حداقل و حداکثر ابعاد مقطع ستون بتنی
برای تعریف مقاطع ستون داخل نرم افزار ایتبس ابتدا باید تعدادی از بند های مهم آیین نامه در رابطه با مقاطع ستون بتنی در نظر گرفته شوند.
وقتی صحبت از سازه بتنی میشود ما باید به سراق مبحث نهم برویم و در آیین نامه آمده است که حداقل عرض ستون بتنی نباید کمتر از 25×25 در نظر گرفته شود اما به دلایل اجرای توصیه می شود که حداقل ستون را 30×30 در نظر بگیرید.
در این بند محدودیتی برای حداکثر عرض ستون قرار نگرفته است اما هر مقطع شرایط و مقررات خود را دارا می باشد و می بایست طبق سازه مورد طراحی در نظر گرفته شود.
در همین بند آیین نامه ما را ملزم به رعایت عرض مقطع ستون میکند به طوری که عرض مقطع ستون بتنی نباید از 0.3 طول آن کمتر باشد. برای مثال اگر ستونی با طول 100 سانتی متر داشته باشیم عرض آن از 30 سانتی متر نباید کمتر باشد. چک کردن این مورد در هنکام طراحی بسیار مهم می باشد بسیار دیده شده که طراحان سازه فراموش میکنند که این محدودیت رو چک کنند.
بررسی پلان معماری در خصوص تعیین ابعاد ستون
در هنگام طراحی ستون ها، ابتدا باید به پلان معماری توجه شود و طول و عرض ستون هایی که معمار برای طراحی قرار داده است چک شود. اگر احتیاج به افزایش طول و عرض در مقطع ستون بود چک شود که در معماری محدودیتی ایجاد نشود به عنوان مثال ستون وارد پارکینگ نشود که موجب حذف پارکینگ میشود.
بندی در آیین نامه برای مقاطع ستون بتنی، ویژه طراحی در برابر زلزله می باشد که ما را ملزم به استفاده از مقطعی میکند که نسبت عرض مقطع به طول آزاد عضو، نباید از 1/25 کمتر باشد.
طول آزاد
ارتفاع ستون از زیر سقف تا پایین سقف، طولی که به جایی متصل نمی باشد، طول آزاد ستون می باشد.
این بند از این نامه ناخودآگاه رعایت می شود. زیرا شما در هنگام طراحی با ابعادی بزرگتر از 1/25 طول آزاد جواب خواهید گرفت و این بند رعایت شده می باشد.
بند بعدی که باید به آن توجه کرد به این صورت می باشد که در ستون ها نسبت سطح مقطع میلگرد های طولی به کل سطح مقطع ستون نباید کمتر از یک درصد (min) و بیشتر از هشت درصد (max) در نظر گرفته شود. این محدودیت باید در محل وصله ها نیز رعایت شود.
شکست نرم
این بند به این معنی می باشد که وقتی سطح میلگرد در بتن کم باشد با وارد شدن فشار به ستون، بتن قادر به تحمل فشار بوده، اما میلگرد تا به دلیل کم بودن تعداد آنها داخل بتن شروع به جاری شدن می کنند و به تنش تسلیم و نهایی خود می رسند و بتن بر اثر تنشی که میلگرد ها از داخل به آن وارد میکنند، شروع به ترک برداشت میکند که به آن شکست نرم می گویند.
شکست ترد
اما اگر مقدار میلگرد از یک حدی بیشتر باشد میلگرد قادر به تحمل فشار زیادی می باشد و در جای خود ثابت می ماند. اما بتن تحمل آن حجم از فشار را ندارد و در یک لحظه به طول کلی می ترکد و پودر می شود که به آن شکست ترد می گویند.
هیچ کدام از این شکست ها خوب نمی باشند و می بایست یک حدی برای فولادِ مقطع در نظر گرفته شود که هر دوی آنها با یکدیگر کار کنند.
محل وصله
محل وصله مکانی می باشد که انتهای میلگرد ها به یکدیگر متصل می شوند و در یک طولی به صورت اورلب اجرا میشود. باید توجه شود که سطح مقطع میلگر های طولی بیشتر از چهار درصد نشود که در مکان وصله ها مقطع دچار شکست ترد نشود.
محاسبه مقدار درصد میلگرد ستون
برای محاسبه max از روش زیر می توان استفاده کرد:
4/(πD^2)
3.14 ضرب در قطر میلگرها به توان دو تقسیم بر چهار. عدد به دست آمده را در تعداد آرماتور ها ضرب کرده و max به دست می آید که باید از 0.04 مساحت مقطع کوچیکتر باشد.
فاصله آزاد بین میلگرد های طولی
فاصله آزاد بین میلگرد های طولی در ستون ها نباید کمتر از 40 میلیمتر، 1.5 برابر قطر بزرگترین میلگرد و 1.33 برابر قطر اسمی بزرگ ترین سنگ دانه باشد.
اگر اولین مورد رعایت شود دومین مورد به خودی خود رعایت خواهد شد.
مورد سوم برای مهندس طراح کاربردی ندارد زیرا از نوع مصالح مورد استفاده در بتن اطلاعی ندارد. اما برای پروژه های خاص حائز اهمیت می باشد و باید رعایت شود.
مهم ترین قسمت این بند از آیین نامه رعایت 40 میلیمتر فاصله بین میلگرد ها می باشد که بهتر است 50 میلیمتر در نظر گرفته شود زیرا 40 میلیمتر اجرایی نخواهد بود.
کاور بتن
در آیین نامه سال های قبل کاور بتن تیر و ستون ها عدد 4.5 سانتی متر تعریف شده بود که طبق آیین نامه جدید کاور بتن می بایست 4 سانتی متر در نظر گرفته شود. کاور بتن بعد از خاموت ها شروع می شود که باید 4 سانتی متر باشد.
کاور بتن بر اساس جدول زیر برای انواع مقاطع و نقاط مختلف در نظر گرفته می شود.
حداقل قطر میلگرد های طولی
حداقل قطر میلگرد های طولی آرماتور نمره 14 می باشد که برای ساختمان های یک طبقه میتوان استفاده کرد و پایین تر از آن جز خاموت ها حساب میشود.
در پروژه هایی که از چهار طبقه به بالا می باشند، می بایست از آرماتورهای نمره 18 به بالا استفاده شود.
شماره آرماتور ها طبق تجربه برای شما جا خواهند افتاد که برای هر ساختمان با تعداد طبقاتش از آرماتور نمره چند استفاده شود که در طبقات پایین جواب بگیرید.
توصیه میشود که در تمامی طبقات از یک شماره آرماتور استفاده کنید زیرا اینکار باعث راحتی کار مالک خواهد شد و پرتی آرماتور ها به حداقل می رسد. اما اگر یک جایی لازم شد که در یک طبقه از آرماتور با نمره بالا تر استفاده کرد با مالک مشورت کنید و بعد از آرماتور با نمره های متفاوت استفاده کنید.
خاموت ها
خاموت ها میلگرد هایی هستند که دور میلگرد های طولی قرار میگیرند و آنها را سر جای خور ثابت نگه میدارند.
برای خاموت های مقاطع ستون همیشه می بایست از میلگرد های نمره 10 استفاده شود. طبق آیین نامه برای قسمت هایی از ستون که بحرانی هستند باید از خاموت نمره 10 استفاده شود و می توان در قسمت هایی که بحرانی نیستند از خاموت نمره 8 نیز استفاده کرد.ولی به دلایل اجرایی باید از یک نمره خاموت در طول ستون استفاده کنیم.
