انواع سوله سبک و مزایا و معایب آنها
سوله سبک به دلیل داشتن وزن کمتر نسبت به دیگر سازهها به این نام خوانده میشود. دلیل اصلی کم وزن بودن این نوع سازه نیز مصرف کمتر آهن در ساخت آن است. این سازههای سبک دارای سقفهای شیبدار بوده که از طریق محاسبات خاص طراحی میشوند. سولههای سبک با وجود وزن کمتر از استقامت بالایی برخوردار هستند. طراحی منحصر به فرد و خاص سولههای سبک باعث شده تا توجه زیادی به سمت این نوع سازه جلب شود. از این رو بسیاری از کارفرمایان برای ساخت اسکلت در پروژهها از این نوع سازه استفاده میکنند. سازه سبک بخشی از صنعت سولهسازی محسوب شده و گزینههای دیگری نیز برای نصب وجود دارند.
در برخی موارد نام این نوع سازه باعث میشود تا افراد تصور کنند سوله نوع سبک نوعی سوله ضعیف و کم دوام است. در حالی که این سولهها با توجه به ساختارهای مختلف به کار گرفته در ساخت آنها، بسیار مستحکمتر و مقاومتر از سولههای سنگین هستند. سبکهای مختلفی برای ساخت سوله نوع سبک مورد استفاده قرار میگیرد که هر کدام روش خاصی داشته و میتوانند کاربردهای خاصی نیز داشته باشند. در ادامه به معرفی انواع سولههای سبک میپردازیم.
سوله خرپایی نوع سبک
از پرکاربردترین سولهها در بین سازههای صنعتی سوله خرپایی از نوع دو بعدی و سه بعدی است. به طور کلی این نوع از سولهها انواع مختلفی در طراحی دارند.برای ساخت این نوع سوله با توجه به نظر کارفرما و طراح پروژه از مقاطع فولادی مختلف استفاده خواهد شد. سولههای خرپایی با مزایایی از جمله مصرف بهینه مصالح، امکان نصب جرثقیل سقفی و بازویی، عدم محدودیت در افزایش ابعاد دهانه، امکان باز کردن و نصب مجدد آن در مکان دیگر و ساخت آن با ارتفاع زیاد همراه است.
سولههای خرپایی به دلیل ساختار مثلثی شکل خرپاهای خود، مقاومت بسیار بالایی در برابر بارهای متمرکز و پخش شده دارند. استفاده از خرپاهای فضاکار در این نوع سولهها، امکان پوشش دهانههای بسیار بزرگ و ایجاد فضاهای داخلی باز و بدون ستون را فراهم میآورد. به دلیل نسبت مقاومت به وزن بالای پروفیلهای فولادی سبک مانند ناودانی، نبشی یا قوطی که در ساخت این سولهها استفاده میشود، سازههای خرپایی معمولاً سبک و اقتصادی هستند. ضریب اطمینان این سازهها معمولاً بین 1.5 تا 2 برای بارهای مرده و زنده در نظر گرفته میشود که نشاندهنده ایمنی بالای آنها است.
سوله قابی
سولههای قابی از قابهای صلب یکپارچه تشکیل شدهاند که شامل ستون و تیر سقف هستند. این طراحی باعث افزایش پایداری و مقاومت سازه در برابر نیروهای جانبی مانند باد و زلزله میشود. مواد سازنده این نوع سولهها عمدتاً تیرآهنهای I شکل یا H شکل هستند که به دلیل مقاومت خمشی بالا، انتخاب مناسبی برای تحمل بارهای ثقلی و جانبی میباشند. اتصالات گیردار بین ستون و تیر، مقاومت خمشی بالایی ایجاد میکند و به پایداری سازه کمک شایانی مینماید.
سوله قوسی
سولههای قوسی با استفاده از ورقهای فولادی نازک خم شده ساخته میشوند که علاوه بر سبک بودن، مقاومت بالایی نیز دارند. شکل قوسی این سولهها باعث توزیع یکنواخت نیروها در طول سازه و کاهش نیاز به مواد اضافی میشود. همچنین، این شکل هندسی مقاومت کمتری در برابر باد ایجاد کرده و باعث کاهش فشارهای جانبی ناشی از جریان هوا بر روی سازه خواهد شد.
سوله مهاربندی شده
سولههای مهاربندی شده از قابهای سادهای تشکیل شدهاند که با مهاربندهای ضربدری یا K شکل به هم متصل میشوند. مهاربندها نقش اصلی را در تحمل نیروهای جانبی ایفا میکنند و باعث افزایش سختی جانبی سازه و کاهش تغییر مکانهای جانبی میشوند.
امکان استفاده از اعضای سبکتر برای قاب اصلی، به دلیل نقش اصلی مهاربندها، بهینهسازی سازه را تسهیل میکند. ضریب رفتار در طراحی لرزهای این نوع سولهها معمولاً بین ۳.۵ تا ۵ در نظر گرفته میشود.
سوله با سیستم قاب صلب
سولههای با سیستم قاب صلب از قابهای یکپارچه با اتصالات صلب بین تیر و ستون تشکیل شدهاند. این نوع ساختار به دلیل اتصالات قوی، پایداری بسیار بالایی دارد.
