آشنایی با سوله ها و انواع و اقسام آن ها
یکی از مهمترین و پرکاربردترین انواع سازه های فلزی، سوله ها هستند که استفاده از آن ها در دنیا، روز به روز گسترده تر می شود و بخش عمده ای از سازه های فلزی موجود را به خود اختصاص داده اند.
با توجه به آنکه سوله ها، تنوع زیادی دارند و بر این اساس، طراحی، مدلسازی و ساخت و اجرای آن ها نیز متفاوت است، لازم است کارفرمایان با انواع سوله ها و کاربرد آن ها آشنا باشند و با در نظر گرفتن نیازهای خود، سوله مورد نظر را سفارش دهند. در غیر اینصورت، سازه ساخته شده نیازهای مورد نظر را برآورده نخواهد ساخت. البته در صورت نیاز، می توانید از بخش مشاوره با ما، به صورت کاملا رایگان، با کارشناسان ما در تماس باشید تا شما را در انتخاب درست راهنمایی کنند.
در این مقاله آموزشی، هر آنچه لازم است در مورد سوله ها بدانید را در اختیار شما قرار خواهیم داد. برای دسترسی به مطالب تخصصی تر، به سایر مقالات سایت رجوع کنید.
در این مقاله، به پرسش های زیر پاسخ داده خواهد شد:
1 – سوله چیست و استفاده از آن چه مزایایی دارد؟
2 – انواع سوله ها کدامند و کاربرد هر یک از آن ها چیست؟
3 – اجزای یک سوله کدامند و ارتباط میان آن ها چگونه است؟
4 – مراحل اجرای یک سوله، از صفر تا صد (از پی تا کلید) کدامند؟
5 – مصالح مورد استفاده در سوله سازی کدامند و چگونه می توان آن ها را تهیه نمود؟
6 – در مورد فرآیندهای طراحی سوله، مدلسازی سوله و تهیه نقشه های کارگاهی (نقشه های شاپ) و همچنین ساخت و اجرای سوله صحبت خواهیم کرد.
لطفا تا پایان این مقاله آموزشی با ما همراه شوید و در صورتیکه پاسخ مورد نظر خود را دریافت نکردید، با مشاوران ما تماس بگیرید تا شما را به صورت کامل راهنمایی کنند!
سوله چیست؟
سوله (در انگلیسی Shed یا Portal Frame) سازه‌ای با سقف شیبدار است که به منظور برآورده ساختن فضاهای مورد نیاز صنایع مختلف، در انواع و اشکال گوناگون، طراحی و ساخته می شود. کاربرد اصلی این سازه ها، پوشش فضاهای وسیع، با دهانه های با عرض زیاد و استفاده بهینه از ستون ها است.
ویژگی های سوله ها
وجه تمایز سوله ها با سایر سازه های فلزی در موارد زیر است:
1 – دهانه های وسیع: یکی از ویژگی های منحصربفرد سوله ها، معمولا دارای ستون های میانی نیستند و به همین دلیل، می توانند فضای وسیعی را بدون استفاده از ستون ها پوشش دهند. این موضوع موجب شده که این سازه ها، گزینه مناسبی برای کاربردهایی باشند که نیاز به قاب ها و دهانه های با عرض زیاد است.
2 – سقف شیب دار: سقف سوله ها، عمدتا به صورت شیبدار و مثلثی شکل طراحی می شود تا انتقال آب حاصل از بارش باران و برف، به سادگی از طریق مجاری جانبی آن ها ممکن شود.
3 – ابعاد و شکل هندسی سازه: معمولا، تیرها و ستون های سوله، به نسبت سایر سازه های فلزی، دارای ابعاد بزرگ تری بوده و شکل هندسی آن ها نیز متفاوت است. علاوه بر این، تنوع ظاهری سوله ها نیز بسیار گسترده است.
موارد ذکر شده باعث می شود که سوله ها را بتوان به سادگی از سایر سازه های فلزی تشخیص داد.
تاریخچه سوله ها
قبلا در مبحث سازه ها در مورد تاریخچه پیدایش و تکامل سازه ها صحبت کرده ایم. در قرن 19، نیاز به سازه هایی مستحکم، بهینه و سبک برای فراهم آوردن فضاهای مورد نیاز صنایع مختلف، منجر به طراحی سوله ها شد. البته طراحی سازه های با سقف های شیب دار یا گنبدی شکل و استفاده از خرپاها در آنها، قدمت زیادی دارد. در 25 سال قبل از میلاد مسیح، معبد پانتئون (Pantheon) در دوران امپراطوری روم با سقفی خرپایی و گنبدی شکل ساخته شد (تصویر روبرو) که نمونه ای اولیه از ساختارهای خرپایی همانند سوله های خرپایی امروزی بود. با توسعه سریع شهرهای صنعتی، استفاده از سوله ها نیز به سرعت گسترش یافت و امروزه به شکل وسیعی از آن ها در صنایع گوناگون استفاده می گردد.
در ایران نیز صنعت سوله سازی، از چند دهه قبل آغاز شد و با پیدایش و رشد شهرک های صنعتی و محیط های صنعتی، به سرعت گسترش یافت. امروزه، شرکت های مختلفی در این زمینه فعالیت می کنند و میزان تقاضا برای این سازه ها بسیار زیاد است.
