انواع صفحه ستون چیست + نحوه محاسبه وزن بیس پلیت و جدول آن

صفحه ستون یکی از اجزای حیاتی در ساخت و سازهای صنعتی و ساختمانی است که نقش تعیین‌کننده‌ای در انتقال بارهای سازه‌ای به زمین دارد. اما آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که صفحه بیس پلیت چیست و چگونه در طراحی و ساخت سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد؟ آیا با انواع صفحه ستون و ویژگی‌های هر یک از آن‌ها آشنا هستید؟ ما در این مقاله، به تعریف صفحه ستون و معرفی انواع بیس پلیت پرداخته و اهمیت استفاده از هر یک را بررسی کرده‌ایم؛ پس تا انتهای مقاله همراه آکادمی عمران باشید.

جهت آشنایی بیشتر، با انواع صفحه ستون فیلم زیر را مشاهده کنید. این فیلم تنها بخش کوتاهی از آموزش اجرای ساختمان است که در آن صفر تا صد جزئیات مراحل ساخت یک ساختمان را توضیح داده‌ایم.

بیس پلیت چیست؟

صفحه ستون یا بیس پلیت (به انگلیسی Base Plate) که با نام‌های صفحه زیر ستون و کف ستون نیز شناخته می‌شوند، یک ورق فولادی است که جهت اتصال ستون به فونداسیون در اجرای اسکلت فلزی به‌کار می‌رود. این المان به‌عنوان عضو رابط در انتقال نیروی ستون به خاک عمل کرده و وظیفه کاهش مرحله‌ای سطح تنش را بر عهده دارد.

کف ستون ضمن انتقال بارهای ستون به پی، تنش موجود در ستون را تا حد قابل قبول تنش مجاز پی کاهش می‌دهد. از طرفی فونداسیون نیز این تنش را چنان کاهش می‌دهد که در محل تماس پی با خاک، مقدار آن از تنش مجاز خاک فراتر نرود.

کاربرد صفحه ستون

به‌طور کلی، کلیه بارهای مرده و زنده وارده به سازه پس از جمع شدن در کف‌ها و تیرها، به ستون‌ها انتقال پیدا می‌کنند. ستون‌ها این بار را به وسیله صفحه ستون یا همان بیس پلیت به فونداسیون بتنی منتقل کرده که در نهایت این بار از طریق پی به زمین می‌رسد. از اصلی‌ترین ویژگی‌های انواع صفحه ستون می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• انتقال بار: بیس پلیت بارهای عمودی، افقی و برشی را از ستون‌ها به فونداسیون منتقل می‌کند.
• تثبیت سازه: به تثبیت و استحکام سازه‌های بلند و باریک کمک می‌کند.
• تنظیم توزیع بار: سبب توزیع یکنواخت بارهای فشاری در سطح فونداسیون می‌شود.
• کاهش فشار خاک: با افزایش سطح تماس، فشار وارد بر خاک را کاهش می‌دهد.
• افزایش مقاومت در برابر زلزله: در برخی طراحی‌ها، بیس پلیت به جذب نیروهای جانبی مانند زمین لرزه کمک می‌کند.

انواع صفحه ستون

به‌طور کلی، بیس پلیت‌ها بر اساس نوع اتصال و مشخصات ظاهری همچون ابعاد، وزن و ضخامت به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند. توجه داشته باشید که جهت نصب پیس پلیت باید طراح اندازه و ابعاد دقیق را بر اساس نیاز سازه و ضوابط تعریف شده مطابق با آیین‌نامه‌ها انتخاب کند.

انواع صفحه ستون بر اساس ابعاد

انواع بیس پلیت با توجه به ابعاد صفحه به سه دسته زیر تقسیم بندی می‌شوند:

1. صفحه ستون کوچک (صفحه ستون 20 و 30)
2. صفحه ستون متوسط (صفحه ستون 40)
3. صفحه ستون بزرگ (صفحه ستون 50 و 60 به بالا)

صفحه ستون کوچک

بیس پلیت‌های 20 در 20 و صفحه ستون 30 در30 در دسته انواع صفحه ستون کوچک قرار می‌گیرند. صفحه ستون 20 به دلیل ابعاد کوچک، تحمل فشار زیادی ندارد و به‌طور معمول برای سازه‌هایی با مقیاس کوچک مانند آلاچیق‌ها، سوله‌ها، کارگاه‌ها و سایه‌بان‌ها استفاده می‌شود.

