روش طراحی سوله

در حقیقت وقتی سخن از سوله به میان می آید همه ی توجه ها عمدتا به مراحل ساخت و اجرای آن معطوف می شود در حالیکه قبل از اینها طراحی سوله است که توسط مهندسین و متخصصین انجام می گیرد تا سوله به مرحله ی ساخت و اجرا برسد و مانند هر سازه دیگری مراحل طراحی و ساخت و اجرا را طی می کند. در گذشته برای طراحی سوله از روش سنتی یعنی با استفاده از طراحی دستی بر روی کاغذ استفاده می شد ولی امروزه با پیشرفت روزافزون تکنولوژی طراحی سوله نیز با نرم افزار های مخصوص و کاربردی انجام می گیرد.

در طراحی سوله کلیه الزامات قانونی و قوانین نظام مهندسی باید رعایت شود و به همین علت این مرحله از اهمیت خاصی برخوردار است. در ادامه درباره ی چگونگی طراحی سوله، انواع سوله در طراحی ، اصول طراحی سوله و نکات مهم برای طراحی سوله توضیح خواهیم داد.

طراحی سوله چگونه انجام می شود؟

باید گفت که جدای  آنکه سازه چیست و چه کاربری دارد، طراحی سازه به طور معمول مقدم بر ساخت و اجرا می باشد.

اصول حاکم بر طراحی سازه های ساختمانی بطور کلی یکسان و ثابت است و سازندگان در این موارد، می بایست از آئین نامه های رسمی  و مصوب پیروی کنند که اصول از پیش تعیین شده و اعلام شده اند. طبیعی است عدم رعایت این اصول در امر ساخت و ساز و قبل از اینها در مرحله ی طراحی ، منجر به ایجاد یک سازه غیر استاندارد خواهد شد که هرگز مجوزهای لازم را دریافت نخواهد نمود.

 طراحی انواع سوله به همراه مشاوره رایگان و ارائه نمونه کار توسط شرکت فنی مهندسی

به طور مثال فونداسیون از یک تعریف مشخص دارد و  از استانداردهای ثابت تبعیت می کند که کلیات آن برای ساختمان و سوله یکسان است و فقط در جزئیات است که باید تفاوت هایی را مد نظر گرفت و با دقت هر چه تمام تر آن جزئیات را در طراحی و ساخت پیاده کرد.

حال، با توجه به ماهیت خاص سوله صنعتی به عنوان یک سازه بزرگ مقیاس، نکات تکمیلی متعددی مختص این سازه مهم و کاربردی  وجود دارد که در طراحی سوله به صورت حرفه ای، بایستی مورد توجه قرار گیرد.

در طراحی سوله نکته ای که اهمیت دارد، میزان بارهای وارده بر ساختمان اسکلت فلزی شامل بار باد و برف، بارهای ناشی از زلزله، بار جرثقیل و بار مرده و دیگر بارها می باشد که وابسته به محیط اجرای پروژه با در نظر گرفتن مشخصه های خاصی محاسبه می شود.

همچنین لازم به ذکر است که برای طراحی سوله اینکه ستون ها و فونداسیون طراحی شده کجا قرار بگیرند، مهم است.  و نکات دیگری هم نیز مانند تعداد دهانه ها و قاب ها و همچنین زمین احداث پروژه، باید بررسی شود. همچنین نرم افزار که تقریبا سه دهه از معرفی و ورود آن به بازار می گذرد و دانش آموختگان رشته مهندسی عمران، عمدتاً با آن آشنا هستند؛ تقریباً تمام نیازهای طراحی سوله را به نحو احسن برطرف می کند و بطور عملیاتی در پروسه ساخت سوله مورد استفاده قرار می گیرد.

تاثیر انواع بار بر طراحی سوله

بار مرده

طراح باید وزن تک تک مصالح بکار رفته در سوله اعم از فولاد و بتن را مورد توجه قرار دهد که بر خلاف تصور عموم، به هیچ عنوان کار ساده  و راحتی نیست و  عدم محاسبه ی این وزن با مشکلات زیاد همراه خواهد شد.

البته باید این را هم بدانیم که در نهایت و با تمام دقت هم بار مرده را با خطای ۱۵ الی ۲۰ درصد می توان تخمین زد و دستیابی به دقت های بالاتر، معمولاً میسر نمی شود.

بار باد

یکی  از نیروها و بارهایی که خصوصا  وابسته به شرایط جغرافیایی منطقه می باشد و بصورت جانبی بر بدنه سوله اثر می گذارد، بار باد است. این بار به خصوص در مناطقی که سرعت وزش باد حداقل در نصف سال بالا باشد، نیازمنددر نظر گرفتن  تمهیدات ویژه برای حل این موضوع در قسمت طراحی سازه است.

یکی از نکات مهم در مدلسازی جریان باد این است که معمولاً و البته به استثنای درصد کمی از موارد با افزایش ارتفاع، سرعت وزش باد کاهش می یابد.  در این مورد شهرهایی مانند ، یزد، زابل، منجیل و .. از جمله باد خیز ترین شهرهای کشور به شمار می روند و متعاقبا به هنگام طراحی سوله در این مناطق، باید توجه ویژه ای به بار باد این مناطق نمود.

