تحقیق و پژوهش قسمتهای مختلف ساختمان
-1 ستونها
ستونهاي يك ساختمان، نيروهاي قائم اعمال شده از طريق طبقات را به فونداسيون منتقل مي‌كنند، ستونها مي‌تواند هم در فشار و هم در كشش عمل كنند. گيردار كردن ستونها و همچنين اعمال بارهاي خارج از مركز باعث بوجود آمدن لنگر خمشي در ستونها مي‌شود، ولي گيرداريهاي اتفاقي و خروج از مركزيت هاي جزئي تنشهاي اندكي در اعضا بوجود مي‌آورند كه در طراحي لحاظ نمي‌شوند.
ستونهاي بر اساس معيار كمانش طراحي مي‌شوند. در صورتيکه كمانش در دو جهت رخ دهد، جهتي كه داراي سختي كمتر است، بايد مور توجه قرار گيرد. اقتصادي‌ترين مقطع براي ستونها، آنهايي هستند كه داراي ممان اينرسي مساوي در دو جهت مي‌باشند. مقاطع خيلي لاغر در صورتي مي‌توانند در طراحي مورد استفاده قرار گيرند كه در مرحله ساخت، بتوان آنها را در فاصله بين كفهاي ساختمان، به طور مناسب مهاربندي كرد.
3-1-1 انواع مقاطع مناسب به عنوان ستون
نيمرخهاي بسيار متنوعي در ساخت ستونها مورد استفاده قرار مي‌گيرند. ظرفيت باربري ستون به ابعاد و مشخصات مقطع و نوع فولاد مصرفي بستگي دارد. ستونهاي فولادي گاهي بصورت اعضاي مركب ساخته مي‌شوند. ستون مركب به شكلي ساخته مي‌شود كه باعث افزايش مقاومت ستون در برابر كمانش مي‌شود. اعضايي كه تحت اثر نيروي كششي قرار دارند، نيازي به تقويت در برابر كمانش ندارند.
بهتر است به سبب سهولت نصب تجهيزات داخلي ساختمان و عمليات نازك‌کاري مانند پوشش ستونها، ديوارهاي جدا كننده و سقفهاي كاذب، ستونها در طبقات مختلف، با ابعاد خارجي ثابت طراحي شوند. به كار بردن مقاطع لوله‌اي و يا قوطي شكل با ضخامت ورق متغير و يا استفاده از فولادها با مقاومت مختلف، مي تواند راه حل مناسبي جهت اين مسئله باشد.
در ادامه نمونه‌هاي مقاطع مناسب براي ستون آورده شده است.
3-1-2 مقاطع I شكل
اين مقاطع پرمصرف ترين شكل براي ستونها مي‌باشد. مقاطع I شكل جهت اتصال تيرها در هر دو جهت بسيار مناسب است. مقاطع IPE براي بارهاي سبك،مقاطع IPB براي بارهاي سنگين،مقاطع نورد شده مي تواند، بوسيله ورقهاي جوش شده در دو طرف بالها تقويت شود (مقاطع مركب). براي بارهاي بسيار سنگين مي توان از ستونهاي مركب ساخته شده بوسيله ورق استفاده كرده، ضخامت اين ورقها متناسب با بار اعمال شده به ستون مي‌باشد.
3-1-3 مقاطع سازه‌اي چهارگوش
اين مقاطع براي انتفال بارهاي سنگين و يا ستونهاي با خمش دو محوره و طولهاي بلند مناسب است. همچنين اين مقاطع داراي ظاهر مناسبي در نما مي باشند یکی از این مقطعها مقطع IPB می باشد.مقطع IPB مي‌تواند با ورقهاي جوش شده به بالها بصورت يك مقطع قوطي شكل تبديل شود.
مقاطع قوطي شكل مي‌تواند بوسيله ورق ساخته شود كه در طبقات مختلف ضخامت ورقها قابل تغيير است. از دیگر این مقاطع می توان به ستونهای فولادی مربعی و مستطیلی توپر اشاره کرد که ستونهاي فولادي مربعي و مستطيلي توپر، داراي حداقل هزينه ساخت بوده و فضاي بسيار كمي را اشغال مي‌كنند و موجب استفاده بهينه از فضاي ساختمان مي‌شود.
