بیس پلیت یا صفحه ستون یک ورق فولادی معمولا از جنس ورق سیاه می باشد که روی فونداسیون نصب شده است و برای اتصال بهتر ستون و بتن، در بین آن‌ها قرار میگیرد و به ساختمان استحکام بیشتری می بخشد.
نقش بیس پلیت در سازه
بیس‌پلیت به طور کلی وظیفه پخش نیروهای وارده از ستون به فونداسیون را دارد و همانطور که می‌دانید فولاد به نسبت بتن مقاومت بیشتری دارد و استفاده از بیس پلیت فشار وارده از ستون را به بتن کاهش می‌دهد و از پدیده پانچ یا همان سوراخ شدن بتن به وسیله تیرآهن فلزی جلوگیری می‌کند.
این المان به عنوان یک عضو متصل کننده تیر یا ستون فولادی به بتن نیز به کار می‌رود زیرا عضو فولادی به تنهایی نمی‌تواند به خوبی به بتن متصل شود.
اجزای بیس پلیت
سخت کننده‌های صفحه ستون:
سخت کننده‌ها یکی از اجزای کلیدی اجرای بیس پلیت هستند. زیرا در صورت عدم استفاده از استیفنر، اگر ستونی با بار محوری بر روی یک بیس پلیت با ضخامت کم قرار گیرد، بار محوری با یک زاویه روی صفحه ستون پخش می شود در تمام سطح ورق پخش نمی شود به همین علت قسمت هایی از ورق تغییر شکل می دهند و گوشه های بیس پلیت بالا می آید.
از طرفی استیفنرها بار را در سطح گسترده‌تری پخش می‌کنند و به بیس‌پلیت ها صلبیت بیشتری میبخشند و تنش فشاری را روی سطح کمتر می‌کنند و در نتیجه میتوان از بیس پلیت های نازکتر استفاده کرد.
بولت های صفحه ستون:
بولت یا میل مهار از اجزای متصل کننده صفحه ستون با بتن می‌باشند. برای اجرای اتصال، انتهای میل مهار خم می‌شود. بولت ها فقط زمانی که ستون تحت بار محوری خالص است، مانع از افتادن ستون می‌شود ولی در صورت وجود لنگر خمش و نیروی برشی، وظیفه انتقال بار را برعهده دارند و مهندس محاسب باید تعداد و طول مهاری بولت‌ها را محاسبه کند.
اتصالات بیس پلیت
اتصالات صفحه ستون ها از نظر اجرا به چند دسته زیر تقسیم می شوند:
اتصالات گیردار یا صلب:
این اتصال حرکت ستون را در سه جهت x و y و z محدود می‌کند. از مزایای استفاده از اتصال گیردار میتوان به تحمل و انتقال بارهای خمشی، برشی و فشاری اشاره کرد.
اجرای این نوع اتصال نیازمند مهارت است زیرا در صورت عدم نصب مناسب ستون به بیس پلیت، در محل بولت ها یا در صورت اجرای جوش بازرسی نشده تراکم تنش در جوش‌های ضعیف ایجاد شده و باعث کاهش استحکام سازه خواهد شد.
همچنین هنگام استفاده اتصالات گیردار حتما باید از استیفنر و سخت کننده استفاده شود. از مزایای سخت کننده‌ها میتوان به افزایش کیفیت اتصال و کاهش ضخامت بیس‌پلیت نیز اشاره کرد.
اتصلات مفصلی:
این نوع از اتصالات بیشتر در ساختمان های بلند و چند طبقه دیده می شوند. اتصالات مفصلی فقط بارهای فشاری و برشی را تحمل کرده و حرکت سازه را در دو جهت x و y محدود می کنند و ممان در آن منتقل نمی شود.
در این اتصال از ورق های اتصال گیردار استفاده نمی شود و فقط بالا و پایین اتصال به تیر یا ستون جوش می خورد و در صورت استفاده از پیچ، با یک ورق جان میتوان اتصال مفصلی ایجاد کرد.
نحوه اجرای بیس پلیت
بیس پلیت به طور کلی در دو حالت زیر اجرا می شود:
اتصال اتصال ستون به بیس پلیت در محل کارگاه:
در این روش قبل از بتن ریزی فونداسیون، ابتدا جای ستون‌ها مشخص می‌شود و بیس پلیت به همراه بولت ها در جایگاه خودش بالاتر از میلگردها و روی سطح فرضی بتن ریزی ثابت می‌شود و سپس بتن ریخته می‌شود.
