خب این هفته تصمیم گرفتیم برگردیم به فضای طراحی سازه و راجع به یکی از مهمترین نکاتش صحبت کنیم که اونم “ستون کوتاهه”.
تعریف ستون کوتاه: به ستونی که نسبت ابعاد مقطعش به ارتفاعش نسبتا بزرگه، ستون کوتاه میگن.
جنبه علمی قضیه:
- جابجایی ستونها: ستونهای کوتاه و بلند جابجایی افقی یکسانی دارن (∆).
- سختی ستونها: از اونجایی که سختی جانبی ستون ها با توان سوم طول ستون (L) نسبت عکس داره، ستون های کوتاه سختی جانبی بیشتری دارن.
- نیروی جذب شده ستون ها: با توجه به جابجایی یکسان ستون کوتاه و ستون بلند و سختی بیشتر ستون کوتاه نسبت به ستون بلند، نیروی جذب شده (F) توسط ستون کوتاه با توجه به فرمول زیر به مراتب بیشتر از ستون بلنده
در هنگام زلزله عضوی از سازه که جذب انرژی بیشتری داره زودتر از بقیه اعضا خراب میشه. با توجه به نیروی (انرژی) بالای جذب شده توسط ستون های کوتاه، خرابی در سازه با شکست در این ستون ها آغاز میشه که به پدیده ستون کوتاه معروفه.
حالا بریم ببینیم کجاها امکان به وجود اومدن ستون کوتاه وجود داره؟
1- اجرای بازشو در مجاورت ستون:
ایجاد بازشوها در دیوارهای میانقاب ساختمون به منظور فراهم کردن نور طبیعی و تهویه، باعث محصورشدگی جانبی جزئی در ارتفاعی از ستون توسط عناصر صلب و درنتیجه تشکیل ستون کوتاه میشه. علاوه بر این اگه بخشی از میانقاب (آجری، بلوکی، سفالی و بتنی) تا تراز سقف ادامه پیدا نکنه، در قسمت ارتفاع آزاد ستون، ستون کوتاه تشکیل میشه.
2- اجرای ستون روی شیب:
با احداث ساختمون بر روی زمین شیبدار (مانند دامنه کوه) در اولین طبقه روی سطح پی، ستون هایی با ارتفاع مختلف ایجاد میشه. در این حالت به دلیل طول کمتر ستون بالای شیب نسبت به بقیه ستون ها با پدیده ستون کوتاه مواجهیم.
3- اختلاف سطح در کف ها:
اختلاف تراز در سازه های دوبلکس و اتصال تیر میان طبقه در راه پله ها باعث کاهش طول موثر ستون ودرنتیجه تشکیل ستون کوتاه میشه.
4- نورگیر زیرزمین ها:
چنانچه برای تهویه و روشنایی زیرزمین، تراز کف طبقه همکف بالاتر از سطح زمین درنظر گرفته بشه، در حد فاصل سطح زمین تا کف طبقه همکف ستون کوتاه تشکیل میشه. این حالت شباهت زیادی به اجرای بازشو در مجاورت ستون داره.