صفحه ستون 30 در 30 نیز مشابه با صفحه ستون 20 برای سازه‌های کوچک و با فشار کمتر مناسب است و می‌تواند در ساخت و سازه‌های کم ارتفاع یا موقت مورد استفاده قرار گیرد. به‌طور مثال برای بیس پلیت شاسی کشی آسانسور از این نوع بیس پلیت استفاده می‌کنند.

طوفان تخفیفی آکادمی عمران تو راهه

مشاهده جزئیات

صفحه ستون متوسط

صفحه ستون 40 در 40 به عنوان یک گزینه میان‌رده شناخته می‌شود. این بیس پلیت ساختار محکم‌تری داشته و می‌تواند فشار بیشتری نسبت به صفحه‌های کوچک تحمل کند. به همین دلیل برای سازه‌های کم‌ارتفاع و ساختمان‌های یک یا چند طبقه مناسب است.

صفحه ستون بزرگ

صفحه ستون 50 در 50، صفحه ستون 60 در 60 و بالاتر در دسته انواع صفحه ستون‌های بزرگ قرار می‌گیرد. این نوع از بیس پلیت‌ها قابلیت توزیع فشار بالایی داشته و معمولا برای پروژه‌های بزرگ و پیچیده‌ای که نیاز به تحمل بارهای سنگین دارند، طراحی می‌شوند.

انواع بیس پلیت بر اساس اتصال

انواع بیس پلیت‌ها باتوجه به نوع اتصال می‌توانند به دو صورت جوشی و پیچی طراحی و نصب شوند که هر یک از این روش‌ها ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.

صفحه ستون جوشی

در این نوع بیس پلیت جهت اتصال به ستون، از اتصالات جوشکاری استفاده می‌شود. اتصال جوشی معمولا استحکام بالاتری نسبت به اتصالات پیچی داشته و در برابر بارهای دینامیکی و لرزش‌ها مقاوم‌تر است. به همین علت از این نوع در سازه‌های با بارهای سنگین یا شرایط سخت استفاده می‌شوند. البته خطا در نصب صفحه ستون جوشی و اصلاح مجدد آن ممکن است دشوار باشد. لذا برای جوشکاری از افراد متخصص و با تجربه استفاده کنید.

صفحه ستون پیچی

در نوع پیچی، بیس پلیت با استفاده از پیچ و مهره به ستون‌ها متصل می‌شود. اتصال‌های پیچی به دلیل قابلیت باز و بسته شدن، انعطاف‌پذیری بیشتری در تغییرات و تعمیرات دارند. این نوع از بیس پلیت‌ها برای سازه‌های موقتی یا در مواردی که نیاز به تغییر مکرر وجود دارد، مناسب هستند. البته در شرایطی که بارهای سنگین یا لرزش‌های شدید وجود داشته باشد، بیس پلیت پیچی ممکن است استحکام کمتری نسبت به جوشی‌ها داشته باشد.

مشخصات فنی بیس پلیت

به‌طور کلی، انواع صفحه ستون با توجه به ابعاد، وزن و ضخامت، ویژگی‌ها و کاربردهای مختلفی دارند. انتخاب نوع و ابعاد صفحه ستون باید براساس نیازهای خاص سازه و کارشناسی مهندسی انجام شود تا عملکرد سازه بهینه و ایمنی آن افزایش پیدا کند.

ضخامت صفحه ستون

ضخامت انواع صفحه ستون معمولا در محدوده 1، 1.25، 2 و 3 سانتی‌متر است، که این مقادیر نیز بسته به نیاز پروژه و طراحی سازه مشخص می‌شوند. انتخاب صحیح نوع صفحه ستون و ضخامت آن به نیاز طراح و شرایط پروژه بستگی دارد. هرچه ابعاد و ضخامت صفحه‌ها بزرگتر باشد، قابلیت تحمل فشار و استحکام بیشتری ایجاد می‌شود.

