صفحه ستون یا پلیت چیست؟

صفحه ستون یا پلیت یک متریال و ورق فولادی مسطح است که بین بتن و ستون در فونداسیون قرار گرفته و به این ترتیب باعث می‌شود که اتصال میان ستون‌ها بهتر، قابل‌اعتمادتر و همین‌طور قوی‌تر شود. از طرفی دیگر این متریال استحکام و تحمل وزن را به میزان قابل‌توجهی بالا برده و با پخش کردن فشار وارده از طرف ستون به بتن، موجب کنترل وزن وارده می‌شود. صفحه ستون معمولاً در ابعاد 30 در 30 سانتی‌متر و ضخامت متغیر 8 تا 20 و گاهی بیشتر بر حسب میلی‌متر قابل تهیه است. اگر می‌خواهید در مورد ماهیت پلیت و کاربرد آن اطلاعات بیشتری به دست آورید، تا انتهای این بخش با ما همراه باشید. به علاوه جهت اطلاع از قیمت تیرآهن IPE در سایت پیوان می‌توانید کلیک کنید.

یکی از مهم‌ترین مسائل در سازه‌های بتنی این است که توان لازم در یک صفحه یا مقطع مورد استفاده برای تحمل وزن وجود داشته باشد. معمولاً برای این کار هیچ گزینه‌ای بهتر از بیس پلیت نیست. این محصول فولادی ضمن تحمل بار فولاد، فشار و تنش را نیز به‌خوبی پخش می‌کند. این فشار همان‌طور که قبلاً هم در مقاله پی و فونداسیون به آن اشاره کردیم، به آخرین لایه یعنی بتن وارد می‌شود. درصورت عدم استفاده از پلیت فلزی یک مشکل اساسی در پروژه‌های عمرانی به‌وجود می‌آید: ستون داخل بتن فرورفته و در نهایت باعث کاهش استقامت آن می‌شود. جهت آشنایی با محصولات کارخانه ماهان می‌توانید به صفحه آن مراجعه کنید.

کاربرد و وظیفه صفحه ستون یا پلیت

شما یک میخ را در بتن فرو کنید؛ با این کار به‌مرورزمان و در اثر ضربه، فشار و ارتعاش ممکن است بتن از جای خود لق شده و حتی از هم بپاشد. از طرفی دو عامل کلیدی دیگر نیز سبب استفاده از صفحه ستون می‌شود. یکی از آن‌ها مربوط به اتصال ستون به پی خواهد بود. در واقع این عمل سطح تماس را به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌دهد. بنابراین به‌جای این که ستون مثل یک میخ روی بتن باشد، مانند یک سطح صاف و مقطع یک‌دست عمل می‌کند.

در نتیجه پلیت فلزی وظیفه تعدیل و ایجاد گستره‌ای از نیروهای کششی، خمشی، برشی و همین‌طور لنگری را در یک ساختمان بتنی بر عهده دارد. به همین دلیل است که امروزه در پروژه‌های ساختمانی از بهترین نوع صفحه ستون استفاده می‌گردد. ضمن این که در نهایت پلیت یک وظیفه دیگر هم دارد و آن تحمل وزن سقف است که سبب افزایش استحکام در صورت بروز زلزله و حتی رانش زمین در شرایط حاد می‌شود

روش‌های اتصال انواع پلیت

به‌طورکلی از دو روش برای اتصال صفحه ستون استفاده می‌شود. اولین روش اتصال گیردار است که برای اجرای انواع پلیت استفاده می‌شود. در این روش باید انکر بولت‌ها به‌اندازه کافی بلند باشند تا صفحه نچرخد و از جای خود حرکت نکند. ضمن این که به جهت کاهش چرخش باید ضخامت آن را بالاتر برد. از طرفی این اتصال نیروهای فشاری را به فونداسیون منتقل خواهد کرد و یکی از بهترین روش‌های مورد استفاده برای ایجاد اتصال صفحه‌های ستون است. روش دوم به‌صورت مفصلی است و در ساختمان‌های چندطبقه از آن استفاده می‌شود. با به‌کارگیری این روش، نیروی کششی بین صفحه و ستون و تیرآهن کم‌تر می‌شود. سایر مزایای استفاده از این نوع اتصال شامل انتقال نیروی برشی به فونداسیون، پی یا بتن است.