سقف مثلثی شکل معبد پانتئون در رم - ایتالیا
مزایای سوله ها
همانگونه که اشاره شد، سولهها، سازه‌هایی بسیار پرکاربرد در صنایع مختلف هستند. برخی از مهمترین دلایل محبوبیت و گسترش روز افزون استفاده از این سازه ها عبارتند از:
1 – ساختار بسیار ساده: اولین مزیت سوله ها، ساختار بسیار ابتدایی آن ها نسبت به سایر سازه ها است که استفاده از آن ها را تا حد زیادی آسان کرده است.
2 – انعطاف پذیری در طراحی و ساخت: سوله ها، علیرغم ساختار بسیار ساده، به دلیل انعطاف پذیری بالایی که در طراحی و ساخت دارند، نیازهای اکثر صنایع را برآورده می سازند. بر این اساس، امروزه، این سازه ها در طرح ها و ابعاد گوناگون، به منظور برآورده ساختن اهداف گوناگون و انطباق با شرایط محیطی و آب و هوایی مختلف، طراحی و مورد استفاده قرار می گیرند.
این امر موجب شده که این سازه ها را در اکثر محیط ها، از جمله صنایع تولیدی، صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی، کشاورزی، محیط های بهداشتی و بیمارستانی، نظامی، انبارداری، تجارت و بازرگانی، ورزشی، دام و طیور، فروشگاهی و … مشاهده نمائید.
3 – سبک بودن: سوله ها را می توان بر حسب کاربرد مورد نیاز، تا جایی که امکان آن وجود داشته باشد، سبک طراحی نمود. بنابراین، متریال مورد استفاده در این سازه ها، نسبت به سایر سازه های فلزی بسیار کمتر است که همین امر، موجب مقرون به صرفه بودن این سازه ها می گردد.
4 – مقرون به صرفه بودن: سبک بودن سوله ها علیرغم استحکام بالای آن ها، توجیه اقتصادی مناسبی است که چرا صنایع مختلف تا این حد تمایل به استفاده از این سازه ها دارند. به بیان دیگر می توان گفت، یکی از مهمترین دلایل محبوبیت این سازه ها این است که استحکام مورد نیاز سازه را با بهینه ترین میزان متریال مورد نیاز، مهیا می کنند.
5 – سهولت و سرعت عملیات ساخت، حمل و اجرا: ساخت و نصب سوله ها، نسبت به سایر سازه های فلزی، ساده تر و سریعتر است و این موضوع موجب می شود که بتوان در کوتاهترین زمان ممکن، از آن ها برای احداث و راه‌اندازی واحد‌ها و یا شهرک‌های صنعتی استفاده نمود.
6 – فراهم آوردن فضاهای وسیع: معمولا سوله ها، بدون ستون میانی، طراحی و ساخته می شوند که این موضوع، امکان دسترسی به دهانه های بزرگ را برای این سازه ها فراهم می آورد. همچنین، ساختار شیب دار سقف آن ها موجب می شود که ارتفاع بخش میانی این سازه ها، تا جای ممکن افزایش یافته و امکان تخلیه و بارگیری کالاها و همچنین نصب تجهیزات، ماشین آلات و جرثقیل ها فراهم گردد.
به بیان دیگر، دهانه های بزرگ و سقف های با ارتفاع زیاد، موجب می شود که این سازه ها، بهترین گزینه برای فراهم آوردن محیط های وسیع مورد استفاده صنایع مختلف باشند. همچنین، سبک بودن اسکلت سوله باعث می شود که فضای بسیار کمی را اشغال نمایند.
7 – پایداری، استحکام و ایمنی: معمولا سوله ها، از ورق های فولادی ساخته می شوند و این موضوع، موجب می شود که در صورت رعایت اصول طراحی، استحکام و پایداری قابل قبولی در مقابل زلزله، باد و سیل داشته باشند. البته متریال دیگری مانند چوپ و پلاستیک نیز برای ساخت این سازه ها استفاده می گردد که نوع متریال مورد استفاده را نوع کاربری سوله تعیین می نماید.
همچنین، سوله ها را می توان با استفاده از پوشش های خاص، به گونه ای مجهز نمود که در برابر شرایط محیطی و آب و هوایی مقاوم باشند. این موضوع، خصوصا برای سوله هایی که به منظور انبار و محافظت از محصولات و مواد غذایی یا بهداشتی استفاده می شوند، اهمیت زیادی دارد.
8 – هزینه های پائین تعمیر و نگهداری: هزینه های تعمیر و نگهداری سوله ها، به نسبت سایر سازه ها، پائین تر است.
9 – قابلیت جا به جایی: مونتاژ و جداسازی اجزای سوله، با کمترین زحمت ممکن، قابل انجام است. این موضوع، باعث می شود که بتوان اجزای یک سوله را کاملا از یکدیگر جدا کرده و آن ها را به منطقه دیگری (با در نظر گرفتن شرایط طراحی) جابه جا و مجددا نصب نمود.
10 – قابلیت استفاده مجدد و بازیافت: تمامی اجزای یک سوله را می توان پس از پایان عمر سازه، بازیافت و مجددا استفاده نمود. این موضوع، از لحاظ محیط زیست، اهمیت بسیاری دارد.
ویژگی های ذکر شده باعث شده است که سولهها، سازه‌های پرکاربرد و منحصربفردی در صنایع مختلف باشند. به همین دلیل است که این سازه ها را در هر نقطه ای از شهرها مشاهده می کنید. خصوصا در سالیان اخیر، به دلیل افزایش جمعیت و نیاز به گسترش شهرک های صنعتی، اماکن عمومی و فروشگاهای زنجیره ای، میزان تقاضا برای این سازه ها به شدت افزایش یافته است. در بخش بعد، این موضوع را به لحاظ آماری بررسی خواهیم کرد.
