صفحه ستون چیست؟

آیا اطلاع دارید چگونه طبقات مختلف یک ساختمان با مقاومت قابل توجه به هم دیگر متصل می‌شوند؟ وقتی به یک سازه مرتفع و یا آسمان خراش نگاه می‌کنیم، به طور حتم می‌دانیم از اجزای متصل کننده قوی و مستحکم در اجرای آن استفاده شده است.

اما این محدود به یک قطعه نمی‌شود و تجهیزات مختلفی را در برمی‌گیرد. یکی از اتصال‌دهنده‌های پرکاربرد در صنعت ساختمان‌سازی، صفحه ستون‌ ها هستند. بدون وجود این قطعات، سر هم کردن سازه با مقاومت مطلوب، امکان‌پذیر نخواهد بود. استفاده از صفحه ستون در یک سازه با مزایای بسیاری همراه است که در ادامه به تفصیل به شرح آن خواهیم پرداخت.

 صفحه ستون چیست؟

صفحه ستون یکی از قطعات کاربردی در صنعت فولاد است که با عنوان بیس پلیت نیز در بازار آهن آلات شناخته می‌شود. این قطعه فولادی به انگلیسی Base Plate نام دارد و در سازه نقشی حیاتی ایفا می‌کند. نقش اصلی این صفحه در سازه، اتصال ستون به فونداسیون بتنی است و در انتقال بار وارده از ستون به پی ساختمان، نقش مهمی را ایفا می‌کند. این صفحه بسته به محل استفاده، در اندازه های کوچک (20 و 30)، متوسط (40) و بزرگ (50 و 60) بکار می رود.

لزوم استفاده از صفحه ستون چیست؟

علل مختلفی برای الزام به استفاده از Base Plate وجود دارد که در ادامه به شرح این موارد خواهیم پرداخت:

• جلوگیری از فرورفتگی ستون در بتن

استفاده از این صفحه در یک ساختمان به علت آن‌ که سطح تماس میان ستون و بتن را افزایش می‌دهد، سبب توزیع یکنواخت بار وارده به پی شده و تنش موضعی در بتن ایجاد نخواهد شد.

• توزیع بار به صورت یکنواخت

از طرفی توزیع یکنواخت بار، از فرو رفتن ستون در بتن و ایجاد شکست جلوگیری می کند.

• تقویت مقاومت اتصال

برای اتصال میان صفحه و ستون، از پیچ و مهره‌ های مستحکم استفاده می‌کنند که در نهایت امر بارها با کیفیت بیش‌تری انتقال داده شده و اتصالی قوی ایجاد می‌ ‎شود.

• فراهم نمودن امکان اتصال

با بهره برداری از بیس پلیت، اتصال مقاوم میان فونداسیون و ستون ایجاد شده که در راستای جوش به ستون و به کمک میل مهار است.

کابردهای صفحه ستون

عمده کاربردهای بیس پلیت در صنعت شامل موارد زیر است:

• در سوله صنعتی برای انتقال بار به زمین
• وصل کردن پایه پل به فونداسیون
• نصب انواع ماشین‌آلات صنعتی
• کاربرد در ساختمان‌های پیش ساخته
• توزیع بار در آسمان خراش‌ها
• ساخت پایه محکم برای انواع داربست
• کاربرد در ساخت اسکله

مزایای استفاده از Base Plate چیست؟

علاوه بر افزایش مقاومت،به عنوان اصلی ترین مزیت، موارد زیر را نیز می توان نام برد:

