سوله ها، یکی از پرکاربردترین سازه ها در دنیای مدرن به شمار رفته و در صنایع مختلفی نظیر غذایی، دارویی، بسته بندی، انبارداری، سالن های ورزشی و حتی فضاهای نمایشگاهی نیز مورد استفاده قرار می گیرند.
سوله ها، یکی از پرکاربردترین سازه ها در دنیای مدرن به شمار رفته و در صنایع مختلفی نظیر غذایی، دارویی، بسته بندی، انبارداری، سالن های ورزشی و حتی فضاهای نمایشگاهی نیز مورد استفاده قرار می گیرند. این سازه ها، با توجه به ویژگی های منحصر به فرد خود، همچون قابلیت اجرا در دهانه های وسیع و عدم نیاز به ستون میانی، جایگاه ویژه ای در صنعت ساخت وساز پیدا کرده اند. برای طراحی و ساخت سوله سبک استاندارد، آشنایی با اجزای مختلف آن و درک نقش هر یک از این اجزا، ضروری است. در این مقاله، به بررسی اجزای گوناگون سوله و تأثیر هر یک بر کارایی و استحکام سازه خواهیم پرداخت.چرا یک تولید کننده که برای آغاز کار خود نیاز به سوله دارد، باید از اجراء سوله اطلاع داشته باشد؟ داشتن اطلاعات در مورد اجزاء تشکیل دهنده سوله کمک می‌کند تا طراحی، ساخت و نگهداری از سوله‌ها به بهترین شکل، انجام شود. همچنین در زمان ساخت سوله نیز با شناخت اجزاء بهتر و دقیق تر می توانید قیمت تقریبی سوله را تشخیص دهید. در این مقاله قصد داریم با ارائه اطلاعاتی مهم در زمینه معرفی این اجزا، شما را در شناخت هرچه بهتر و کامل‌تر اجزاء سوله‌ها یاری نماییم.
سوله چیست؟
پیش از ورود به جزئیات فنی، بهتر است تعریف دقیق تری از سوله داشته باشیم. سوله صنعتی سازه هایی هستند که برای پوشش دهانه های بزرگ و ساخت فضاهایی بدون وجود ستون میانی طراحی شده اند. برخلاف ساختمان های سنتی، سوله ها معمولاً فاقد ستون های میانی بوده و با استفاده از فریم های فلزی ساخته می شوند. این طراحی منحصربه فرد، باعث می شود تا بتوان از فضای داخلی سازه به صورت کاملاً بهینه استفاده نمود.
اجزای تشکیل دهنده سوله
1.قاب های اصلی یا فریم
یکی از اصلی ترین اجزای هر سازه، تیرها و ستون ها هستند؛ که به عنوان ارکان اصلی سازه عمل کرده و بخش عمده ای از بارهای وارده به سازه را تحمل می کنند. در سوله ها، این تیرها و ستون ها با یکدیگر ترکیب شده و قاب های اصلی یا فریم را تشکیل می دهند. این قاب ها، به دلیل تحمل بارهای سنگین و فشارهای ناشی از وزن سقف و دیگر بارهای خارجی، از اهمیت ویژه ای برخوردارند. در سوله های صنعتی، معمولاً نیاز است که دهانه های بزرگی برای عبور ماشین آلات و تجهیزات ایجاد شود. به همین دلیل، قاب های اصلی، باید در ابعاد بزرگی طراحی و ساخته شوند؛ که برای این منظور، از تیرهای ورق فولادی به جای پروفیل ها استفاده می شود. تیرهای ورق فولادی، به این صورت ساخته می شوند که ورق های فولادی برش داده شده و با استفاده از جوشکاری به یکدیگر متصل می شوند تا تیرهایی با ابعاد بزرگ تر و مقاوم تر ایجاد شوند. سپس، این تیرها با استفاده از اتصالات فلنجی به ستون ها متصل خواهندشد.
2.سینه بند
در برخی از نقاط سازه، بال پایینی تیرها تحت فشار زیادی قرار می گیرد. این فشار، به دلیل لنگر منفی است که به وجود می آید و باعث تغییرات پیچشی در سازه می شود. برای مقابله با این تغییرات و تقویت سازه، از عضو خاصی به نام سینه بند استفاده می شود. سینه بند، به بال پایینی رفتر متصل می شود و به دلیل قابلیت تحمل ۲ درصد از نیروی فشاری، از پیچش و کاهش مقاومت تیرها جلوگیری می کند. این اجزا، نقش بسیار مهمی در حفظ پایداری سازه داشته و از آسیب های ناشی از بارهای سنگین و نیروهای نامتقارن جلوگیری می کنند.
3.پی یا فونداسیون
در سازه های فلزی، پی ها یا فونداسیون ها نقش قابل توجهی در انتقال بارها و نیروها از سازه به زمین ایفا می کنند و اغلب از پی های منفرد برای این کار استفاده می شود. این پی ها، معمولاً در راستای طولی سازه نصب می شوند و نیروهای ناشی از بارهای ثقلی، زلزله و سایر عوامل محیطی را به زمین منتقل می کنند. برای مقابله با مشکلاتی مانند نیروی باد و بلند شدگی خاک، عمق خاک برداری برای نصب پی ها افزایش می یابد تا از انتقال نیروهای اضافی به آن ها جلوگیری شود. این اقدام، باعث می شود که پی ها از پایداری بیشتری برخوردار شده و سازه در برابر عوامل خارجی، مقاوم تر باقی بماند.