نمایی از یک شهرک صنعتی که توسط سوله ها گسترش یافته است.
کاربردهای سوله ها
مزایای استفاده از سوله ها موجب استفاده روزافزون آن ها در صنایع مختلف شده است، به طوری که آن ها را می توان در اکثر شهرک ها و محیط های صنعتی مشاهده نمود. از مهمترین کاربردهای سوله ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:
1 – صنعت ساختمان
از سوله ها، به صورت گسترده برای فراهم آوردن فضای مورد نیاز کارخانه ها و کارگاه های ساخت اسکلت فلزی استفاده می گردد.
2 – نیروگاه ها
فراهم آوردن محیطی امن برای حمل و نقل، بارگیری و تخلیه مواد و تجهیزات در نیروگاه ها
3 – صنایع نفتی و پتروشیمی
فراهم آوردن محیط حمل و نقل، بارگیری و تخلیه مواد اولیه و تجهیزات در صنایع نفتی، پالایشگاه ها و صنایع پتروشیمی
4 – صنایع دریایی و کشتی سازی
در صنایع دریایی و کشتی سازی، از سوله ها برای فراهم آوردن محیط ساخت، نصب یا تعمیر اجزای کشتی های غول پیکر، اجزای دکل های نفتی و سایر سازه های دریایی، نگهداری و تعمیر دستگاه ها و تجهیزات صنعتی و همچنین انبار کالاها، محصولات و کانتینرها در بنادر استفاده می شود.
5 – صنایع خودروسازی و هواپیماسازی
در صنایع خودروسازی، هواپیماسازی، لوکوموتیوسازی و … از سوله ها به منظور فراهم آوردن محیطی برای کارخانه ها و کارگاه های قطعه سازی، برای ساخت، نصب یا تعمیر دستگاه ها و تجهیزات صنعتی، حفظ و نگهداری از مواد اولیه خط تولید و تجهیزات و همچنین به منظور فراهم آوردن ملزومات مونتاژ قطعات در خطوط مونتاژ استفاده می گردد.
6 – صنایع تولیدی و بسته بندی
از سوله ها، به منظور انبار و نگهداری دستگاه ها و تجهیزات، مواد اولیه و فراهم آوردن محیطی برای فرآیند تولید یا بسته بندی در کارخانه های و کارگاه های تولیدی استفاده می گردد.
7 – انبار و ذخیره سازی
از سوله ها، به وفور به عنوان انبار و محل ذخیره سازی کالاها و محصولات استفاده می شود. در واقع می توان گفت تقریبا اکثر انبارهای موجود در دنیا، توسط سوله ها ساخته شده اند.
8 – بازرگانی و تجاری
در صنایع بازرگانی، از سوله ها برای نگهداری مواد اولیه به صورت موقت یا دائم استفاده می گردد.
بر این اساس، امروزه سوله ها، یکی از مهمترین و پرکاربردترین سازه ها در صنایع مختلف می باشند و تصور صنایع بدون آن ها امکانپذیر نیست.
آشنایی با انواع سوله ها و ویژگی های آن ها
همانگونه که شرح داده شد، سوله ها، به دلیل سادگی، انعطاف پذیری و همچنین مقرون به صرفه بودن، کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارند. به همین منظور، برای دست یابی به اهداف مورد نیاز، این سازه ها، در اشکال و ابعاد بسیار متنوعی طراحی و ساخته می شوند. علاوه بر این، گاهی برای دست یابی به فضای مورد نیاز، چندین سوله را با یکدیگر ترکیب می کنند. در نتیجه، سوله ها را از جهات مختلف می توان دسته بندی و مورد مطالعه قرار داد که در این بخش، به تفصیل در این مورد صحبت خواهیم کرد:
الف) دسته بندی سوله ها بر اساس نوع کاربرد
سوله ها، بر حسب نیاز، برای برآورده ساختن اهداف مختلف، طراحی و ساخته می شوند. برخی از مهمترین کاربردهای این سازه ها عبارت است از:
۱ – صنعتی و تولیدی: استحکام بالا و فضای وسیعی که سوله ها در اختیار کاربران قرار می دهند، موجب شده که بسیاری از کارخانه ها و کارگاه ها، پالایشگاه ها و صنایع پتروشیمی برای بنای محیط کاری خود از این سازه ها استفاده نمایند.
2 – تجارت و بازرگانی: یکی از مهمترین کاربرد سوله ها، فراهم آوردن محیطی مناسب برای نگهداری و توزیع کالاها است (انبارهای نگهداری و پخش کالاها و محصولات). خصوصا در مواردی که نیازمند ذخیره و نگهداری مواد و محصولاتی هستیم که شرایط نگهداری خاصی دارند (مانند کالاهای دارای تاریخ انقضاء یا کالاهایی که باید در محیط خشک و خنک نگهداری شوند)، می توان از سوله ها استفاده نمود. به بیان دیگر، سوله ها، از کالاها و محصولات، در برابر شرایط محیطی و آب و هوایی ناگوار محافظت می کنند.
استفاده از سوله به عنوان انبار کالا
3 – معدن، کشاورزی و دامپروری: از سوله ها در معادن، مزارع تولید و نگهداری محصولات کشاورزی و همچنین به عنوان محیطی برای دامپروری می توان استفاده کرد. از مهمترین موارد کاربرد این سازه ها در کشاورزی و دامداری، می توان به گلخانه ها و سوله های پرورش و نگهداری دام و طیور (مانند گاوداری ها و مرغداری ها) و سردخانه های مواد غذایی اشاره نمود.
