اجرا و نصب صفحه ستون یا بیس پلیت به همراه فیلم آموزشی

نصب صفحه ستون به فونداسیون یکی از مراحل کلیدی در اجرای سازه‌های فولادی است که تاثیر زیادی بر پایداری و ایمنی سازه دارد. این فرایند با دقت و توجه به جزئیات همراه است، زیرا هر گونه نقص و اشتباه در این بخش می‌تواند منجر به مشکلات جدی در سازه شود. صفحه ستون یا بیس پلیت به عنوان نقطه اتصال ستون به فونداسیون عمل کرده و بارهای عمودی و جانبی را به پی منتقل می‌کند. ما در این مطلب به تشریح جزئیات نصب بیس پلیت از جمله نصب شابلون، بولت، گروت ریزی، هواگیری و نحوه کار گذاشتن صفحه ستون و ستون در فونداسیون پرداخته‌ایم، لذا تا انتهای این مقاله همراه آکادمی عمران باشید.

جهت آشنایی بیشتر، فیلم طریقه نصب صفحه ستون را مشاهده کنید. این فیلم تنها بخش کوتاهی از آموزش اجرای ساختمان است که در آن صفر تا صد جزئیات ساخت و ساز یک ساختمان را توضیح داده‌ایم.

روش نصب صفحه ستون

به‌طور کلی، صفحه ستون یا بیس پلیت به دو روش زیر به ستون‌ها متصل می‌شوند:

1- نصب بیس پلیت به ستون در کارخانه

در روش اول بیس پلیت بر روی ستون توسط جوش نفوذی در کارخانه نصب می‌شود. سپس مجموعه ستون و ورق زیر آن از طریق میل مهارهایی (آرماتورهای انتظار) که از قبل در فونداسیون کار گذاشته شده‌ و از سطح پی بیرون آمده است، به پی متصل می‌شوند. این نحوه اجرا برای ساختمان‌هایی با ستون‌های سبک به تعداد بالا و همچنین تیرهای برق خیابان‌ها مناسب است.

2- نصب بیس پلیت به ستون در کارگاه (محل پروژه)

روش دوم یا نصب بیس پلیت به ستون در محل پروژه به دو شکل زیر انجام می‌شود:

• در این روش بیس پلیت یا کف ستون به تنهایی در تراز مناسب روی پی نصب شده و ستون بعد از اتمام بتن ریزی فونداسیون به کمک بولت‌های از قبل کار گذاشته شده در بیس پلیت روی آن سوار می‌شود.
• در این روش از شابلون‌هایی به منظور قرارگیری صحیح صفحه ستون‌ها استفاده می‌شود. پیش از بتن ریزی فونداسیون، شابلون‌ها در محل قرارگیری صفحات ستون نصب می‌شوند. پس از بتن‌ریزی فونداسیون، شابلون‌ها برداشته شده و صفحه‌های ستون جایگزین آن‌ها می‌شوند. در نهایت بیس پلیت‌ها به وسیله بولت‌هایی که از قبل در فونداسیون قرار داده شده‌اند، به پی متصل خواهند شد.

دلایل تقویت صفحه ستون

یکی از نکات کلیدی که برای اجرای صفحه ستون باید در نظر گرفته شود، تقویت یا افزایش صلبیت کف ستون است. هنگامی که بیس پلیت با ضخامت کم و بدون ورق تقویتی استفاده می‌شود، بار محوری ستون به درستی توزیع نمی‌شود و به سمت وجه پایینی ورق حرکت می‌کند. این عدم توزیع یکنواخت می‌تواند منجر به افزایش تنش‌های فشاری در پی و همچنین تغییر شکل غیر مطلوب صفحه بیس پلیت شود.

در واقع با افزایش صلبیت صفحه ستون می‌توان از توزیع نامناسب بار و ایجاد تمرکز تنش‌های غیر موثر در ناحیه پایانی ستون جلوگیری کرده و باعث افزایش ظرفیت باربری و عملکرد بهینه‌تر سیستم سازه‌ای شد.