و سپس تیرآهن بر روی بیس پلیت قرار میگیرد و به همراه سخت کننده‌ها و یا ورق جان در جای خود متصل می‌شود. باید توجه کرد که سطح بیس پلیت باید کاملا بر روی بتن قرار بگیرد و هرگونه هوا و فاصله بین این دو المان به خاطر انتقال نامناسب نیرو، ساختمان را تضعیف می‌کند.
برای رفع این ایراد معمولا از گروت استفاده می‌شود تا فاصله بین بیس پلیت و بتن را به طور کامل بپوشاند.
اتصال اتصال ستون به بیس پلیت در کارخانه:
در این روش نیز مانند روش قبل بولت ها هنگام بتن ریزی در محل خود قرار می‌گیرند و بتن ریزی انجام می‌شود.
در همین هنگام در کارخانه بیس پلیت و اجزای آن را با استفاده از جوش نفوذی به ستون متصل می‌کنند و آن‌ها را به کارگاه ساختمانی منتقل می‌کنند و در جای خود بر روی بولت ها نصب می‌شوند. این روش سریع‌تر می‌باشد.
چرا روی بیس پلیت سوراخ است؟
معمولا وسط صفحه ستون ها یک سوراخ طراحی می‌کنند که از چند طریق به ما کمک می‌کند:
1.هنگام نصب:
همانطور که می‌دانید مرکز ستون باید با مرکز بیس پلیت ها در یک امتداد قرار بگیرد. مهندس محل دقیق ستون‌ها را اعلام کرده و در محل پروژه توسط شاقول و خط کشی کردن صفحه بیس پلیت روی بتن مگر علامت گذاری می شود و سپس سوراخ صفحه ستون روی آن قرار میگیرد.
2.هنگام بتن ریزی:
صفحه ستون ها هنگام بتن ریزی برداشته می‌شوند و زمان نصب و هوا گیری صفحه ستون در زیر آن گروت ریخته می‌شود. سوراخ وسط کف ستون به ما اطمینان می‌دهد که هنگام گروت ریزی هیچگونه فضای خالی در زیر بیس پلیت باقی نمانده است.
3.نشانه گذاری در ساختمان های اسکلت فولادی:
در سازه های فولادی بعد از عملیات آرماتوربندی فونداسیون، جزئیات اجرایی فونداسیون بررسی شده و سپس صفحه ستون نصب می‌شود. در این حالت ابتدا کلیه محورهای طولی و عرضی در پلان آکس بندی توسط ریسمان بنایی، ریسمان کشی می‌شود که هنگام انجام این کار، کارگران از مرکز ستون (همان سوراخ تعبیه شده در بیس پلیت) و یا میخ های کمکی در محیط بیرون از بیس پلیت استفاده می‌کنند.
در مقاله سوراخکاری ،می‌توانید درباره انواع روش های سوراخکاری فولاد بیشتر مطالعه کنید.
طراحی بیس پلیت
برای طراحی و تحلیل صفحه ستون ها عموما از روش‌های LRFD و یا تنش مجاز استفاده می‌شود. در هرکدام از این روش‌ها فرضیاتی در نظر گرفته می‌شود و سازه توسط آن‌ها تحلیل می‌شود. مثلا فرض می‌کنیم که توزیع تنش‌ها در زیر کف ستون ها رفتار خطی و الاستیک از خود نشان می‌دهد.
در محل اتصال ستون به بتن معمولاً نیرو های محوری (فشاری و کششی)، خمش، برش و گاهی پیچش هم به وجود می‌آید. بولت ها معمولا نیروی محوری کششی، برش و پیچش را تحمل می‌کنند به همین خاطر نمی‌توان با استفاده از این نیروها ابعاد هندسی بیس پلیت و آرایش صفحه ستون‌ها را به دست آورد.
می‌دانیم که نیروی محوری فشاری و خمش در بین صفحه ستون و فونداسیون تنش ایجاد می‌کنند و با توجه به لنگر و خروج از مرکزیت و مقدار بار آن‌ها می‌توانند توزیع تنش یکنواخت، توزیع تنش ذوزنقه‌ای و توزیع تنش مثلثی ایجاد کنند که در حالت وقوع توزیع تنش مثلثی اگر خروج از مرکزیت از حد مشخص آن بیشتر شود قسمتی از صفحه ستون از روی بتن فونداسیون بلند شده و آنگاه میل‌های مهار با تحمل نیروی کششی از بلند شدن صفحه ستون جلوگیری می‌کنند.
