پدیده ستون کوتاه چیست ؟ (ساده به همراه تصویر)

[فرشاد امن خانی]

منبع تلگرام:

زمانی که طول ستون کم میشه باعث افزایش سختی اون ستون میشه
در جریان های رفت و برگشت زلزله ستونهای کوتاه و بلند ( در تراز یک طبقه با سطح مقطع یکسان) به یک اندازه جابجایی افقی خواهند داشت
حالا وقتی ستون های کوتاه میخوان به اندازه ستون های بلند جابجا بشن ، مجبور به جذب انرژی بیشتر میشن ( چون کوتاهی طولشون موجب سخت شدنشون شده )
پس نتیجه مبگیریم که:
کاهش طول موجب افزایش سختی شده و افزایش سختی موجب جذب نیرو زیاد توسط ستون کوتاه میشه
یاد آوری : نیرو ناشی از بار به نسبت سختی بین عناصر باربر تقسیم میشه
به عنوان مثال چند نمونه که بسیار دیده میشه عبارتند از :
حالا کجاها این اتفاق رخ میده ؟؟

1- ستون های که به واسطه شیب زمین از سایر ستون های طبقه کوتاه ترند مانند شکل زیر :



2-اثرات میانقابی okd: مثل شکل زیر



3-مورد سوم موردی هست که در تیر های نیم طبقه سازه های بتنی اتفاق میفته و بسیار شابع هم هست : مثل شکل زیر



همانطور که اشاره شد ستون هایی که کوتاه میشن بیشتر از ستون های دیگه جذب نیرو میکنن ( چون سخت تر شدن و نیرو ناشی از بار به نسبت سختی به اعضا باریر توزیع میشه ) پس حالا اگر لنگر خمشی حاصل از این جذب نیرو تقسم به ارتفاع ستون بشه حاصل یه زوج نیرو وحشتناک برشی میشه که تو شکل میبینید

حالا در رابطه با تیر نیم طبقه سازه های بتنی 2 پبشنهاد وجود داره :

پیشنهاد اول به این صورت که :
- تیر نیم طبقه راه پله به جای میان طبقه در تراز هر طبقه اجرا بشه
- دوتا ستونچه ( به ارتقاع تصویر قائم شمشیری اول منهای ضخامت تیری که قراره دال شمشیری به ان وصل بشه ) که معمولا ابعادش 30 در 30 در میاد روی تیری که قراره به جای نیم طبقه در تراز طبقه ساخته بشه اجرا کنیم ( مثل شکل که پایین ارائه شده)
- و تیر راپله رو در تراز مد نظر روی این ستونچه ها اجرا کنیم مثل شکل زیر :









به تعبیر دیگه :
با این کار از تخلیه لنگری که تیر راپله جذب کرده و میخاد به کمر ستون بده جلوگیری میکنیم
با این کار از پدیده ستون کوته هم جلو گیری میکینم


پیشنهاد دوم
توجه داشته باشید که این پدیده در تیر نیم طبقه سازه های بتنی بخاطر این هست که اتصال تیر نیم طبقه به ستون گیر دار هست و :


تبادل لنگر در این اتصال از تیر نیم طبقه به ستون راه پله
و همچنین کم کردن طول ازاد ستون راپله و به دنبال اون سخت تر شدنش ستون
تماما مرتبط به اتصال گیر دار هست
پس پیشنهاد دوم مربوط میشه به این که بخش راه پله رو فولادی و با اتصال مفصلی مدل کنیم
پس در تیر های نیم طبقه از insert plate استفاده کنیم و نبشی اتصال مفصلی را بعد از صحت از گیرش بتن ستون ها نصب کنیم مثل شکل زیر

[زینب خوش کلام]

جزو رایجترین و حتمی ترین!!!! ضعف های موجود در ساختمونای بتنی کل کشور ..
خیلی خیلی ممنون اقای مهندس، فوق العاده بود این مطلب ..

[mehdipanahi]

منبع تلگرام:

سلام
مزيت اين روش همانطور كه اشاره شد جلوگيري از اعمالي نيروي برشي زياد به ستون در ميانه آن بود كه با اين روش برطرف مي شود كه دليل آن هم آن تيري است كه دو سقف طرفين راه پله را در تراز سقف به هم مي دوزد، مي باشد و باعث مي شود كه ديافراگم كاملي داشته باشيم. اين روش فقط يك عيب دارد كه آن هم آن تير دوخت در تراز سقف مي باشد و باعث مي شود نتوانيم بازشو بزرگي را كارگذاري كنيم چون اكثرا در نما به اين پنجره ها و بازشوها نياز داريم. لازم به توضيح است كه در دتايل بالا مي توان به جاي ستونك، از آويز و ميلگردهاي كششي يا پروفيل استفاده كنيم و تير ميان طبقه را از بالا مهار كنيم.
در مورد اجراي سيستم راه پله با پليت و به صورت فلزي، درست كه اتصال مفصلي را مي توان اجرا كرد ولي باز مشكل برش شديد در ميانه ستون پابرجاست و درثاني سيستم سقف در طرفين راه پله دچار انقطاع بوده و ديافراگم كاملي نخواهيم داشت. از لحظ سازه اي ايجاد آن تير دوخت در تراز طبقه ارجحتر است به تمام راه حلها.

[sabzsaze]

برای جلوگیری از ایجاد پدیده تردِ ستون کوتاه چه باید کرد؟
2 راه حل داریم:
1- حذف عوامل ایجاد پدیده ستون کوتاه و پاک کردن صورت مساله
2- اعمال اثر ستون کوتاه در محاسبات و ارائه ی دیتل مناسب محاسباتی-اجرایی

شما به دنبال کدامیک هستید؟ پاک کردن صورت مساله یا ارائه دیتل مناسب محاسباتی.
در مقاله ی فوق العاده "ستون کوتاه" هر دو روش فوق بصورت کامل تشریح شده اند.

منبع وپاسخ به این سوال:http://sabzsaze.com/short-column-effect/