روش‌های تقویت صفحه ستون

به‌طور کلی، 5 روش برای تقویت یا افزایش صلبیت انواع صفحه ستون انجام می‌شود که به شرح زیر است:

1- افزایش ضخامت ورق

چنانچه عمق کافی برای توزیع بار بین ستون و پی وجود داشته و تنش در سطح زیرین ورق به حد تحمل بتن برسد، تهیه و استفاده از ورق‌های با ضخامت زیاد به سادگی مقدور نبوده و توجیه اقتصادی و اجرایی ندارد. لذا طراحان برای استفاده از ورق‌های ضخیم با محدودیت مواجه می‌شوند. برای حل این مشکل، می‌توان به جای استفاده از یک ورق ضخیم، از چند ورق نازک‌تر استفاده کرد که با جوش مناسب به یکدیگر وصله شده‌اند.

2- استفاده از سخت کننده ها

یکی از روش‌های تقویت صفحه ستون، استفاده از ورق های تقویتی عمود بر ورق کف ستون است که به نام سخت کننده‌ها شناخته می‌شوند. موقعیت این ورق‌ها بر اساس شکل هندسی ستون تعیین می‌شود. برای انتقال صحیح نیروها و لنگرها لازم است ورق‌های تقویتی در امتداد ورق‌های تشکیل دهنده مقطع ستون (جان و بال‌ها) قرار گیرند. این ورق‌ها چشمه‌هایی در کف ستون ایجاد می‌کنند که خمش ایجاد شده در آن‌ها می‌تواند تعیین‌کننده ضخامت کف ستون باشد.

چنانچه چشمه‌ها موجب انتخاب ضخامت نامناسبی شوند، می‌توان با اضافه کردن ورق‌های تقویتی، اندازه چشمه‌ها را کاهش داد. ورق‌های تقویتی در امتداد بال‌های مقطع ستون با جوش نفوذی به ستون و با جوش گوشه به کف ستون متصل می‌شوند. ورق‌های تقویتی عمود بر مقطع ستون نیز با جوش گوشه به ستون متصل می‌شوند. توجه داشته باشید ارتفاع ورق های تقویتی باید به اندازه‌ای باشد که ضمن برآورده کردن نیازهای طراحی، در کفسازی معماری اختلال ایجاد نکنند.

3- استفاده از نبشی

این روش بیشتر برای ستون‌های کوچک که نیروها و لنگرهای بزرگی را تحمل نمی‌کنند، کاربرد دارد. اتصال نبشی به ستون و بیس پلیت می‌تواند به کمک جوش یا پیچ انجام شود.

4- استفاده از دو نیمرخ ناودانی در دو طرف ستون

در این روش میل مهارها از درون بال‌های ناودانی عبور کرده و به بال فوقانی بسته می‌شوند. برای جلوگیری از خم شد بال ناودانی، در فاصله بین دو بال با این مقطع ورق‌های تقویتی قرار داده می‌شود. در صورت نیاز، برای جلوگیری از ایجاد لنگر موضعی بزرگ در بال‌های ستون در تراز بال‌های فوقانی ناودانی‌ها از ورق تقویتی افقی استفاده می‌شود.

به دلیل کم بودن فاصله میل مهارها از محور ستون این اتصال برای ستون‌هایی با لنگر بزرگ مناسب نبوده و بیشتر برای ستون‌هایی که در آن ها کشش ایجاد می‌شود کاربرد دارد. به همین علت در برخی موارد بال پایینی ناودانی به بیس پلیت متصل نمی‌شود.

5- اتصال خاص

در اتصال پای ستون در سازه‌های صنعتی بزرگ مواردی رخ می‌دهد که لنگر خمشی بسیار بزرگی بایستی از کف ستون به پی منتقل شود. اتصال نشان داده شده در شکل زیر قادر است لنگر خمشی بسیار بزرگی را حول محور X به پی متقل کند.