بیشتر بخوانید: گل میخ چیست؟

روش‌های کاربردی در طراحی صفحه ستون

در مجموع دو روش برای طراحی پلیت مورد استفاده قرار می‌گیرد که به شرح زیر هستند:

۱. نصب انکربولت بعد از ساخت پایه بتنی در زمان طراحی

استفاده از این روش برای طرح‌هایی با اتصالات فیکس و نازک مناسب بوده ولی به دلایل زیر میزان استحکام صفحه ستون را کاهش می‌دهد:

• لنگر بسیار به صفحه ستون نزدیک و عمق تعبیه شدن آن در عین حال پایین است.
• این نزدیکی به صفحه ستون منجر به کاهش تغییر شکل یا خم شدن می‌شود ولی در عین حال امکان جدا شدن بخش‌هایی که تحت نیروی خمشی هستند، افزایش می‌یابد.

۲. نصب اتصالات صفحه ستون پیش از ریخته‌گری بتن

استفاده از این روش که بهترین رویکرد موجود در ساخت و ساز است، به دلیل زیر استحکام پلیت را به میزان چشمگیری افزایش می‌دهد:

• لنگرها دارای عمق مناسبی هستند و در بتن فیکس می‌شوند.

به‌یاد داشته باشید که ساخت پایه‌ی بتنی در محل سازه، باعث می‌شود که در مقایسه با روش قبلی، مدت زمان تکمیل و هزینه‌های صرف شده افزایش یابند. بنابراین در صورتی که می‌خواهید مدت زمان اتمام پروژه و هزینه‌ی در نظر گرفته شده برای آن را کاهش دهید، می‌توانید از روش اول استفاده کرده و در عین حال ضخامت فیکسچر بتنی را افزایش دهید. با این کار، میزان هزینه‌های صرف‌شده کاهش یافته و همزمان به مقاومت مناسبی هم دست پیدا می‌کنید.

نحوه‌ی اتصال فیکسچر یا پایه بتنی صفحه ستون

در سازه‌ها و پروژه‌های بزرگ نمی‌توان به راحتی بعد از نصب پایه، صفحه ستون را متصل کرد. در نتیجه بعد از نصب پایه‌ها با لنگرگذاری، اتصال ثابت مورد نیاز برای پشتیبانی تجهیزات، پایه و صفحه نگهدارنده فراهم می‌شود. بارهای اعمال شده روی صفحه ستون بسیار کمتر از بارهای ستون بوده و لنگرهای مورد استفاده در این اتصالات به‌صورت عمده تنش مستقیم و بارهای برشی را تحمل می‌کنند. در مجموع برای افزایش استحکام، ریخته‌گری بتن بعد از نصب انکربولت یا پیچ‌های لنگری انجام می‌شود. برای محاسبه‌ی نقاط صحیح در نصب و طراحی لنگر و ریخته‌گری بتن از استاندارد ACI 318 که توسط موسسه بتن آمریکا ارائه شده استفاده می‌شود. در این استاندارد الزامات کد ساختمان برای بتن سازه به صورت کامل شرح داده شده است.

نصب و رگلاژ ‌بیس پلیت

بعد از برداشتن شابلون و مسطح کردن زیرکار، نوبت به رگلاژ صفحات اصلی می‌رسد. در زمان انجام این کار باید به چند نکته‌ی مهم توجه کنید:

۱. صفحه‌ ستون‌ها تراز باشند.

۲. آکس بیس پلیت‌ها در یک ردیف قرار گرفته باشند.

۳. در پروژه‌های کوچک با استفاده از شیلنگ تراز و در پروژه‌های بزرگ با استفاده از دوربین نیوو، کدهای ارتفاعی صفحات را کنترل کرده و از یکسان بودن آن‌ها اطمینان حاصل کنید.

۴. بولت‌ها به‌گونه‌ای نصب شوند که بعد از سفت کردن مهره حداقل سه دنده از آن بیرون باشد.

۵. قطر بولت‌ها باید حدود ۲۰ میلی‌متر در نظر گرفته شود.

۶. در ستون‌هایی با نیروی محوری خالص، بولت‌ها بعد از نصب صفحه ستون نقش باربری ندارند؛‌ ولی در زمان اجرا و اتصال ستون به پلیت از افتادن ستون جلوگیری می‌کنند.

۷. طول دنده شده انتهای بولت‌ها بین ۱۰ تا ۱۵ سانتی‌متر با توجه به نوع بیس پلیت و میزان نیروها متغیر است.

۸. صفحه ستون توسط میلگردهای انتظار در محل خود ثابت می‌شود. به منظور اتصال این ورق به پی از حداقل ۴ بولت استفاده می‌شود.

