طراحی ابعاد و ضخامت کف ستون های فولادی (صفحه ستون ها)

فرمول طراحی ابعاد کف ستون های فولادی به روش حدی (LRFD) در ویرایش جدید (92) تغییر خاصی نسبت به روش حدی در ویرایش قدیم (87) نداشته. صرفا ضریب کاهش مقاومت از 0.6 به 0.65 افزایش پیدا کرده. (بر این اساس که در آیین نامه آبا، ضریب جزئی ایمنی بتن 0.6 و در مبحث نهم 0.65 هست.)

نکته ای که برای طراحی به روش حدی باید توجه کرد شکل (پ) صفحه 175 هست که مفهومش این هست که در محاسبات، نباید کمترین فاصله بین لبه کف ستون تا لبه پی، بیشتر از دو برابر ارتفاع پی در نظر گرفته بشه.

در مورد طراحی ضخامت کف ستونهای فولادی مطلبی به صراحت در مبحث دهم ذکر نشده اما در کتابهای مرجع مثل کتاب دکتر ایرانی و کتاب دکتر اکبر در این مورد به طور مفصل بحث شده. فقط باید توجه داشت که در صفحه 159 کتاب فولاد دکتر ایرانی (کتابی که شامل 20 فصل هست) برای محاسبه ضخامت کف ستون به روش حدی به جای ابعاد کف ستون از ابعاد پروفیل به اشتباه استفاده شده، در قسمت درسنامه کتاب هم گفته شده B و N ابعاد ورق کف ستون هستن اما در فرمول به اشتباه عدد گذاری شده.

در صفحه 157 کتاب دکتر ایرانی 3 فرمول برای تعیین ضخامت ابعاد کف ستون مطرح شده که عموما در مسائل واقعی (با توجه به مقدار زیاد P_u) فقط دو فرمول اول (شامل پارامترهای m و n) کنترل کننده هستن و فرمول سوم عملا تاثیری در تعیین ضخامت صفحه ستون نداره.

سلام- اگر میشه سوالات سالهای قبل مربوط به صفحه ستون رو به روش حدی حل کنید- من در رسیدن به جواب مشکل پیدا کردم-ممنوووووووون

(۲ اردیبهشت ۱۳۹۳ ۰۷:۱۲ صبح)3916571134 نوشته است:  سلام- اگر میشه سوالات سالهای قبل مربوط به صفحه ستون رو به روش حدی حل کنید- من در رسیدن به جواب مشکل پیدا کردم-ممنوووووووون

لطفا شما حل خودتون رو قرار بدید تا مشخص بشه کجا مشکل دارید و بشه کمک کرد.

با سلام
در قاب های خمشی که همزمان نیروی محوری ( p )  و لنگر پای  (M)   ستون داریم ، در طراحی بیس پلیت
1- که باید هم نیروی محوری و لنگر پای ستون را انتقال دهد
2- اگر خروج از مرکزیت ستون را هم در نظر بگیریم  که نیروی محوری را برای تحلیل به مرکز بیس پلیت منتقل کنیم و یک لنگر (m) ایجاد شده در اثر خروج مرکزیت هم داریم
حال سوال بنده این است که لنگر پای ستون فقط به مرکز بیس پلیت منتقل می شود و با لنگر ناشی از خروج مرکزیت ستون در طراحی به صورت جمع و تفاضل جبری عمل می کنند
تشکر اگر راهنمایی فرمایید

(۲۴ اردیبهشت ۱۳۹۴ ۱۱:۲۰ صبح)enarhashemi نوشته است:  با سلام
در قاب های خمشی که همزمان نیروی محوری ( p )  و لنگر پای  (M)   ستون داریم ، در طراحی بیس پلیت
1- که باید هم نیروی محوری و لنگر پای ستون را انتقال دهد
2- اگر خروج از مرکزیت ستون را هم در نظر بگیریم  که نیروی محوری را برای تحلیل به مرکز بیس پلیت منتقل کنیم و یک لنگر (m) ایجاد شده در اثر خروج مرکزیت هم داریم
حال سوال بنده این است که لنگر پای ستون فقط به مرکز بیس پلیت منتقل می شود و با لنگر ناشی از خروج مرکزیت ستون در طراحی به صورت جمع و تفاضل جبری عمل می کنند
تشکر اگر راهنمایی فرمایید

بله، خروج از مرکزیت ستون هم باعث ایجاد لنگر ثانویه ای میشه که با لنگر موجود در پای ستون، جمع جبری خواهد شد.

