ستون گذاری بر اساس معماری و قواعد سازه ای

آنچه در این مقاله می خوانید:

 

ستون یکی از اجزای عمودی سازه است که یک بار فشاری را تحمل می کند. ممکن است ستون این بار را از سقف یا کف به فوندانسیون منتقل نماید. تیر هم می تواند بار ستون را به کف انتقال دهد. ستون معمولا برای نگه داشتن سقف و تیرها یا طاق هایی استفاده می شوند، که قسمت بالایی دیوار یا سقف روی آن قرار دارد.

هنگام طراحی ساختمان باید به طور دقیق محل قرار گیری ستون ها مشخص شود و این کار بر اساس یک سری اصول از پیش تعیین شده انجام می گیرد. چنانچه اصول و قواعد سازه ای برای ستون گذاری رعایت نشود، سازه از مقاومت کافی برخوردار نخواهد بود. بنابراین مهندس ساختمان برای کاهش خطرات احتمالی و افزایش ایمنی سازه، بایستی این قوانین را بداند و پروژه را طبق آن پیش ببرد. با املاک داران همراه باشید تا درباره ستون گذاری بر اساس معماری و قواعد سازه ای را بیشتر بدانید.

ستون گذاری بر اساس معماری و قواعد سازه ای

نقشه کشی ساختمان چیست؟

در نقشه کشی ساختمان، یک سری نقشه های معماری و سازه ای به منظور طراحی و اجرای ساخت و ساز ارائه می شود. این فرایند در دو مرحله انجام می گیرد که در مرحله اول محل قرار گیری المان های مختلف، فواصل بین آن ها، روابط بین فضاهای مختلف و غیره به صورت پلان نمایش داده می شود. زمانی که مرحله اول نقشه کشی و پلان گذاری ها تایید شد، از پلان ها برای مرحله بعد و سایر خدمات ساختمانی استفاده خواهد شد.

نقشه کشی ساختمان چیست؟

پلان های مختلف نقشه های معماری شامل پلان آکس بندی، پلان فوندانسیون، پلان ستون گذاری و تیپ بندی ستون ها، پلان تیر ریزی و پلان مهار بندی می شود. در این مقاله می خواهیم به توضیح ستون گذاری در پلان معماری بپردازیم:

ستون گذاری چیست؟

به طور کلی نقشه های ساختمانی به سه دسته تقسیم می شوند: 1. نقشه های سازه نظیر پلان ستون گذاری، پلان فوندانسیون، پلان تیر ریزی و غیره. 2. نقشه های معماری از جمله پلان موقعیت، پلان طبقات، مقاطع و غیره. 3. نقشه های تاسیسات الکتریکی و مکانیکی مثل لوله کشی آب و فاضلاب، سیم کشی برق و غیره. پلان ستون گذاری که یکی از بخش های نقشه های سازه ای به شمار می رود، پس از ترسیم نقشه معماری انجام می گردد.

به عبارت دیگر، هنگام طراحی نقشه سازه باید محل قرار گیری ستون ها مشخص شود. این روند را ستون گذاری پلان معماری می نامند. ستون گذاری بر اساس فاکتورهایی نظیر نوع سازه، بارهای وارده بر آن و چگونگی چینش المان های داخلی انجام می گیرد. در واقع یک سری اصول و قواعد سازه ای معین باید در ستون گذاری رعایت شود. اما نکات مهمی که باید در حین ستون گذاری مورد توجه قرار گیرند، کدامند؟

  • ستون ها در هر ساختمان باید با فاصله یکسان از یکدیگر قرار گیرند. اما در ساختمان های مسکونی بایستی با توجه سیستم دال و سقف بین 2 تا 7 متر در نظر گرفته شود.

  • فاصله ستون ها باید به گونه ای طراحی شود که حداقل تعداد ستون در بنا بکار رود.

  • هنگام طراحی باید سعی شود تا حد ممکن ستون ها در داخل دیوارها و کمدها پنهان شوند.

  • ستون گذاری باید در گوشه ها یا محل تقاطع تیرهای اصلی انجام شود.

  • محل قرارگیری ستون در راه پله ها، آسانسور، نورگیری و غیره از اهمیت بالایی برخوردار است. چرا که کم توجهی به آن می تواند باعث کوچک شدن فضا شود.

  • در پارکینگ ساختمان باید ستون گذاری به نحوی انجام شود که مانع حرکت خودروها نگردد.