4.لاپه یا پرلین
لاپه که به آن پرلین نیز گفته می شود، یکی دیگر از اجزای کلیدی سوله است. لاپه ها، معمولاً به صورت افقی نصب شده و دو نقش اساسی در سوله ایفا می کنند. اولین وظیفه آن ها، تحمل وزن سقف سوله و انتقال این وزن به تیرهای اصلی است. در این فرآیند، بار سقف به صورت یکنواخت بر روی تیرهای اصلی توزیع می شود تا فشار اضافی بر هر قسمت از سازه ایجاد نشود. علاوه بر این، لاپه ها باعث کاهش فشار بر تیرها و ستون های اصلی شده و از ایجاد آسیب و اختلال در عملکرد سازه جلوگیری می کنند.
5.استرات
استرات ها، از دیگر اجزای مهم در سوله ها هستند که نقش مهاری و تقویتی دارند و معمولاً برای کاهش نیروهای محوری و افزایش پایداری سازه، به قاب های اصلی متصل می شوند. این اعضا، معمولاً از مقاطع قوطی شکل ساخته شده و در طولی بین ۵ تا ۸ متر طراحی می شوند. یکی از ویژگی های برجسته استرات ها، توانایی آن ها در کاهش طول مؤثر کمانش ستون ها است. به عبارت دیگر، استرات ها موجب کاهش تاثیر نیروهای کمانشی بر روی ستون ها شده و از این طریق، مقاومت کلی سازه را افزایش می دهند. استرات ها، به عنوان مهار طولی در قاب های سوله نیز عمل نموده و در مواقع بارگذاری سنگین، از تغییرات شکل پذیری و آسیب به ستون ها جلوگیری می کنند. این اتصالات، نه تنها باعث تقویت ستون ها می شوند، بلکه در توزیع یکنواخت فشارهای وارده به کل سازه نیز، نقشی اساسی ایفا می کنند.
6.میل مهارهای سقفی یا سگراد
در سازه های فلزی صنعتی، استفاده از میل مهارها یا سگرادها، یکی از راه حل های مؤثر برای جلوگیری از مشکلاتی همچون کمانش پیچشی است که ممکن است در برخی اجزا ایجاد شود. در بخش های قبلی، به معرفی لاپه ها یا پرلین پرداخته شد که در طول محور خود به دلیل بارهای مختلف، ممکن است دچار کمانش پیچی جانبی شوند. برای مقابله با این مشکل، میل مهارها طراحی شده اند تا علاوه بر ثابت نگه داشتن لاپه ها در نقاط ضعیف مقطع خود، از کمانش پیچشی نیز جلوگیری کنند. این میل مهارها، در سقف سازه های فلزی نصب می شوند و در عمل، بخشی از بارهای ثقلی وارده را به رأس سوله منتقل می کنند. این ویژگی، باعث می شود که ساختار کلی سازه مقاوم تر و پایدارتر باقی مانده و از بروز مشکلات ناشی از تغییر شکل های پیچشی جلوگیری شود.
7.وال پست
در سازه های فلزی، یکی از مهم ترین عواملی که باید در نظر گرفته شود، مقاومت در برابر نیروهای طبیعی مانند زلزله، باد، سیلاب و سایر بارهای محیطی است. برای مقابله با این چالش ها، استفاده از وال پست ها بسیار ضروری است. این اجزا، معمولاً از پروفیل های فلزی مختلف مانند قوطی، نبش و ناودانی ساخته می شوند و وظیفه دارند بارهای وارده از محیط را به قاب های اصلی سازه منتقل کنند. این اجزا، به دو صورت افقی و قائم در سازه نصب می شوند. وال پست های افقی، باعث اتصال دیوار به اسکلت فلزی سازه شده و استحکام دیوار را در برابر بارهای خارجی حفظ می کنند. از طرفی، وال پست های قائم معمولاً در سازه هایی با دهانه های وسیع به کار می روند تا دیوارهای قائم را تثبیت نموده و از تغییر شکل یا آسیب به آن ها جلوگیری کنند.
8.مهاربندهای اصلی قائم
مهاربندها، یکی از اجزای حیاتی و بنیادی در سازه های فلزی هستند که به حفظ پایداری و شکل اولیه سازه کمک می کنند. این اجزا در طول فرایندهای ساخت، اجرا و بهره برداری از سوله ها، از بروز تغییر شکل های ناخواسته جلوگیری کرده و از سازه در برابر بارهای مختلف از جمله باد، زلزله و نیروهای ناشی از تجهیزات اضافی مانند جرثقیل ها محافظت می کنند. مهاربندها، معمولاً در راستای طولی سوله ها نصب می شوند و اختصاصاً برای افزایش ایمنی سازه در برابر نیروهای جانبی طراحی شده اند. در شرایطی که سوله ها در معرض بارهای جانبی شدید قرار داشته باشند، مهاربندهای اصلی قائم نقش بسیار مهمی در توزیع این بارها در سراسر سازه ایفا می کنند.
9.بست قورباغه ای
یکی از مشکلات رایج در مهاربندها، بروز لقی یا افتادگی ناشی از بارهای جانبی است که می تواند به کاهش عملکرد و استحکام سازه منجر شود. برای مقابله با این مشکلات و افزایش کارایی مهاربندها، از بست های قورباغه ای استفاده می شود. این بست ها، علاوه بر جلوگیری از لقی، موجب ایجاد پیش تنیدگی در مهاربندها شده و باعث بهبود استحکام و جلوگیری از افتادگی اعضای مهاربند می گردند. پیش تنیدگی ایجاد شده توسط این بست ها، موجب می شود که مهاربندها در برابر نیروهای وارده به شکل بهینه عمل نموده و از بروز مشکلات ناشی از بارهای جانبی جلوگیری کنند.