اجرای کنسول در ساختمان فلزی چه شرایطی دارد ؟

کنسول به عضوی از ساختمان و سازه گفته می شود که یک طرف آن با ساختمان اتصال برقرار کرده است و تحت حمایت سازه است و طرف دیگر این کنسول ها هیچ اتصالی با سازه ندارند و از بخش بیرونی سازه قابل مشاهده هستند.

در این مقاله از تهران آهن قصد داریم اطلاعات کاملی در رابطه با کنسول فلزی ساختمان، تیر کنسول و … در اختیار شما قرار دهیم.

اگر با خواندن ابتدای مقاله علاقمند شدید که اطلاعات بیشتری در این رابطه جمع آوری کنید، تا انتهای این مقاله همراه ما باشید.

سیستم کنسولی به سازه هایی گفته می شود که چند عدد ستون یا تکیه گاه متصل داشته باشند و اگر دارای تیرهایی باشند،  اتصالات تیر به ستون مفصلی باشند.

سیستم کنسولی با نام تیر کنسول نیز در ذهن ها می باشد.

در واقع سیستم کنسولی به عنوان یک تیرآهن می باشد که تنها دارای یک تکیه گاه می باشد،  به این معنی که یک انتهای آن دارای تکیه گاه گیردار و انتهای دیگر آن آزاد باشد اما معایب این روش این نکته است که  تیر ها دارای تغییر شکل زیاد در سر آزاد خود هستند.

تیر نیرو و فشار وارده را به تکیه گاه منقل می کند زیرا تیر می تواند لنگر خمشی و نیروی برشی را تحمل کند.

سوال مهم این است که برای اتصال کنسول به بدنه و سازه اصلی از چه روش هایی استفاده می شود؟

برای اتصال کنسول به بدنه و سازه اصلی می توان از دو روش زیر استفاده کرد.

در این روش می توان با استفاده از رولبوت و پلیت فولادی، در ابتدا پلیت فولادی را درون بدنه بتن کاشت و سپس ستون کنسول را به آن متصل کرد.

در این روش می توان با استفاده از پلیت فولادی (لچکی) ستون و شاسی اصل کنسول را به سازه اصلی متصل کرد.

در ادامه این مقاله قصد داریم نحوه اجرای کنسول در سازه را همراه با معایب و مزایا این روش ها به شما معرفی کنیم.

نحوه اجرای کنسول در ساختمان بتنی با چند روش انجام می‌شود. این روش‌ها هر کدام برای نوع مصالح با کیفیت های مختلف و ابعاد کنسول می‌تواند دارای مزایا و معایب خاص خود باشد. چهار روش اجرای کنسول همراه با دستک قطری، اجرای کنسول با دستک k، اجرای کنسول با اتصال گیردار و اجرای کنسول با اتصالات خورجینی را  می‌توان از پرکاربردترین انواع آن دانست که در ادامه به آن‌ها اشاره شده است.

از دستک قطری برای ایجاد پایداری در تیر کنسول استفاده می شود.

مزایا تیر کنسول با دستک قطری

•  امکان اجرای تیر کنسول با اتصال مفصلی
•  وارد نکردن لنگر در ارتفاع ستون و عدم افزایش مقطع
•  امکان اجرای دستک با طول بیشتر نسبت به حالت کنسول با اتصال گیردار
•  مهار کردن حرکت‌های آزاد (خیر ) نوک تیر کنسول در موقع زلزله و سایر بارها

معایب تیر کنسول با دستک قطری

ایجاد محدودیت از نظر معماری در صورت وجود فضای باز. در سمت اجرای دستک بهتر است به علت بیشتر بودن عدد لاغری مجاز اعضای کشش نسبت به اعضای فشاری به‌صورت کششی باشد زیرا منجر به استفاده از مقاطع با سطح مقطع کوچک خواهد شد. البته تیر کنسول در راز بام به علت نبود ستون در سمت فوقانی به‌صورت فشاری اجرا می‌شود.

در این روش تیر ستون به صورت گیردار به ستون اتصال پیدا می کند و در زمانی که تیر در انتها بارگذاری شود، لنگر زیادی در که دارای تکیه گاه گیردار است، به وجود می آید و هر مقدار که تیر در انتها آزاد باشد، لنگر ایجاد شده در قسمت گیردار افزایش پیدا خواهد کرد.

مزایا تیر کنسول با اتصال گیردار

• 1- از نظر معماری محدودیت نداشته (زمانی که پیش‌آمدگی از طرفین باز باشد)

معایب تیر کنسول با اتصال گیردار

•  اتصال گیردار اتصال حساسی از نظر جوشکاری می‌باشد و می‌تواند به‌خصوص در مواقع زلزله پایداری خود را از دست بدهد.
•  به سبب انتقال لنگر از تیر به ستون مقطع ستون بزرگ‌شده و گاه ممکن است مقاطع بالایی ستون از مقاطع پایینی ستون بزرگ‌شده که باید از لحاظ اجرایی مقطع پایین را بزرگ‌تر یا مساوی مقطع بالا اجرا کرد که این امر نیز غیراقتصادی خواهد بود.

