کنسول در ساختمان چیست؟

کنسول را به عنوان طره یا تیر سرکش میشناسند. به عبارتی عضو یا تیری که یک سر آن به سازه و یا بدنه ای متصل است و مورد حمایت سازه اصلی است و دیگر سر آن از سازه اصلی فاصله دارد و بیرون نشسته.

یا به عبارتی دیگر: هر نوع برآمدگی که از بدنه سازه فلزی یا ساختمانی و بدون کمک گرفتن از ستونی  باشد،کنسول گفته میشود.

در اماکنی که ساختمان احداثی در بر مشرف به گذر احداث گردد از طبقه بالای همکف می توان پیش آمدگی به گذر احداث نمود. طول پیش آمدگی در گذرهای با عرض ۱۲متر، ۰/۸ متر و در گذرهای با عرض ۲۲ متر و بالاتر ،۱/۲۰ متر است. احداث کنسول در گذرهای با عرض کمتر از ۱۲ متر منع قانونی دارد. توضیح اینکه حداقل ارتفاع کنسول از کف پیاده رو تا زیر سقف می بایست ۵/۵ متر باشد.

سیستم کنسولی چیست؟

سیستم کنسولی به سازه هایی گفته می شود که چند تا ستون با تکیه گاه گیردار داشته باشد و اگر تیرهایی داشته باشد، اتصالات تیر به ستونش مفصلی باشند. به عبارت دیگر سیستم کنسولی می تواند به عنوان تیری تعریف شود که تنها در یک انتهای دارای تکیه گاه میباشد و 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 بار را به تکیه گاه منتقل می کند که می تواند لنگر خمشی  و نیروی برشی را تحمل کند. مقاله مرتبط با این مطلب با عنوان ساختمان های بتنی را هم مطالعه نمایید.

برای اتصال کنسول به بدنه و سازه اصلی معمولا به دو روش استفاده می شود:

۱- بدنه سازه های فلزی: که میتوان با استفاده از پلیت فولادی(لچکی) ستون و شاسی اصلی کنسول را یه سازه اصلی بدنه متصل کرد.

۲- بدنه سازه های بتنی: که میتوان با استفاده از رولبوت و پلیت فولادی، ابتدا پلیت فولادی را در اصطلاح درون بدنه بتی کاشت و سپس ستون کنسول را به ان متصل کرد.

اجرای تیر کنسول

نحوه اجرای کنسول در ساختمان بتنی ، اجرای تیر کنسول در سازه های فلزی به چند روش انجام می شود از جمله :

  • اجرای تیر کنسول با دستک قطری

برای ایجاد پایداری تیر کنسول از دستک قطری استفاده می‌شود.

محاسن اجرای تیر کنسول با دستک قطری:

۱- امکان اجرای تیر کنسول با اتصال مفصلی

۲- وارد نکردن لنگر در ارتفاع ستون و عدم افزایش مقطع

۳- امکان اجرای دستک با طول بیشتر نسبت به حالت کنسول با اتصال گیردار

۴- مهار کردن حرکت‌های آزاد (خیر ) نوک تیر کنسول در موقع زلزله و سایر بارها

معایب اجرای تیر کنسول با دستک قطری:

۱- ایجاد محدود ازنظر معماری در صورت وجود فضای باز در سمت اجرای دستک اجرای این 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.

  • اجرای تیر کنسول با اتصال گیردار

تیر کنسول بصورت گیردار به ستون اتصال می‌یابد و هنگامی که تیر در یک انتها بارگذاری می شود، لنگر زیادی در انتهای تیر که دارای تکیه گاه گیر دار است، به وجود می آید و هرچقدر که بار اعمال شده در انتهای آزاد تیر بیشتر شود، لنگر ایجاد شده در قسمت گیردار بیشتر خواهد شد.

محاسن اجرای تیر کنسول بااتصال گیردار:

۱- ازنظر معماری محدودیت نداشته (زمانی که پیش‌آمدگی از طرفین باز باشد)

معایب اجرای تیر کنسول بااتصال گیردار:

۱- اتصال گیردار اتصال حساسی ازنظر جوشکاری می‌باشد و می‌تواند به‌خصوص در مواقع زلزله پایداری خود را از دست بدهد.

۲- 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 ازلحاظ 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 تیر کنسول با دستک k

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

محاسن اجرای تیر کنسول با دستک k

۱- امکان ایجاد تیر کنسول با اتصال مفصلی فراهم می‌شود.