مراحل اجرای بیس پلیت

اگر چه مراحل نصب صفحه ستون با توجه به روش‌های اتصال بیس پلیت به ستون در کارخانه یا کارگاه متفاوت است. با این حال مراحل اجرا معمولا به شکل زیر انجام می‌شود:

آماده سازی قبل از نصب صفحه ستون

معمولا جهت آماده سازی و اتصال بیس پلیت به فونداسیون گذاشتن میل مهارها (بولت) و آماده سازی سطح ستون‌ها انجام می‌شود. علاوه بر این، چنانچه برای جای‌گذاری صحیح از شابلون استفاده می‌کنید، نصب آن نیز باید پیش از بتن‌ریزی صورت گیرد.

نصب بولت صفحه ستون

اولین قدم جهت اجرای صفحه ستون در نصب اسکلت فلزی، جاگذاری بولت‌ها یا میل مهار (میلگرد انتظار) در فونداسیون است. صفحه ستون باید با کمک بولت‌ها به‌گونه‌ای به پی متصل شود که بارهای ناشی از سازه را به خوبی منتقل کند. نقش اصلی میل مهار کف ستون تثبیت و نگه‌داشتن صفحه ستون در جای خود است.

طوفان تخفیفی آکادمی عمران تو راهه

مشاهده جزئیات

در ستون‌هایی که تحت اثر نیروی محوری خالص قرار دارند، بولت‌ها پس از نصب بیس پلیت نقش باربری ایفا نمی‌کنند، ولی در هنگام اجرا و اتصال ستون به صفحه ستون برای جلوگیری از افتادن ستون، نقشی اساسی دارند. در حالی که بولت‌ها در ستون‌هایی که علاوه بر نیروی محوری، لنگر خمشی و برش را نیز از طریق اتصال پای ستون به پی منتقل می‌کنند، نقش باربری داشته و باید تعداد و طول آن‌ها به‌دقت محاسبه شوند.

نکاتی که برای تعبیه بولت پیش از نصب صفحه ستون باید رعایت شود، عبارت‌اند از:

• معمولا قطر بولت‌ها 20 میلی‌متر در نظر گرفته می‌شود.
• طول دندانه‌دار (رزوه شده) بولت‌ها با توجه به نوع صفحه‌ستون‌ و بزرگی نیروها بین 10 تا 15 سانتی‌متر باشد.
• فاصله بین مرکز میل مهارها و ورق‌های سخت کننده باید حداقل 1.5 برابر قطر آن‌ها باشد تا فضای کافی برای تنظیم مهره‌ها وجود داشته باشد.
• طول بولت‌ها باید به اندازه‌ای باشد که مقاومت، پیوستگی و مهار لازم در بتن را داشته باشند.
• جهت اتصال بیس پلیت به پی در موارد خاص و نیروهای بزرگ، بهتر است بولت‌ها در انتها، قلاب شده یا توسط ورق‌هایی تقویت شوند تا طول مهاری لازم را تأمین کنند.
• برای اتصال صفحه ستون به فونداسیون، حداقل 4 بولت در چهار گوشه صفحه الزامی است.
• جهت بولت‌ها به سمت داخل عملکرد بهتری دارند.
• بولت ها باید با سیم آرماتور ‌بندی به آرماتورها بسته و محکم شود.

