ستون سازه ای است عمودی که بر روی فنداسیون قرار دارد، دو وظیفه ی اصلی آن حمل بار ساختارهای فوقانی و همچنین انتقال بار از تیر های مجاور به ساختارهای زیرین و در نهایت به فنداسیون سازه می باشد.یکی از مهمترین مواردی که برای نصب اسکلت سازه باید در نظر گرفته شود، شاقول بودن ستون ها است. این کار باید توسط مهندس سازه صورت بگیرد. سازه در عین حال باید دارای مقدار مشخصی ناشاقولی باشد. در این بین باید بدانیم که ناشاقول بودن ستون چیست و به چه علت باید آن را به اجرا درآورد. با وجود اهمیت این موضوع، بسیاری از مهندسان ساختمان آن را رعایت نمی کنند. در این صورت مشکلات زیادی به وجود می آید.

در واقع می توان گفت که شاقول بودن ستون امری ضروری است. با وجود این گفته می شود که ناشاقول بودن سازه باید به صورت استاندارد باشد. در صورتی که میزان شاقول بودن ستون بسیار کم باشد، قطعاً مشکلاتی ایجاد خواهد شد. برای روشن شدن این موضوع باید بدانیم که تا چه اندازه امکان ناشاقول بودن ستون ها وجود دارد. همچنین باید نحوه محاسبه آن را دانست. برای برطرف کردن ناشاقولی غیر مجاز باید از وسایلی استفاده کرد و میزان آن را به اندازه مناسب رساند. 

راه کنترل ناشاقول بودن ستون چیست؟

چندین روش برای تنظیم شاقول بودن سازه وجود دارد. بر حسب تجربه و شرایط باید از روش مناسب برای آن استفاده شود. در یک روش باید اندازه گوشه های ستون را پیدا کرده و بعد از آن با استفاده نرم افزاری ارتفاع ستون، کنترل شود. در این بین بهتر است که اعداد درون جدولی ثبت شوند. این روش برای ستون هایی از جنس بتن است.

 برای بتن های فلزی از سه روش برای کنترل ناشاقولی ستون استفاده می شود. روش اندازه گیری ستون های فولادی کاملاً مشابه با ستون های بتنی است. در صورت آشنایی با اینکه عواقب ناشاقول بودن ستون چیست، قطعاً با دقت بیشتری کنترل شاقول بودن انجام خواهد شد.

در ستون های فلزی هم باید مختصات کامل نقاط به دست آمده و بعد از آن محاسبات آن صورت می گیرد. در نهایت باید میزان حرکت، شاقولی و موارد دیگر را اندازه گیری کرد. این کار به منزله مقاوم سازی ستون محسوب می شود؛ بنابراین باید در اجرای آن دقت لازم را داشت.

شاقول کردن ستون ها

شاقول کردن ستون ها حائز اهمیت بسیار است زیرا ستون‌ ها المان های فشاری هستند که وظیفه آن‌ها انتقال بار ساختمان به زمین است، در صورت ناشاقول بودن وظیفه خود را به درستی انجام نداده و بارهای وارده را به طور مناسبی منتقل نمی‌کنند.

هنگام بتن ریزی به علت نیروهای جانبی وارده ناشی از وزن بالای بتن، ممکن است قالب ها ناشاقول شوند.قبل از اجرای بتن ریزی ستون های بتنی باید قالب های آن به طور دقیق شاقول شده و در صورت ناشاقول بودن اصلاح شوند و نباید اجازه بتن ریزی را صادر کرد.

بعد از بتن ریزی نیز باید شاقول کردن ستون ها انجام شود زیرا ممکن است در زمان بتن ریزی قالب ها جابجا شده و در صورت بی توجهی به این مورد، مشکلات متعددی در آینده ایجاد کند.هرچه ابعاد ستون‌ بیشتر باشد امکان ناشاقولی آن بیشتر می‌شود.

روش های کنترل ناشاقول بودن ستون چیست؟

روش لوکال یکی از روش های محاسبه ناشاقول بودن ستون است که در آن دیگر نباید اندازه گیری انجام شود. به این منظور باید در راستای یکی از قطرهای ستون قرار گرفته و ابعاد ستون در نظر گرفته شود. بعد از آن باید حدود 2 سانتی متر به داخل ستون در نظر گرفته شود. در ستون های فلزی قسمت های فوقانی ستون آفست و همچنین نقطه مقابل لاین هستند.