همچنین از مقاطع قوطي شكل ساخته شده از دو ناوداني نیز استفاده می شود که اين مقطع براي استفاده در ستونهاي فرعي مناسب است، زيرا سطح مقاطع آنها قابل تغيير نيست و جوش دادن ورقهاي تقويتي داخلي براي تغير سطح مقطع نسبتا دشوار است.
3-1-4 ستونهاي صليبي شكل
از ستون شامل چهار عدد مقطع نبشي که گاهي براي حفظ زيبايي ظاهري انتخاب مي‌شوند و براي ستونهايي كه در محل تقاطع ديواره‌هاي جدا كننده قرار دارند، بسيار مناسب است. جهت تقويت اين ستونها مي‌توان در بين نبشي‌ها از ورقه‌هاي فولادي با ضخامت‌هاي متغير استفاده كرد.
جهت انتقال بارهاي نسبتاً بزرگ دو جهته مي‌توان از مقاطع حاصل از دو مقطع I شكل متعامد استفاده كرد.
3-1-5 مقاطع توخالي
مقاطع قوطي شكل نورد شدة ساختماني مستطيلي يا مربعي،مقاطع لوله‌اي كه از لحاظ سازه‌اي بسيار مناسب هستند: زيرا در تمام جهات ممان اينرسي مساوي دارند. با تغيير سطح مقطع و ضخامت لوله، مي‌توان سطح مقطع مناسبي جهت نيروي موجود در ستون بدست آورد.
3-1-6 ستونهاي مركب با بست موازي
چنين مقاطع جهت ستونهاي ساختمانهاي صنعتي و همچنين ستونهاي ساختمانهايي كه تير بايد به بالهاي ستون متصل شود (اتصال خورجيني) بسيار مناسب است. همچنين عبور تأسيسات از داخل اين ستونها مقدور مي‌باشد. اجزاء ستون بايد در فواصل مناسب بوسيله ورق به يكديگر متصل شوند تا از كمانش آنها جلوگيري شود.
الف) ستون شامل دو ناوداني با بست موازي
ب) ستون شامل دو مقطع I شكل با بست موازي
ج) ستون شامل چهار مقطع نبشي، كه براي انتقال بارهاي سبك مناسب است
3-2 ستون‌گذاري
ستونهائي كه در اسكلت كار گذاشته شده‌اند همگي از نوع Box مي‌باشند، توسط جوش سرتاسري تهيه شده اند در محل تغيير. مقطع ستونها توسط ورقهاي اتصال و همچنين با خم كردن ورقها اختلاف مقطع در محل اتصال پر شده است تمامي جوشكاري توسط الكترود Exa6o انجام شده سپس در طول ستون توسط نبشي‌ها و خال جوش پله كاني براي بالا رفتن از ستون جهت انجام جوشكاري و يا تيرريزي در ارتفاع تعبيه شده براي ستون‌گذاري با استفاده از جرثقيل 70 تن، با طول دكل 54 متر عمليات آغاز شد كليه ستونها طبق نقشه‌هاي اجراي روي بدنشان توسط رنگ و شماره مشخصي مثل و غيره نوشته شده و طبق نقشه‌ها در محل خود قرار داده شد. قبل از بلند كردن ستونها با استفاده از گونیا هم مركز بودن انتهاي ستونها و كاملاً افقي بودن آنها اندازه‌‌گيري شد و در مواردي با استفاده از ورق آغشته به رنگ که در ته ستوني فشرده مي شد كه اگر تمام مقطع ستون يكنواخت رنگ مي‌گرفت ستون تراز افقي بود اين امر تعيين مي‌شد. اگر تراز ستون تأئيد نمي شد توسط برش گاز انتهاي آن بريده مي‌شود تا به حالت همسطح برسد. براي ستون‌گذاري ابتدا از ستونهاي كناري شروع گرديد تا هم حائلي براي ديوار مجاور باشد و هم فضا براي تخليه ستونها در وسط محيط كارگاه باقي بماند در داخل Box ستونها قطعه اي جهت اتصال زنجير و قلاب جرثقيل قرار داده شده بودكه با اتصال زنجير ستون براي بلند كردن از سر به وسيله جرثقيل آماده مي‌شد .