ابعاد صفحه ستون

در حالت کلی نیروی محوری بارهای وارد بر بیس پلیت به شکل خمشی و برشی در دو راستای عمود بر هم و گاها همراه با پیچش است. در نتیجه انواع مختلفی از ابعاد صفحه ستون و آرایش پیچ‌ها وجود دارد. به عبارت دیگر ابعاد بیس پلیت وابسته به نوع پروژه، شرایط اقتصادی و الزامات طراحی است.

به‌طور کلی، ابعاد انواع صفحه ستون‌ها بر اساس استاندارد ها به شرح زیر است:

• صفحه ستون 20 (20 سانتی‌متر  در 20 سانتی‌متر)
• صفحه ستون 30 (30 سانتی‌متر  در 30 سانتی‌متر)
• صفحه ستون 40 (40 سانتی‌متر  در 40 سانتی‌متر)
• صفحه ستون 50 (50 سانتی‌متر در 50 سانتی‌متر)
• صفحه ستون 60 (60 سانتی‌متر  در 60 سانتی‌متر)

وزن صفحه ستون

انتخاب وزن بیس پلیت‌ها اهمیت بالایی برخوردار است و می‌تواند تاثیرات زیادی بر طراحی و عملکرد سازه‌ها داشته باشد. وزن صفحه ستون باید به گونه‌ای محاسبه شود که قادر به تحمل بارهای وارده به ساختار شامل وزن ساختمان، تجهیزات، و بارهای دینامیکی (مثلا ناشی از باد یا زلزله) باشد. در ادامه با نحوه محاسبه وزن صفحه ستون آشنا شوید.

محاسبه وزن بیس پلیت

وزن مخصوص (چگالی) فولاد 7850 کیلوگرم بر متر مکعب است. برای به دست آوردن وزن صفحه ستون یا بیس پلیت باید وزن مخصوص را در حجم بیس پلیت ضرب کنیم. برای مثال وزن صفحه ستون 40×40 با ضخامت 2 سانتی‌متر برابر است با:

متر مکعب 0.0032 = سانتی‌متر مکعب 3200 = 2 × 40 × 40 = حجم صفحه ستون

کیلوگرم 25.12 = 7850 × 0.0032 = وزن صفحه ستون

در ادامه می‌توانید جدول وزن صفحه ستون را مشاهده کنید.

جهت دریافت جدول وزن مخصوص صفحه ستون در انواع ضخامت‌ها، فایل زیر را دانلود کنید.

مزایا و معایب صفحه ستون

بدون شک هر المان سازه‌ای مزایا و چالش‌هایی را به همراه دارد و انواع صفحه ستون نیز از این قاعده مستثنی نیستند. صفحه‌های بیس پلیت در ساختمان‌سازی نقشی کلیدی دارند و استفاده از آن‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارد.

مزایا صفحه ستون

مهمترین مزیت‌های انواع بیس پلیت عبارت‌اند از:

• افزایش استحکام و پایداری سازه
• بیس پلیت‌ها نسبتا ساده و سریع
• کمک به کاهش نشست سازه در هنگام بارگذاری
• انعطاف‌پذیری مناسب در طراحی مقاوم در برابر زلزله و باد
• مقرون به صرفه و روشی اقتصادی

معایب صفحه ستون

اگر چه انواع صفحه ستون‌ها ویژگی‌های منحصر به فردی دارند، اما همچنان ممکن است با چالش‌هایی همراه باشند که مهمترین آن‌ها عبارت‌اند:

• اجرا و نصب غیر اصولی می‌تواند منجر به مشکلات ساختاری شود، لذا برای اجرا صفحه ستون به افراد متخصص و با تجربه نیاز است.
• در شرایط مرطوب، احتمال زنگ‌زدگی بیس پلیت وجود دارد که می‌تواند بر مقاومت آن تاثیر بگذارد.
• دستورالعمل‌های جوشکاری در نصب صفحه ستون جوشی دشوار است.
• در برخی از اتصالات مانند اتصال جوشی نیاز به کنترل و بازرسی جوش است، لذا سرعت اجرا و هزینه‌‌ها افزایش پیدا می‌کند.
• ممکن است برای نصب صفحه ستون جوشی مقاومت کششی به دلیل جوشکاری در دماهای بالا کاهش پیدا کند.