4 – فروشگاهی: یکی دیگر از کاربردهای سوله ها، فراهم نمودن محیطی وسیع برای مراکز خرید (خرده فروشی و عمده فروشی)، فروشگاه های زنجیره ای و سایر محیط های فروشگاهی است.
استفاده از سوله به عنوان فرشگاه زنجیره ای
5 – ورزشی و تفریحی: امروزه، در ساخت ورزشگاه ها، سالن های ورزشی و استخرهای سرپوشیده نیز که نیازمند فضاهای گسترده و تهویه مناسب برای برگزاری مسابقات ورزشی و سایر تفریحات عمومی هستند، از سوله ها استفاده می شود.
استفاده از سوله به عنوان سالن ورزشی
6 – صنایع هوایی و نظامی: از کاربردهای خاص سوله ها می توان به استفاده از آن ها در صنایع هوایی و صنایع نظامی اشاره نمود. به عنوان مثال، از این سازه ها در کارگاه های تولید ادوات نظامی، انبار مهمات، پارکینگ خودروهای نظامی، آشیانه و تعمیرگاه هلیکوپترها یا هواپیماها استفاده می شود.
7 – آموزشی و نمایشگاهی: گاهی از سوله ها، به عنوان محیط های نمایشگاهی، تالارها و سالن های همایش و اجتماعات نیز استفاده می شود. در چنین مواردی، دهانه های بسیار بزرگ سوله ها، امکان رفت و آمد آسان جمعیت زیادی را فراهم می آورد.
استفاده از سوله به عنوان نمایشگاه
2 – بهداشتی و بیمارستانی: بیمارستان ها، آزمایشگاه ها، سردخانه ها و سایر محیط های بهداشتی، از سوله های مخصوصی موسوم به سوله های بهداشتی استفاده می کنند که فضای پاکیزه مورد نیاز آن ها را فراهم می کند.
استفاده از سوله برای نگهداری تجهیزات
استفاده از سوله برای تعمیر و نگهداری
9 – نگهداری و تعمیرات: پارکینگ ها و محیط های تعمیرگاهی نیز از جمله کاربردهای عمومی سوله ها هستند که برای نگهداری و تعمیرات وسایل نقلیه و تجهیزات و ماشین آلات استفاده می گردند.
10 – مسکونی: در مواردی خاص، می توان از سوله ها به عنوان سرپناه و سکونت گاه های کوچک نیز استفاده نمود. کانکس ها و سوله های کوچک مسکونی، نمونه هایی از این موارد هستند.
ب) دسته بندی سوله ها بر اساس مصالح به کار رفته
سوله ها را می توان بر اساس متریال مورد استفاده در ساخت آن ها مطابق زیر دسته بندی نمود:
(1) سوله‌های فلزی (Steel shed): اسکلت سوله‌های فلزی، همانگونه که از نام آن ها مشخص است، از فلزهای شناخته شده ای مانند فولاد، آلومینیوم یا ورق گالوانیزه ساخته می شود. از این سوله ها بیشتر در موارد صنعتی که نیازمند سازه های مستحکمی هستند استفاده می شود.
از مهمترین مزایای سوله های فلزی می توان به مقاومت بالا، سبک بودن، سادگی طراحی، ساخت و اجرا و مقرون به صرفه بودن اشاره نمود. همچنین، برخی از مهمترین معایب سوله های فلزی عبارتند از: آسیب پذیر بودن در برابر رطوبت، خوردگی و پوسیدگی در گذر زمان. با این حال، می توان این معایب را تا حد زیادی برطرف نمود. به عنوان مثال، می توان با رنگ کردن سازه، آن را به میزان قابل توجهی در برابر زنگ زدن ناشی از رطوبت، ایمن کرد و یا در صورت امکان، از ورق های گالوانیزه استفاده نمود.
(2) سوله‌های بتنی (Concret shed): در سوله‌های بتنی، از بتن برای ساخت اجزای اسکلت سازه استفاده می شود. سوله های بتنی خیلی مرسوم نیستند و عمدتا در موارد خاص از آن ها استفاده می شود.
(3) سوله‌های چوبی (Wood shed): اسکلت سوله‌های چوبی، از چوب های مرغوب ساخته شده و بیشتر در مواردی که استحکام بالایی مورد نیاز نیست از آن ها استفاده می شود (مانند مصارف کشاورزی و دامداری). از مهمترین مزایای سوله های چوبی می توان به سبک بودن، سادگی طراحی و اجرا و هزینه های پائین اشاره نمود. همچنین، برخی از مهمترین معایب سوله های چوبی عبارتند از: آسیب پذیر بودن در برابر رطوبت و ضربه، خوردگی و پوسیدگی در گذر زمان و احتمال آتش سوزی.
(4) سوله‌های پلاستیکی (Plastic shed): در ساخت این سولهها، از مواد پلاستیکی مستحکمی مانند PVC استفاده می شود. از مهمترین مزایای سوله های پلاستیکی می توان به سبک بودن، مقاوم بودن، سادگی طراحی و اجرا، تهویه مناسب و هزینه های پائین اشاره نمود. همچنین، از مهمترین معایب سوله های پلاستیکی می توان به هزینه های بالای آن ها اشاره نمود که باعث می شود از این سازه ها، در موارد خاص استفاده شود.