۲- مهار کردن حرکات آزاد تک‌تیر کنسول تحت بارهای زلزله و سایر بارها

۳- اجرای دستک در طبقات به‌طوری در میان

۴- نسبت به اجرای تیر کنسول با پروفیل قطری نیاز به پروفیل کمتری دارد.

معایب اجرای تیر کنسول با دستک k

۱- مناسب نبودن برای استوانک‌های بلند

۲- ایجاد محدودیت ازنظر معماری در سمت اجرای دستک در صورت باز بودن فضا در سمت دستک

  • اجرای تیر کنسول با دستک زانویی

تیر کنسول به دلیل پایدار کردن تیر کنسول از دستک‌هایی به زاویه معمولاً ۴۵ درجه استفاده می‌شود.

طراحی سازه های فولادی و بتنی

محاسن اجرای تیر کنسول با دستک زانویی:

۱- به دلیل پایداری تیر کنسول توسط دستک می‌توان تیر کنسول را به‌طور مفصلی ایجاد کرد و خود حساسیت اتصال را کم می‌کند.

۲- می‌توان تیر کنسول با طول بیشتر نسبت به اجرای تیر بااتصال گیردار اجرا کرد.

۳- مهار حرکت‌های آزاد نوک تیر کنسول در موقع زلزله و سایر بارها

معایب اجرای تیر کنسول با دستک زانویی:

۱- ایجاد محدودیت ازنظر معماری در صورت ایجاد کنسول که از طرف اجرای دستک باز است.

۲- ایجاد لنگر در ارتفاع ستون که مقدار این لنگر با مقدار لنگر منتقل‌شده از تیر کنسول به‌صورت گیردار ایجادشده یکی است.

در این روش به دلیل سر گیر بودن سمتی که دستک اجراشده در موقعی که سمت اجرای دستک باز است (دیوار اجرا نمی‌شود ) دستک به‌صورت کششی اجرا می‌شود.

  • اجرای تیر کنسول با اتصال خورجینی

در این شیوه شاه‌ تیر به صورت اتصال خورجینی میباشد که از دو طرف ستون رد شده پیش‌آمدگی در سازه را به وجود می‌آورد. شاه‌ تیر در محل اتصال به ستون از هر طرف توسط دو نبشی در بالا و پایین مهار می‌شود.

محاسن اجرای تیر کنسول با اتصال خورجینی:

۱- به دلیل مفصلی بودن اتصال لنگری به ستون منتقل نشده و سبب افزایش مقطع نمی‌شود.

۲- به دلیل ممتد بودن ازنظر پایداری و تغییر مکان‌های قائم وضعیت خوبی دارد.

۳-اجرای ساده اتصال خورجینی

۴- عدم هزینه اضافی برای خرید پروفیل‌های دستک‌ها

۵- عدم ایجاد محدودیت ازنظر معماری

معایب اجرای تیر کنسول با اتصال خورجینی:

۱- عدم رفتار مناسب این اتصال در زلزله

لازم به ذکر است این تیر به‌صورت دوتایی اجرا می‌شود و در پیرامون سازه که امکان اجرای این تیر به‌صورت دوتایی نیست به‌صورت تک به علت امکان افتادن و تخریب سازه در اثر بارهای دینامیکی اجرا نشود.

نحوه اجرای کنسول در ساختمان بتنی : 

آئین نامه پیش آمدگی ساختمانی در گذرها پیش آمدگی از امتدادی که برای ساختمانها معین شد، حساب خواهد شد و اینکه بنا در این امتداد نباشد. طول پیش آمدگی هر ساختمان در هر طبقه از درصد زیر بنای آن طبقه تبعیقف نماید. اگر بلوک مجاور بصورت زمین یا ساخته شده ۶۰% بیشتر احداث نموده باشد می توان به اندازه ی ۲+۶۰% ساختمان (زیربنا) دانست و اگر پلاک مجاور کمتر از ۶۰% بود می توان بعد از ۶۰% با زاویه ۴۵ درجه تا دو متر اضافه احداث نمود.

کارگذاردن در و پنجره که به طرف گذر باز و در موقع باز شدن از سطح نما تجاوز نماید، ممنوع است. ریزش آب ناودان در پیاده رو ممنوع است و باید از زیر سطح پیاده رو عبور نماید. نصب لوله بخاری به دیوار خارجی مشرف به گذر یا خروج آن از دیوار ممنوع است. نصب پله جلوتر از امتداد ابنیه ممنوع است مگر در اثر تغییر تراز خیابان این عمل الزامی باشد و با موافقت شهرداری، در خیابانهای بیش از ۸ متر تعداد پیش آمدگی ۲/۱ عرض پیاده و حداکثر ۲۰/۱ متر است و ارتفاع کمتر از ۳ متر نباشد.