• نصب آسان: به جهت تسهیل نصب و تراز ستون و امکان تنظیم ارتفاع، بیس پلیت محبوبیت بسیاری دارا است.
• منعطف در طراحی: با بهره گیری از صفحه، استفاده از انواع مختلف اتصالات امکان‌پذیر شده و سازگاری با طراحی‌های مختلف سازه‌ای، آن را محبوب کرده است.
• تقویت انتقال نیرو: افزون بر جلوگیری از توزیع نامناسب بار، به بهینه‌سازی جابجایی نیرو میان ستون و فونداسیون کمک می‌نماید.
• نگهداری آسان: از دیگر مزایا که می‌ توان آن اشاره کرد، امکان بازسازی اتصالات است.
• کمک به افزایش پایداری سازه: وجود صفحه ستون در سازه علاوه بر بهبود ثبات کلی سازه، مقاومت آن را در برابر نیروهای جانبی نیز تقویت می‌کند. افزایش پایداری سازه در نهایت ایمنی کلی سازه را افزایش می‌دهد.
• توزیع مناسب بار: استفاده از بیس پلیت سبب افزایش سطح میان فونداسیون و ستون شده و منجر به پخش فشار بر روی سطح بزرگ‌تری خواهد شد. این امر سبب جلوگیری از تمرکز تنش نیز می‌شود.
• محافظت از فونداسیون: صفحه ستون با جلوگیری از آسیب ستون به فونداسیون، عمر مفید آن را افزایش می‌دهد.
• کم کردن هزینه‌های تولید: استفاده از بیس پلیت سبب انتقال بار به صورت بهینه می‌شود، این امر به کاهش حجم فونداسیون و در نهایت به کاهش هزینه‌های ساخت می‌انجامد.
• کمک به مقاومت در برابر خوردگی: صفحه ستون از آن جهت که ستون فلزی را از بتن جدا می‌کند، احتمال وقوع خوردگی را نیز کاهش می‌دهد.

انواع اتصالات بیس پلیت

اتصال پلیت به فندانسون و ستون از دو طریق انجام می گیرد.

اتصال جوشی یا مفصلی

در این روش، در وهله اول لازم است محل دقیق جای‌ گذاری صفحه بر روی بتن تعیین گردد. سپس، در پلیت چند حفره ایجاد می‌کنند و به کمک بولت‌های فولادی آن را به بتن متصل می‌نمایند. نام‌گذاری این روش از اتصال از آن جهت است که صفحه به کمک جوشکاری به ستون وصل می‌شود.

البته پیش از جوشکاری، ابتدا لازم است از تراز بودن محل اطمینان حاصل نماییم. همچنین در روش اتصال جوشی، استحکام بسیاری مورد انتظار است.

اتصال پیچی یا گیردار

برخلاف روش قبل، در این روش به جای جوشکاری، از پیچ استفاده می‌ کنند. در اتصال پیچی یا گیردار، انواع بولت‌ های فولادی همچون انکر بولت برای متصل کردن بکار می‌رود. پس از ایجاد حفره، امکان عبور انکربولت از آن‌ ها فراهم خواهد شد.

پس از عبور نیز، اتصال مهره به فونداسیون صورت می‌ گیرد. به جز بیس پلیت، حفره در پایه ستون نیز ایجاد می‌شود و تراز نمودن با سوراخ‌های قبلی صورت می‌گیرد. در نهایت به کمک مهره و اتصال‌دهنده‌هایی همچون بولت، به هم دیگر متصل می‌شوند. به جز تراز با حفره‌ها، اتصال باید با فونداسیون نیز تراز باشد. این روش نسبت به روش قبلی ساده‌تر و البته دارای مقاومت کم‌تر است.

صفحه ستون مناسب برای قوطی

به طور کلی، هدف اصلی استفاده از بیس پلیت، اتصال قوطی به فونداسیون و یا دیگر اجزای سازه است که سبب توزیع بار از قوطی به سطح زیرین و افزایش استحکام خواهد شد. به همین علت، انتخاب صفحه ستونی که با قوطی تناسب داشته باشد، اهمیت بسیاری دارد. برای انتخاب آن لازم است نکات زیر را در نظر داشته باشیم:

• ابعاد- مهم است که ابعاد مورد استفاده، از هر طرف قوطی چیزی در حدود 2 تا 5 سانتی متر بزرگ تر باشد تا توزیع بار و جوشکاری به درستی انجام گیرد.
• طریقه اتصال- اتصال قوطی به صفحه با جوشکاری و صفحه ستون به فونداسیون با پیچ و مهره انجام می شود.
• ضخامت- ضخامت صفحه متصل به قوطی تا حد زیادی بسته به میزان بار وارده است. هر قدر میزان بار بیش تری اعمال گردد، نیاز به ضخامت بیش تری از بیس پلیت خواهیم داشت. متداول ترین ضخامت ها برای این محصول اندازه های ۸، ۱۰، ۱۲، ۱۵، ۲۰ و ۲۵ هستند.
• جنس- صفحه ستون مناسب برای قوطی معمولا با فولاد ST37 که استحکام و قابلیت جوشکاری خوبی دارد، ساخته می شود.