علاوه بر آنچه گفته شد، در صورت نیاز و در مصارف خاص، می توان ترکیبی از مواد را در ساخت اسکلت یک سوله به کار برد. طراح، قبل از تصمیم گیری، مزایا و معایب ذکر شده را در نظر خواهد گرفت و سازه را بر اساس نیازهای پروژه طراحی خواهد کرد. ما در این سایت، فقط در مورد سوله های فلزی صحبت خواهیم کرد. بنابراین، آنچه در ادامه این مقاله آموزشی می آید، فقط در مورد سوله های فلزی است جز مواردی که صریحا ذکر گردد. در ادامه این مبحث، در مورد انواع سوله های فلزی صحبت خواهیم کرد.
ج) دسته بندی سوله ها بر اساس وزن
در یک تقسیم بندی دیگر، سوله ها را بر اساس وزن به دو دسته تقسیم بندی می کنند:
الف) سوله سبک وزن (Lightweight Shed): در سوله های سبک، از پروفیل ها یا خرپاها برای ساخت اسکلت سازه استفاده می شود. از جمله مزایای این سازه ها می توان به سبک بودن (میزان مصرف فولاد مورد نیاز برای ساخت اسکلت این سازه ها، کمتر از سازه های مشابه است) و در نتیجه، مقرون به صرفه بودن آن ها، انعطاف در طراحی برای دهانه های عریض و همچنین، ساخت، حمل و نصب ساده تر اشاره نمود. عمدتا از سوله های سبک وزن، در مرغداری ها و گاوداری ها و سایر مکان هایی که سازه تشکیل دهنده آن ها نیاز به تحمل نیروهای بالایی ندارد استفاده می گردد. برای آشنایی بیشتر با سوله های سبک وزن و مزایا و معایب آن ها به مقاله آموزشی سوله های سبک وزن مراجعه نمائید.
ب) سوله سنگین وزن (Heavy Shed): اسکلت سوله های سنگین، شامل مقدار بیشتری از فولاد یا بتن است. در سوله های فلزی سنگین وزن، معمولا از تیرورق ها برای ساخت اسکلت سازه استفاده می گردد. عمدتا از سوله های سنگین وزن، در کارخانه ها و مراکز صنعتی و سایر مکان هایی که سازه تشکیل دهنده آن ها نیازمند تحمل نیروهای بالایی است استفاده می گردد.
د) دسته بندی سوله های فلزی بر اساس نوع سازه تشکیل دهنده
سوله های فلزی را بر اساس سازه تشکیل دهنده آن ها می توان به چند دسته زیر تقسیم بندی نمود:
(1) سوله تیر آهنی: در سوله تیر آهنی، همانگونه که از عنوان آن پیداست، برای ساخت اجزای اصلی، از پروفیل های استاندارد (مانند پروفیل های H و I) استفاده می شود. از این نوع سوله ها، معمولا در مواردی که استحکام بالایی مد نظر نباشد استفاده می گردد. امروزه، استفاده از این نوع سوله ها، بسیار کاهش یافته و به مرور، سوله های تیر ورقی جایگزین آن ها خواهند شد.
(2) سوله تیر ورقی: در سوله های تیر ورقی، اجزای اصلی را با استفاده از تیر ورق ساخته و سپس، توسط جوش یا پیچ و مهره به یکدیگر متصل می کنند. در ایران، این نوع از سوله ها، بسیار پر کاربرد هستند. از مهمترین مزایای سوله های تیر ورقی می توان به انعطاف‌پذیری آن ها در طراحی و ساخت اشاره نمود. یکی از معایب این نوع از سوله ها، محدودیت آن ها برای دهانه های بسیار بزرگ است. برای آشنایی بیشتر با سوله های تیر ورقی و مزایا و معایب آن ها به مقاله آموزشی سوله های تیر ورقی مراجعه نمائید.
(3) سوله خرپایی (HSS): خرپا (Truss) سازه ای بسیار ساده، سبک و مقاوم است. سوله خرپایی، سازه‌ای است که سقف آن به جای تیرآهن یا تیر ورق، از خرپا ساخته شده است. از مهمترین مزایای این سازه ها، وزن بسیار پائین آن ها است که استفاده از آن ها را مقرون به صرفه می نماید. همچنین، این نوع از سازه ها، محدودیت ابعاد دهانه را ندارند و انعطاف پذیری بیشتری در طراحی آن ها نسبت به سوله های تیر ورقی وجود دارد. این موضوع موجب شده است که استفاده از این سازه ها، خصوصا در مواردی که سبک بودن و دهانه های بسیار بزرگ مد نظر است، بیشتر مورد توجه باشد. برای آشنایی بیشتر با سوله های خرپایی و مزایا و معایب آن ها به مقاله آموزشی سوله های تیر ورقی مراجعه نمائید.
(4) سوله های قوسی (UBM): این سازه ها، جزو بروزترین سازه هایی هستند که استفاده از آن ها در ایران نیز گسترش یافته است. سقف این سوله ها، از اتصال ورق های گالوانیزه توسط دستگاه Ultimate Building Machine (که به اختصار UBM نامیده می شود) به صورت قوسی ساخته می شود.
برای آشنایی بیشتر با این چهار نوع مختلف از سوله ها، به مقالات آموزشی زیر مراجعه نمائید:
ه) دسته بندی سوله های فلزی بر اساس وجود یا عدم وجود جرثقیل
سوله ها، بر حسب نیاز، می توانند دارای جرثقیل های سقفی، دروازه ای یا بازویی باشند. برای اطلاعات بیشتر در مورد جرثقیل های قابل استفاده در یک سوله، به مقالات آموزشی زیر مراجعه نمائید:
نکته بسیار مهم: بدیهی است که انتخاب سوله مناسب برای هر کاربرد، وابسته به نیازها است و باید به درستی این نیازها تشخیص داده شده و بر اساس آن، سوله مورد نظر طراحی گردد. طراحی نادرست، می تواند موجب سبک شدن یا سنگین شدن بیش از حد سازه گردد که در اینصورت، ایمنی سازه تامین نخواهد شد. پس لازم است بدانیم که سوله ها در انواع مختلف هر کدام مزایا و معایبی دارند که خریدار یا مشتری می‌تواند متناسب با نوع پروژه و سلیقه خود آن را سفارش دهد.
