سوله چیست؟ انواع، طراحی، ساخت و انتخاب سوله: راهنمای کاربردی

سوله چیست؟

سوله به عنوان یک سازه فلزی با سقف شیبدار با استفاده از محاسبات فنی خاص ساخته می‌شود. مهم‌ترین کاربرد این نوع سازه برای ساخت کارخانه‌ها، مرغداری‌ها، سالن‌های ورزشی، انبار‌ها، آشیانه‌های هواپیما و غیره است. با توجه به اینکه این سازه معمولاً با دهانه بسیار بزرگ ساخته می‌شود، می‌توان از آن برای موارد مختلف استفاده کرد. ویژگی مهم این سازه‌های فلزی ایجاد محیطی بدون ستون میانی است. معمولاً پوشش سقف به صورت شیب‌دار طراحی و اجرا می‌شود. در ادامه توضیحات بیشتری در مورد این سازی فولادی ارائه شده است.

طراحی سوله چگونه است؟

بخش مهم در ساخت این سازه فلزی مربوط به نقشه‌ها و طراحی‌های آن است. در اغلب موارد مهندسان و طراحان بایستی کلیه جزئیات و اجزای مربوط به اسکلت فلزی این سازه را به طور دقیق و جداگانه در نقشه قید کرده و سپس در اختیار واحد‌های اجرایی قرار دهند. البته پیش از پیاده‌سازی، کیفیت و کمیت طرح‌های مورد نظر توسط بازرسین فنی بررسی خواهد شد.

با توجه به نوع سازه، طراحی آن به دقت بالایی نیاز دارد. هر ضعف یا اشتباه در طراحی و تولید نقشه‌های این سازه فلزی می‌تواند همراه با خسارات هنگفت در مرحله ساخت باشد. طراحی این سازه بیشتر به کارایی آن بستگی داشته و دهانه و ارتفاع آن نیز معمولاً با توجه به خواست و نیاز خریدار طراحی و تولید خواهند شد.

سوله

 

ابزارهای آنلاین برای محاسبات و طراحی سوله

1.نرم‌افزارهای تحلیل و طراحی سازه‌های فولادی مانند ETABS، SAP2000 و STAAD.Pro
2. ابزارهای آنلاین برای محاسبه بارهای وارده بر سوله مانند بارهای باد، برف و زلزله
3. نرم‌افزارهای طراحی و مدلسازی سه‌بعدی سوله‌ها
4. ابزارهای آنلاین برای برآورد هزینه ساخت سوله

استفاده از این ابزارها می‌تواند سرعت و دقت محاسبات را افزایش دهد و به طراحی بهینه سوله‌ها کمک کند.

انواع سوله‌های کاربردی

این ساز‌های فلزی در انواع مختلفی ساخته شده و طراحی آن‌ها نیز با توجه به نوع کاربرد آن‌ها انجام می‌گیرد. هر کدام از انواع سازه ساخته شده دارای مزایا و معایبی هستند که با توجه به نوع پروژه، سلیقه مشتری و موارد دیگر انتخاب خواهند شد.

سازه فولادی نوع خرپایی

یکی از انواع به روز، ساده و پرکاربرد این سازه فلزی نوع خرپایی است که به دلیل داشتن پارامتر‌های منحصر به فرد نسبت به دیگر انواع سازه‌ها برتری دارد. این سازه نیازمند انجام محاسبات فنی دقیق است. بهتر است که از افراد متخصص و با تجربه برای ساخت این نوع سازه فلزی استفاده شود.

سوله خرپایی

در ساخت آن قطعات فولادی کمتری مورد استفاده خواهد بود. کاهش مواد مورد استفاده به کاهش وزن سازه و در نتیجه استقامت و دوام آن منجر خواهد شد. باید توجه داشت کاهش استفاده از قطعات فولادی باعث کاهش ایمنی و امنیت آن نخواهد شد. مهم‌ترین ویژگی این نوع سوله توزیع یکنواخت نیرو‌های جانبی وارد آمده و عدم تجمع وزن در یک نقطه است. از دیگر مزایای آن می‌توان به هزینه حمل و نقل اندک، امکان طراحی و نصب دهانه به شکل قرصی یا هشتی، سهولت در نصب جرثقیل، هزینه نهایی کمتر و اجرای بدون محدودیت در دهانه‌های عریض و بدون ستون اشاره کرد.