انواع صفحه ستون

• در مواردی که الزام به استفاده از ضخامت بالای ورق در بیس پلیت وجود داشته باشد، لازم است صفحه ستون را به کمک اجزای اضافه شونده تقویت کنیم. در صورت موجود نبودن ورق در ضخامت مورد نیاز، لازم است از چندین ورق بهم جوش داده شده استفاده کنیم. بسته به محل مورد استفاده، از انواع صفحه ستون های مختلفی استفاده می کنیم که هر قدر نیازمند به تحمل بار بیش تری باشیم، ضخامت و ابعاد صفحه ستون نیز بیش تر خواهد بود. بدین ترتیب، انواع Base Plate ها به شرح زیر خواهند بود:
• ورق 8 میلی متر
• ورق 10 میلی متر
• ورق 12 میلی متر
• ورق 15 میلی متر
• ورق 20 میلی متر
• ورق 25 میلی متر
• ورق 30 میلی متر

صفحه ستون از چه جنسی ساخته می‌ شود؟

باید گفت همواره از یک جنس ثابت تولید نمی‌شود؛ بلکه جنس آن تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند محیط نصب، نوع بار و میزان بار وارده، مقدار رطوبت یا اسیدیته محیط و غیره، متغیر است. این موارد به شرح زیر هستند:

1- فولاد

یکی از پرکاربردترین متریالی که برای ساخت صفحه‌ های ستون استفاده می‌کنند، فولاد است. فولاد به علت مقاومت قابل توجه و امکان جوشکاری، در صنایع محبوبیت بسیاری دارد و بسته به محل مصرف در انواع مختلفی همچون فولاد ساختمان و یا فولاد کربنی مورد استفاده قرار می‌ گیرد. لازم به ذکر است که قیمت صفحه ستون فولادی، نسبت به دیگر متریال اولیه، معمولا مناسب تر است.

2- آلومینیوم

آلومینیوم مزایای مختلفی همچون مقاومت در برابر خوردگی و وزن پایین را دارا است.

3- بتن مسلح

به جز فلزات مختلف، در مواردی برای ساخت بیس پلیت از بتن مسلح به شکل پد نیز استفاده می‌شود. بتن مسلح که از ترکیب بتن معمولی با فولاد تقویت‌ کننده بدست می‌آید، با فونداسیون بتنی، یکپارچگی مناسبی ایجاد می‌نماید.

4- چدن

صفحه ستونی با جنس چدن اگرچه در برابر فشار مقاوم است، اما کاربرد قابل توجهی ندارد.

5- فولاد ضدزنگ

همان‌طور که از نامش پیداست، این صفحه ستون در برابر خوردگی مقاومت قابل توجهی از خود نشان می‌دهد و به همین خاطر در محیط‌ های با رطوبت بالا کاربرد دارد.

6- کامپوزیت

بیس پلیت با جنس کامپوزیت در عین وزن پایین، دارای مقاومت زیاد بوده و عمده کاربرد آن در سازه‌ های جدید است.

نکات نصب صفحه ستون

به هنگام نصب صفحه ستون لازم است:

• از تراز بودن صفحه در هنگام رگلاژ اطمینان حاصل کرد.
• برای اتصال از انکربولت مقاوم و باکیفیت استفاده گردد.
• ضخامت گرروت برای پر کردن حفره از مجاز بیش تر نباشد.
• ترجیحا تمامی اجزا با مواد عایق و ضدزنگ پوشش دهی شود.

جمع بندی

صفحه ستون یا بیس پلیت نوعی صفحه مستحکم از جنس فولاد، چدن، کامپوزیت و غیره است که فونداسیون بتنی را به ستون متصل می‌سازد و به علت برخورداری از مزایای مختلفی همچون افزایش پایداری سازه، انعطاف‌ پذیری در طراحی، حفظ امنیت فونداسیون و غیره، در صنایع بسیاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. اتصال پیچی و اتصال جوشی، دو روش از راه‌ های متصل نمودن این قطعه به ستون یا فونداسیون به شمار می‌آید.