بهساز سیویل - آموزش عمران به زبان ساده - اجرای ستون باکس با ورق پیوستگی

همانطور که در دو مقاله قبلی گفته شد،رفته رفته استفاده از مقاطع دوبل IPE در ستون‌ها در حال کاهش و جایگزین شدن آن با مقاطع HSS و BOX رو به افزایش می‌باشد.

با مطالعه دو نوشته قبلی به که به بررسی مقاطع دوبل و ستون های جعبه ای پرداختیم درک مناسبی از علت استفاده و جایگزین شدن شدن قاطع BOX را دریافت می‌کنید.

پیشنهاد می‌شود جهت درک عمیق‌تر موضوع ابتدا دو مقاله قبلی را مطالعه بفرمایید.

مقاله اول

مقاله دوم

با این حال ابتدا نحوه صحیح ساخت ورق باکس و ضوابط آنرا در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان بررسی می‌کنیم.

اجرای صحیح مقاطع BOX

همانطور که در مقاله قبلی توضیح دادیم برای ساخت ستون های باکس از چهار ورق که می‌تواند دارای پشت‌بند نیز باشد استفاده کرده و با جوش دادن آنها به یکدیگر مقطع باکس را تشکیل می‌دهیم.

برای ساخت مقاطع باکس و اتصال چهار ورق به یکدیگر باید از جوش شیاری(نفوذی) با نوذ کامل در نواحی بحرانی و جوش شیاری(نفوذی) با نفوذ ناقص در خارج از نواحی بحرانی استفاده کنیم و جوش دادن ورق‌ها با جوش گوشه مطابق مبحث دهم مجاز نبوده و مورد قبول نیست.

همانطور که مشاهده می‌کنید جوش‌ها از نوع جوش نفوذی می‌باشد.

همچنین باید لبه ورق‌ها پخ زنی شده و زاویه‌ای ۴۵ درجه درلبه ورق را داشته باشیم به نحوی که در مقاطع ساخته شده با قطر ورق تا ۲۵ میلی‌متر باید لبه دو ورق از چهار ورق پخ زده شده و لبه دو ورق دیگر می‌تواند ساده یا همان ۹۰ باقی بماند.

در مقاطع BOXساخته شده با ورق‌های دارای قطر بیش از ۲۵ میلی‌متر لبه هرچهار ورق باید پخ زنی شده و زاویه این پخ ها حداقل ۴۵ درجه می‌‎باشد.

ساخت ستونBOX همراه با ورق پیوستگی

یکی از چالش های ایجاد شده حین ساخت این نوع ستون‌ها نحوه نصب ورق پیوستگی در داخل ستون می‌باشد که برای این مشکل دو روش وجود دارد که به آنها می‌پردازیم.

ابتدا فلسفه و علت استفاده از ورق پیوستگی را بررسی می‌کنیم.

ورق پیوستگی:ورق پیوستگی ورقی است که پیوستگی بال تیر را در داخل جان ستون تامین می‌کند.

به تصویر زیر دقت کنید:

اجرای ورق پیوستگی در مقطع H شکل

همانطور که در ستون H شکل بالا مشاهده می‌کنید برای امتداد یافتن بال تیر متصل شده به ستون، ورق پیوستگی را در جان ستون نصب می‌کنیم.

علت استفاده از ورق پیوستگی(در اتصال گیردار)

همانطور که می‌دانید هنگام ایجاد لنگر خمشی در یک تیر، بال های آن به فشار و کشش می‌افتد.(تصویر زیر)

هنگامی که بال های تیر به کشش و فشار می‌‎افتد این نیرو‌ها به بال های ستون منتقل می‌شود.حال به دلیل سختی بالاتر قسمتی از بال ستون که به جان متصل می‌باشد و نرمی قسمتی که به جان متصل نیست،توزیع تنش غیر یکنواخت بوده و تغییر شکلی غیر یکنواخت در ستون پدیدار می‌شود.

بدون ورق پیوستگی

همانطور که مشاهده می‌کنید توزیع تنش‌ غیر یکنواخت بوده و در لبه های بال کشیدگی و ایجاد می‌شود.

با نصب ورق پیوستگی در جان ستون و در امتداد بال تیر این توزیع تنش یکنواخت شده و از دفورمه شدن بال ستون جلوگیری می‌نمیاد.

اکنون که علت استفاده از ورق پیوستگی را متوجه شدید به روش های ساخت ستون باکس همراه با ورق پیوستگی می‌پردازیم.

روش های ساخت BOX همراه با ورق پیوستگی

روش ورق کوتاه و جوش وجه چهارم
روش دستگاه الکترواسلگ

در روش اول که روشی قدیمی می‎‌باشد ابتدا سه وجه از باکس با جوش نفوذی کامل و ناقص به یکدیگر متصل می‌شود سپس ورق پیوستگی را در ستون قرار داده و به سه وجه ستون به طور کامل جوش می‌شود.(در این مرحله ستون به شکل U می‌باشد.)

قرارگیری سه وجه ستون و جوش ورق های پیوستگی به سه وجه.

اکنون اگر بخواهیم وجه چهارم را قرار دهیم نمی‌توان ورق های پیوستگی را به وجه چهارم ستون جوش داد.

برای رفع این مشکل از ورق های کوتاهی استفاده کرده و با جوش دادن آنها به ورق پیوستگی وجه چهارم نیز به ورق های پیوستگی متصل می‌شود.به این صورت که پس از جوش دادن ورق های پیوستگی ورق کوچکی از وجه چهارم از پیش برش خورده و روی ورق های پیوستگی قرار داده می‌شود سپس جوشکار به راحتی می‌تواند ورق چهارم را به ورق پیوستگی جوش بدهد.

قرار دادن ورق کوتاه روی ورق پیوستگی و جوش دادن آنها به یکدیگر

سپس ادامه ورق کوتاه که همان وجه چهام ستون می‌باشد را نصب و جوش داده.

امتداد دادن ورق های کوتاه برای تشکیل وجه چهارم

روش دوم که روشی به‌‎روزتر و جدید‌تر است روش دستگاه دستگاه الکترواسلگ می‌باشد.

دستگاه الکترواسلگ

یکی از کاربرد های این دستگاه توانایی پرکردن و جوش دادن سوراخی از پایین به بالا می‌باشد.

در این روش با جوش دادن سه وجه از ستون به ورق های پیوستگی و ایجاد سوراخی بر روی وجوه ستون،وجه چهارم را با استفاده از این دستگاه و پرکردن سوراخ ها با الکترواسلگ به ورق پیوستگی جوش می‌دهیم.