سوله نوع تیرورقی

یکی از قدیمی‌ترین و پر استفاده‌ترین نوع سازه فلزی نوع تیر ورقی است که در گذشته به دلیل عدم وجود دانش مهندسی بسیار مرسوم بوده است. در حال حاضر ساخت این نوع سازه در کشور‌های اروپایی منسوخ شده و در کشور ما نیز کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. متریال استفاده شده در ساخت این نوع سازه‌ها قطعات فولادی و ورق سیاه است. قطعات این نوع سازه معمولاً به شکل هشتی و از طریق جوش متصل می‌شود.

این سازه‌ها نمی‌توانند دهانه‌ای بیشتر از ۴۵ متر داشته باشند. مواد به کار رفته در ساخت آن نیز باعث افزایش وزن آن شده و هزینه آن نسبت به دیگر انواع سازه‌ها بیشتر خواهد شد. در ساخت سازه‌هایی با دهانه زیر ۱۸ متر از طریق تیر ورقی و با توجه به قطعات کمتر و هزینه اندک برای احداث می‌توان از این نوع سازه‌ها استفاده کرد.

سوله نوع یو بی‌ام

این نوع سازه که معمولاً با روش ubm ساخته می‌شوند در اثر اتصال ورق‌های گالوانیزه فرم داده شده با استفاده از دستگاه مخصوصی به نام سمیر ایجاد می‌شود. از معایب این نوع سازه امکان جدا شدن ورق‌ها در اثر لرزش شدید ناشی از نیروی باد، انقباض و انبساط است. در صورتی که نیاز به سازه‌های فلزی با دهانه حداکثر ۳۰ متر دارید، استفاده از سازه یو بی‌ام پیشنهاد می‌شود.

سوله قوسی

 

نوع سوله

توضیحات

کاربردها

دهانه مناسب

مزایا

معایب

سوله تیرورقی

از تیرهای فولادی IPE و تیرورق ها ساخته می شود.

صنعتی، انبارداری، کشاورزی

تا 30 متر

- نصب و جابجایی آسان - قیمت مناسب

- محدودیت در دهانه - عدم زیبایی ظاهری

سوله خرپایی

دارای سازه فلزی با شکل خرپا

فضاهای بزرگ، زمین های ورزشی، نمایشگاه ها

تا 50 متر

- دهانه بزرگ - مناسب برای فضاهای نامنظم

- پیچیدگی ساخت - قیمت بالا

سوله یو بی ام

از ورق های گالوانیزه یو بی ام و پروفیل های فلزی ساخته می شود.

صنعتی، انبارداری، تجاری

تا 20 متر

- سرعت ساخت بالا - عایق بندی مناسب

- محدودیت در دهانه - مقاومت پایین در برابر بارهای سنگین

سوله قوسی

به دلیل شکل قوسی خود، مقاومت بالایی در برابر بارهای برف و باد دارد.

ورزشی، نمایشگاهی، تجاری

تا 100 متر

- مقاومت بالا - دهانه بزرگ

- پیچیدگی ساخت - قیمت بالا

سوله فضایی

از المان های سه بعدی پیچیده تشکیل شده است.

سالن های ورزشی، سینما، تئاتر

بیش از 100 متر

- دهانه بسیار بزرگ - مناسب برای فضاهای خاص

- پیچیدگی ساخت - قیمت بسیار بالا
 

 

الزامات آیین‌نامه‌ها و ضوابط فنی

در طراحی و ساخت سوله‌ها، رعایت آیین‌نامه‌ها و ضوابط فنی مربوطه الزامی است. از جمله این آیین‌نامه‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

مبحث ششم مقررات ملی ساختمان: این مبحث شامل ضوابط و آیین‌نامه‌های مربوط به طراحی سازه‌های فلزی در ایران است.

آیین‌نامه ACI 318: این آیین‌نامه توسط انجمن بتن آمریکا (ACI) تدوین شده و حاوی ضوابط طراحی سازه‌های بتنی است که در برخی موارد برای طراحی سوله‌های بتنی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آیین‌نامه AISC: این آیین‌نامه توسط انجمن ساخت فلزی آمریکا (AISC) تهیه شده و شامل ضوابط طراحی، ساخت و نصب سازه‌های فولادی است.