 در روش دیگر باید از دوربین استفاده شود. در این صورت فرد باید در قسمت روبروی قطر ستون قرار گرفته و در نهایت باید طول افق اندازه گیری شود. البته باید زاویه افق صفر باشد و بعد از آن طول اندازه گیری شود. بعد از آن باید طول قسمت فوقانی ستون با همان زاویه، بررسی شود. در نهایت تفاضل این دو عدد به دست آمده همان ناشاقول بودن ستون است. در پاسخ به این سؤال که ناشاقول بودن ستون چیست، باید روش های بررسی آن هم به صورت دقیق تری بررسی شوند.  

کنترل شاغولی ستون های بتنی

در کنترل ستون های بتنی باید به روش مختصاتی، نقاط ۴ گوشه ستون را از نرم افزار استخراج کرده و دو به دو با برنامه رفرنس لاین در امتداد ارتفاع ستون کنترل نمایید. بعلاوه می توان اعداد مربوط به آفست و لاین را در جدولی ثبت کرد.

کنترل شاغولی ستون های فلزی

در مورد ستونهای فولادی، سه روش تست شده است، که در ادامه هریک را توضیح خواهیم داد:

/۱ روش مختصاتی که دقیقا مشابه با روش کنترل شاغولی ستون های بتنی است و باید دوربین توجیه مختصاتی شده و مختصات آکس ستون را دو به دو به هم رفرنس کرد و آفست و لاین قرائت و ثبت می‌شود. در این روش می‌توان میزان جابجایی، پیچیدگی، کمانش و شاغولی ستون را کنترل نمود.

/۲ روش رفرنس لاین لوکال که در این روش نیازی به توجیه مختصاتی دستگاه توتال استیشین نیست. در امتداد یکی از قطرهای ستون مستقر شده و یکی از وجه های ستون درپایین ترین قسمت را مطالعه می نماییم و رفرنس می بندیم. از لبه های ستون حدود ۲ سانتی متر به سمت داخل را قرائت نمایید.از آنجا که معمولا ستون های فلزی دارای پخی در گوشه ها هستند، سپس تا بالای ستون را آفست بخوانید. وجه مقابل را هم لاین بخوانید. می توانید به جای لاین خواندن، یک بار دیگر برای وجه مقابل هم رفرنس لاین مجدد ببندید.

/۳ روش سوم فقط قرائت طول افق است. بدون توجیه دوربین در امتداد قطر ستون مستقر شوید و تقریبا آکس ستون را در پایین ترین قسمت آن پارت قراولروی کنید، زاویه افق را صفر کنید و طول افق را قرائت نمایید. مجددا بالاترین قسمت ستون را در همان زاویه افق بدون دست زدن به لمب افق، قرائت نمایید. تفاضل این دو فاصله به شما میزان ناشاقولی را می دهد. دقت نمایید در تفاضل دو عدد، تشخیص جهات چهارگانه با خودتان هست.

ناشاقول بودن ستون چیست؟

با توجه به اینکه عملکرد سازه ها، خطی خواهد بود، ناشاقول بودن ستون منجر به بهم ریختن این عملکرد می شود. در واقع رفتار غیرمعمول برای سازه به وجود می آید که عواقب زیادی را هم به همراه دارد. در این بین نقاطی از ستون هم بیشتر در خطر ناشاقول بودن قرار دارند. این نقاط معمولاً در بین دو ستون قرار دارند. در صورت ایجاد لرزش، نقطه بین دو ستون بیشتر از بقیه در معرض خطر خواهد بود. برای فهمیدن اینکه عواقب ناشاقول بودن ستون چیست، کافی است که در مورد خطرات احتمالی آن آگاه بود.

شاقول بودن سازه منجر به افزایش ایمنی در برابر لرزش های ناگهانی سازه است و در عین حال ناشاقول بودن ستون یکی از مواردی است که می تواند به سازه آسیب های جدی وارد کند؛ بنابراین می توان گفت که ناشاقولی ستون منجر به آسیب پذیری بیشتر سازه خواهد شد. هرگونه بی توجهی به ناشاقول بودن ستون ها قابل پیگیری است و مسئولان سازنده باید جریمه ای را برای ناایمن ساختن سازه پرداخت کنند. برخی از مهندسان با استفاده از گچ یا آجر، اقدام به برطرف کردن مشکلات ستون دارند که موجب افزایش ضعف سازه خواه شد. 