۹. در ستون‌هایی که تحت تأثیر نیروی محوری، لنگر خمشی و برشی قرار دارند، بولت‌ها مانع از جدا شدن ستون از پی می‌شوند.

۱۰. طول بولت‌ها در میزان مقاومت، پیوستگی و مهار لازم در بتن نقش اساسی دارد.

۱۱. فاصله‌ی مرکز بولت‌ها تا ورق‌های سخت‌کننده باید حداقل معادل ۱.۵ برابر قطر بولت‌ها باشد تا بستن و تنظیم صفحه ستون و مهره‌ها راحت‌تر انجام شود.

اتصالات مورد استفاده در صفحه ستون

مجموع اتصالات مورد نیاز در پلیت به شرح زیر هستند:

۱. صفحه ستونی فولادی به طول ۷ تا ۱۰ اینچ

۲. مهره و واشرهای فولادی مستحکم که برای اتصال ستون، صفحه ستون و پایه‌ی بتنی به یکدیگر استفاده می‌شوند.

۳. انکربولت‌ها یا پیچ‌های لنگری که در فیکسچرهای بتنی تعبیه می‌شوند.

۴. بتن یا پایه‌ی بتنی پیش‌ساخته

اطلاعات بیشتر: سازه فضاکار ( سازه فضایی) آشنا شوید!

نصب صفحات پایه چطور انجام می‌شود؟

در زمان نصب صفحات پایه باید به نکات مختلفی توجه کنید:

• صفحه ستون در موقعیتی دقیق و مشخص روی پایه‌ی بتنی قرار می‌گیرد.
• برای تعیین موقعیت پلیت از تراز و ریسمان‌کشی استفاده می‌کنند.
• زاویه‌ی محل تقاطع ریسمان‌ها در آکس‌بندی و ریسمان‌کشی باید ۹۰ درجه باشد.
• این محل‌های تقاطع در واقع بخش‌هایی هستند که در آن‌ها وزن ساختمان به پی منتقل می‌شود.
• موقعیت تقاطع ریسمان‌ها، مرکز نصب صفحه ستون را مشخص می‌کند.
• عدم انتخاب صحیح محل نصب باعث می‌شود توازن موجود در زمان انتقال فشار وزن ساختمان به فونداسیون از دست برود.
• نصب پلیت با کمک انکربولت‌ها و میله‌های مهار صورت می‌گیرد.
• گریس‌کاری پیچ‌های لنگر باید قبل از اتصال انجام شود تا از آلوده شدن آن‌ها جلوگیری شود. در این صورت در زمان هواگیری بتن مشکلی در باز کردن صفحه ستون ایجاد نمی‌شود.
• محل بستن اتصالات باید از قبل مشخص شده و سوراخ‌هایی با قطر مناسب در آن‌ها تعبیه شود.

علت تقویت صفحه ستون

اگر ستون حامل بار محوری بر روی یک صفحه ستون با ضخامت کم قرار بگیرد. در حالی که از هیچ ورق تقویتی در اطراف آن استفاده نشده است، بار ستون پخش شده و به سمت قسمت پایینی ورق می‌رود.

سطحی که وظیفه‌ی حمل بار را در قسمت پایینی برعهده دارد از سطح ورق کمتر است؛ در نتیجه تنش‌های فشاری که بر پی وارد می‌شوند، افزایش می‌یابند. افزایش این تنش‌ها در کنار سختی بالای ستون باعث می‌شود ورق تغییر شکل داده و اطراف آن بالا بیاید. با توجه به موارد فوق می‌توان نتیجه گرفت که تقویت پلیت امری ضروری و اجتناب‌ناپذیری است. یکی از روش‌هایی که برای تقویت صفحه ستون استفاده می‌شود، افزایش ضخامت ورق به صورتی است که عمق کافی برای توزیع بار از زیر ستون تا روی پی وجود داشته باشد. با این کار، تنش در سطح زیرین ورق به حد تحمل بتن می‌رسد.

البته افزایش ضخامت ورق به سادگی انجام نمی‌شود و اجرای آن هم هزینه‌های زیادی را در بر دارد؛ بنابراین طراحان معمولاً این کار را انجام نمی‌دهند. پس چاره‌ی کار چیست؟ در چنین شرایطی مهندسان از ورق‌های تقویتی عمود بر ورق کف ستون استفاده می‌کنند. البته باید توجه کنید که محل قرارگیری این ورق‌های تقویتی به شکل هندسی ستون وابسته است. بعد از نصب ورق‌های تقویتی، بار محوری ستون قبل از رسیدن به ورق کف، پخش می‌شود؛ بنابراین شدت بار در زمان رسیدن آن به سطح بالایی کاهش یافته و در سطح بزرگ‌تری نیز پخش می‌شود.

