‌شناختی استفاده می‌شوند. مقاومت خمشی یک ستون دایره ای اغلب بیشتر از یک ستون مربع یا مستطیل همانند تیرآهن هاش سنگین  است زیرا از بیش از چهار میله فولادی طولی به عنوان تقویت کننده استفاده می کند. ستون های گرد به دلیل مقاومت خوب در برابر انحراف، عموماً به عنوان ستون های پل استفاده می شوند.

ستون های L  شکل یا نبشی ستون

این ستون‌ها برای ایجاد و ریخته‌ گری ساده هستند و به دلیل پشتیبانی که ارائه می‌کنند، اغلب گزینه ‌ای عالی برای ساخت‌ و سازهای غول‌ پیکر مانند آپارتمان ها هستند. کارگران ساختمانی از این ستون ها برای حمایت از دیوار های مرزی گوشه استفاده می کنند.

ستون های T شکل یا سپری

ستون T شکل اغلب به عنوان ستون کناری در سازه ها استفاده می شود. بر اساس شکل آنها، ستون های T شکل یک شکل از یک ستون هستند. بسته به مشخصات طراحی آنها، این ستون ها ممکن است توسط کارگران ساختمانی استفاده شود. ستون T شکل معمولی ترین نوع ستونی است که هنگام ساخت پل استفاده می شود.

ستون های V شکل

این ستون V شکل معمولاً زمانی استفاده می‌ شود که شکل اتاق هنوز ذوزنقه‌ای باشد. در مقایسه با سایر ستون‌ها، برای ساخت این ستون به مقدار کافی بتن نیاز است.

انواع سیستم ساختاری ستون ها

بر اساس سیستم ساختاری ستون ها به صورت زیر تقسیم می شوند.

• ستون های در هم تنیده : ستون های در هم تنیده معمولاً از بتن مسلح ساخته می شوند. آرماتور های طولی در داخل بتن با فاصله نزدیک توسط یک خاموت محدود می شوند. تقریباً همه ستون‌ ها در ساختمان‌ ها ستون‌ های گره‌دار هستند.
• ستون های مارپیچی: این ستون ها با یک آرماتور مارپیچی با فاصله نزدیک و ثابت  و معمولاً به صورت دایره ای تقویت می شوند. ستون های مارپیچی هدف اصلی حمایت عرضی آنها و جلوگیری از فرورفتن آنهاست. این ستون ها معمولاً از 6 میله به عنوان آرماتور طولی تشکیل شده اند.
• ستون های مرکب: این ستون ها از فولاد سازه ای یا ستون چدنی موجود در بتن ساخته شده اند که به صورت مارپیچی و طولی تقویت شده است. در سازه های خرپایی، ستون های مرکب اغلب برای جلوگیری از خوردگی فولاد استفاده می شوند. این نوع ستون علاوه بر داشتن سطح مقطع فشرده و استحکام بیشتر، عملکرد خوبی در هنگام آتش سوزی دارد.

انواع ستون بر اساس سیستم بارگذاری

• ستون RCC محوری: اگر بارهای محوری عمودی روی مرکز ثقل مقطع ستون عمل کنند، ستونی بار محوری می شود. ستون های بارگذاری شده محوری در ساخت و ساز غیرمعمول هستند، زیرا تراز کردن بارهای عمودی با مرکز ثقل بخش ستون غیرعملی است. نمونه ای از این نوع ستون ها، ستون داخلی ساختمان های چند طبقه با بارهای متقارن از دال های کف است که از همه جهات وارد می شود.
• ستون تک محوری با بارگیری خارج از مرکز: زمانی که محور بارهای عمودی به جای عبور از ستون، بر روی محور X یا Y مقطع ستون به طور غیرمستقیم عمل می کند، ستونی به صورت تک محوری بارگذاری خارج از مرکز در نظر گرفته می شود’ مرکز ثقل این تکنیک بارگذاری برای ستون‌هایی اعمال می‌شود که فقط از یک طرف به طور صلب به یک تیر متصل هستند، مانند ستون‌های لبه.
• ستون دو محوره با بارگیری غیرمستقیم: ستون‌های دارای بارگذاری برون محوری دو محوره دارای بارهای عمودی هستند که با مرکز ثقل مقطع آنها همسو نمی‌شوند و روی محورهای X یا Y آنها عمل نمی‌کنند. با اتصال تیرها به طور دائم در زوایای قائم در بالای ستون‌ها، ستون‌های دارای بار دو محوره معمولاً در ستون‌های گوشه استفاده می‌شوند.

جنس ستون ها

ستون ها معمولا از دو متریال پرمصرف بتن و فولاد ساخته شده اند که در ادامه توضیحات کاملی راجع به هر یک از آنها قرار گرفته است.

ستون بتن آرمه

ستون های بتنی با آرماتور فولادی، ستون های بتنی آرمه هستند. از این ستون ها بیشتر در صنعت ساختمان استفاده می شود. بتن تحت فشار قوی است اما در برابر تنش شکننده است. از این رو، برای تقویت این ظرفیت کششی، تقویت‌کننده فولادی سازه‌ای نصب شده است.

ستون فولادی

ستون های فولادی ستون هایی هستند که از فولاد ساختمانی کربنی ساخته شده اند. سازه‌های فولادی نسبتاً مقاوم‌ تر، انعطاف‌پذیرتر و ماندگارتر از سازه‌های بتنی هستند. ستون‌های فولادی انواع مختلفی دارند، اما ستون‌های فولادی مقطع T بیشتر در سازه‌های فولادی استفاده می‌ شوند.

نتیجه

هنگام تلاش برای تحقق طرح های سازه ای، باید چندین جنبه مانند استحکام و پایداری را در نظر گرفت که طول عمر سازه ها را تضمین می کند. ستون ها نقش مهمی در تحمل وزن ساختمان و ایجاد مسیر بارگذاری پایدار از دال تا پی سازه دارند.