کنسول در ارتفاع ۴/۲ متر مانند پیلوت از کف پیاده نباید به میزان ۳/۱ عرض پیاده رو و حداکثر ۶۰ متر بیشتر شود. پیاده رو ۶/۱ عرض خیابان است. کنسول راه پله فقط میتواند در ارتفاع ۲۰/۲ یا ۴۰/۲ از کف باشد و حداکثر ۷۰ سانتی متر پیش آمدگی و عرض ۳ متر کنسولهای احداثی در خیابان جزو تراکم ساختمانی نیست. تراس اگر از طرفین باز باشد نصف مساحت جزو سطح طبقات محسوب می شود. تراس اگر از طرفین بسته باشد ۳/۲ مساحت آن جزء سطح طبقات است. تراس از کلیه جهات بوسیله دیوار یا شیشه مسدود باشد کلاً جزء سطح زیربنا است.

مقاوم سازی و نحوه اجرای کنسول در ساختمان بتنی: 

در سازه های بتنی غیر از مرحله تولید میلگردهای مورد نیاز در بتن که در کارخانجات ذوب آهن ساخته می شوند دیگر مراحل ساخت المانهای سازه ای مانند فونداسیون، تیرها، ستونها و دیوارهای برشی همگی توسط نیروی انسانی و عوامل موجود در کارگاه اجرا می گردد. در نتیجه امکان ایجاد خطا در کار، پایین بودن کیفیت اجرا و عدم ساخت بتن مناسب و عمل آوری و کیورینگ آن میتواند مشکلات و مسائل متعددی را در سازه ایجاد کرد و باعث روی آوردن عوامل اجرایی کارفرما به مقاوم سازی سازه های بتنی گردد. مقاوم سازی سازه های بتنی می تواند شامل یک یا چند بخش از سازه گردد و متناسب با اینکه ضعف در سازه در چه قسمتهایی میباشد می توان نسبت به تصمیم گیری در خصوص نحوه اجرای کنسول در ساختمان بتنی و مقاوم سازی بتنی اقدام نمود.

ضوابط پیش آمدگی کنسول ها

کنسول یا پیش آمدگی آن قسمتی از ساختمان است که با اجرای تیره طره به سمت گذر به مساحت زیر بنای ساختمان افزوده میشود. از نظر ضوابط شهرسازی اجرای کنسول در ساختمان منوط به داشتن حداقل عرض گذر می باشد و حداکثر عمق کنسول در هر ساختمان نمیتواند از ۱۲۰ سانتی متر تجاوز نماید.

اجرای کنسول سمت گذر فقط با رعایت موارد زیر انکانپذیر بوده و مقدار عمق اجرایی کنسول در ساختمان به شرح زیر می باشد:

۱- اگر عرض گذر کمتر از ۱۲ متر باشد اجرای کنسول خلاف ضوابط می باشد.

۲- اگر عرض گذر کمتر از ۲۰ متر و بیشتر از ۱۲ متر باشد حداکثر عمق کنسول اجرای ۸۰ سانتی متر می باشد.

۳- اگر عرض گذر بیش از ۲۰ متر باشد حداکثر عمق کنسول اجرایی ۱۲۰ سانتی متر می باشد.

حداقل ارتفاع کنسول های اجرایی از سطح تراز گذر باید ۵۰/۳ متر باشد.

 

نکته!

  • پیش آمدگی تنها در زمین هایی که سطح اشغال آنها مشرف به گذر باشند و گذر بالای ۱۲متر داشته باشند مجاز به احداث آن می باشیم.

پیش-آمدگی کنسول در ساختمان

  • احداث باران گیر به عنوان پیش آمدگی در سقف بام حداکثر ۹۰سانت مجاز بوده و جز زیر بنا محسوب نمی گردد.
  • متراژ اضافه شده توسط پیش آمدگی در کنترل مساحت سطح اشغال در زمین های بالاتر از ۲۰۰متر دخیل نبوده و جهت کنترل مساحت سطح اشغال ساختمان را بدون کنسول در نطر می گیرند  و سپس مساحت کنسول (پیش آمدگی ) به مساحت سطح اشغال اضافه می گردد.