به عنوان مثال، طراحی و اجرای سوله های بهداشتی، با سوله های معمولی و صنعتی متفاوت است، زیرا در مواردی که هدف از کاربرد سوله، تولید یا نگهداری مواد غذایی و بهداشتی باشد، استفاده از متریال بهداشتی و آنتی باکتریال در ساخت بدنه بسیار مهم است. به همین ترتیب، در سوله‌هایی با کاربری‌های نیازمند به عایق نور و صدا، کاربرد ساندویچ پنل‌ها و مواد آکوستیک و مواردی با مصارف نگهداری و تولید مواد آتش‌زا یا در معرض حریق، سوله‌هایی با کاربرد عایق‌های حرارتی از اهمیت بالایی برخوردار است.
آشنایی با اجزای یک سوله فلزی
در این بخش، اجزای یک سوله فلزی را به اختصار معرفی خواهیم کرد. به طور کلی، اجزای یک سوله را می توان به دو دسته اجزای سازه ای و اجزای غیر سازه ای تقسیم بندی نمود. این اجزاء، توسط مهندسان متخصص، به گونه ای طراحی می شوند که با قرار گرفتن در کنار یکدیگر، سازه ای یکپارچه، ایمن و مستحکم را فراهم آورند. در ادامه، مهمترین اجزای سازه ای و غیر سازه ای سوله ها را بررسی خواهیم کرد.
اجزای سازه ای سوله ها
اجزای سازه ای سوله ها، اجزایی هستند که شاکله اصلی آن را تشکیل داده و در محافظت از آن در برابر بارهای وارده (مانند وزن سازه و باد و زلزله) تأثیر بسزایی دارند. در تصویر روبرو، مهمترین اجزای سازه ای یک سوله فلزی آورده شده است:
شرح هر یک از این اجزا در زیر آورده شده است:
1 – پی (Fondation): فونداسیون، یکی از مهمترین اجزای هر سازه است که نیروهای وارده بر سازه را به زمین منتقل می کند. فونداسیون یک سوله، عمدتا ترکیبی از بتن و فولاد (بتن مسلح یا بتن آرمه) است که بر حسب طراحی پروژه، به روش های مختلف، اجرا می گردد.
اجزای یک سوله فلزی
2 – قاب های اصلی (Main Frames): همانند سایر سازه های فلزی، سوله ها نیز از اتصال تعدادی قاب (Frame) موسوم به قاب های اصلی تشکیل شده اند که هر قاب، متشکل از دو ستون و دو تیر است که معمولا به صورت گیردار به یکدیگر متصل می شوند. بنابراین، مهمترین اجزای قاب ها، می توان به موارد زیر اشاره کرد:
(الف) ستون ها (Columns): ستون های موجود در سوله ها را می توان به دو دسته زیر تقسیم بندی نمود:
(1) ستون های اصلی (Main Columns): ستون های اصلی، مهمترین اجزای سولهها هستند که وزن آن را تحمل کرده و از آن در برابر زلزله و سایر حوادث طبیعی محافظت می کنند. ستون‌ها، پس از ساخت بر روی صفحه ستون قرار داده شده و با پیچ و مهره به فونداسیون متصل می‌شوند.
(2) ستون های فرعی (Secondary Columns): ستون های فرعی سوله که به آن ها ستون های وال پست (Wall Post) یا ستون های باد نیز گفته می شود، المان های قائمی هستند که معمولا در دهانه های ابتدایی و انتهایی سوله نصب می گردند و وظیفه آن ها، محافظت از دیوارهای موجود در قاب‌های اصلی در برابر نیروهای جانبی (مانند باد) است.
(ب) تیرها (Beams): تیرهای موجود در سوله ها را نیز می توان به دو دسته زیر تقسیم بندی نمود:
(1) تیرهای اصلی (Main Beams): در سوله ها، تیرهای اصلی که اصطلاحاً به آن ها رَفتِر (Rafter) نیز گفته می‌شود، تیرهای شیبداری هستند که در سقف سوله تعبیه شده و در یک اتصال گیردار فلنجی، توسط پیچ و مهره به ستون های اصلی سوله متصل می شوند. وظیفه اصلی رفترها، تحمل نیروهای وارده به سقف (بار مرده، بار باد و بار برف) و انتقال آن به ستون ها است.
(2) تیرهای فرعی (Secondary Beams): تیرهای فرعی در سوله ها که به آن ها اصطلاحا پرلین (Purlin) یا لاپه نیز گفته می شود، اجزای سبکی هستند که در راستای طولی، در سقف و یا دیوارهای سوله تعبیه می شوند. برای اطلاعات بیشتر به بخش پرلین چیست و چه کاربردی دارد مراجعه نمائید.
3 – استرات (Strut): استرات ها، المان هایی هستند که به منظور اتصال قاب های اصلی سوله به یکدیگر و همچنین، حفظ موقعیت قاب ها نسبت به یکدیگر، در امتداد طولی، میان قاب های سوله نصب می شوند. برای ساخت این اجزاء، معمولا از مقاطع قوطی یا لوله استفاده می شود.