ستون گذاری ساختمان چیست؟

نحوه ستون گذاری بر اساس معماری بنا

در معماری، اصطلاح ستون به یک جزء سازه ای اطلاق می شود که ویژگی های دکوراتیو منحصر به خود را دارد. ستون ها وزن اشیاء بالایی را به بخش های زیرین منتقل می کنند. در واقع بشر توانسته ساختمان های بلندی بسازد که با وجود ستون به راحتی فرو نمی ریزند. ستون های سازه ای از نظر عملکرد با ستون های معماری متفاوت هستند. پیمانکاران ساختمانی از عناصر سازه ای نظیر مهاربندی، تیر و فوندانسیون استفاده می کنند که به ستون های سازه ای متصل می شوند. در حقیقت این عناصر به ستون های معماری متصل نمی گردند.

مهندس معمار، طراحی پلان معماری را بر اساس زیبایی، کاربری و بهره گیری از کل فضای سازه انجام می دهد. تعیین محل ستون ها در فرایند ستون گذاری باید طبق نقشه کشی انجام شود. همانطور که می دانید، ستون ها بارهای سازه را به پی یا فوندانسیون منتقل می کنند. بایستی طراحی سازه به گونه ای انجام شود که برای انتقال بارهای وارده بر سازه به فوندانسیون، کمترین تعداد ستون بکار رود.

نحوه ستون گذاری در یک سازه بسیار مهم است. در صورتی که فاصله ستون ها از حد استاندارد بیشتر باشد، باعث افزایش مقاطع تیر و ستون خواهد شد. این مسئله از نظر ریالی اصلا به نفع املاک سازان نخواهد بود. از طرف دیگر، اگر فاصله ستون ها کمتر از حد معین باشد، کیفیت معماری فضای مورد نظر نیز کاهش می یابد.

به طور مثال فاصله بین ستون های بتنی تقویت شده در ساختمان های کوچک بین 3 تا 4 متر و در فضاهای بزرگ تر حدود 6 تا 9 متر باید باشد. چرا که در سازه های بزرگ تر نیاز به ستون های بیشتر و فضای بازتر داریم. برای ساخت سازه های ساده و معمولی، فاصله 5 متری بین ستون ها ایده آل است.

نحوه ستون گذاری بر اساس معماری بنا

ستون گذاری طبق قواعد معماری باعث حفظ زیبایی ظاهری بنا می شود. به طور مثال باید اطمینان حاصل شود که ستون ها داخل دهانه ها یا بازشوها واقع نمی شوند. یا اگر قبل از تعیین محل ستون ها به عرض آسانسور یا راه پله ها توجه نکنید، ممکن است فضای قابل توجهی را از دست بدهید. به طور کلی، فاکتورهای تاثیر گذار در ستون گذاری پلان معماری عبارتند از:

پلان های پایینی

برای ستون گذاری پلان معماری بایستی با توجه به پلان های پایینی اقدام شود. در واقع چینش ستون ها در یک ساختمان چند طبقه باید به گونه ای انجام شود که در نهایت اختلالی در تردد خودروها در پارکینگ ایجاد نکند. همچنین فاصله بین ستون ها نیز بر اساس یک سری قوانین معماری صورت می گیرد تا امکان پارک چندین خودرو در یک ردیف وجود داشته باشد. بنابراین به منظور کاربری مناسب در طبقات پایینی، ستون گذاری کل بنا انجام می شود.

پلان های پایینی و پارکینگ   

جهت گیری ستون ها

اهمیت جهت گیری ستون ها در پلان معماری در زیبایی و بهره گیری از فضای موجود است. در واقع مهندس معمار بایستی محل قرار گیری ستون ها را به گونه ای انتخاب کند که باعث زیبایی هر چه بیشتر و بهره گیری از فضا شود. مهندس ناظر ساختمان نیز موظف است از اجرای آن به طور صحیح در مرحله نهایی اطمینان حاصل کند. چنانچه می خواهید ظاهر معماری با کیفیت تری داشته باشید، می توانید ستون ها را به گونه ای طراحی کنید که داخل دیوارها یا کمدها قرار گیرند. در نهایت بایستی عملکرد سازه با این نوع چینش مورد بررسی قرار گیرد و تایید شود.

جهت گیری ستون ها

 بیرون زدگی ستون ها

در ستون گذاری پلان معماری، ابعاد ستون ها نیز از اهمیت بالایی برخوردارند. همانطور که می دانید در اغلب ساختمان ها، ابعاد ستون ها نسبت به دیوار بیشتر است. به همین دلیل بیرون زدگی ستون از گوشه دیوارها گهگاهی رخ می دهد. این مسئله می تواند تاثیر زیادی روی زیبایی و کاربری محیط داشته باشد. به طور مثال باعث بر هم خوردن نظم و چینش مبلمان در خانه می شود.