کاربرد شابلون صفحه ستون

شابلون صفحه‌ای فلزی به ضخامت ۶ یا ۸ میلی‌متر است که محل دقیق بولت‌ها بر روی آن مشخص شده است. سوراخ‌های موجود در شابلون با سوراخ‌های صفحه‌ی اصلی منطبق شده و تا زمان بتن‌ریزی در سرجای خود باقی می‌ماند. بعد از اتمام بتن‌ریزی شابلون برداشته شده و قسمت‌های زیرین آن به صورت دقیق مورد بررسی قرار می‌گیرند. اگر این قسمت‌ها نیاز به ترمیم داشته باشند، پای ستون‌ها گروت ریخته و این ترتیب شکل آن‌ها را اصلاح می‌کنند.

نحوه‌ی گروت‌ریزی زیر صفحه ستون

در این مرحله نوبت به پرکردن زیر بیس پلیت با استفاده از گروت می‌رسد. واکنش‌های شیمایی انجام شده در گروت باعث بالا رفتن حرارت می‌شود؛ بنابراین برای نوع سیمانی، ضخامت گروت در زیر بیس پلیت در هر مرحله به ۷.۵ سانتی متر و برای نوع اپوکسی ضخامت آن به ۳ سانتی‌متر محدود شود.

چنانچه به ضخامت بیشتری نیاز دارید باید مراحل کار را به صورت لایه لایه و بعد از ۶ ساعت از ریختن لایه‌ی قبلی دنبال کنید. توجه کنید که انجام این کار در یک مرحله به دلیل افزایش تنش‌های ناشی از حرارت و کاهش مقاومت، احتمال وقوع ترک را افزایش می‌دهد. در نهایت روند کار را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

• دور تا دور بیس پلیت را با استفاده از قالب چوبی یا فلزی، قالب‌بندی کرده و با استفاده از گچ درزگیری کنید. بعد از آن نسبت به گروت‌ریزی اقدام کنید.
• فاصله‌ی افقی قالب‌بندی تا لبه صفحه ستون‌ها را تعیین کنید.
• به هیچ عنوان از مصالح دیگری مانند دوغاب سیمان، ملات ماسه سیمان و … برای پرکردن زیر صفحات استفاده نکنید؛ چون این مواد منقبض شده و حجم آن‌ها کاهش می‌یابد.
• بعد از اتمام گروت‌ریزی باید تا سه روز از آن مراقبت کنید.

چگونگی هواگیری صفحه ستون

چنانچه ستون و صفحه ستون به صورت کامل در کارخانه ساخته شده باشند، باید بعد از نصب ستون فلزی و پل‌ها و شاقولکاری، زیر صفحات را پر کنید. برای اطمینان از اینکه زیر صفحات به صورت کامل پرشده و هوا قبل از گروت‌ریزی از آن خارج شده است، دو کابل از هر دو طرف از زیر صفحات عبور داده و بعد از ریختن گروت با تکان‌دادن کابل‌ها، حباب‌های هوا را از زیر صفحات خارج می‌کنند.

چگونگی محاسبه وزن صفحه ستون

وزن بیس پلیت با ضرب‌کردن وزن مخصوص فولاد (۷۸۵۰ کیلوگرم بر مترمکعب) در حجم صفحه ستون به‌دست می‌آید.

آشنایی با نحوه اجرای صفحه ستون

بر اساس آیین‌نامه ساختمانی اتصال و استفاده از این صفحه معمولاً نه مرحله اصلی خواهد داشت. در مرحله اول لازم است که مکان و وضعیت دقیقی برای کاشتن بیس انواع پلیت تعیین گردد. در غیر این صورت سقف در جای مناسب قرار نگرفته و پی ساختمان به طور کامل اشتباه بالا می‌رود. ضمن این که اگر بازهم به‌درستی نصب نشوند سبب کج شدن ستون‌ها شده و سقف در وضعیتی جلوتر یا عقب‌تر از موقعیت زمین و بتن قرار می‌گیرد. پس از آن لازم است که از دوغاب به روش سنتی یا گروت استفاده شود. این مواد باعث می‌شوند که صفحه ستون بتواند به‌صورت مستقیم روی پی قرار گرفته و فاصله‌ای نیز با بتن نداشته باشد. ایجاد این فاصله می‌تواند سبب لغزش و جداشدن آن از سطح بتن شود.