مواد سازنده این نوع سولهها معمولاً تیرآهنهای بال پهن یا مقاطع جعبهای هستند که مقاومت و دوام بیشتری دارند. قابها به صورت خمشی عمل کرده و نیروهای جانبی را تحمل میکنند. همچنین، این سازهها قابلیت جذب انرژی بالا در زلزله دارند، که باعث افزایش ایمنی آنها در مناطق زلزلهخیز میشود.
سوله فضایی نوع سبک
این سازه ها معمولاً در سازههای با دهانه بزرگ مورد استفاده قرار میگیرند. در ساخت آنها قابهای منفردی به کار میرود که با تیر ورق ساخته شده که از شبکهای سهبعدی از اعضای کوتاه تشکیل شده است. این اعضا معمولاً از لولههای فولادی یا آلومینیومی ساخته میشوند و نیروها را به صورت محوری (کششی و فشاری) در خود توزیع میکنند. به دلیل نسبت مقاومت به وزن بسیار بالا، سولههای فضایی برای پوشش دهانههای بزرگ بسیار مناسب هستند. همچنین، انعطافپذیری بالای این نوع سولهها در طراحی، امکان ایجاد اشکال پیچیده و منحنی را فراهم میکند.از مقاطع مورد استفاده در ساخت این سازهها میتوان به مقاطع توپر یا توخالی دایرهای، قوطی، نبشی و انواع دیگر مقاطع اشاره کرد. از مهمترین مزایای سوله و سازه فضایی عدم نیاز به عملیات جوشکاری، طراحی، ساخت و اجرای سریع، مونتاژ و دمونتاژ کردن و جابجایی قطعات با ایمنی بالا، امکان اجرا تأسیسات در داخل سازه و وزن سبک آن است.
از دیگر ویژگیهای بارز سولههای فضایی میتوان به پیشساختگی آنها اشاره کرد که باعث میشود نصب آنها در محل به سرعت انجام شود. به همین دلیل، سولههای فضایی برای پوشش دهانههای بسیار بزرگ، گاهی تا 200 متر، به طور گستردهای مورد استفاده قرار میگیرند.
سوله UBM (Ultra-Build Method)
سازههای ubm معمولاً بدون اسکلت بوده و در این روش هیچگونه ستون و یا جوشکاری به کار نرفته و بیشترین کاربرد آن با اهداف تجاری و یا ساخت سوله دامداری است.البته این نوع سوله با توجه به نیاز و کاربرد مورد استفاده قرار میگیرد. به عنوان مثال نمیتوان این نوع سوله را برای موارد کارگاهی، صنعتی و یا انبارداری استفاده کرد. امکان نصب انواع جرثقیل در سوله وجود نداشته و نمیتوان سولههایی با دهانه ارتفاع بالا ساخت.
سوله UBM از پانلهای پیشساخته سقف و دیوار تشکیل شده است. این پانلها دارای هسته فوم و پوشش فلزی هستند و معمولاً از فوم پلییورتان با پوشش ورق فولادی گالوانیزه ساخته میشوند. پانلهای UBM همزمان نقش باربری و عایق حرارتی را ایفا میکنند.
به دلیل پیشساختگی پانلها، سرعت نصب سولههای UBM بسیار بالا است و هزینههای ساخت را کاهش میدهد. همچنین، این سولهها عایق حرارتی و صوتی بسیار خوبی دارند. وزن کم پانلها باعث کاهش بار مرده سازه و در نتیجه کاهش هزینههای فونداسیون میشود. علاوه بر این، سولههای UBM قابلیت اجرا در طرحهای متنوع و قابلیت توسعه آسان دارند که آنها را به انتخابی مناسب برای پروژههای مختلف تبدیل کرده است.
