صفحه ستون یا بیس پلیت چیست؟ کاربردهای آن

صفحه ستون یا بیس پلیت چیست؟ کاربردهای آن

ویرانی ساختمان‌ها در ایران به دلیل عوامل طبیعی و غیرطبیعی به امری رایج تبدیل شده است و هر سال، خسارات جانی و مالی قابل‌توجهی را شاهد هستیم. ساختارهای ناپایدار، عدم رعایت استانداردها و استفاده از مصالح نامناسب باعث شده است که عمر مفید سازه‌ها بسیار کمتر از مقدار واقعی آنها باشد. بنابراین، در مواجهه با زلزله، فرونشست زمین و دیگر حوادث، ساختمان‌ها به‌راحتی تضعیف شده و ممکن است به ریزش بکشند. برای افزایش استحکام سازه‌ها، لازم است که ستون‌های ساختمان تقویت شوند، زیرا این ستون‌ها نقش اساسی در انتقال بار و تحمل وزن ساختمان دارند. به منظور تقویت ستون‌ها، استفاده از صفحه ستون یا بیس پلیت فولادی توصیه می‌شود.

مفهوم صفحه ستون

صفحه ستون، که به آن بیس پلیت (Base Plate) نیز گفته می‌شود، یک قطعه فلزی است که از ورق فولادی ساخته شده و بین فونداسیون و ستون قرار می‌گیرد. این قطعه با افزایش سطح تماس بین این اجزا، ارتباطی قوی‌تر ایجاد می‌کند. صفحه ستون معمولاً به شکل مربع با اندازه اضلاع 30×30 سانتی‌متر ساخته می‌شود و ضخامت آن معمولاً بین 8 تا 20 میلی‌متر متغیر است.

پیشنهاد مقاله؛ اشتباهات رایج و پرخطر در تخریب ساختمان

ضمن اینکه، مساحت سطح بیس پلیت باید از مساحت مقطع ستون بیشتر باشد تا تنش‌های وارده از جانب ستون به‌خوبی روی این سطح توزیع شده و از تمرکز تنش روی سطح که می‌تواند منجر به ایجاد لنگر در حین زلزله شود، جلوگیری به عمل آید. بیس پلیت را می‌توان هم به‌صورت آماده خریداری کرد و هم می‌توان ورق سیاه را تهیه کرده و با برشکاری و سوراخ‌کاری آن، بیس پلیت را از دل آن خارج کرد. در هر دو حالت، قیمت صفحه ستون به ورق سیاه فولادی وابسته است.

کاربرد بیس پلیت در سازه و صنعت ساختمان

با اینکه سازه‌های فولادی به دلیل گران بودن قیمت تیرآهن هزینه تمام‌شده بیشتری را نسبت به سازه بتنی به دنبال دارند، اما استحکام و دوام این سازه‌های فلزی بیشتر از ساختمان‌های بتنی است. در چنین سازه‌هایی، از صفحه ستون برای افزایش مقاومت ستون‌های فلزی استفاده می‌شود و در واقع می‌توان گفت اصلی‌ترین وظیفه بیس پلیت، افزایش استحکام سازه فولادی است. اما این امر چگونه عملی می‌شود؟

از وظایف صفحه ستون که از طریق آن منجر به افزایش مقاومت ستون و سازه می‌شود، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• افزایش سطح تماس ستون و فونداسیون و درنتیجه افزایش ظرفیت باربری ستون
• توزیع یکنواخت تنش‌ها و لنگرها و انتقال آن‌ها از ستون به فونداسیون
• کاهش بارهای وارده از سقف به ستون

انواع بیس پلیت از نظر نوع اتصال

بیس پلیت را می‌توان به 2 روش به ستون و فونداسیون متصل کرد. این روش‌ها از نظر میزان استحکام، زمان اجرا، مهارت لازم برای نصب و هزینه متفاوت از یکدیگر هستند و باید متناسب با نیازهای سازه انتخاب شوند. این دو روش شامل اتصال پیچی یا اتصال گیردار و اتصال جوشی یا اتصال مفصلی می‌شوند.

اتصال پیچی صفحه ستون

در این روش از انکربولت برای اتصال صفحه ستون به فونداسیون استفاده می‌شود. بدین‌صورت که ابتدا سوراخ‌هایی در بیس پلیت فلزی ایجاد می‌شود و سپس انکربولت‌ها را از این سوراخ‌ها عبور داده و با استفاده از مهره آن را به فونداسیون متصل می‌کنند. همچنین، پایه ستون‌ها نیز سوراخ شده و این محل‌ها با سوراخ‌های روی بیس پلیت تراز می‌شوند و به‌وسیله بولت و مهره، عمل اتصال بین آن‌ها ایجاد می‌شود.