آماده سازی سطح اتصال

جهت اتصال ستون فلزی به فونداسیون در ابتدا باید ستون به بیس پلیت متصل شود. به همین منظور قبل از این اتصال سطح ستون‌ها باید به شکل زیر آماده شوند:

• سطح ستون در محل اتصال آن باید به وسیله برش دقیق و سنگ زدن کاملا صاف و گونیا شود.
• چنانچه سطح ستون در محل اتصال کاملا صاف نباشد، لازم است از ورق‌های ذوزنقه‌ای شکل یا نبشی‌های اتصال برای انتقال مناسب بار ستون به صفحه‌ستون‌ استفاده کرد. در این حالت، به دلیل ارتفاع زیاد اتصال لازم است تراز سطح بالای پی‌ها را تا اندازه‌ای پایین‌تر اجرا کرد تا اجزای اتصال در زیر کف تمام شده قرار گیرند.
• چنانچه سطح تماس کافی بین بتن و صفحه‌ستون‌های نورد شده با ضخامت کمتر از ۵ سانتی‌متر وجود داشته باشد، نیازی به مسطح کردن نیست.
• صفحه‌ستون‌های نورد شده که ضخامت آن‌ها بین ۵ تا ۱۰ سانتی‌متر است را می‌توان توسط برس مسطح کرد. برای مسطح کردن ورق‌های ضخیم با ضخامت بیش از ۱۰ سانتی متر، باید از ماشین استفاده کرد.

نصب شابلون صفحه ستون

معمولا به دلیل ضخامت زیاد، ابعاد بزرگ صفحات و سختی جابه‌جایی آن‌ها، در هنگام بتن ریزی فونداسیون، از صفحات نازک‌تری به نام شابلون استفاده می‌شود. ضخامت شابلون صفحه ستون معمولا ۶ یا ۸ میلی‌متر است و سوراخ‌های آن کاملا با صفحات اصلی منطبق است.

پس از بتن ریزی، شابلون صفحه ستون باز شده و در صورت نیاز بتن زیر آن‌ها ترمیم می‌شود. سپس صفحات اصلی روی بولت‌ها نصب شده و توسط مهره‌های تحتانی کاملا رگلاژ می‌شوند.

نکاتی که برای تعبیه نصب شابلون صفحه ستون باید رعایت شود، عبارت‌اند از:

• حتی الامکان نباید از شابلون با ضخامت ۶ میلی‌متر مخصوصا در صفحات بزرگ به دلیل فشار زیاد و احتمال اعوجاج ناشی از فشار بولت‌ها استفاده شود. ضخامت 8 میلی‌متر در این موارد مناسب‌تر است.
• جهت هواگیری صفحه ستون قبل از نصب شابلون، در مرکز آن‌ها سوراخی به قطر حدود ۱۵ سانتی‌متر ایجاد شود تا مانع از جمع شدن هوا و عدم پر شدن کامل زیر صفحات هنگام بتن ریزی شود.
•  جهت باز شدن سریع‌تر مهره بدون آلوده شدن به بتن باید گریس، نایلون و در پوش پیچ و مهره استفاده شود.
• پس از برداشتن شابلون از صفحه ستون، ممکن است فضاهای خالی زیر برخی از آن‌ها دیده شود. به همین دلیل برای صرفه‌جویی در مصرف گروت و محدودیت در ضخامت آن، باید حفرهای بزرگ را با بتن پر کنید. همچنین، برای اتصال بیشتر و بهتر بتن این قسمت به لایه گروت بعدی، سطح بتن باید مضرس (دندانه دندانه) شود.

نصب بیس پلیت

پس از باز کردن شابلون صفحه ستون و مسطح کردن زیر کار باید نسبت به نصب و رگلاژ صفحات اصلی اقدام شود. تنظیم صفحه ستون‌، معمولا توسط مهره‌هایی که در سر بولت‌ها بسته می‌شود، انجام می‌گیرد. نکات مهم در نصب صفحه‌ستون‌ها عبارت‌اند از:

• نصب بولت و صفحه ستون به‌گونه‌ای باشد که پس از سفت کردن مهره‌ها، حداقل سه دنده از بولت بیرون بماند.
• بیس پلیت‌ها باید کاملا تراز باشند. رگلاژ صفحات به وسیله پیچ‌های تراز زیر آن‌ها انجام شده و با کمک تراز دستی در دو جهت عمود بر هم کنترل می‌شود.
• آکس بیس پلیت‌ها کاملا در یک ردیف باشند (صفحات ریسمانی باشند).
• کدهای ارتفاعی صفحات کاملا یکسان باشند. معمولا کد ارتفاعی صفحات در پروژه‌های کوچک با شیلنگ تراز و در پروژه‌های بزرگ با استفاده از دوربین نقشه برداری کنترل می‌شود.

