پدستال

پدستال در اصطلاح به معنی پایه است. پدستال ها عبارتند از ستون های بتنی کوتاه و کم آرماتور (گاها بدون آرماتور) در حدود ۳۰ تا ۷۰ سانتی متر که عموما روی پی های بتنی و با نصب شدن روی زیر ستون ها اجرا می‌شوند.

اين ستون ها به دليل داشتن ابعاد نسبتا زياد (از نظر عرضی زياد و ارتفاعی کم) جزو ستون های لاغر محسوب مي‌شوند، لذا تحمل مقاومت فشاری آنها بسيار زياد ميباشد.

قالب بندی پدستال توسط آجر زبره بدون پوشش پلاستیک یا بلوک سیمانی بدون هیچگونه آرماتور اضافی ستونچه با پوشش آرماتور حدود ۱۰ الی ۱۵سانتیمتر که مورد تائید بعضی از ناظران و همکاران نیز است، به وفور اجرا می‌شود.

پدستال

استفاده از پدستال چندان رایج نیست، خصوصا در سازه های مسکونی استفاده زیادی از آن ها نمی شود اما بیشترین کاربرد آن در سازه‌های صنعتی است.

پدستال

طراحی پدستال ها و دلایل استفاده از آنها

استفاده از پدستال چندان رایج نیست. خصوصا در سازه های مسکونی استفاده زیادی از آن ها نمی شود. برای استفاده از پدستال ها معمولا فرض بر این است که لنگر پای ستون اندک است. مقدار آن قابل توجه باشد، در هنگام طراحی باید مقدار لنگر منظور گردیده و برای تحمل آن آرماتورهایی طرح شوند. معمولا در موارد زیر از پدستال ها استفاده می کنیم:

  • در مواردی که ستون لاغر باشد از پدستال استفاده می کنیم تا با افزایش مقطع از کمانش های جانبی جلوگیری گردد.
  • در مواردی که ستون فلزی یا ستون بتنی با پوشش کم بر روی آرماتورهای آن با خاک در تماس باشد، از پدستال به عنوان پوششی برای محافظت در برابر عوامل خورنده استفاده می شود.
  • معمولا در این کاربرد انتظار سازه ای از پدستال نیست و ستون با همان مقطع قبلی از درون آن عبور داده می شود.
  • در مواردی که در طبقه پایین سازه فولادی بخواهیم از مقطع بتنی استفاده کنیم.
  • زمانی که تنش فشاری پای ستون فولادی بسیار زیاد باشد، در مواردی ممکن است استفاده از پدستال توصیه شود.
  • زمانيکه در بخش زير زمين ساختمان با ارتفاع حدود۳ متر بخواهيم فضای قابل استفاده داشته باشيم.
  • برای حل اختلاف ارتفاع دو پی.
  • زمانيکه بخواهيم بخش زير زمين ساختمان را بجای ستونهای فلزی با پدستالهای بتنی اجرا و در حقيقت پدستالها با پی توليد يک پی جديد بنمايد و در محاسبات سازه به صورت پی وارد شود.
  •  زمانيکه بخواهيم ستونهای اکسپوز ( در نما و ديد) فلزی از کف به بالا باشد.

نکات قابل توجه:

  1. توصيه شده پدستال ها فقط زمانيکه لنگر در پای ستون نيست استفاده شوند در غير اينصورت محاسبات آنها مانند ستونهای بتنی بوده و آرماتورهای مورد نياز را بايد محاسبه کرد.
  2. جهت خرد نشدن سطح پدستال معمولا از يک شبکه مش آرماتور ضعيف تا حد نمره ۱۴ روی پدستال و زير صفحه زير ستون استفاده ميکنند
پدستال

ضوابط ACI318 برای طراحی پدستال

اگر طول پدستال بلند باشد، بوسیله خاکریزی و متراکم سازی (البته با احتیاط) خاک می‌توان جهت جلوگیری از کمانش، تکیه‌گاه جانبی ایجاد نمود. طبق ضابطه ACI، نسبت طول مهار نشده Lu به عرض کوچکتر پداستال b به ۳ محدود شده است.
آیین‌نامه اجازه بکارگیری پداستال را در هر دو صورت سازه‌ای و غیر سازه‌ای داده است. اما رعایت حداقل آرماتور طولی برابر ۱٪ و حداکثر ۸٪ سطح مقطع آن در هر شرایطی الزامی است.

صفحه ستون روی آن استفاده می‌شود، آرماتورهای طولی در فاصله ۷ تا ۹ سانتیمتری صفحه ستون می‌بایست قطع گردد تا نیروی نقطه‌ای به صفحه ستون منتقل نگردد.
میل مهارهای صفحه ستون باید داخل خاموتهای پداستال قرار گیرد تا مقاومت بیرون کشیدگی [Pullout] افزایش یابد.