4 – مهاربندها (Building bracing): انواع مهاربندهای مورد استفاده در یک سوله عبارتند از:
(الف) مهاربندهای طولی (Main Brace): مهاربندهایی هستند که به صورت قائم، در سطوح جانبی و در راستای طولی سوله ها نصب می گردند و علاوه بر حفظ پایداری سازه، از آن در برابر نیروهای ناشی از باد و زلزله نیز محافظت می کنند.
(ب) مهاربندهای عرضی (Secondary Brace): از جمله مهمترین مهاربندهای عرضی در سوله ها، می توان به مهاربندهای سقفی (Ceiling Brace) اشاره نمود که به منظور حفظ پایداری اجزای سازه نسبت به یکدیگر و همچنین، کمک به انتقال بارهای جانبی، در سقف سوله تعبیه می شوند. علاوه بر این، معمولا برای مهار لاپه‌های موجود در سقف و حفظ موقعیت آن ها نسبت به یکدیگر، از اجزایی موسوم به میل‌مهارهای سقفی یا سگرادها (Sag Rod) استفاده می شود که توسط پیچ و مهره، به لاپه ها متصل می گردند.
عموما برای ساخت مهاربندها، از قوطی، نبشی، ناودانی، میلگرد یا لوله استفاده می شود.
5 – سینه بند (Flange brace): همانگونه که می دانید، در یک سوله، قسمت بالایی رفترها تحت نیروی کششی و قسمت پائینی آن ها تحت نیروی فشاری است. بنابراین، احتمال پیچش و کمانش در آن ها زیاد است. معمولا برای جلوگیری از این موضوع، از اجزایی موسوم به سینه بند استفاده می شود که توسط پیچ و مهره، بین بال پائینی رفترها و پرلین های موجود در سقف، نصب می شوند. با این کار، سینه بند، نیروهای وارده را به پرلین ها منتقل کرده و از کمانش رفترها جلوگیری می کند. برای ساخت سینه بندها، عمدتا از مقاطع نبشی یا ورق استفاده می گردد.
6 – پیچ و مهره (Bolts and nuts): در گذشته، اجزای سوله ها را توسط جوشکاری به یکدیگر متصل می کردند. ولی امروزه، معمولا اجزای سوله ها، به صورت مستقل، در کارگاه ها یا کارخانه های اسکلت فلزی ساخته می شوند و پس از تائید نهایی، به محل احداث پروژه انتقال داده شده و توسط نصاب و با استفاده از پیچ و مهره، به یکدیگر متصل می شوند.
7 – جرثقیل (Overhead Crane): در برخی از سوله ها، برای تخلیه، بارگیری و حمل و نقل کالاها یا ابزارآلات، از جرثقیل ها استفاده می گردد. متداول ترین نوع جرثقیل هایی که در سوله ها به کار می روند، جرثقیل های سقفی، جرثقیل های دروازه ای و جرثقیل های بازویی هستند.
اجزای غیر سازه‌ای سوله ها
اجزای غیر سازه ای سوله ها، اجزایی هستند که در محافظت از آن در برابر بارهای وارده تأثیری ندارند. در زیر، مهمترین اجزای غیر سازه ای یک سوله فلزی آورده شده است:
1 – آبروها (Gutter): همانگونه که قبلا نیز اشاره شد، سقف سوله ها، به صورت شیبدار طراحی می شود تا مانع از تجمع باران و برف شود. بنابراین، لازم است آب ناشی از بارش باران و برف که توسط سقف شیبدار، به شانه های سوله منتقل شده است، به بیرون از سازه هدایت شود.
بدین منظور، کانال های فلزی موسوم به آبرو طراحی و در شانه های سوله ها تعبیه می شوند و وظیفه آن ها، هدایت آب‌های جمع آوری شده ناشی از بارش باران و برف در سقف سوله، به سمت ناودانی های قائم دفع آب و خارج نمودن آن ها از سازه می‌باشد. در سوله های با چند دهانه، ممکن است آبروهایی در محل تلاقی دهانه ها نیز در نظر گرفته شود.
این اجزاء، اهمیت زیادی دارند و باید به درستی طراحی و اجرا شوند، زیرا هر گونه ایراد در عملکرد آن ها (خصوصا در مناطق پر بارش)، موجب جمع شدن آب در سقف سوله می شود که علاوه بر آنکه وزن زیادی را به سازه تحمیل می کند، می تواند به محیط داخل سوله نیز نفوذ کرده و به کالاها یا تجهیزات داخل آن آسیب وارد نماید.
2 – درب‌ها و پنجره ها (Doors and Windows): درب‌های سوله عمدتا از فولاد و و جداره پنجره های آن، بر حسب نیاز، معمولا از فولاد، آلومینیوم یا پلاستیک ساخته می شوند.
3 – پوشش ها: انواع پوشش هایی که در سوله ها استفاده می شود عبارتند از:
الف) پوشش سقف: پوشش سقف، برای محافظت از محتویات سوله در برابر عوامل بیرونی و شرایط آب و هوایی و همچنین، منتقل نمودن بارهای وارد شده به سقف به سازه به کار می رود. در پوشش سقف سوله، بر حسب نیاز و کاربرد، از متریال های مختلفی مانند ورق گالوانیزه، ساندویج پنل سقفی و فایبرگلاس می توان استفاده نمود.
ب) پوشش دیوارها: دیواره های خارجی سوله، بر حسب کاربردهای آن، از مصالح مختلفی مانند آجر، ساندویچ پنل، تری دی پنل و گاهی بتن و یا ترکیبی از آن ها تهیه می شوند.
ج) کف‌پوش: کف‌پوش نیز با توجه به نوع و کاربرد سوله انتخاب می‌شود. به عنوان مثال، کف پوش سوله های بهداشتی، متفاوت از کف پوش سوله های صنعتی است.
مشخصات فنی سوله
مهمترین پارامترهای تعیین کننده ساختار یک سوله عبارتند از:
الف) طول و عرض سوله: فاصله میان اولین ستون تا آخرین ستون سوله در یک سمت آن را طول سوله (L) و فاصله میان ستون های واقع در دو سمت سوله را عرض سوله (W) می نامند. این دو کمیت، از مهمترین پارمترهای تعیین ابعاد سوله ها هستند که با ضرب آن ها، مساحت سوله بدست می آید. عرض سوله را می توان بر اساس محل ورود و خروج، به چند قسمت تقسیم بندی کرد که به هر کدام از این قسمت ها، اصطلاحا دهانه عرضی گفته می شود. به همین ترتیب، طول سوله را نیز می توان بر اساس محل قرار گیری ستون ها، به چند قسمت تقسیم بندی کرد که به هر کدام از این قسمت ها، اصطلاحا دهانه طولی گفته می شود.
ب) شانه و تاج سوله: بلندترین بخش سوله که محل اتصال تیرهای اصلی سوله (رفترها) است را اصطلاحا تاج سوله و بلندترین نقطه از پای ستون ها را اصطلاحا شانه سوله می نامند. بنابراین، دو پارامتر مهم دیگر در تعیین ابعاد سوله ها، ارتفاع تاج (H) و ارتفاع شانه های سوله (h) هستند. شیب سقف سوله نیز بر اساس اختلاف میان ارتفاع تاج سوله و ارتفاع شانه های آن تعیین می گردد. دقت کنید که گاهی ممکن است شیب سوله در بخش سمت چپ، با شیب آن در بخش سمت راست، متفاوت باشد.
پارامترهای ذکر شده، در تصویر روبرو نشان داده شده اند:
مشخصات فنی یک سوله فلزی
آشنایی با فرآیندهای طراحی، مدلسازی، ساخت و نصب سوله ها
برآورد هزینه های احداث یک سوله
سفارش طراحی، مدلسازی، ساخت و نصب انواع سوله
در این مقاله آموزشی، ابتدا با سوله ها و انواع آن ها آشنا شدیم و سپس در مورد اجزای یک سوله و مصالح مورد استفاده در آن صحبت کردیم. در پایان نیز با هزینه های احداث یک سوله از صفر تا صد آشنا شدیم. سعی کردیم که به مهمترین پرسش های شما در این زمینه پاسخ دهیم. با این حال، در صورتیکه هنوز پاسخ پرسش های خود را دریافت نکرده اید، می توانید در بخش نظرات سایت، پرسش های خود را مطرح کنید تا در اولین فرصت به آن ها پاسخ داده شود. خوشحال خواهیم شد که دیدگاه های ارزشمند خود را با ما در میان بگذارید. همچنین، در صورت تمایل، می توانید از طریق شماره تلفن های ذکر شده با ما در تماس باشید تا همکاران ما، مشاوره های لازم را در اختیار شما قرار دهند.
نمونه پروژه های انجام شده
پرسش های متداول
برخی از مهمترین دلایل محبوبیت و گسترش روز افزون استفاده از این سازه ها عبارتند از:
1 – ساختار بسیار ساده
2 – انعطاف پذیری در طراحی و ساخت
3 – سبک بودن
4 – مقرون به صرفه بودن
5 – سهولت و سرعت عملیات ساخت، حمل و اجرا
6 – فراهم آوردن فضاهای وسیع
7 – پایداری، استحکام و ایمنی
8 – هزینه های پائین تعمیر و نگهداری
9 – قابلیت جا به جایی
10 – قابلیت استفاده مجدد و بازیافت
به همین منظور، برای دست یابی به اهداف مورد نیاز، این سازه ها، در اشکال و ابعاد بسیار متنوعی طراحی و ساخته می شوند. در نتیجه، این سازه ها را از جهات مختلف می توان دسته بندی و مورد مطالعه قرار داد:
الف) دسته بندی بر اساس نوع کاربرد
۱ – صنعتی و تولیدی
2 – بهداشتی و بیمارستانی
3 – ورزشی و تفریحی
4 – تجارت و بازرگانی
5 – معدن، کشاورزی و دامپروری
۶ – فروشگاهی
7 – صنایع هوایی و نظامی
8 – آموزشی و نمایشگاهی
9 – نگهداری و تعمیرات
10 – مسکونی
ب) دسته بندی بر اساس مصالح به کار رفته
(1) سوله‌های فلزی (Steel shed)
(2) سوله‌های بتنی (Concret shed)
(3) سوله‌های چوبی (Wood shed)
(4) سوله‌های پلاستیکی (Plastic shed)
ج) دسته بندی بر اساس نوع سازه تشکیل دهنده
(1) سوله تیر آهنی
(2) سوله تیر ورقی
(3) سوله خرپایی (HSS)
(4) سوله های قوسی (UBM)
ه) دسته بندی بر اساس وزن
الف) سوله سبک وزن (Lightweight Shed)
ب) سوله سنگین وزن (Heavy Shed)
به طور کلی، اجزای یک سوله را می توان به دو دسته اجزای سازه ای و اجزای غیر سازه ای تقسیم بندی نمود.