این روش به سبب حجم زیاد جوشکاری و حساسیت جوش‌ها معمولاً توصیه نمی‌شود.

اجرای این دستک  به دلیل پایدار کردن تیر کنسول که با اتصال مفصلی به ستون متصل شده می باشد. در یک طبقه این دستک‌ها به‌صورت دوتایی اجرا شده و باید دو دستک در یک نقطه به هم برسند تا نیروهای افقی هم را خنثی و نیروی قائم را به ستون منتقل کنند.

مزایا اجرا تیر کنسول با دستک k

1. امکان ایجاد تیر کنسول با اتصال مفصلی فراهم می‌شود.
2. مهار کردن حرکات آزاد تک‌ تیر کنسول تحت بارهای زلزله و سایر بارها
3. اجرای دستک در طبقات به‌طوری در میان
4. نسبت به اجرای تیر کنسول با پروفیل قطری نیاز به پروفیل کمتری دارد.

معایب اجرا تیر کنسول با دستک k

1. مناسب نبودن برای استوانک‌های بلند
2. ایجاد محدودیت از نظر معماری در سمت اجرای دستک در صورت باز بودن فضا در سمت دستک

برای اجرای کنسول در ساختمان بتنی، از اتصال خورجینی نیز می‌توان بهره گرفت. نحوه اجرای آن به این شکل است که شاه تیرها را از طرفین ستون به صورت موازی عبور می‌دهند و به وسیله یک نبشی نشیمنی که قبلا روی ستون جوش داده شده است، به ستون اصلی متصل می‌گردد.

1-اجرای ساده این نوع اتصال

2-کم شدن هزینه‌های کلی به دلیل کاهش نمره تیرآهن

3-کاهش نیمرخ بال پهن

1-از آنجا که این نوع اتصالات از انواع گیردار محسوب نمی‌شوند، در مواردی مانند شهرهای زلزله خیز، مناسب به نظر نمی‌رسند.

2-دقت و کیفیت جوش در نبشی‌های این اتصال، پایین است.

3-رعایت ضوابط استاندارد در هنگام جوش اسکلت در این گونه اتصالات عموما رعایت نمی‌شود.

4-عکس العمل‌های نامساوی تیرها در برابر فشارهای وارده بر ساختمان در تیرهای دو طرفه و عدم اتصال آنها به همدیگر، کارایی نامناسبی را ایجاد می‌کند.نحوه

پیش آمدگی همان قسمت از ساختمان است که با اضافه کردن و یا اجرای تیر طره به مساحت کلی ساختمان به طرف گذر اضافه می‌گردد. حداکثر میزان پیش آمدگی و عمق کنسول نباید بیشتر از 120 سانتی‌متر باشد. بر طبق ضوابط شهرسازی و شهرداری‌ها، اجرای کنسول در موارد زیر امکان پذیر است:

-عرض گذر نباید کمتر از 12 متر باشد.

-اگر عرض گذر بین 12 الی 20 متر باشد، حداکثر میزان عمق پیش آمدگی کنسول در حدود 80 سانتی متر باید باشد.

-اگر عرض گذر بیشتر از 20 متر باشد، حداکثر میزان عمق کنسول حدود 120 سانتی متر خواهد  بود.

-حداقل میزانی که برای ارتفاع کنسول از سطح گذر باید رعایت شود، در حدود 50 متر است.

یکی از مهمترین و کاربردی‌ترین مسائلی که در اتصالات بتنی با آن مواجه هستیم، نحوه مقاوم سازی آن‌هاست. اتصالات نیز مانند سایر قسمت‌های یک سازه، در گذر زمان و به دلایل مختلف که عمدتا از نوع آب و هوا و بلایای طبیعی ناشی می‌شود، دچار آسیب می‌گردند.

طبیعتا این نوع آسیب‌ها می‌تواند مقاومت سازه را با چالش اساسی روبرو کند. میزان کیفیت پایین این اتصالات نیز خود به خود فرسودگی کوتاه مدت تری را برای سازه فراهم می‌کند. بنابراین دقت توجه در مقاوم سازی اتصالات نقش مهمی در مقاومت کلی سازه ایفا می‌کند.

از جمله روش‌هایی که برای مقاوم سازی این اتصالات استفاده می‌شود؛ شامل استفاده از ژاکت بتنی، استفاده از ژاکت فولادی، استفاده از ورق‌های کامپوزیت و مقاوم سازی از طریق طریق frp می‌باشد.

بخشی از ساختمان که قسمتی از آن به بدنه سازه متصل است و قسمتی دیگر از سازه اصلی فاصله داشته باشد، با نام کنسول شناخته می‌شود. روش‌های مختلفی؛ همچون اتصال خورجینی، دستک k، مفصلی و… از انواع روش‌های این نوع اتصالات است.