گروت ریزی صفحه ستون

پس از آن که ستون به صورت کامل در محور خود قرار گرفت، فاصله بین کف ستون و بتن پی توسط یک ملات ماسه سیمان نرم موسم به گروت پر می‌شود. به‌طور کلی، گروت ریزی بیس پلیت با هدف صاف کردن سطح تماس و جلوگیری از تمرکز تنش انجام می‌شود. نحوه گروت ریزی زیر بیس پلیت این‌گونه است که باید دور تا دور آن با استفاده از قالب چوبی یا فلزی قالب‌بندی شده و پای قالب‌ها با استفاده از ملات گچ درز‌گیری شود.

نکاتی که باید به هنگام انجام گروت ریزی صفحه ستون رعایت شود، عبارت‌اند از:

• پر کردن زیر صفحه‌ها با مصالح دیگری غیر از گروت مانند دوغاب سیمان، ملات ماسه سیمان، بتن و غیره به دلیل انقباض و کاهش حجم پس از گیرش مجاز نیست.
• پس از گروت ریزی زیر صفحه ستون، حداقل تا 3 روز نسبت به عمل آوری و مراقبت از آن اقدام شود. اهمیت این امر برای آن است که در این مرحله واکنش های شیمیایی گروت حرارت بالایی تولید کرده و تنش های حرارتی احتمال وقوع ترک را زیاد می‌کنند.
• شیب توزیع تنش در فونداسیون حدود ۳۰ تا ۴۵ درجه است که به صورت محافظه کارانه می‌توان آن را ۴۵ درجه فرض کرد. به همین دلیل با توجه به ضخامت گروت زیر صفحه ستون، لازم است فاصله افقی قالب‌بندی تا لبه صفحه‌ ستون‌ها تعیین شود. به عنوان مثال در ضخامت گروت پنج سانتی‌متر، فاصله قالب بندی تا لبه بیس پلیت حدود ۵ سانتی‌متر مناسب است.

ضخامت گروت زیر بیس پلیت

توجه به ضخامت گروت زیر صفحه ستون بسیار حائز اهمیت است. به دلیل حرارت بالا ناشی از واکنش‌های شیمیایی گروت، حداکثر ضخامت گروت زیر بیس پلیت در هر مرحله به حدود ۷۵ میلی‌متر (7.5 سانتی‌متر) برای گروت سیمانی و ۳۰ میلی‌متر (3 سانتی‌متر) برای گروت اپوکسی محدود می‌شود.

در صورت نیاز به ضخامت‌های بیشتر، این کار به صورت لایه لایه و پس از گذشت حدود ۶ ساعت از ریختن لایه قبلی قابل انجام است. گروت ریزی صفحه ستون در ضخامت‌های زیاد و در یک مرحله به سبب افزایش احتمال وقوع ترک به دلیل افزایش تنش‌های حرارتی و افت مقاومت، مناسب نخواهد بود.

هواگیری صفحه ستون

جهت اطمینان از پر شدن زیر صفحه‌ها با گروت و خروج هوا، هواگیری بیس پلیت به دو روش زیر انجام می‌شود:

1. سوراخ روی بیس پلیت با هدف هواگیری روی صفحه‌ها ایجاد می‌شود. بدین شکل که پس از گروت ریزی به کمک ضربه زدن با چکش به صفحه ستون، هوای اضافی از آن سوراخ خارج خواهد شد.
2. قبل از گروت ریزی، دو کابل یا زنجیر از هر دو جهت زیر صفحه‌ها عبور داده می‌شود. پس از گروت ریزی با تکان دادن کابل‌ها حباب‌های هوا از زیر صفحه‌های بیس پلیت خارج می‌شوند.