و آیین‌نامه‌ها و ضوابط فنی دیگری که بسته به نوع سازه، مصالح و کاربری سوله باید مورد توجه قرار گیرند.

اجزای اصلی سوله در زمان ساخت

مهم‌ترین بخش در زمان ساخت این سازه فلزی قاب‌های اصلی شامل ستون‌ها و تیر‌ها هستند که معمولاً به تیر اصلی رفتر گفته می‌شود. در زمان اجرا، ستون‌ها از قسمت پایین به صفحه ستون متصل شده و در قسمت بالا نیز به رفتر یا همان تیر اصلی جوش داده می‌شوند.

ستون وال پست

این ستون به عنوان یک ستون فرعی در قسمت ابتدایی و انتهایی سوله قرار می‌گیرد. معمولاً ستون وال پست با هدف کم کردن سطح بادگیر در ستون‌های اصلی نصب می‌شود. همچنین برای نصب درب ورودی و خروجی وسایل نقلیه نیز کاربرد دارد.

استرات

از دیگر تکیه‌گاه‌های جانبی در این سازه فلزی، استرات است. این بخش شامل اجزای طولی و افقی به شکل لوله و قوطی آهن بوده که با اتصال در نقاط مختلف می‌تواند نیرو را از یک قاب به قاب دیگر منتقل کند. با استفاده از این تکیه‌گاه می‌توان ظرفیت اجزا را در این سازه افزایش داد.

پرلین یا لاپه

از دیگر تیر‌های فرعی که در سقف این سازه فلزی به کار می‌رود، پرلین‌ها هستند. این تیر‌های فرعی در راستای طول و در فاصله‌های معین بین قاب اصلی این سازه قرار گرفته و تحمل وزن پوشش سقف را بر عهده دارند. برای ساخت پرلین از مقاطع سرد نور شده به شکل زد استفاده می‌شود‌. برای اتصال آن به قاب‌های اصلی نیز می‌توان از پیچ و نبشی‌های اتصال دهنده استفاده کرد.

میل مهار‌های سقفی در سوله

میل مهار‌های سقفی که در سقف به کار ‌می‌روند، می‌توانند از کمانش پیچشی حول محور جلوگیری کنند. وظیفه این میل مهار‌ها انتقال نیروی ثقلی به رأس این سازه است. بدین ترتیب یک حالت تعادل حول محور لاپه‌ها ایجاد شده و از کمانش پیچشی جلوگیری خواهد شد. میل مهار‌های سقفی را از مقاطع میلگردی ساخته و با پیچ متصل می‌کنند.

لاپه جانبی در سوله

دیوار‌های این سازه بسیار سبک بوده و معمولاً از المان‌های مفصلی شکل در جداره آن به نام گیرت برای نگه داشتن آن‌ها استفاده می‌شود. این المان‌ها می‌توانند بار ثقلی دیوار باد را تحمل کرده و آن را به ستون‌ها منتقل کنند.

گاتر

در طراحی سوله به جمع‌آوری و هدایت آب‌های بارشی از سقف این سازه بسیار توجه می‌شود. به همین منظور در انتهای شیب و ‌شانه‌ها یک کانال فلزی قرار می‌گیرد. این کانال وظیفه دارد تا آب‌ها را به صورت شیبدار در جهت طول و به سمت لوله‌های قائم برای دفع هدایت کند. کانال‌های فلزی جمع‌آوری‌کننده آب‌های بارشی را گاتر می‌گویند. در صورتی که تخلیه و جمع‌آوری آب‌های بارشی به درستی صورت نگیرد، روی سقف تجمع کرده و می‌تواند باعث افزایش وزن سقف و ایجاد خسارت به کل سازه شود.

دیگر اجزای مهم سازه فولادی

از دیگر بخش‌های مهم در ساخت این سازه فلزی می‌توان به مهار بند‌های اصلی از نوع قائم، مهاربند سقف، سینه بند‌، استفاده از پوشش‌های مناسب برای سقف و نصب جرثقیل اشاره کرد.

