ستون فلزی حیاتی‌ترین عضو یک سازه است که استفاده از آن قدمتی به اندازه تاریخچه ساختمان‌سازی بشر دارد. حیاتی بودن این عضو باعث شده که ایمنی و استحکام آن اهمیت زیادی داشته باشد. میزان اهمیت این عضو تا حدی است که در فرهنگ‌عامه هم برای آن ضرب‌المثل وجود دارد و حتی ممکن است هنگام خواندن روزنامه، با سؤالی در مورد ستون فلز ساختمان در جدول آن مواجه شوید.
این مقاله به شما کمک می‌کند تا با انواع ستون فلز ساختمان و نحوه نصب آن‌ها آشنا شوید و تصمیم بگیرید که کدام نوع ستون برای پروژه شما مناسب‌تر است.
ستون فلزی چیست و چه کاربردی دارد؟
یکی از مهمترین بخش‌های هر سازه‌ای، ستون آن است. فارغ از نوع سازه، تمامی ستون‌ها به نوعی فلزی هستند، چون که بدون وجود یک المان فلزی، ستون مقاومت کششی پایینی داشته و امکان فروریختن آن وجود دارد. به همین دلیل، برای ساخت ستون‌ها از مقاطع فولادی مختلف مثل میلگرد، تیرآهن، قوطی و لوله استفاده می‌شود و قیمت آن‌ها مثل قیمت لوله، در محاسبات هزینه نهایی پروژه تأثیرگذار خواهد بود.
البته معمولاً از این مقاطع به تنهایی برای ساخت ستون استفاده نمی‌شود و ممکن است آن‌ها را در کنار مقاطع فولادی دیگر مثل ورق سیاه و تسمه به کار ببرند یا با بتن ترکیب کنند.
وظایف اصلی ستون فلزی به شرح زیر است:
- تحمل بارهای وارده از سقف و کف
- انتقال بار از یک تیر به تیر دیگر
- انتقال بار به سقف یا کف
ستون فلز ساختمان چه انواعی دارد؟
به همان نسبت که از مقاطع فلزی مختلف در ساخت ستون استفاده می‌شود، به همان نسبت نیز انواع ستون‌ها متفاوت است. معمولاً ستون‌ها را بر اساس پارامترهای زیر دسته‌بندی می‌کنند که در ادامه با این دسته‌بندی‌ها بیشتر آشنا می‌شوید:
انواع ستون بر اساس سطح مقطع
در این دسته‌بندی، انواع ستون فلز ساختمان بر اساس شکل هندسی انتهای آن‌ها، تفکیک می‌شوند؛ که انواع سطح مقطع ستون و کاربرد هر کدام را در ادامه می‌بینید:
- ستون دایرهای: از این نوع ستون در ساخت نمای ساختمان، پل‌سازی و شمع کوبی استفاده می‌شود. علت آن هم این است که این نوع ستون به زیبایی سازه می‌افزاید و دست مهندس معمار را برای پیاده‌سازی طرح‌های دلخواه و خاص، باز می‌گذارد. برای ساخت ستون دایرهای از قوطی پروفیل و لوله استفاده می‌شود.
- ستون چهارگوش یا مربعی: متداول‌ترین نوع ستون فلز ساختمان از نظر شکل، ستون چهارگوش است که می‌توانید آن را به وفور در سازه‌های مختلف از منازل مسکونی گرفته تا سوله و انبار، پیدا کنید. با این وجود، ساخت ستون چهارگوش چالش‌های بیشتری در مقایسه با ستون مدور دارد. در ساخت این نوع ستون نیز از قوطی پروفیل استفاده می‌شود.
- ستون L شکل: این نوع ستون نسبت به انواعی که در بالا خواندید، کاربرد کمتری دارد و از آن بیشتر در کنج‌ها استفاده می‌شود. ستون ال شکل را با استفاده از نبشی، میلگرد و پروفیل‌های سایز کوچک می‌سازند.
- ستون V شکل: یکی از خاص‌ترین انواع ستون فلز ساختمان، ستون V شکل است که از آن بیشتر در فضاهای ذوزنقه‌ای استفاده می‌شود. برای ساخت ستون وی شکل از تیرآهن، نبشی و ناودانی استفاده می‌شود.
- ستون T شکل: نحوه طراحی و اجرای این نوع ستون، شبیه به نوع چهارگوش است. این نوع ستون نیز با استفاده از تیرآهن، نبشی و میلگرد استفاده می‌شود.
- ستون ششضلعی: ساخت اضلاع این نوع ستون، با استفاده از نبشی صورت می‌گیرد. ستون ششضلعی در سازه‌های خاص به کار می‌رود.
انواع ستون فلز ساختمان بر اساس بارگذاری و نصب
در این مدل، انواع ستون فلز ساختمان را بر اساس محورهایی که بار بر آن‌ها وارد می‌شود دسته‌بندی می‌کنند. در ادامه انواع ستون در این دسته‌بندی را می‌بینید:
- ستون محوری: در این نوع ستون، بارهای عمودی سازه بر مرکز ثقل ستون وارد می‌شود. از آنجایی که از نظر ملاحظات ایمنی کاربرد این ستون چندان توصیه نمی‌شود، آن را در مکان‌هایی به کار می‌برند که بار زیادی بر آن وارد نمی‌شود.
- ستون تک‌محوری و 2 محوری: همان‌طور که از نام این نوع ستون قابل حدس است، در ستون تک و 2 محوره، بارهای عمودی سازه بر یک یا هر 2 محور X و Y وارد می‌شود.
انواع ستون بر اساس اندازه و سایز
در این روش دسته‌بندی، ستون فلز ساختمان را بر اساس طول مؤثر آن‌ها در گروه‌های مختلف قرار می‌دهند. به همین دلیل در این دسته‌بندی ستون فلزی به 2 نوع کوتاه و بلند تقسیم می‌شود. در ستون کوتاه، نسبت طول مؤثر ستون به حداقل ضخامت جانبی آن کمتر از 12 است و اگر این میزان از 12 بیشتر باشد، به آن ستون بلند می‌گویند.
انواع ستون فلز ساختمان بر اساس نوع تقویت‌کننده
در این دسته‌بندی، مقاطع یا مصالحی که برای تقویت ستون فلز ساختمان از آن‌ها استفاده شده، اهمیت دارد. انواع ستون بر اساس نوع تقویت‌کننده به شرح زیر است:
- ستون گره‌خورده: در ساخت این نوع ستون از بتن مسلح به همراه آرماتورهای عرضی و طولی بافته‌شده استفاده می‌شود. 95 درصد ستونهای موجود در سازه‌های فعلی، از نوع ستونهای گره‌خورده هستند.
- ستون مارپیچی: ساخت این نوع ستون نیز شباهت زیادی با ستون گره‌خورده دارد، با این تفاوت که نحوه بافت میلگردها در این نوع منظم بوده و حالت مارپیچی دارد. در ستون مارپیچی از مهار جانبی استفاده می‌شود.
- ستون مرکب: در ساخت ستون فلز ساختمان از نوع مرکب، از لوله، میلگرد و بتن استفاده می‌شود که لوله فولادی نقش عضو طولی را دارد.
انواع ستون بر اساس مصالح سازنده
بدیهی است که در این دسته‌بندی، به جنس ستون توجه می‌شود. ستون‌ها می‌توانند از فولاد، بتن، چوب، آجر، بلوک سیمانی، سنگ و ترکیبی از آن‌ها ساخته شوند.
ستون فلز ساختمان چگونه ساخته می‌شود؟
منظور از نحوه ساخت ستون فلز ساختمان، در اصل نحوه اتصال مقاطع فولادی به یکدیگر برای ساخت آن است. انواع این روش‌های اتصال را در ادامه می‌بینید:
- اتصال به روش دوبله کردن: در این روش 2 تیرآهن را به صورت سر به سر یا لب به لب روی یکدیگر قرار می‌دهند و سپس ابتدا، انتها و وسط هر دو تیرآهن را به یکدیگر جوش می‌دهند. پس از آن، فرایند جوشکاری دور تا دور محل اتصال هر 2 تیرآهن، ادامه می‌یابد.
- اتصال 2 پروفیل با استفاده از ورق سیاه: در این روش، تمامی طول محل اتصال جوشکاری نمی‌شود و در برخی نقاط برای تقویت بیشتر اتصال، از ورق سیاه استفاده می‌کند.
- اتصال 2 پروفیل با بست موازی: این روش اتصال، متداول‌ترین روش برای اتصال پروفیل‌های فولادی به یکدیگر به منظور ساخت ستون فلز ساختمان است. در این روش، 2 قوطی یا تیرآهن را با فاصله از یکدیگر قرار می‌دهند و به وسیله تسمه و جوشکاری، آن‌ها را به یکدیگر متصل می‌کنند.
به کار بردن هر مقطع فولادی برای ساخت ستون فلز ساختمان، الزامات خاص خود را دارد. به جز تیرآهن که با هدف تحمل بار سازه ساخته می‌شود، قوطی و لوله‌هایی که به این منظور به کار می‌روند باید از نوع صنعتی باشند؛ یعنی حداقل ضخامت تائید شده برای آن‌ها، 6 میلی‌متر است. برای خرید هر کدام از این مقاطع، می‌توانید به صفحه قیمت آهن مراجعه کرده و ثبت سفارش انجام دهید یا با کارشناسان فروش آهنگر تماس بگیرید