محل قرارگیری صفحه ستون روی فونداسیون نیز باید مشخص شود و پس از محکم کردن بولت و مهره‌ها، باید این اتصال از نظر استحکام و تراز بودن با فونداسیون مورد بررسی قرار گیرد. اتصال پیچی صفحه ستون ارزان‌تر و ساده‌تر از روش اتصال جوشی است و اغلب در ساخت ساختمان‌های مسکونی و تجاری کاربرد دارد.

اتصال جوشی صفحه ستون

این روش تا حدودی شبیه حالت قبلی است اما استحکام بیشتری را ایجاد می‌کند. به این صورت که ابتدا محل قرارگیری صفحه ستون روی بتن مشخص می‌شود و سپس سوراخ‌هایی در بیس پلیت تعبیه می‌شود. سپس با استفاده از بولت، این صفحه سـتون به بتن متصل می‌شود. اما اتصال ستون به بیس پلیت دیگر از نوع پیچی نیست، بلکه ستون به این صفحه فولادی جوش داده می‌شود.

برای این منظور، ابتدا محل را خال‌جوش زده تا تراز بودن و محل دقیق قرارگیری مشخص شود و سپس توسط جوشکار ماهر دورتادور ستون به بیس پلیت جوش داده می‌شود. همچنین می‌توان با استفاده از یک سری اجزای واسط مانند نبشی لقمه، عملیات جوشکاری و اتصال ستون به بیس پلیت را انجام داد.

روش اجرای صفحه ستون

اولین مرحله در اجرای صفحه سـتون، تعیین محل دقیق قرارگیری بیس پلیت است. چرا که اگر صفحه ستون در مکان مناسبی قرار نگیرد، منجر به جابجایی سقف سازه از محل اصلی آن می‌شود و انتقال بار به‌خوبی انجام نمی‌شود. در نتیجه، تعادل تنش‌های وارده بر ستون بر هم می‌خورد و امکان وارد آمدن تلفات در آینده وجود دارد.

ضمن اینکه، سطح بتن باید به‌خوبی صاف باشد تا صفحه سـتون روی آن قرار گیرد. برای این منظور از دوغاب یا گروت بتن استفاده می‌شود. ضخامت لایه دوغاب باید حدود 2.5 سانتیمتر باشد. دوغاب ریزی باید به‌صورت یک مرحله‌ای و مداوم انجام شود و دمای آب مصرفی برای آن نیز نباید بیش از 20 درجه سانتی‌گراد باشد.

همچنین، سطح بتن قبل از دوغاب ریزی باید به‌خوبی از گردوغبار و آلودگی‌ها تمیز شود. محل نصب صفحه ستون باید تا دو یا سه ساعت قبل از دوغاب ریزی پر از آب باشد و سپس برای ریختن دوغاب این آب تخلیه می‌شود. سپس مراحل یادشده برای اتصال‌های پیچی و جوشی متناسب با نوع سازه انجام می‌شوند.

مزایای صفحه ستون

افزایش استحکام ستون

استفاده از صفحه ستون باعث افزایش استحکام ستون و بهبود عملکرد آن در مقابل بارهای وارده می‌شود.

توزیع یکنواخت تنش‌ها

با قراردادن صفحه ستون، تنش‌های وارده بر ستون به صورت یکنواخت تراز می‌شود، که این باعث افزایش پایداری و استحکام ستون می‌شود.

کاهش نقاط ضعف

با استفاده از صفحه ستون، نقاط ضعف ستون کاهش می‌یابد و احتمال وقوع حوادث ناشی از آنها کاهش می‌یابد.

افزایش قابلیت جذب بار

صفحه ستون باعث افزایش قابلیت ستون در جذب بارهای وارده می‌شود که این امر به تقویت سازه کمک می‌کند.

کاهش هزینه‌ها و زمان اجرا

استفاده از صفحه ستون معمولاً باعث کاهش هزینه‌ها و زمان اجرای پروژه می‌شود، زیرا نیازی به استفاده از مواد گران‌قیمت و فرآیندهای پیچیده کمتر است.

جمع بندی نهایی

به طور کلی، استفاده از صفحه ستون در سازه‌ها از مزایای قابل توجهی برخوردار است. این روش، علاوه بر افزایش استحکام و پایداری ستون‌ها، منجر به توزیع یکنواخت تنش‌ها، کاهش نقاط ضعف، افزایش قابلیت جذب بار، و کاهش هزینه‌ها و زمان اجرا می‌شود. با استفاده از صفحه ستون، عملکرد سازه بهبود می‌یابد و احتمال وقوع حوادث ناشی از ضعف‌های سازه کاهش می‌یابد. بنابراین، این روش نه تنها به بهبود عملکرد سازه‌ها کمک می‌کند بلکه باعث کاهش هزینه‌ها و زمان اجرای پروژه نیز می‌شود، که از اهمیت بسیاری برخوردار است.