نکاتی درباره طراحی گاست پلیت

در این مطلب از خانه معماری قصد داریم به بررسی نکاتی درباره طراحی گاست پلیت بپردازیم. با ما همراه باشید.

پیشرفت علم و تکنولوژی این امکان را فراهم کرده تا از مصالح با کیفیت در ساخت سازه های مقاوم با کارایی و عملکرد مناسب استفاده کنیم. به طور کلی سازه ها در دو دسته اسکلت فلزی و بتنی ساخته می شوند. البته برخی از سازه ها و ساختمان ها نیز با استفاده از مصالح بنایی ساخته می شوند. در ادامه شما عزیزان را با مفهوم گاست پلیت و کاربردهای آن بیشتر آشنا می کنیم.

گاست پلیت چیست؟

گاست پلیت (gusset plate) که با عنوان ورق اتصال نیز معرفی و شناخته می شود، در طراحی و ساخت سازه های اسکلت فلزی به منظور مهار بارهای جانبی از سیستم قاب خمشی و مهاربند مورد استفاده قرار می گیرد. این ورق های اتصال در حقیقت باعث می شوند تا مقاومت سازه در برابر بار های ثقلی از قبیل: وزن ساختمان و بارهای مرده و زنده و همچنین در برابر بارهای جانبی هچون بار باد و زلزله افزایش پیدا کند. در صورت استفاده از مهاربند، از گاست پلیت به منظور اتصال مهاربند به تیرها و ستون های اصلی استفاده می شود. در واقع می توان گفت gusset plate ورق‌ هایی است که وظیفه اتصال اعضای اصلی بادبند به تیر و ستون را بر عهده دارند و اتصال آن ها با استفاده از پیچ، پرچ یا جوش و یا تر کیبی از این سه انجام می شود.

لازم به ذکر است، در ساخت بسیاری از پل ها نیز از گاست پلیت استفاده می شود. نحوه و چگونگی ساخت صفحات گاست پلیت بستگی به کاربرد آن در ساخت و ساز دارد و به طور معمول با استفاده از نورد سرد و یا از فولاد گالوانیزه ساخته می شود. یکی از مزایای فولاد گالوانیزه، مقاومت بالای آن در برابر زنگ زدگی است. از این رو در بخش هایی از سازه که ممکن است در معرض هوا و زنگ زدگی قرار گیرند، از فولاد گالوانیزه استفاده می شود. البته و همواره روی گاست پلیت را با ضد زنگ برای جلوگیری از زنگ زدگی احتمالی پوشش می دهند.

نکته

در برخی موارد و تحت شرایط خاصی از فلزاتی مانند مس و آلومینیوم در ساخت gusset plate استفاده می شود. گاست پلیت های ساخته شده از این دو فلز معمولاً برای سازه هایی که نباید بار زیادی را تحمل کنند، مناسب هستند. البته جنبه زیبایی و نمای جذاب این گاست پلیت ها را نیز نباید نادیده گرفت.

کاربرد گاست پلیت

gusset plate کاربردهای مختلفی دارد و در سازه های مختلفی از آن استفاده می شود. در بالا گفته شد که گاست پلیت ، قطعه ای است که اعضای مهاربند را به ستون های اصلی متصل می کند. به عبارتی می توان گفت از گاست پلیت در تمامی سازه های اسکلت فلزی به عنوان صفحه اتصال استفاده می شود. توجه داشته باشید، ابعاد و ضخامت گاست پلیت در اتصالات پل ها معمولاً بیشتر است. این در حالی است که ابعاد و ضخامت gusset plate باید کم تر باشد.

لازم به ذکر است، اندازه و قدرت گاست پلیت، رابطه مستقیم با اندازه و عملکرد سازه دارد. به عبارتی می توان گفت، ابعاد گاست پلیت با بزرگ تر شدن مقدار نیروی انتقالی افزایش می یابد. برای این که انتقال بارها به درستی انجام شود باید در طراحی گاست پلیت دقت زیادی به خرج داد که این موضوع در نهایت به عملکرد مناسب سازه منجر می شود.

نکاتی درباره طراحی گاست پلیت

همان طور که گفته شد، طراحی صحیح گاست پلیت نقش مهمی در عملکرد مناسب سازه دارد و باید توسط افراد متخصص انجام شود. طراحی گاست پلیت در اشکال و اندازه های متفاوت صورت می گیرد و از مصالح مختلفی در ساخت آن می توان استفاده کرد. صفحات اتصال معمولاً به شکل مربع و یا مستطیل و در برخی موارد نیز به شکل مثلث هستند. البته شکل این صفحات بستگی به سفارشات دارد. نکته قابل توجه در طراحی گاست پلیت، در نظر گرفتن قسمتی برای اتصال آن از طریق پیچ، پرچ یا جوش در لبه های گاست پلیت می باشد.

چندین نوع اتصال در طراحی gusset plate وجود دارد: گاست پلیت های KT، اتصالات مهاربندی بار یکنواخت و دسته ای از بولت ها. در گاست پلیت KT ، امکان اتصال چندین عضو از طریق این ورق اتصال به یکدیگر وجود دارد: یک یا چندین تیر، دو و یا سه ستون و همچنین یک عضو خرپایی که با استفاده از پیچ و جوش به یکدیگر وصل می شوند. توجه داشته باشید که در اتصالات مهاربندی بار یکنواخت، یک تیر، ستون و یک عضو دیگر به ورق اتصال با استفاده از پیچ و جوش وصل می شود.

نکته

طراحی گاست پلیت و نحوه اتصال اعضا باید طوری باشد که نقطه عبور مرکز ثقل نیروهای اعمالی به گاست پلیت از تمامی اعضای متصله یکی باشد. همچنین باید برای اعمال جوش و یا اتصال با پیچ و پرچ فضای کافی وجود داشته باشد. ضخامت ورق اتصال باید طوری باشد که تحمل تنش های عمودی و برشی را به خوبی داشته باشد. نکاتی که تا به این جا برای طراحی گاست پلیت اشاره کرده ایم، برای اعضای سازه ای در مقاومت مصالح برای اعضایی است که نسبت طول به عمق آن ها بیش تر از حد مشخصی می باشد. از این رو و به دلیل یکسان بودن تقریبی نسبت طول و عرض گاست پلیت، آن ها را نمی توان در دسته ی تیرهای برنولی قرار داد. به عبارتی می توان گفت حداکثر تنش قائم در تارهای میانی اتفاق می افتد و لزوما بیشترین تنش قائم در تارهای پایینی رخ نمی دهد.