• ستون CFT چیست؟
ستون های مختلط (کامپوزیت) به صورت قوطی یا لوله فولادی که با بتن پر شده اند را به اختصارCFT (Concrete Filled Tube) می نامند. بخش فولادی مقطع معمولا قوطی های نورد شده سازه ای یا لوله فولادی می باشند که در ابعاد بزرگ در کشور تولید می شوند. در هسته بتنی مقطع ممکن است بتن های معمولی یا بتن های خود تراکم (SCC) به کار برده شود. ترکیب فولاد پیرامون هسته بتنی، یک مقطع مختلط (کامپوزیت) ایجاد می کند. انواع سیستم های سقف و تیرهای فولادی در ترکیب با این ستون ها به کار برده می شود.
• مزایای CFT
ستون CFT ترکیبی است از بتن و فولاد که مجموعه ای از مزایای ستون های بتن آرمه و ستون های فولادی را دارد. ستون مختلط شکل پذیری بیشتری نسبت به ستون های بتنی دارد و اتصالات آنها مانند ساختمان های فولادی است. پر کردن بتن داخل ستون نه تنها موجب افزایش ظرفیت باربری مقطع فولادی می شود، بلکه سختی جانبی آنها را ارتقا می بخشد که از نظر کنترل تغییر مکان نسبی طبقات (Drift) بسیار مفید است. ضمنا وجود بتن در هسته مقطع موجب مقاومت ستون در برابر حریق نیز می گردد.
• آیا CFT مورد تایید است؟
خوشبختانه از سال 87 تاکنون در مبحث 10 مقررات ملی ایران روش های طراحی این نوع ستون ها مطرح شده است و در ویرایش اخیر این آئین نامه، برخی موارد نظیر نسبت عرض به ضخامت مقطع CFT فشرده لرزه ای نیز مطرح گردیده است. آئین نامه های AISC و یوروکد 4 نیز به تفصیل به این موضوعات پرداخته است. ضمنا آئین نامه ژاپن AIJ منبع بسیار ارزشمندی، خصوصا در طراحی اتصالات مورد نیاز این سیستم می باشد. مقاطع نورد شده فولادی مورد استفاده در این سیستم طبق استاندارد DIN10219 در کشور تولید می شود و برخی تولیدکنندگان داخلی موفق به اخذ گواهینامه فنی مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن گردیده اند.
• اتصالات تیر به ستون
اتصالات ساده تیر به ستون های CFT تفاوت عمده ای با مباحث متداول ندارد. مباحث تکمیلی، خصوصا اتصال بادبندها و اتصالات ساده با ورق میان گذر را در AISC-DG24 می توان یافت. اتصالات صلب در قاب های خمشی ویژه و متوسط شامل ورق های سخت کننده تحت عنوان ورق پیوستگی (Continuity Plate) مقابل بال های فشاری و کششی تیر می باشد که در ستون های CFT به صورت دیافراگم پیرامونی مطابق شکل ذیل اجرا می شود که سختی و شکل پذیری بیشتری در مقایسه با دیافراگم های داخلی دارد. همچنین حذف جوشکاری داخل ستون امکان نظارت بیشتر بر کیفیت جوشکاری را فراهم می کند.
با توجه به اینکه در هیچ کتابی از نحوه مدلسازی ستونهای CFT اطلاعاتی وجود ندارد فلذا برای دوستانی که می خواهند با نحوه محاسبات ستونهای CFT و همچنین دتایلهای اتوکد آن آشنا شوند در این قسمت نقشه های کامل معماری و سازه 3 پروژه مسکونی بهمراه فایل محاسباتیEtabs آنها ارائه شده است.
لازم به ذکر است که تمامی پروژه ها اجرا شده است.
1- پروژه مسکونی A که 36 واحدی می باشد.
2- پروژه مسکونی B که 30 واحدی می باشد.
3- پروژه مسکونی C که 28 واحدی می باشد.
نقشه معماری و سازه بهمراه فایل محاسباتی Etabs سه پروژه مسکونی با ستونهای CFT