ویژگی‌های یک سوله استاندارد چیست؟

آشنایی با اصول و روش صحیح ساخت این سازه می‌تواند همراه با رعایت قواعد و استاندارد‌های لازم باشد. با توجه به کاربرد متنوع و بسیار زیاد این سازه‌های فلزی در صنایع مختلف، اطلاع از شیوه ساخت آن به صورت استاندارد اهمیت بسیار زیادی دارد. هرچه سازه‌های ساخته شده باکیفیت‌تر باشند، به استاندارد‌های وضع شده در این زمینه نزدیک‌تر بوده و می‌توانند تناسب بیشتری با نوع کاربری و حجم استفاده داشته باشند. به صورت کلی سازه‌های فلزی اصولی و استاندارد دارای ویژگی‌های زیر هستند.

  • طبق اصول مهندسی و قواعد و استاندارد‌های آن ساخته شده‌اند.
  • بیشترین تطابق را با قوانین ملی و محلی در زمان احداث دارند.
  • ابعاد و اندازه‌های مورد نظر در زمان ساخت به صورت استاندارد و اصولی طراحی شده‌اند.
  • طراحی آن منطبق با قوانین ساخت انجام گرفته است.
  • از مقاومت و استحکام کافی بهره‌مند است.
  • ابعاد سوله به صورت درست و دقیق محاسبه و ساخته شده است.

انواع روش‌های متداول در سوله‌سازی

این سازه‌های فلزی بسیار پرکاربرد بوده و معمولاً بدون نیاز به ستون میانی با امکان طراحی در ابعاد مختلف ساخته می‌شوند. روش‌های مختلفی برای ساخت این سازه وجود دارد که هر کدام با مزایا و معایبی همراه بوده و به همین دلیل انتخاب هر کدام از آن‌ها می‌تواند دغدغه‌های مهندسین و شرکت‌های فعال در این زمینه باشد. در ادامه به برخی از روش‌های پرکاربرد و رایج در ساخت این سازه خواهیم پرداخت.

سوله سبک و سنگین

سازه فولادی سبک یکی از روش‌های ساخت با قدمت بسیار اندک است که تاکنون تعداد اندکی از آن‌ها در ایران ساخته شده است. پیچیدگی ساخت این نوع سازه و کمبود متخصصین برای طراحی و اجرای آن باعث شده تا این سازه‌ها کمتر مورد توجه قرار بگیرند. با استفاده از این روش می‌توان به طور دقیق و با استفاده از نرم‌افزار‌های ویژه بار وارد شده بر سازه را محاسبه کرده و در نهایت از ایجاد مشکلات در آینده جلوگیری کرد. همچنین در این روش میزان استفاده از آهن و فولاد به حداقل مقدار رسیده و از آن به عنوان ارزان‌ترین روش در ساخت یاد می‌کنند.

سوله تیرورقی

روش تیرورقی

روش دیگر برای ساخت این سازه سنگین سنتی یا تیر ورقی است که در ایران قدمت بسیار زیادی دارد. دلیل استفاده بیشتر از این روش عدم آشنایی افراد با روش‌های متنوع دیگر است. برای ساخت این سازه فلزی از جوش دادن قاب‌ها و ستون‌ها استفاده کرده و سپس سازه اصلی در مکان مورد نظر احداث می‌شود. این نوع سوله از استحکام بیشتری برخوردار بوده و می‌توان به راحتی اجزای آن را جدا کرده و آن را به مکان دیگری منتقل کرد. احداث این سازه‌ها به زمان بیشتری نسبت به روش‌های دیگر نیاز داشته و هزینه آن نیز با توجه به کاربرد آهن و فولاد، بیشتر است. علاوه بر آن، سازه‌های ساخته شده با استفاده از این روش نمی‌توانند دهانه‌ای بیشتر از ۴۵ متر طول داشته باشند.

روش یو بی‌ام برای ساخت سازه

از روش‌های جدید برای ساخت سازه محسوب می‌شود که به تازگی در ایران رایج شده است. با استفاده از این روش می‌توان سازه‌های فلزی را به شکل قوسی درآورد و حالتی به شکل تونل به آن‌ها داد. در ساخت آن‌ها نیز از ورق‌های گالوانیزه خام استفاده می‌شود. نکته مهم در ساخت این سازه‌های فلزی با استفاده از روش ubm توجه به فونداسیون و مقاومت لازم برای سازه است.