روابط طراحی بر اساس ACI318 :

به دلیل اینکه ستون با بار محوری خالص وجود ندارد، برخی خروج از مرکزیت‌ها در ستون اتفاق می‌افتد. در نتیجه ظرفیت محوری ستون P0 کاهش می‌یابد. به همین جهت آیین‌نامه ضرایب تقلیل ۰/۸ و ۰/۸۵ را بترتیب برای ستون‌های مسلح تنگ‌دار و دورپیچ پیشنهاد می‌دهد.

اجرای پدستال

اجرای پدستال در سازه از مرحله طراحی تا پایان اجرای سازه با جزئیات مختلفی همراه است که باید از رعایت صحیح آن ها اطمینان یافت. در این زمینه رعایت دقیق اصول مطرح شده در آیین نامه های مختلف مورد تاکید است.

از جمله آیین نامه هایی که در این زمینه توضیحات کاملی در آن ارائه شده است می توان به ACI318-05 اشاره کرد.

دیتیل پدستال

دتایل پدستال توسط تیم طراحی سازه ارائه می شود. شامل اطلاعات دقیق در مورد پدستال و قسمت های مختلف آن از جمله میزان و محل دقیق  قرارگیری آرماتورها، ابعاد اجرایی به صورت دقیق و همچنین دتایل کامل اتصالات باشد.

توجه به شرایط مختلف سازه از جمله بارهای حاصل از طراحی و میزان باری که قرار است توسط پدستال تحمل گردد.

در نظر گرفتن شرایط اجرایی و محدودیت های ابعادی در هنگام اجرا، طراحی دقیق آرماتورهای مورد نیاز در تمامی قسمت های مقطع، در نظر گرفتن مش حداقل برای جلوگیری از تخریب توسط ستون و …

از جمله مهم ترین مواردی است که باید در هنگام طراحی مد نظر قرار گرفته و دتایل پدستال با توجه به آن ها ارائه گردد.

سطح مقطع پدستال به صورت یکنواخت می باشد ولی این سطح مقطع به صورت متغیر در نظر گرفته شود؛ به این صورت که سطح مقطع در قسمت بالایی کمتر بوده و به صورت تدریجی زیاد شود.

در این گونه موارد ارائه جزئیات دقیق دراین رابطه در خصوص نحوه اجرا و شیب در نظر گرفته شده برای مقطع در زمان طراحی حائز اهمیت است.

پدستال

جزئیات اجرای پدستال

معمولا جزئیات اجرای پدستال در نقشه ها ارائه شده است و تنها باید از اجرای صحیح آن ها از جمله اجرای صحیح اتصال ها، اجرای دقیق ابعاد، به کارگیری صحیح آرماتورها به شکل طراحی شده و در محل دقیق خود و همچنین وجود میلگرد حداقل خصوصا در قسمت بالایی مقطع جهت جلوگیری از تخریب سطح تحت بار ستون اطمینان حاصل کرد.

پدستال

ابعاد پدستال

ابعاد پدستال ها با توجه به نوع سازه، ابعاد ستون و فنداسیون، میزان بار وارد بر آن ها، شرایط خورندگی محیط، ویژگی های معماری و … می تواند دستخوش تغییرات شود.

اما در همه این موارد باید به این مساله توجه داشت که اصولا پدستال یک المان با عرض و طول زیاد بوده و ارتفاع آن به نسبت دو بعد دیگر کم می باشد.

حداکثر ابعاد پدستال برای عرض و طول ۱ متر و برای ارتفاع آن حدود ۳ متر در نظر گرفته می شود.

پدستال

نرم افزار SAFE

طراحی در SAFE و دیگر نرم افزارهای مختلف کامپیوتری نیز می تواند صورت پذیرد. عملکرد پدستال و ستون هر دو به عنوان المان واسط عمل کرده و به تعدیل تنش کمک می کنند.

طراحی آن شباهت زیادی به ستون داشته ودر SAFE صورت میگیرد.

مقاوم سازی پدستال‌ها با الیاف FRP 

این سیستم در مراکز صنعتی برای باربری ابزار‌هایی مانند سیستم پمپاژ و تکیه‌گاه‌های ستون فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ارتعاشات ناشی از سیستم‌ها در اثر انتقال به پدستال‌های بتنی، باعث ترک خوردن و ورقه ورقه شدن بتن می‌شود. سیستم مقاوم سازی با الیافFRP  ترک‌ها را محدود کرده و پدستال‌ها را از خوردگی محافظت می‌کند.

هدف از مقاوم سازی پدستال‌

  1. افزایش عمر و دوام
  2. افزایش مقاومت برشی
  3. افزایش مقاومت در برابر خوردگی
  4. کنترل ترک

برای دریافت فایل اکسل محاسبات پداستال با آیین‌نامه ACI-349 به لینک زیر مراجعه کنید.


منابع

  1. archicon
  2. iransaze
  3. sakhtemanchi
  4. omransoft