‌ستون

ستون عضوی است که معمولاً بصورت عمودی در ساختمان نصب می‌شود و نیروی محوری را تحمل می‌کند. نیروهای محوری بصورت نیروی فشاری ناشی از بار مرده و بار زنده وارده بر سطح کف طبقات است که بطور مستقیم و یا از طریق تیر به ستون منتقل می‌شود. علاوه بر نیروی فشاری، در قاب‌های خمشی، ستون‌ها تحت تاثیر لنگر ناشی از بارهای قائم و جانبی به علت اتصال صلب تیر به ستون نیز قرار دارند. سهم هر ستون از بار طبقه، مساحتی محصور در نصف فاصله‌ی ستون مورد نظر و ستون های پیرامونی آن است که به آن سطح بارگیر گفته می‌شود.

‌کمانش اعضای تحت فشار

کمانش یعنی ناپایداری و از بین رفتن عضو، تحت تغییرشکل‌های جانبی زیاد که به علت نیروها یا تنش‌های فشاری رخ می‌دهد. در اعضای تحت فشار، علاوه بر انهدام یا تسلیم مصالح تحت تنش‌های فشاری، کمانش یا از بین رفتن پایداری ارتجاعی عضو می‌تواند تحت تنش‌های به مراتب کوچکتر از مقاومت نهایی مصالح، باعث خرابی گردد. این موضوع را می‌توان با اعمال نیروی فشاری به یک خط‌کش تجربه نمود.‌ در عضو ساخته شده از نیمرخ فو‌لادی (مثال یک ستون فو‌لادی) کمانش به دو صورت ممکن است رخ دهد.

• کمانش کلی عضو
• کمانش موضعی‌ اجزای بال یا جان نیمرخ به علت تنش‌های فشاری

نیروی کمانشی ستون نسبت مستقیم با مقطع ستون و نسبت عکس با ارتفاع آن در حد فاصل طبقات دارد. یعنی هر چه ابعاد مقطع ستون بزرگتر باشد، نیروی کمانش آن بزرگتر و هر چه ارتفاع آن بلندتر باشد، نیروی کمانش آن کوچکتر است.

با افزایش نسبت لاغری، ستون لاغرتر شده و ظرفیت باربری فشاری آن کاهش می‌یابد. یک نیمرخ فو‌لادی ترکیبی از ورق‌های فو‌لادی نازک است (ورق‌های بال و جان). این اجزای نازک اگر به عللی تحت تنش‌های فشاری قرار گیرند کمانه می‌کنند و در نتیجه قسمتی از نیمرخ، خاصیت باربری خود را از دست می‌دهد. به این پدیده کمانش موضعی می‌گویند.

ستون مشبک

یک ستون مشبک یک نوع عضو فشاری است که از دو عضو مساوی و موازی هم که از هم فاصله دارند تشکیل شده است و این دو عضو به یکدیگر فقط در چند نقطه متصل هستند. این عضوها اغلب در اعضای فشاری سبک و ستون‌های سازه‌های فلزی سبک استفاده می‌‌شوند. مقاطع دوبل ناودانی اغلب به عنوان مقاطع ستون‌های بست دار استفاده می‌‌شوند که به وسیله بست‌ها فقط در چند نقطه به هم متصل می‌شوند بست‌ها معمولاً برای تحمل ممان خمشی و نیروی برشی برابر ۵/۲ درصد مجموع نیروی محوری برای کل عضو فشاری در هر نقطه از طول آن عضو طراحی می‌شوند. و این نیروها بین دو بست موازی هم تقسیم می‌شود و بست‌ها به طور یکنواخت در طول عضو فشاری قرار می‌گیرند. به واسطه نیروهای جانبی (باد یا زلزله) ستون‌های مشبک بایستی نیروهای جانبی به علاوه نیروی فشاری محوری اولیه را تحمل کنند و به همین دلیل این اعضاء مثل تیرستون رفتار می‌کنند.

ساخت ستون دوبل با قیدهای موازی یا مورب (ستون مشبک)‌

متداولترین نوع ستون در ایران ستون‌های مرکبی است که دو تیرآهن در کنار هم قرار گرفته و قیدهای افقی یا چپ و راست، این نیمرخ‌ها را به هم متصل می‌کند. البته بست‌های چپ و راست که شکل‌های مثلثی را به وجود می‌آورند، دارای مقاومت بهتری نسبت به بست‌های موازی هستند. در مورد این گونه ستون‌ها، به ویژه ستون با بست موازی نکات زیر را رعایت کرد.

• ‌طول وصله، حداقل به فاصله مرکز تا مرکز دو نیم رخ باشد.
• ضخامت تسمه از ۴۰/۱ طول آن کمتر نباشد.
• در اطراف کلیه تسمه‌ها و در سطح تماس با بال نیم رخ‌ها عمل جوش کاری انجام گیرد. ( مجموع طول خط جوش در هر طرف صفحه نباید از طول صفحه کم‌تر شود).
• فاصله قیدها و ابعاد ان بر اساس محاسبات فنی تعیین می‌شود.
• در قسمت انتهایی ستون‌، باید حتماً از ورقی با طول حداقل برابر با عرض ستون استفاده کرد تا علاوه بر تقویت پایه، محل مناسبی برای اتصال بادبندهای فلزی به ستون به وجود آید.
• در محل اتصال تیر به ستون لازم است قبلاً ورق تقویتی به ابعاد کافی روی بال‌های ستون جوش شده باشد.

انواع ستون مشبک

ساخت ستون دوبل ممکن است بر حسب نیاز از اتصال انواع پروفیل‌های مختلف ساخته می‌شوند؛ که رایج ترین انها شامل اتصال دو پروفیل به یکدیگر به طریقه دوبله کردن اتصال دو پروفیل با یک ورق سرتاسری روی بال‌ها، اتصال دو پروفیل با قیدهای موازی و یا مورب (‌ستون مشبک) است.