سوله فضایی

از معایب این روش می‌توان به مقاومت پایین‌تر مواد استفاده شده در آن اشاره کرد. البته این مواد به دلیل دارا بودن پلی اورتان می‌توانند عایق‌های مقاومی در برابر گرما و سرما باشند. از طرفی انواع آلودگی‌ها را جذب کرده و امکان ضد عفونی آن‌ها نیز وجود ندارد. به همین دلیل از این روش برای ساخت سازه‌هایی با کاربری گلخانه، نگهداری مواد خوراکی و بهداشتی استفاده نمی‌شود. از دیگر معایب این روش می‌توان به محدودیت در ساخت دهانه، مقاومت اندک سازه، هزینه نگهداری بالا و عدم امکان استفاده از جرثقیل‌های سقفی اشاره کرد.

مراحل مربوط به ساخت و اجرای سوله

اجرای این سازه‌های فلزی در انواع مختلف در ابتدا به بررسی زیرساخت و فونداسیون نیاز دارد. برای جلوگیری از ایجاد پوسیدگی و خوردگی در پایه‌های اسکلت فلزی سوله، از بتن استفاده می‌شود تا بتوان از فرسایش پایه جلوگیری کرده و تا حد زیادی مقاومت سازه را به صورت تضمین شده افزایش داد.

توجه به پوشش سازه فولادی

قرارگیری سازه در مقابل عوامل جوی و محیطی ممکن است باعث فرسایش زود هنگام آن شود. همچنین خطر پوسیدگی نیز کل سازه را تهدید خواهد کرد. باید برای جلوگیری از زنگ زدگی نیز چاره‌ای‌اندیشیده شود. از دیگر موارد مهم در زمان ساخت و اجرای این سازه پوشش سقف است که معمولاً برای این کار از ساندویچ پانل استفاده می‌شود.

نوع و نحوه اتصال در ساخت

نصب این سازه‌ها نیز معمولاً با تمهیدات خاصی انجام می‌گیرد. ابتدا قطعات ساخته و به یکدیگر متصل می‌شود سپس به محل نصب منتقل خواهد شد. همچنین مهندسین پروژه با بررسی محیط و در نظر گرفتن اصول و ضوابط اولیه، مونتاژ قطعات اصلی را انجام می‌دهند.

قاب اصلی سازه با اتصال ستون، تیرک و رفتر‌ها ایجاد خواهد شد. برای اتصال تمامی قطعات روی اسکلت از دو روش اتصال جوش یا پیچ و مهره استفاده می‌شود. باید توجه داشت در صورت مونتاژ و نصب سازه توسط نیرو‌های غیر عملیاتی استحکام سازه کاهش پیدا خواهد کرد.

انواع اتصالات برای مونتاژ سوله

به طور کلی برای مونتاژ و انجام اتصالات در این سازه از یچ مهره و یا جوش استفاده می‌شود. در برخی موارد روش اتصال به جوش برتری دارد. باید توجه داشت در زمان آتش سوزی خاصیت جوش در برابر حرارت و دمای بالا از بین رفته و کل سازه به یکباره فرو می‌ریزد. از سویی به دلیل رنگ کردن پیچ و مهره‌ها خاصیت آن‌ها در برابر زنگ زدگی افزایش پیدا می‌کند.

پیچ و مهره باعث افزایش عمر سوله شده و از آن در برابر تغییرات آب و هوایی و رطوبت نیز محافظت می‌کند. با این حال سازه‌های ساخته شده با اسکلت جوش هنوز مورد استفاده قرار می‌گیرند. زیرا هزینه کمتری داشته و امکان استفاده از آن در پروژه‌های ساده و یا سازه‌های موقت وجود دارد. البته استفاده از پیچ و مهره در پروژه‌ها اصولی‌تر، با دوام‌تر و مطمئن‌تر خواهد بود.

محاسبه هزینه ساخت و اجرای سازه فولادی

عوامل متعددی در هزینه ساخت این سازه تأثیر دارند. به طور کلی موارد زیر به عنوان عوامل مؤثر روی هزینه ساخت شناخته می‌شوند.

  • ابعاد و اندازه سازه فولادی. به طوری که سازه‌های دارای ابعاد بیشتر به مصالح بیشتری نیاز دارند.
  • متریال و کیفیت مواد مورد استفاده در اجرا
  • کاربری آن با توجه به هزینه متفاوت در ساخت انواع سازه
  • هزینه مربوط به تیم طراحی و اجرا برای عملیاتی کردن

 

نکات مهم در زمان ساخت انواع سازه فولادی

در صورتی که نکات مختلف مربوط به ساخت این سازه‌ها مورد توجه قرار بگیرند، روند ساخت متحول خواهد شد. ساخت یک سوله اصولی و استاندارد نیازمند دانستن اطلاعات و نکات مهم در زمینه اجرای آن است. کلیه مشتریانی که قصد ساخت این سازه را دارند باید به این نکات مهم توجه داشته باشند. در ادامه به برخی از نکات کاربردی در زمان ساخت این سازه اشاره شده است.

قیمت ساخت سازه فلزی

نکته مهم و اساسی در هنگام ساخت این سازه قیمت آن است. این سازه‌ها انواع مختلفی داشته و هر کدام از آن‌ها نیز قیمت‌گذاری جدایی خواهند داشت. بنابراین پیش از خرید و یا ساخت آن باید میزان بودجه مورد نظر خود را در نظر گرفته و متناسب با آن بهترین سازه را طراحی و اجرا نمود. معمولاً قیمت این سازه‌ها بر اساس متراژ، نوع کیفیت، امکانات و ابعاد مشخص می‌شود.

توجه به استقامت و مقاومت سازه

نکته دیگر در زمان ساخت و یا خرید این سازه فلزی، توجه به میزان استقامت و مقاومت آن است. البته تمامی سازه‌های فلزی باید مقاومت کافی در مقابل نوسانات جوی و یا عوامل دیگر داشته باشند. بنابراین باید مقاوم‌ترین نوع سازه شناسایی و اجرا شود.

انتخاب پیمانکار برای تولید سازه

برای ساخت و اجرای این سازه باید یک شرکت تولید‌کننده و یا پیمانکار انتخاب شود. در برخی موارد افراد تنها هزینه‌های پایین را ملاک قرار داده و به نوع و تجربه شرکت سازنده توجهی ندارند. انتخاب یک شرکت مناسب از حساس‌ترین مراحل در ساخت این سازه فلزی به شمار می‌رود. شرکت‌های با تجربه علاوه بر جلب رضایت مشتریان باعث ساخت سازه‌های با کیفیت خواهند شد.

سرعت نصب و نگهداری

سرعت نصب این سازه‌ها نیز می‌توانند روی احداث آن‌ها تأثیر بگذارند. تسریع در روند ساخت سوله باعث بازگشت زودتر سرمایه خواهد شد. بنابراین باید سازه‌هایی انتخاب شوند که سرعت ساخت و نصب بالایی دارند. همچنین نگهداری بهینه از این سازه فلزی از نکات مهم پیش از ساخت است. البته در صورت استفاده از متریال با کیفیت هزینه چندانی برای نگهداری سازه‌ها نیاز نخواهد بود. رعایت استاندارد‌ها و نکات مهم در زمان اجرا باعث می‌شود تا هزینه‌های نگهداری نیز کاهش پیدا کند.

 

نتیجه‌گیری

در این مطلب به نکات مهم، روش‌های ساخت و انواع سازه‌های فلزی اشاره شده است. سازه‌های امروزی با متریال با کیفیت می‌توانند جوابگوی نیاز مشتریان خود باشند. این سازه پرکاربرد در صنایع مختلف شناخته شده بوده و بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. انواع آن نیز بر اساس کارایی، محل استفاده، شکل ظاهری و متریال به کار رفته در ساخت تقسیم‌بندی شده‌اند. معمولاً مهندسین و متخصصان آگاه به دانش احداث این سازه عملکرد و کارایی آن را مشخص می‌کنند.

اشتراک گذاری در شبکه های اجتماعی
مطالب تکمیلی سوله
keyboard_arrow_up
تماس با ما