از این رو؛ مهندس معمار موظف است بیرون زدگی را برای فضاهای مختلف به گونه ای طراحی کند که کاربری آن فضا حفظ شود. چنانچه محدودیتی وجود نداشته باشد، می توان برای یکدست تر کردن فضای داخلی، بیرون زدگی را به سمت خارج از سازه طراحی نمود.

بیرون زدگی ستون ها

بیرون زدگی ستون1

نحوه ستون گذاری بر اساس قواعد سازه ای

بر اساس معماری و قواعد سازه ای، ستون ها باید در نزدیکی گوشه های ساختمان، و در نقاطی که تیرها و دیوارها به هم می رسند، قرار گیرند. محل قرار گیری ستون ها باید به گونه ای انتخاب شود که تیرها خم نشوند. معمولا از تیرهای بسیار بلند یا ستون هایی که فاصله زیادی دارند، استفاده نمی شود. به طور کلی، این که چه تعداد ستون در کجای ساختمان قرار گیرد، پلن ستون گذاری نامیده می شود.

برای ایمن ساختن سازه در برابر بلایای طبیعی نظیر زمین لرزه، بایستی اقدامات پیشگیرانه انجام شود. یکی از این اقدامات، طراحی ستون های مقاوم برای ساختمان است. ستون ها بارهای سازه را تحمل می کنند و به همین دلیل از اهمیت زیادی برخوردارند. باید بدانید که نیروی زلزله از دو جهت عمود بر یکدیگر به سازه وارد می شوند. از این رو قاب های باربر جانبی باید نیرویی که در آن راستا وارد می شود را تحمل کنند. پس ستون ها باید در جهتی قرار گیرند که قاب های متحمل نیرو به صورت عمودی باشد.

در برخی بخش های سازه که برجستگی هایی وجود دارد، دیگر نیازی به ستون گذاری در هر چهار گوشه نیست. در واقع بر اساس محدودیت هایی که در معماری وجود دارد، گاهی نمی توان در هر چهار سمت ستون هایی قرار داد. به همین دلیل گاهی برخی ستون ها از گوشه راه پله فاصله دارند. در ضمن آسانسورها ستون ندارند چرا که به ستون های سازه اصلی در سطح زمین متصل هستند. برای نقشه های دارای فرو رفتگی یا شکستگی نیز معمولا ستون ها در تقاطع اضلاع قرار می گیرند.

همانطور که پیش تر گفتیم، ستون گذاری اولیه بر اساس قواعد معماری و توسط مهندس معمار انجام می شود. اما در نهایت بایستی ستون گذاری بر اساس قواعد سازه ای شکل گیرد و عملکرد سازه در برابر بارهای مختلف در نظر گرفته شود. این قواعد سازه ای تاثیر گذار در تعیین محل قرارگیری ستون ها عبارتند از:

فاصله ستون ها

در ستون گذاری بر اساس قواعد معماری، ابعاد و فاصله ها بر اساس مقادیر تقریبی مشخص می شوند. اما در فاز دوم نقشه کشی، بایستی این فاصله ها با توجه به فاکتورهایی نظیر بارهای وارده بر سازه، نوع کاربری سازه، شرایط آب و هوایی و ابعاد و مقاطع تیرها انجام شود.

فاصله ستون ها

فاصله ستون های ساختمان

جهت گیری ستون ها

همانطور که گفتیم، جهت گیری ستون ها هم از نظر معماری و هم قواعد سازه ای اهمیت دارد. جهت گیری ستون باید باعث افزایش مقاومت ساختمان شود. جهت گیری نهایی باید بر اساس تحلیل های سازه ای انجام می شود.

آرایش ستون ها

مهندس معمار موظف است در طراحی اولیه، ستون ها را در فواصل یکسان با آرایش متقارنی ترسیم کند. در این صورت اجرای طرح آسان تر خواهد بود و اشتباهات انسانی به حداقل می رسد. در نتیجه نه تنها محاسبات و اجرای پروژه ساده تر می شود، بلکه بر یکپارچگی سازه نیز تاثیر گذار است.

آرایش ستون ها

امتداد ستون ها

در صورت پراکندگی ستون ها، طراحی و اجرای ستون گذاری می تواند با مشکل مواجه شود. به همین دلیل بایستی سعی شود که ستون ها در محورهای افقی و عمودی مشترک واقع شوند. از طرف دیگر، هر چه ساختمان متقارن تر باشد، در برابر نیروهای جانبی از مقاومت بیشتری برخوردار است.