جدول مقایسه ای انواع سوله سبک
ویژگی | سوله خرپایی نوع سبک | سوله قابی | سوله قوسی | سوله مهاربندی شده | سوله با سیستم قاب صلب | سوله فضایی نوع سبک | سوله UBM |
ساختار اصلی | خرپاهای مثلثی شکل | قابهای صلب یکپارچه | قوسهای پیوسته | قابهای ساده با مهاربند | قابهای یکپارچه با اتصالات صلب | شبکه سهبعدی از اعضای کوتاه | پانلهای پیشساخته سقف و دیوار |
مواد اصلی | پروفیلهای فولادی سبک (ناودانی، نبشی، قوطی) | تیرآهن I یا H شکل | ورقهای فولادی نازک خم شده | تیرآهن برای قاب، میلگرد یا تسمه برای مهاربند | تیرآهن بال پهن یا مقاطع جعبهای | لولههای فولادی یا آلومینیومی | فوم پلییورتان با پوشش ورق فولادی گالوانیزه |
عملکرد سازهای | توزیع نیروهای محوری در اعضا | تحمل بارهای ثقلی و جانبی | عملکرد عمدتاً فشاری | تحمل نیروهای جانبی توسط مهاربندها | عملکرد خمشی برای تحمل نیروهای جانبی | توزیع نیروهای محوری در شبکه سهبعدی | عملکرد باربری و عایق حرارتی توسط پانلها |
دهانه مناسب | 15 تا 40 متر | 10 تا 30 متر | تا 60 متر | متغیر، بسته به طراحی | متغیر، معمولاً تا 30 متر | تا 200 متر | متغیر، معمولاً تا 30 متر |
مقاومت جانبی | متوسط | خوب | خوب | عالی | عالی | عالی | خوب |
انعطافپذیری معماری | زیاد | متوسط | کم | کم (به دلیل وجود مهاربندها) | زیاد | بسیار زیاد | زیاد |
ضریب رفتار لرزهای | – | – | – | 3.5 تا 5 | 5 تا 7 | متغیر، بسته به طراحی | – |
مزایای خاص | نسبت مقاومت به وزن بالا | مقاومت خوب در برابر باد و زلزله | پوشش دهانههای بزرگ بدون ستون میانی | افزایش قابل توجه سختی جانبی | فضای داخلی باز و جذب انرژی بالا در زلزله | پوشش دهانههای بسیار بزرگ با وزن کم | سرعت ساخت بالا و عملکرد حرارتی عالی |
کاربرد اصلی | سولههای صنعتی و انبارها | ساختمانهای تجاری و صنعتی | انبارهای بزرگ و سالنهای ورزشی | ساختمانهای بلند و سازههای صنعتی | ساختمانهای اداری و تجاری | فرودگاهها، مراکز نمایشگاهی | سولههای صنعتی، انبارها، مناطق با شرایط آب و هوایی سخت |
مزایای استفاده از سوله سبک
با استفاده از روش خرپایی در ساخت سولههای سبک میتوان سازههای بزرگ با ابعاد و دهانههای بزرگ و متنوع ایجاد کرد. به همین دلیل سولههای مستحکم و با کیفیت با استفاده از روش سوله خرپایی ساخته میشوند. سوله نوع سبک در زمان کوتاهی و با سرعت بالا ساخته شده و امکان نصب آن به راحتی وجود دارد.
معایب استفاده از سولههای سبک
در حال حاضر بسیاری از خریداران به دنبال خرید سولههای سبک به دلیل عدم محدودیت در ساخت هستند. البته عدم محدودیت در برخی موارد از جمله در دهانه کوچکتر از ۱۸ متر به دلیل افزایش هزینه ساخت نوعی عیب به شمار میرود. ساخت سوله نوع سبک با دهانههای بالاتر از ۲۲ متر بسیار مقرون به صرفهتر از ساخت سوله سنگین است. بنابراین ابعاد دهانه میتواند روی هزینه ساخت آن تأثیر داشته باشد.
قیمت ساخت سوله نوع سبک
قیمت ساخت سوله نوع سبک بر اساس متر مربع برآورد شده و محاسبه آن به صورت لحظهای انجام میگیرد. همچنین عواملی نظیر مصالح ساخت و ساز، پیچ و مهره، رنگآمیزی و هزینههای حمل و نقل همگی روی قیمت سوله نوع سبک مؤثر هستند. با توجه به نوسان قیمت در بازار، قیمت ساخت سوله نیز تغییر میکند. قیمت سوله سبک به وزن آن وابسته است. هرچه وزن سوله کمتر باشد، هزینه ساخت آن نیز با توجه به تناژ مصرفی پروفیل و فولاد کمتر خواهد شد. از موارد تأثیرگذار روی قیمت ساخت سوله نوع سبک میتوان به طراحی نقشه، فونداسیون، ابعاد و تعداد دهانه سوله، روش استفاده برای ساخت، نرخ روز مصالح، نوع رنگآمیزی، نصب سازه سوله و پیچ و مهره و مهارکش به کار رفته اشاره کرد.
دلائل اصلی انتخاب سوله سبک
- این نوع سولهها در برابر بار و فشارهای وارد شده به ساختار سازه مقاومت بالایی دارند.
- طراحی سولههای سبک دارای ساختار خاصی بوده و از زیبایی خاصی نیز برخوردار هستند.
- امکان جداسازی اتصالات و نصب مجدد آن در مکان دیگر وجود دارد.
- امکان اجرای سقف این نوع سولهها به صورت قوسی وجود دارد که میتواند در مواردی مانند دامداریها برای تهویه هوا مناسب باشد.
- ستون در ساخت چنین سولههایی به صورت دلخواه انجام میشود. از طرفی وجود ستون در سوله روی وزن آن نیز مؤثر است.
سازه یدک با تجربه چندین ساله در طراحی و ساخت انواع سولههای سبک و سنگین، از به روزترین تکنولوژیها برای رضایت مشتری استفاده میکند. مهمترین تمایز این مجموعه با سایر رقبا، سرعت و دقت بالا در انجام پروژه بدون محدودیت منطقه برای نصب است. شعار سوله سازی سازه یدک در ارائه خدمات به مشتریان به کارگیری مواد اولیه با کیفیت بالا و ارتقا کیفی پروژه است.