بیشتر بخوانید: مزایای نورد سرد نسبت به نورد گرم در چیست؟

در مرحله بعدی لازم است که عملیات دوغاب‌ریزی بادقت بالا انجام شده و حتماً پیوسته باشد. دمای آب مورد استفاده نیز بر اساس آیین‌نامه نظام‌مهندسی نباید ک‌تر از 20 درجه سانتی‌گراد باشد. توجه کنید که این سطوح که قرار است صفحه ستون روی آن‌ها نصب شده و پیش از آن دوغاب‌ریزی انجام شود، باید به‌خوبی تمیز شوند. لازم است که موقعیت موردنظر به مدت دو الی سه ساعت با آب پر شده و بعد از خالی کردن آب، آن را به‌خوبی خشک ‌کنند. وسط پلیت نیز یک سوراخ ایجاد شده که هواگیری توسط آن انجام می‌شود. در برخی از صفحه‌ستون‌ها، ستون به‌خوبی روی متریال جوش‌خورده است و صرفاً لازم است که از دوغاب استفاده شود. در این صورت می‌توان با استفاده از بولت اتصال فونداسیون را انجام داد.

مراحل نهایی نصب صفحه ستون

صفحه‌ستون‌ها معمولاً جز قطعاتی هستند که در معرض تغییرات آب‌وهوایی قرار می‌گیرند و عموماً درگیر رطوبت هستند. در نتیجه بهتر است که بادقت نگه‌داری شوند و اجرای آن‌ها نیز کاملاً صحیح انجام شود. از طرفی این بخش قرار است با بتن پوشانده شود؛ اما پیش از آن بهتر است که سطح صفحه ستون به‌خوبی تمیز شود. در غیر این صورت به‌راحتی روی ستون نچسبیده و ممکن است با گذر زمان و در اثر تغییرات محیطی از سطح بتن و ستون جدا شود. در برخی از پروژه‌های ساختمانی سطح پلیت‌ها را رنگ‌آمیزی می‌کنند. با این کار مقاومت بیس پلیت در برابر اکسید آهن بیشتر می‌شود. در برخی از ساختمان‌ها اگر مسئله ظاهر اهمیت زیادی نداشته باشد، از قیر و ماسه نرم که با هم مخلوط شده‌اند نیز استفاده می‌شود.

عوامل مهم در زمان طراحی پلیت

عوامل مهم در زمان طراحی صفحه ستون باید به آن‌ها توجه کنید:

1. در زمان طراحی صفحه ستون، طول این محصول را N و عرض آن را B در نظر بگیرید.
2. عد از به‌دست آوردن پارامترهای فوق، ظرفیت تحمل بتن را به‌دقت بررسی کنید.
3. خم‌شدن صفحه در بخش یاتاقان‌های معلق به پارامترهای m و n وابسته است.
4. ضخامت صفحه ستون یا پلیت با توجه به زمان‌های ایجاد فشار خمشی داخلی که در بخش‌های کناری صفحه ستون اتفاق می‌افتد، محاسبه می‌شود.
5. در زمان طراحی صفحه ستون تصور کنید که این محصول استحکام کافی دارد.
6. در حقیقت این صفحه با وجود فشار، تغییر شکل مشخصی نمی‌دهد.
7. باید تصور کنید که صفحه ستون، سفت و سخت است.
8. در طراحی پایه بتنی صفحه ستون، بارهای فشرده‌سازی محوری که از یک منبع خارجی (زلزله) وارد می‌شوند، در نظر گرفته می‌شود.
9. در صورت افزایش بار و زمان‌های اعمال فشار بر روی ستون، انکربولت‌ها در معرض تنش قرار گرفته و احتمال خم‌شدن یا جابجایی صفحه ستون در محل افزایش می‌یابد.

جمع‌بندی

صفحه ستون یکی از مصالح ساختمانی مهم است که برای افزایش اتصال بین ستون و بتن استفاده می‌شود. در حقیقت بیس پلیت انتقال تنش‌ها را متعادل‌سازی می‌کنند؛ بنابراین در افزایش ایمنی سازه اهمیت بالایی دارد. شما می‌توانید پرسش‌های خود پیرامون عوامل مؤثر بر قیمت صفحه ستون و کاربرد آن را از طریق تماس با شماره ۴۵۱۷۱ با کارشناسان پیوان در میان بگذارید.