ضوابط نصب بیس پلیت در مبحث 10 مقررات ملی ساختمان

به طور کلی، سه معیار تراز ارتفاعی (کد ارتفاعی)، بررسی موقعیت محورهای بیس پلیت (جانمایی) و تراز بودن بیس پلیت در اجرا و نصب صفحه ستون‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. بر همین اساس قوانین و ضوابطی برای اجرای صفحه ستون در مبحث 10 ویرایش 1401 ارائه شده است.

طبق بند الف 10-4-3-5 مبحث 10 قانون مقررات ملی ساختمان صفحات پای ستون‌ها (کف ستون‌ها) باید مطابق ضوابط زیر اجرا شوند:

1. به جز موارد اشاره شده در بندهای ۲ و ۳، استفاده از ورق‌های اتکایی و صفحه ستون‌ها تا ضخامت حداکثر ۵۰ میلی‌متر بدون صفحه تراشی، مشروط به ایجاد سطح اتکایی صاف و بدون زخم مجاز است. ورق‌های با ضخامت ۵۰ تا ۱۰۰ میلی متر را می‌توان با پرس کردن صاف نمود. اگر پرس در دسترس نبود، می‌توان از صفحه تراشی برای دستیابی به سطح صاف و بدون زخم استفاده کرد. برای ورق‌های با ضخامت بیش از ۱۰۰ میلی متر باید از فرزکاری استفاده نمود.
2. سطح زیرین ورق‌های اتکایی و صفحه ستون‌ها (کف ستون‌ها) که با دوغاب ریزی تماس اتکایی کامل با شالوده برقرار می‌کند، نیازی به صفحه تراشی ندارد.
3. در صورتی که برای اتصال ستون به صفحه ستون از جوش شیاری با نفوذ کامل استفاده شده باشد، نیازی به صفحه تراشی سطح فوقانی ورق اتکایی نیست.
4. سوراخ میل مهارها را می‌توان با استفاده از برش حرارتی براساس ضوابط بخش ۱۰- ۴-۳-۲ ایجاد کرد.
5. در مواردی که آب می‌تواند در اعضای با مقطع قوطی شکل در زمان ساخت یا در طول مدت بهره‌برداری جمع شود، باید با ایجاد سوراخ زهکش در صفحه پای ستون زهکشی شود یا از عضو در برابر نفوذ آب محافظت شود.
6. صفحه ستون (کف ستون) باید در رقوم ارتفاعی صحیح تراز شده و تماس اتکایی کامل با بتن یا مصالح بنایی به کمک گروت داشته باشد.

جمع بندی

صفحه ستون‌ها با هدف کاهش تنش وارده به فونداسیون و همچنین انتقال بهتر لنگر خمشی استفاده می‌شوند. به‌طور کلی، تراز ارتفاعی، جانمایی درست و تراز صفحه ستون باید به هنگام نصب بیس پلیت رعایت شود. توجه داشته باشید در ساختمان‌های صنعتی برای مواردی که کف ستون نیروی فشاری بزرگی به پی منتقل می‌کند باید عمل نصب و تراز کردن آن با دقت انجام گیرد. ما در این مقاله روش‌های اتصال ستون به بیس پلیت و مراحل نصب صفحه ستون از جمله آماده سازی سطح ستون، جاگذاری بولت، شابلون، نصب بیس پلیت، گروت ریزی و هواگیری را به‌طور کامل بررسی کردیم.

در انتهای این مقاله امیدواریم اطلاعات خوبی درباره نحوه کار گذاشتن صفحه ستون کسب کرده باشید. در صورتی که در این مورد سوالی دارید می‌توانید آن را در بخش دیدگاه با ما به اشتراک بگذارید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری