انواع ستون در ساختمان را بیشتر بشناسید

طراحی و اجرای دکوراسیون داخلی تهران

طراحی و ساخت ویلا بنا سازان هامرز

مهندس مجری ذیصلاح

نقل از اخبار ساختمان، چند نوع ستون وجود دارد که در قسمت‌های مختلف سازه‌ها استفاده می‌شود. ستون یک عضو ساختاری عمودی است که بارهای متمرکز زیادی حمل می‌کند. این بارها از یک سقف، صفحات کف، دال سقفی یا از یک تیر توسط ستون به طبقه یا پی‌ها منتقل می‌شوند.

یک سازه به‌عنوان یک سیستم کامل به قسمت‌های مختلف تقسیم می‌شود که عمدتاً شامل پایه، ستون، تیر و دال است. ستون‌ها اساساً اعضاء عمودی هستند كه کاربرد آن‌ها در جز سازه تا ابر ساختارها هست و نقش مهمی در انتقال بار از بالای سازه به پی‌ها و پایه‌های زیرزمین دارند.

ستون‌ها در اصل اعضای سازه‌ای عمودی سفت و سختی هستند که در درجه اول برای تحمل بارهای فشاری محوری از ستون‌ها و اسلب‌ها طراحی‌شده و سپس آن را از طریق پی به زمین منتقل می‌کنند. همانطورکه در بدن انسان استخوان‌ها و همچنین سیستم انتقال وزن بدن به پائین یعنی به پاها عمل می‌کند، به همان روش بارهای مختلفی که در یک سازه ایجاد می‌شوند توسط ستون به پایه‌ها و پی به خاک منتقل می‌شوند؛ بنابراین، ستون نقش مهمی در مکانیسم انتقال بار دارد و بدون آن سازه‌ای وجود ندارد.

اما هر عضو عمودی ستون نیست. ستون عضوی است که طول آن بیش از سه برابر کمترین اندازه مقطع آن است. اگر این معیار رعایت نشود، آن عضو عمودی بند خوانده می‌شود. استحکام یک ستون تا حد زیادی به مقاومت مواد مورداستفاده، هندسه، شکل و اندازه سطح مقطع، طول و موقعیت ستون و بستگی به شرایط پشتیبانی در دو سر دارد. معمولاً ستون‌ها دارای ممان خمشی در مورد یک یا هر دو سطح مقطع خود هستند. در این مقاله، انواع مختلف ستون‌های مورداستفاده در ساخت‌وساز ساختمان موردبحث قرار خواهد گرفت.

در این مقاله انواع ستون در سازه را به بحث‌ می‌گذاریم:

انواع دسته‌بندی ستون در سازه

دسته‌بندی بر اساس نوع آرماتور
دسته‌بندی بر اساس بارگذاری
دسته‌بندی بر اساس نسبت لاغری
دسته‌بندی بر اساس شکل
دسته‌بندی بر اساس مصالح ساختمانی

انواع ستون در سازه بر اساس نوع آرماتور

۱- ستون تنگ دار

این نوع از ستون به طور معمول از بتن مسلح ساخته‌ می‌شود. در ستون تنگ دار آرماتورهای طولی به وسیله آرماتور‌های تنگ جانبی محصول شده‌اند. به طور کلی برآورد‌ها نشان داده است که ۹۵ درصد تمامی ستون‌های به کار رفته در ساختمان‌ها از نوع تنگ دار هستند.

 

۲- ستون مارپیچ

ستون مارپیچ نیز از بتن مسلح ساخته شده است. در این نوع از ستوان میلگرد‌های طولی توسط آرماتورهای مارپیچ پیوسته و بسیار نزدیک به هم محصور شده‌اند. آرماتور مارپیچ از مزیت جلوگیری و به تأخیر انداختن گسیختگی بار محوری برخوردار است.

۳- ستون مرکب یا کامپوزیت

این نوع از ستون در واقع آرماتورهای اصلی و طولی به صورت مقطع فولادی یا لوله‌ای همراه با میلگردهای طولی یا بدون آن‌ها هستند. این نوع ستون مرکب از استحکام بسیار بالا و سطح مقطع نسبتاً کوچک برخوردار است و از طرف دیگر مقاومت آن در برابر حرارت یا به عبارتی آتش‌سوزی بسیار خوب است.

انواع ستون در سازه بر اساس بارگذاری

۱- ستون تحت بار محوری

هنگامی که بارهای محوری قائم بر مرکز ثقل سطح مقطع ستون اعمال شده باشند، ستون مد نظر به‌عنوان ستون تحت بار محوری خطاب خواهد شد. ستون تحت بار محوری به ندرت در سازه‌ها استفاده‌ می‌شود، زیرا که بارهای قائم منطبق در مرکز ثقل سطح مقطع ستون عملی نیست. ستون‌های داخلی موجود در ساختمان‌های چند طبقه تحت بار‌های متقارن از دال‌های کف از تمامی جهات یک نمونه از ستون تحت بار محوری است.