براي شروع كار ابتدا جرثقيل در محل مناسبي قرار گرفت به گونه‌اي كه دسترسي به تمامي نقاط كارگاه بخصص محل قرارگيري ستونها را داشته باشد و سپس توسط جکهاي هيدروليکي مخصوص ،ماشين در جاي خود ثابت شد و جرثقيل كار خود را شروع كرد. توسط تكنيسين آن كه به راننده با علامت فرمان مي‌داد قلاب و زنجير به ستونها يكي يکي متصل شده و آن را بلند مي‌كرد در محل قرارگيري ستونها با گچ، محل دقيق قرارگيري ستون روي بيس پليت مشخص گرديده و پس از قرارگيري ستونها در محل خود دور تا دور پاي ستون به صفحه ستون جوش مي‌شد.
قبل از عمل جوشكاري با شاقول گيري از تراز بودن ستون اطمينان بعمل مي آمد در پايان جوشكاري كارگر جوشكار توسط پله كان درست شده در ديوار ستونها كه با استفاده از نبشي‌ها تهيه شده بود خود را به بالاترين نقطه رسانيده در زنجير و قلاب جرثقيل را آزاد مي كرد و با آويزان شدن به آن به زمين مي‌رسيد اين عمل براي تمام ستونهاي موجود به دقت انجام شد و پس از پايان كار جوش نبشی ها و سخت كننده‌هاي پاي ستونها مطابق نقشه‌هاي اجرائي در محل دقيق آنها انجام شد تا پايداري ستونها در جاي خود كامل شود.
بوم و چرثقيل بهنگام بلند كردن ستونها ممكن است كه قوس بردارد و اين بخاطر اين است كه جرثقيل تحت زاويه مشخصي مي‌تواند مقدار بار مشخص را بلند كند و اگر بار بيشتري بر دارد باعث واژگوني آن مي‌شود.
3-2-1 اجراي ستونهاي كناري- خاكبرداري و مهار ديوار همسايه
در اين مرحله براي اجراي ستونهاي كناري بايد خاكهاي باقيمانده در كنار ديوار شمالي برداشته شود ولي براي اطمينان از عدم ريزش ديوار همسايه، ابتدا توسط كارگران تونلها در محل قرارگيري ستونهاي كنده شده پس از دسترسي صفحه به ستونها و اجراي ستونهاي كناري و اتصال تيرهاي اصلي جهت استحكام قاب خاكهاي باقيمانده بين دو ستون توسط كارگران كنده و از محل خارج شد.
پس از اجراي قاب تصميم بر آن شد كه قسمتهاي بالائي ديواره هم توسط پشت بندهاي فلزي مهار شود كه براي اينكار از پروفيل آهن استفاده شد كه به الوارهاي چوبي كه به ديوار تكيه داده شده بود متصل شد و در سوي ديگر به تيرهاي اصلي قاب سازه جوش داده شد. البته شيوه دقيق و صحيح اينكار اينست كه بلافاصله پس اجراي ستونها الوارهاي دايره‌اي توسط گوه‌هاي چوبي به جهت عمود بر امتداد ستونهاي ديوار همسايه را در حد فاصل دو ستون مجاور ساختمان همسايه حفظ كند و يا در صورت استفاده از پشت‌بند بايد در محل اتصال آن به ستونهاي ساختمان همسايه مشخص شود و وزن سازة همسايه از آن نقطه به بالا محاسبه شده و پروفيل پشت بند براي آن نيرو مثل ستون طرح شود و سوي ديگر آن روي خاك رها نشود بلكه با اجراي پي كوچك بتني زير هر كدام پايه آن محكم باشد .
تحقیق و پژوهش قسمتهای مختلف ساختمان