امتداد ستون ها

مراحل ستون گذاری پلان معماری

یکی از چالش هایی که معمولا مهندسین معماری با آن روبرو می شوند، نحوه ستون گذاری در پلان معماری است. از آنجایی که این کار نیاز به تخصص و مهارت در این زمینه دارد، باید یک سری اصول و قواعد برای انجام آن در نظر گرفته شود. در واقع معمولا قبل از تحویل پروژه به مهندس محاسب، بایستی ستون گذاری پلان ها توسط مهندس معمار انجام شود.

بنابراین مهندس معمار باید به طور کامل به تمامی استانداردهای اولیه مسلط باشد و محل ستون ها، مهاربندی و غیره را مشخص سازد. فرض بگیریم می خواهیم پلان یک ساختمان مسکونی را ستون گذاری کنیم. چگونه باید این کار را انجام دهیم؟ در ادامه به توضیح مراحل ستون گذاری پلان معماری می پردازیم:

1.در اولین مرحله بایستی ابتدا 4 ستون در 4 گوشه پله های ساختمان قرار دهیم. بعد از آن باید دو ستون دیگر در راستای این ستون ها و در دیوار بیرونی قرار گیرد.

2.یک سری از ستون ها همیشه جای ثابت در پلان دارند و باید قبل مبنای ستون گذاری در سایر نقاط باشند. پس در مرحله دوم باید دو ستون دیگر در گوشه های زمین در دیوارهای خارجی بنا طراحی کنیم. در ادامه ستون گذاری بر اساس این ستون های اصلی و البته محدودیت های پلان معماری طبقات، پلان پارکینگ و غیره انجام می شود.

3.به فاصله بین ستون های واقع در مرز پلان و ستون های موجود در گوشه پله ها توجه کنید. در صورتی که این فاصله بیشتر از 7 متر بود، باید یک آکس جدید در بین آن ها قرار گیرد تا مانع سنگین شدن ستون های سازه ای و تیرها شود. در آکس بندی باید فاصله بین آکس ها یک اندازه باشد تا نظم در طراحی سازه برقرار شود. اما در مورد محدودیت های پلان های مختلف می توان استثناء قائل شد و می توان اندازه ها را نزدیک به هم گرفت.

4.در ادامه باید در تمامی نقاط پلان مانند محدوده پله ها، آکس بندی انجام شود. تا جایی که ممکن است، سعی کنید فاصله ها را یکسان در نظر بگیرید. ستون ها باید با توجه به موقعیت دیوارها در هر یک از طبقات و محل قرار گیری خودروها در پارکینگ جایگذاری شوند.

مراحل ستون گذاری پلان معماری

نکات مهم درباره ستون گذاری پلان معماری

ستون گذاری در پلان معماری می تواند کمی پیچیده باشد. اما کافیست بر اساس قواعد معماری و سازه ای صورت گیرد. معمار باید قوانین اولیه را به خاطر داشته باشد تا هنگام تعیین محل تقریبی ستون ها دچار اشتباه نشود. بدین منظور می توان از شبکه بندی پلان استفاده نمود و انعطاف پذیری ستون گذاری را افزایش داد. در این صورت، استادکار خدمات ساختمانی می تواند به راحتی به بررسی ابعاد فضاهای داخلی بپردازد. در ادامه به نکات مهم درباره ستون گذاری را توضیح می دهیم:

سازه بتنی یا فلزی

در سازه فلزی امکانات اجرایی بیشتر، تنوع بیشتر در اتصالات و امکان تغییرات به سادگی وجود دارد. ولی برای سازه بتنی تنها یک نوع اتصال سلب وجود دارد و تغییرات در آن به سختی انجام می شود. از طرف دیگر، ابعاد سازه فلزی نسبت به سازه بتنی کم تر است. از آنجایی که سازه بتنی هزینه کمتری در بر می گیرد، معمولا در بین املاک سازان ترجیح داده می شود.

ستون سازی بتنی یا فلزی

اندازه ستون ها

سقف هر بنا می تواند توسط المان های مختلف نظیر ستون، تیر، شاه تیر یا دیوار باربر نگهداری شود. در واقع ستون یکی از عناصر نگهدارنده سازه به شمار می رود. ستون ها معمولا در گوشه ها و طرفین برای تحمل بارهای سازه با فاصله معین از یکدیگر قرار می گیرند. اندازه ستون ها در پلان معماری به کل بار روی ستون بستگی دارد. اما به طور کلی اندازه آن نباید کم تر از 200mm.200mm باشد. البته این عدد برای زمانی قابل استناد است که برای ساختمان یک طبقه یا بتن با درجه M20 بکار رود.

