هنگامي كه يك ساختمان ساخته ميشود موارد زيادي وجود دارند كه استقامت ساختمان را كم ميكند. يكي از اين موارد ايجاد ستونچه در ساختمان سازي است و باعث تخريب كل ساختمان ميشود.
ستونچه چيست؟
ستونچه يا ستون كوتاه موقعي اتفاق مي افتد كه ساختمان دچار شكست برشي شود.
اين شكست بدترين حالت شكست و خرابي در ساختمان است به طوري كه اگر يك نيروي اضافه بر ساختمان وارد شود، باعث سقوط ساختمان مي شود.
بنابراين بايد كنترل نيروهاي مخرب وارد شده به ستون ها از نوع خمشي باشد و اگر از نوع برشي باشد احتمال ايجاد پديده ستون كوتاه افزايش ميابد.
ستون يكي از پايه هاي اصلي ساختمان است و بايد هنگام طراحي طوري در نظر گرفته شود كه احتمال ايجاد ستون كوتاه به حداقل ممكن برسد.
از نظر فني و مهندسي هم در طراحي زماني كه نسبت طول مؤثر ستون به كوچك ترين بعد جانبي آن كمتر از ۱۲ باشد ستون كوتاه ايجاد مي شود.
اين ستون ها توانايي مقاومت در برابر نيروهاي اضافي را ندارند و به محض وارد شدن نيروهاي اضافي مثل زلزله به صورت ناگهاني فرو مي ريزند.
ستون كوتاه در سازه فلزي
ستوچه انواع متفاوتي دارد كه هر نوع آن به دليل ايجاد ستون كوتاه بستگي دارد.
مهم ترين علت ايجاد پديده ستون كوتاه اختلاف ارتفاع بين ستون هاي فلزي طراحي شده در يك طبقه است.
اختلاف ارتفاع بين ستون هاي يك طبقه از ساختمان نيز ممكن است به دلايل مختلفي ايجاد شود كه هر كدام از دلايل باعث ايجاد يك نوع ستون كوتاه شده و به شكل زير است :
- بي دقتي ناظران ساختمان در تراز بودن ساختمان و شيب زمين
- محدود كردن ستون با مصالح روسازي مثل ديوارهاي آجري
- محدود كردن ستون با برخي مصالح سازه اي مثل وجود تير در ميان طبقه
حل كردن مشكل ستون كوتاه
در هنگام شكسته شدن ستون كوتاه با دو نوع شكست برشي و شكست ترد مواجه مي شويم.
هر دو نوع شكست ها به صورت اتفاقي رخ مي دهد. و باعث منهدم شدن كل ساختمان مي شود.
در نتيجه هنگام وارد شدن نيرو باعث برش ناگهاني ستون و ريزش آن مي شود.
بنابراين بايد هنگام طراحي به اين نكته ها توجه كنيم.
با اين حال گاهي موقعيت پروژه به طوري است كه طراح نمي تواند همه نكته هاي مورد نظر را رعايت كنيم.
در اينصورت بايد از ستون هاي مناسب براي اين نوع نيروها طوريكه انعطاف پذيري خوبي داشته باشند استفاده شود و با هر روشي كه مي توان ظرفيت برشي ستون را افزايش دهيم.
طراحي ستون كوتاه
وقتي نتوانيم با استفاده از عمليات خاك برداري و خاك ريزي سطح زمين را تراز كنيم مجبور به ايجاد ستونچه هستيم و ستون ها را با تراز هاي با اختلاف اندازه ايجاد ميكنيم.
ميتوانيم با طراحي مناسب و وارد كردن اختلاف تراز در محاسبه اين پديده را كاهش دهيم.
روش هاي كنترل ستون كوتاه
گاهي به دلايل مختلف مجبور به مقاوم سازي ستونچه هاي بتني ميشويم كه معمولا با اين سه روش زير امكار پذير است:
روشfrp
در اين روش از الياف كامپوزيت استفاده ميشود.
كه افزايش مقاومت برشي سازه مي توانيد شكل پذيري ستون را نيز بيشتر كنيد و باعث ميشود كه احتمال تخريب ستون كاهش پيدا مي كند.
استفاده از ورق هاي فولادي
در اين روش ورق هاي فولادي را به سطوح بتني مي چسبانند كه باعث افزايش مقاومت برشي و خمشي ستون مي شود.
استفاده از پوشش بتني مسلح معروف به ژاكت بتني
در اين روش لايه اي از بتن، ميلگردهاي طولي و خاموت ها در اطراف ستون قرار ميدهند و مقاومت ستون را افزايش مي دهد.
سخن آخر
همان طور كه گفتيم پديده ستون كوتاه يا ستونچه مي تواند بسيار زيان آور و مخرب است و منجر به خسارت هاي مالي و جاني ميشود.
پس بايد مهندسان قبل از طراحي و ساخت يك سازه بايد ستونچه را بشناسند و تدابيري براي كاهش خسارت بيانديشند.