حد مجاز ناشاقول بودن ستون چیست؟

با استفاده از روش های قدیمی و یا دوربین می توان میزان ناشاقول بودن ستون را به دست آورد. به این منظور برای هر طبقه باید 25 - 30 میلی متر به داخل سازه به عنوان ناشاقولی سازه در نظر گرفت. معمولاً روش هایی که برای اندازه گیری ناشاقول بودن ستون به کار گرفته می شود. هر کدام از این روش ها به شکل های مختلفی اجرا می شوند.

اندازه گیری سنتی ناشاقول بودن ستون به شرح زیر است:

بعد از تعریف اینکه ناشاقول بودن ستون چیست، باید روش اندازه گیری آن را بررسی کرد. در روش سنتی معمولاً در حین اجرای ستون های ساختمان باید در هر طبقه شاقول بودن کنترل شده و بعد از آن نیز باید از بتن استفاده شود. کنترل ناشاقول بودن در تمام طبقات باید کاملاً جدی گرفته شود. در غیر این صورت طبقات مختلف به خوبی در مقابل کمانش و لرزش مقاوم سازی نخواهند شد. اگر شاقول بودن طبقات به خوبی بررسی نشود، بتن ریزی آن ها کاملاً اشتباه است. بهتر است که برای هر طبقه اندازه گیری های دقیق انجام شود. این روش کمی وقت گیر به نظر میرسد.

الف) اندازه گیری ناشاقولی ستون ها به روش سنتی :

در روش اندازه گیری شاقولی ستون ها با شاقول بنایی لازم است شاقول بودن ستون ها در هر طبقه کنترل شود و بعد در صورت شاقول بودن عملیات بتن ریزی همان طبقه انجام شود . یکی از اشتباهات رایج در این زمینه عدم کنترل طبقه طبقه سازه است ، در واقع برخی از ناظرین به سنجش شاقول بودن ستون ها طبقه ی همکف ا استفاده از شاقول اکتفا می‌کنند و سایر طبقات را به‌صورت چشمی کنترل می‌کنند و در آخر دستور بتن ریزی طبقات را صادر می کنند که امری غلط است ،‌برای کنترل ستون های هر طبقه بهتر است هموار یک شاقول به همراه خود داشته باشید .

ب) اندازه گیری ناشاقولی ستون بوسیله دوربین پیشرفته :

در کنترل ستون به این روش ز دوربین تئودولیت استفاده می شود . برای استفاده از این دوربین ها لازم است آن را بصورت موازی و در فاصله ی نزدیکی از لبه ی ستون ها مستقر کنید و سپس تلسکوپ را چرخانده و به سمت پایین بیاورید ،‌ در این شرایط اگر سطح مقاطع بالا و پایین ستون یکسان باشند ،‌در صورت ناشاقولی اختلافی ما بین تار عمودی دوربین و لبه پایین ستون خواهید دید ،‌این اختلاف به سهولت قبلیت علامت گذاری و اندازه گیری را دارد و میزان آن باید به حد مجاز باشد ضمنا در صورت عدم برابری در سطح مقطع بالا و پایین ستون می‌توان مقدار اختلاف را با استفاده از روش های مثلثاتی محاسبه کرد .در صورتی که  دوربین توتال لیزری در اختیار دارید ،بدون تحمل مشقت های ذکر شده می توان  به راحتی و با قرائت مختصات پای ستون و تراز مورد نظر و مقایسه ی قرائت ها مقدار ناشاقولی و احیاناً پیچیدگی رو به دست آورید.

محاسبه ناشاقول بودن ستون با دوربین

استفاده از دوربین کمی راحت تر از روش سنتی است و به این ترتیب می توان دوربین را در شرایط موازی و همچنین با فاصله معینی از ستون قرار داد. بعد از آن دوربین باید به سمت پایین تنظیم شود. بعد از این کار اگر قسمت های مختلف ستون مساوی بودند، ناشاقول بودن سازه کاملاً واضح خواهد بود. در این صورت فاصله ای بین قسمت عمودی دوربین و قسمت پایین ستون قابل مشاهده است. فاصله باید دقیق اندازه گیری شود. در صورتی که ناشاقول بودن بیش از حد مجاز باشد، باید آن را برطرف کرد.