اندازه ستون ها

گرید بندی پلان

همانطور که پیش تر اشاره شد، ساده ترین روش برای ستون گذاری، گرید بندی پلان معماری است. گرید یا همان شبکه به مجموعه ای از خطوط مستقیم با فاصله یکسان از یکدیگر گفته می شود. معمولا از گرید برای نمایش و تنظیم المان های مختلف سازه در نقشه استفاده می گردد. به منظور عدم تداخل المان های مختلف در نقشه کشی، بایستی خطوط گرید بندی به صورت خط چین یا کم رنگ ترسیم شوند.

گرید بندی پلان

ستون گذاری پلان مربعی و مستطیلی

معمولا برای ستون گذاری پلان هایی که محدوده سازه به فرم مربع یا مستطیل است، یک سری محور افقی و عمودی به هر گوشه ساختمان و المان های سازه ای ترسیم می شود. بنابراین گرید بندی و اکس بندی برای این نوع پلان ها بسیار ساده است.

ستون گذاری پلان دایره ای

در صورتی که محدوده سازه دایره ای شکل باشد، به منظور گریدبندی بایستی ابتدا یک دایره بر محیط سازه ترسیم شود. سپس بایستی دایره هایی با مرکز یکسان در دایره نخست رسم کنیم. البته باید به نوع کاربری فضاهای مختلف و محدوده مجازه دهانه ها برای این کار توجه شود. پس از ترسیم قطر دایره ها، محل قرارگیری ستون ها نیز مشخص می شود.

ستون گذاری پلان منحنی

طراحی ستون های کج یکی از فنون پیچیده معماری به شمار می رود. چرا که این ستون ها تحت تاثیر بار خمشی و محوری قرار می گیرند. همچنین بارهای جانبی دیگری به دو انتهای ستون وارد می شوند که هنگام ستون گذاری باید تمامی آن ها در نظر گرفته شود.

در ستون گذاری پلان منحنی، شکل منحنی اهمیت دارد. هر چقدر منحنی بیشتر شبیه دایره باشد، می توان از ستون گذاری و آکس بندی شعاعی استفاده کرد. اما اگر قوس شعاع ها زیاد باشد، آکس بندی معمولی بکار می رود. به طور کلی ستون گذاری در پلان منحنی می تواند مثل پلان های منتظم به صورت دو آکس عمود بر هم یا متقاطع باشد و یا به صورت شعاعی انجام شود.

ستون گذاری در پلان شکسته

گاهی در حین ستون گذاری متوجه می شوید که یکی از اضلاع به صورت شکسته است. در واقع دیگر خط عمود یا صافی وجود ندارد. در چنین شرایطی می توان ستون گذاری را به صورت صاف ترسیم کرد و قسمت های بیرون زده را به حالت کنسول اجرا نمود. البته اگر بخش بیرون زده دارای طول زیادی باشد، نمی توان این روش را به کار برد و باید به آن دهنه اضافه کرد.

ستون گذاری پلان پیچیده

همیشه محدوده سازه را نمی توان به صورت دایره یا مستطیل در نظر گرفت. در واقع دلایل مختلف نظیر محدودیت در فضا یا جلوه های بصری باعث می شود که پلان به شکل پیچیده ای در بیاید. چنانچه پلان مورد نظر شما از ترکیبی از فضاهای دایره یا مربعی شکل باشد، بایستی همچنان اصول ستون گذاری رعایت شود و ستون ها در یک راستا قرار گیرند.

در واقع اصول و قواعد ستون گذاری در ساختمان های منظم و غیر منظم تفاوت چندانی ندارد. نظم همیشه حرف اول را می زند و ستون ها باید در یک راستا باشند. در صورت عدم رعایت این اصول، نه تنها جلوه معماری بنا به هم می ریزد، بلکه عملکرد سازه ای را نیز دچار اختلال خواهد کرد.

جمع بندی

همانطور که گفتیم، ستون گذاری بر اساس معماری و قواعد سازه ای انجام می شود. در غیر این صورت می تواند باعث عدم ایمنی سازه و بی نظمی آن شود. در واقع رعایت یک سری اصول و قوانین برای افزایش مقاومت سازه در شرایط مختلف ضروری است. چنانچه تعیین موقعیت ستون ها به درستی انجام شود و بهترین مکان برای آن انتخاب گردد، می توان ایمنی بنا و کاهش هزینه های نهایی پروژه ساخت و ساز را ضمانت کرد. در این مقاله به توضیح نحوه ستون گذاری بر اساس معماری و قواعد سازه ای اشاره کردیم.