در طراحی بیس پلیت های کناری یا لبه بعلت خروج از مرکزیت ، با رمحوری بصورت یک بار محوری و لنگر (m) با مرکز بیس پلیت منتقل میشود
حال سوال من این است که زمانی که در محل خروج از مرکزیت علاوه بر نیروی محوری ، لنگر (M) پای ستون هم وجود داشته باشد. لنگر پای ستون چگونه به مرکز بیس پلیت منتقل میشود (منظورم اینست که مثل بار محوری با نیروی یا روش دیگری باید جایگزین شود یا خیر   ............فکری که ذهن منو درگیر کرده این است که لنگر پای ستون نسبت به محور 1 (شکل1) اعمال می شود و تاثیر گذار است و برای اینکه نسبت به محور 2(شکل 3)که از مرکز بیس پلیت می گذرد برای طراحی مد نظر قرار گیرد چگونه باید عمل کرد .
   

(۲۵ اردیبهشت ۱۳۹۴ ۱۱:۱۲ صبح)enarhashemi نوشته است:  در طراحی بیس پلیت های کناری یا لبه بعلت خروج از مرکزیت ، با رمحوری بصورت یک بار محوری و لنگر (m) با مرکز بیس پلیت منتقل میشود
حال سوال من این است که زمانی که در محل خروج از مرکزیت علاوه بر نیروی محوری ، لنگر (M) پای ستون هم وجود داشته باشد. لنگر پای ستون چگونه به مرکز بیس پلیت منتقل میشود (منظورم اینست که مثل بار محوری با نیروی یا روش دیگری باید جایگزین شود یا خیر   ............فکری که ذهن منو درگیر کرده این است که لنگر پای ستون نسبت به محور 1 (شکل1) اعمال می شود و تاثیر گذار است و برای اینکه نسبت به محور 2(شکل 3)که از مرکز بیس پلیت می گذرد برای طراحی مد نظر قرار گیرد چگونه باید عمل کرد .

خروج از مرکزیت فقط روی بار محوری موثر هست و نه لنگر موجود در پای ستون. در این حالت باید خروج از مرکزیت در جهت مورد نظر را در نیروی محوری ضرب کرد تا لنگر ثانویه محاسبه بشه. این لنگر ثانویه با لنگر موجود در همون جهت، جمع جبری میشه. اگه در جهت دیگه، خروج از مرکزیتی نیست پس همون لنگر موجود را در نظر می گیریم. برای طراحی صفحه ستون، تلاش های زیر باید در نظر گرفته بشه:

1- نیروی محوری (توزیع نیروی کششی توسط بولت ها و توزیع نیروی فشاری توسط پلیت)
2- نیروی برشی (توزیع توسط بولت ها)
3- لنگر خمشی در جهت x و y (توزیع به صورت ترکیبی توسط پلیت، استیفنرها و بولت ها)

اگه ستون در هر دو جهت در قاب ساده قرار داشته باشه عموما فقط نیروی محوری موجود هست و لنگر و برش قابل توجهی در پای ستون نداریم. در این حالت با توجه به وزن سازه، صرفا نیروی فشاری داریم که توسط کف ستون تحمل و به صورت اتکایی روی سطح بتن توزیع میشه. اگه ضخامت محاسباتی پلیت، مقدار زیادی دربیاد میشه از سخت کننده ها (استیفنرها) به شکل ذوزنقه یا مثلثی (لچکی) استفاده کرد. در حالتی که فقط نیروی فشاری داریم در هر صورت باید حداقل از چهار عدد بولت (میل مهار) غیر محاسباتی (عموما قطر 20) استفاده کنیم. در ضمن در صورت وجود آپلیفت زیاد، بولتها باید برای نیروی کششی کنترل بشن.