قیمت بیس پلیت

در قسمت وزن صفحه ستون با محاسبه وزن بیس پلیت آشنا شدید. برای دانستن قیمت بیس پلیت انتخابی خود کافی است وزن آن را در قیمت روز آهن ضرب کنید. از آنجایی که قیمت آهن آلات نوسان داشته و ثابت نیست، هزینه خرید انواع صفحه ستون‌ها متغیر است.

از عوامل متعددی بر قیمت بیس پلیت تأثیر می‌گذارند که مهمترین آن‌ها عبارت‌اند از:

• مواد اولیه: نوع فولاد یا آلیاژ و کیفیت مواد استفاده شده برای ساخت بیس پلیت تأثیر مستقیم بر قیمت آن دارد. هر چه مواد اولیه مرغوب‌تری به کار گرفته شود، قیمت صفحه ستون نیز بیشتر می‌شود.
• ابعاد و وزن بیس پلیت: وزن، ابعاد و ضخامت بیس پلیت‌ها می‌تواند تاثیر مستقیمی بر هزینه تولید و حمل و نقل داشته باشد. به‌طور معمول بیس پلیت‌های بزرگتر و سنگین‌تر هزینه بیشتری دارند.
• پیچیدگی طراحی و تولید: هر چه طراحی و روش تولید بیس پلیت (از جمله برش‌ها، فرم‌ها و جوش‌ها) پیچیده‌تر باشد، هزینه‌های تولید و نصب آن نیز بیشتر خواهد بود.
• نیاز به تست و بازرسی: هزینه‌های مربوط به بازرسی و تست کیفیت بیس پلیت‌ها مانند تست غیرمخرب می‌تواند بر هزینه نهایی افزوده شود.
• دستمزد نیروی کار ماهر: تخصص و تجربه نیروی انسانی که برای جوشکاری یا اتصال و نصب در خدمت گرفته می‌شود، بر قیمت کلی تأثیر می‌گذارد. معمولا استادکاران با تجربه‌تر دستمزد بیشتری دریافت می‌کنند.
• هزینه حمل و نقل: به‌طور کلی، هزینه‌های مربوط به نقل و انتقال کالا و حتی قیمت نیروی کار در مناطق مختلف متفاوت است.
• میزان خرید بیس پلیت: در صورت تولید بیس پلیت‌ها به صورت انبوه، هزینه تولید به طور معمول کاهش می‌یابد. بالعکس، تولید تعداد محدودی ممکن است هزینه را افزایش دهد.
• میزان تقاضا در بازار: نوسانات تقاضا برای بیس پلیت‌ها در بازار نیز می‌تواند قیمت آن‌ها را تحت تاثیر قرار دهد. در زمان‌های اوج تقاضا، قیمت‌ها ممکن است افزایش یابد.

با توجه به این عوامل، برنامه‌ریزی دقیق و بررسی متغیرهای مختلف می‌تواند به بهینه‌سازی هزینه‌های تولید و نصب بیس پلیت‌ها کمک کند.

جمع بندی

صفحه ستون یا بیس پلیت، ورق‌های فولادی هستند که برای اتصال ستون‌های فلزی به فونداسیون استفاده می‌شوند و نقش کلیدی در انتقال نیروها به خاک دارند. این المان بارهای عمودی، افقی و برش را از ستون‌ها به فونداسیون منتقل کرده و باعث توزیع یکنواخت این بارها می‌شود. انواع صفحه ستون به سه دسته کوچک، متوسط و بزرگ بر اساس ابعاد تقسیم می‌شوند. همچنین، انواع صفحه ستون از نظر نوع اتصال به دو صورت جوشی و پیچی طراحی می‌شوند که هر کدام خصوصیات و کاربردهای خاص خود را دارند. ما در این مطلب به بررسی انواع بیس پلیت و مشخصات فنی از جمله وزن، ابعاد و ضخامت صفحه ستون‌ها پرداختیم.

در انتهای این مقاله امیدواریم اطلاعات خوبی درباره انواع 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