۲- ستون تحت بار خارج از مرکز تک‌محوری

هنگامی که بارهای قائم در مرکز ثقل سطح مقطع ستون طبق نباشد بلکه خارج از مرکز بر یکی از محورهای X یا Y سطح مقطع ستون عمل کنند، در این صورت ستون مد نظر تحت عنوان ستون تحت بار خارج از مرکز تک‌محوری خطاب خواهد شد.

۳- ستون تحت بار خارج از مرکز دو محوری

هنگامی که بارهای قائم در ستون با مرکز ثقل ستون منطبق نباشد و به عبارتی بر محورهای X و Y اعمال نشده باشد، ستون مد نظر از نوع تحت بار خارج از مرکز دو محوری است.

 

انواع ستون در سازه بر اساس نسبت لاغری

ستون‌ها را‌ می‌توان بر اساس نسبت لاغری، یعنی نسبت طول مؤثر به حداقل بعد جانبی، در یکی از انواع زیر قرارداد:

۱- ستون کوتاه

در صورتی که نسبت طول مؤثر ستون به حداقل بعد جانبی کمتر از ۱۲ باشد، ستون از نوع کوتاه خواهد بود. این نوع از ستون دارای مقاومت پایین در برابر خردشدگی است و دچار گسیختگی فشار مطلق می‌شود.

۲- ستون بلند

در صورتی که نسبت طول مؤثر ستون به حداقل بعد جانبی بیشتر از ۱۲ باشد، در این صورت ستون از نوع بلند است. ستون نوع بلند در برابر خمش یا کمانش مقاومت پایینی دارد و دچار گسیختگی‌ می‌شود.

انواع ستون در سازه بر اساس شکل

۱- ستون مربعی یا مستطیلی

این نوع از ستون‌ها به طور معمول در ساخت سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. ساخت و قالب‌گیری ستون‌های مربعی یا مستطیلی در مقایسه با ستون‌های دایره‌ای به‌مراتب آسان‌تر است که دلیل آن هم سادگی کار با قالب بتن در ستون‌های مربعی و مستطیلی و جلوگیری این ستون‌ها از ریزش بتن در هنگام بتن‌ریزی و شل بودن بتن است.

۲- ستون دایره‌ای

ستون‌های دایره‌ای در واقع طراحی‌های بسیار خاصی دارند. ستون دایره ایدر شمع کوبی و نمای ساختمان‌ها به کار برده‌ می‌شوند.

۳- ستون نوع L

این نوع از ستون‌ها به طور معمول در گوشه‌های دیوار مرزی مورد استفاده قرار‌ می‌گیرد و شباهت بسیار زیادی به ستون‌های مربع یا مستطیل شکل دارند.

۴- ستون نوع T

این نوع ستون‌ها در واقع بر اساس پیش‌نیازهای طراحی یک سازه مورد استفاده قرار‌ می‌گیرند. ستون‌های به شکل T به طور گسترده در ساخت پل‌ها به کار برده‌ می‌شوند.

 

۵- ستون نوع Y

به طور کلی این نوع از ستون‌ها به مانند ستون‌های نوع T به طور گسترده در ساخت پل استفاده می‌شود که در آن نیاز به کنترل بار مرده و ساکن سازه و نیز بار زنده و رونده حرکت خودروها وجود دارد.

۶- ستون نوع V

این نوع از ستون‌ها در صورتی که فضای مد نظر به صورت ذوزنقه‌ای باشد به کار گرفته می‌شود. برای ساخت این نوع ستون‌ها در مقایسه با سایر ستون‌ها به مقدار بیشتری از بتن نیاز است.

۷- ستون شش‌ضلعی

این نوع از ستون‌ها به طور کلی سفارشی و تغییر شکل یافته هستند که به طور عمده با توجه به زیبایی خاصی که دارد در نما‌ها مورد استفاده قرار‌ می‌گیرد.

۸- ستون نوع قوسی

این نوع از ستون‌ها به طور معمول هنگامی استفاده می‌شوند که فضای مد نظر قوسی شکل باشد. این نوع از ستون قوسی در سازه‌ها و مکان‌هایی به کار گرفته‌ می‌شود که هیچ‌گونه شانسی برای استفاده از ستون‌های مربع یا مستطیلی و دایره‌ای شکل وجود ندارد. به طور کلی این نوع از رستوران‌ها به ندرت مورد استفاده قرار‌ می‌گیرند زیرا که فرایند قالب‌گیری آن‌ها بسیار دشوار است.