برطرف کردن ناشاقول بودن ستون

اگر میزان ناشاقول بودن سازه بیش از حد باشد، باید آن را با استفاده از آچار کاهش داد. البته می توان از جک هم برای این کار استفاده کرد. در مواردی که میزان ناشاقولی زیاد است، بهتر است که از دستگاهی به نام تیفور برای کاهش دادن استفاده شود. به طور کلی باید تشخیص داد که وسیله مناسب برای کاهش ناشاقول بودن ستون چیست و چگونه باید از آن استفاده کرد.

برای کاهش ناشاقول بودن سازه با استفاده از تیفور، باید اطراف ستون مورد نظر با سیم بسته شود. همچنین از طرف دیگر باید سیم به ستون های دیگر متصل شود. این کار باعث می شود تا ستون ها به سمت هم متمایل شوند. پس از آن، تیر به ستون متصل شده و ناشاقول بودن بیش از حد ستون برطرف می شود. در نهایت عملیات دیگری بر روی ستون قابل اجرا خواهد بود.

ارتفاع قالب بندی ستون بتنی

لزوما ارتفاع قالب بندی ستون بتنی با میزانی که بتن ریزی صورت می گیرد برابر نمی باشد و می‌توان قالب را با ارتفاع بیشتر بست.برای مثال جهت قالب بندی ستون ۳٫۲ متری می‌توانیم به دو طریق عمل کنیم:

۱-قالب بندی این ستون با سه پانل ۱ متری و دو پانل ۱۰ سانتی‌متری صورت گیرد. دقیقا به اندازه‌ای که نیاز به بتن ریزی می باشد.

۲- از سه پانل ۱ متری و یک پانل ۰٫۵ متری استفاده شده و به اندازه ارتفاع ۳٫۲ متر بتن ریزی گردد.

هر چه میزان ارتفاع ستون افزایش یابد ، قالب بندی و بتن ریزی آن سخت‌تر می‌شود. برای مثال برای یک ستون ۶ متری، پانل‌هایی که در پایین قرار می ‌گیرند، فشار بیشتری از بتن به آن‌ها وارد می شود ، به همین دلیل باید از پین بیشتری بهره برداری نمود .در این ستون‌ها احتمال ناشاقولی و نامنظم شدن مقطع آن زیاد می باشد. جهت شاقول کردن ستون‌ های بلند باید از جک‌ها و پشت بندهای بیشتری استفاده کرد.

همچنین در این ستون‌ها بتن ریزی از ارتفاع بیشتری انجام شده و احتمال جداشدگی دانه‌ها بیشتر خواهد بود. به همین دلیل باید در ارتفاع ۳ متری یک دریچه ایجاد کنند. ابتدا سه متر اولیه ستون، بتن ریزی شده و آن را ویبره می‌زنند سپس دریچه بسته شده و سه متر باقی‌مانده بتن ریزی می گردد.

سخن پایانی

یکی از مهمترین مراحل در اجرای اسکلت فلزی، شاغول کردن یا تراز کردن ستون ها می باشد . کلمه شاغول از ابزاری به همین نام گرفته شده است و به این معنی است که تمام ستون های سازه، بعد از نصب روی صفحه ستون، در تمام طول خود ، کاملا عمود بر زمین قرار گیرند. معمولا هنگام برپا کردن ستون ها با جرثقیل، یک شاغول اولیه در تراز طبقه اول صورت می گیرد .

اما عملیات اصلی شاغول کردن و رفع نقص های اسکلت معمولا  بعد از برپا سازی ستون ها شروع می گردد. معمولا تمام ستون های سازه، بعد از نصب، در حالت ناشاغول قرار می گیرند و نیاز به اصلاح دارند. جهت تنظیم شاقولی بودن ستون‌ها و تثبت آن‌ها در همان وضعیت از جک‌های مایل استفاده می‌ شود.  بهتر است در اجرای سقف یا فونداسیون آرماتورهایی تعبیه شود تا جک‌ها را در جای خود نگه دارند و روی سطح نلغزند. در غیر این صورت از گچ برای محکم نگه داشتن پایه جک‌ها استفاده می‌شود. عمودی بودن یا شاقول بودن سازه، ایمنی آن را در برابر ارتعاشات ناگهانی سازه افزایش خواهد داد . در آخر برای کسب اطلاعات بیشتر به وب سایت  آرینتیس مراجعه نمایید .