به همین دلیل برای تحلیل سازه باید ابتدا مقدار خروج از مرکزیت بحرانی را محاسبه کرده تا بتوانیم تقسیم بندی مناسبی برای طراحی بیس پلیت‌ها داشته باشیم.
نکته دیگر که در تحلیل نیروهای صفحه ستون، وجود اختلاف صلبیت در بین ستون و کف ستون است. به عنوان مثال صلبیت کف ستون از صلبیت ستون کمتر است و به همین علت ستون می‌تواند تکیه گاه مناسبی برای بیس پلیت باشد و در نتیجه محور خمش بیس پلیت به ستون انتقال می‌یابد.
ضخامت بیس پلیت
ضخامت صفحه ستون یکی از مهم ترین بخش‌های محاسباتی بیس پلیت می‌باشد که باید به دقت طراحی و تحلیل شود.
ضخامت بیس‌پلیت به طور مستقیم در قیمت کف ستون ها موثر است زیرا هر چه ضخامت آن بیشتر می‌شود فولاد مصرفی بیشتر شده و هزینه نهایی بیشتر خواهد شد که طراحان با استفاده از سخت کننده‌ها می‌توانند از ضخامت کف ستون ها کاهش داده و قیمت بیس پلیت را کاهش دهند.
نیروی موثر برای طراحی ضخامت کف ستون ها، ممان است که طراح باید لنگر ایجاد شده در مقطع بحرانی کف ستون را با لنگر طراحی مقایسه کند.
در چه زمانی از سخت کننده استفاده می‌شود؟
بعد از به دست آوردن ضخامت صفحه ستون، مهندس طراح با مراجعه به مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش چهارم) و مشاهده مقاطع بحرانی (شکل زیر) و توزیع تنش زیر بیس پلیت، مقدار خمش بحرانی را محاسبه می‌کند و سپس با قرار دادن این اطلاعات در فرمول های مربوط به ضخامت (فرمول زیر)، ضخامت نهایی به دست می‌آید.
حال اگر ضخامت به دست آمده از حد معمول (20 میلی متر) بیشتر باشد غیر اقتصادی تلقی می‌شود و باید از سخت کننده‌ها استفاده شود. سخت کننده‌ها صلبیت ورق کف ستون به اندازه قابل توجهی افزایش می‌دهند و تنش فشاری زیر ورق صفحه ستون را به سمت توزیع یکنواخت میل می‌دهد.
قیمت بیس پلیت
قیمت صفحه ستون با توجه به موارد ذکر شده اعم از به دست آوردن ابعاد توسط طراح، تعداد بولت ها و ضخامت و ... دستخوش تغییرات نرخ ارز و قیمت فولاد در بازار نیز می‌باشد. به طور کلی قیمت متریال صفحه ستون ها را همان قیمت ورق برشی در نظر می‌گیرند که هزینه سوراخکاری و برشکاری به آن اضافه می‌شود.
همچنین هزینه های تخصصی مازاد بر متریال شامل دستمزد پیمانکاران مجرب و تیم‌های دقیق نظارت برای نصب و اجرای بدون نقص بیس پلیت و بولت ها و سایر اجزای آن می‌باشد.
بیس پلیت در فهرست بها
آیتمی به تنهایی برای محسابه هزینه صفحه ستون در فهرست بها وجود ندارد و هزینه‌های نصب آن طبق آیتم‌های مربوط به ستون‌ها محاسبه می‌گردد ولی به بولت ها آیتم جداگانه اختصاص داده شده است بنابراین جهت متره و برآورد بیس پلیت باید وزن صفحه ستون بدون در نظر گرفتن بولت به وزن ستون اضافه شود.
خرید ورق برشی برای بیس پلیت
شما می‌توانید برای اطلاع از قیمت ورق برشی مورد نیاز خود برای استفاده در صفحه ستون، با کارشناسان آی فولاد به شماره 02142214 تماس بگیرید و از مشاوره رایگان آی فولاد بهره‌مند شوید. علاوه بر این می‌توانید قیمت روز ورق سیاه را در سایت آی فولاد مشاهده کنید.
همچنین در ادامه می‌توانید نظرات و سوالات خود را درباره صفحه ستون در بخش نظرات بنویسید تا کارشناسان آی فولاد در کوتاه‌ترین زمان به شما پاسخ دهند.