بار زلزله

ارائه محاسبات زلزله و تخمین بار زلزله برای کلیه سوله ها الزامی است. محاسبه زلزله در جهت طولی در سوله ها، %۵۰ وزن مجموع دیوارها (دیوارهای طولی و دو دیوار عرضی ابتدا و انتهای سوله) در محاسبات وارد شود. باید نصف ارتفاع دیوار تا زیر سقف، در محاسبات اعمال شود. در صورت استفاده از دیوار آجری دوطرف نما، وزن مخصوص ۲۱۰۰Kg/m3 مبنای محاسبات قرار گیرد.

محاسبه زلزله در جهت عرضی در سوله ها:

اگر سوله دارای بادبند سقفی حلقوی باشد، ۵۰% سهم نیروی زلزله ناشی از وزن دیوارهای عرضی ابتدا و انتهای سوله به قابهای انتهایی اعمال می گردد و ۵۰% مابقی به صورت مساوی بین سایر قابهای میانی تقسیم می شود. این مقدار به نیروی زلزله ناشی از خود قاب میانی، اضافه می شود.

تبصره: برای قابهای یک یا چند دهانه که مجموع عرض دهانه در آنها از ۲۵ متر کمتر باشد نیازی به ارائه محاسبات جداگانه زلزله برای قاب ابتدایی و انتهایی نیست.

البته اگر سوله دست دوم فاقد سیستم بادبند سقفی حلقوی باشد، ارائه یک مدل منطقی(سه بعدی) جهت توزیع بار زلزله، الزامی است.  محل اثر نیروی زلزله ، در راس ستون ( اتصال تیر به ستون ) در نظر گرفته شود و بار زلزله در دو طرف قاب در راس دو ستون هر قاب لحاظ شود.

بار برف و باران

باید توجه داشت که تغییرات جوی در فصول مختلف، منجر به اعمال بار بر سوله می شود و به اختصار به آن بار برف و باران گفته می شود. نیروهایی که به این طریق بر سازه وارد می شوند، تابع  زمان و جغرافیایی و تغییر فصول هستند و لذا نمی توان نسخه ثابتی برای آنها پیچید. اما معمولاً تا حدی بالاتر در نظر گرفته می شوند که سازه در حوزه ایمن حفظ شود. به هر حال از قدیم گفته اند کار از محکم کاری عیب نمی کند!

 بار جرثقیل

اکثر ساختمان‌های صنعتی باید به دستگاه های بارگیری مجهز باشند تا اجازه حرکت و حمل بار را از طریق ساختمان فراهم کنند و این دستگاه ها ( جرثقیل ها ) منجر به وارد شدن بار مضاعفی بر سازه می شوند.

تعیین بارهای ناشی از جرثقیل پیچیده است، زیرا شامل پارامترهای بسیاری از جمله:

• وزن جرثقیل و بار ایمن کار
• سختی هر دو سازه جرثقیل و تیر حمال آن
• سرعت و شتاب جرثقیل
• طراحی جرثقیل (درایوهای چرخ، سیستم های هدایت و غیره).

خصوصیات جرثقیل معمولا توسط تولید کنندگان جرثقیل تعیین می شود. استاندارد مربوطه که این بارها را مشخص می کند. بارها در سازه و بارهای ناشی از جرثقیل و ماشین آلات هستند. بارهای متغیر جرثقیل به موارد زیر تقسیم می شوند:

• بار جرثقیل متغیر عمودی ناشی از وزن خود جرثقیل و بار بالابرنده.
• فعالیت های افقی متغیر ناشی از شتاب و یا تسریع، یا از ترمز یا سایر اثرات دینامیکی.

نکات مهم در طراحی سوله

علاوه بر مهندسین و طراحان تیم طراحی،  نوع نرم افزار و تجهیزات مورد استفاده برای طراحی سوله نیز از اهمیت و تاثیر زیادی برخوردار است.

بدیهی است هرچه این نرم افزارها به روزتر، کامل تر و جدیدتر باشند ساختار سوله  با دقت بیشتری طراحی می شود. بنابراین ساختار نهایی از کیفیت و استحکام بسیار بالایی برخوردار خواهد بود.

نکات مربوط به طراحی سوله به سازندگان و طراحان  این کار کمک می کند تا با دقت بیشتری طرح های سوله را طراحی کنند زیرا کوچک ترین ضعف در مرحله طراحی سوله باعث ایجاد خسارت و مشکلات بزرگی در مرحله ساخت و ساز و حتی نصب می شود.

به همین دلیل امروزه از بهترین نرم افزار های موجود در سطح بازار برای طراحی سوله استفاده می شود تا کار انجام شده با بهترین کیفیت و ظرافت همراه باشد. در اینجا برخی از این نرم افزار ها را  به طور مختصر معرفی می کنیم.

 

تحلیل استاتیکی، تحلیل دینامیکی، تجزیه و تحلیل المان های سازه ای نظیر تیر ها و ستون ها، تحلیل های خطی و غیر خطی و ده ها مورد کلیدی و سازنده دیگر، از جمله قابلیت های این نرم افزار به شمار می آیند.

یکی دیگر از نرم افزارهای معتبر و کاربردی در حوزه مدلسازی سازه های صنعتی و  خصوصا طراحی سازه فلزی ، نرم افزار با نام قدیمی Xsteel است که برای تهیه نقشه های شاپ دراوینگ انواع سازه های اسکلت بتنی و سوله های اسکلت فلزی مورد استفاده قرار می گیرد.

با کمک این نرم افزار می توان مواردی همچون ترسیم و طراحی کلیه اجزا اعم از تیر، ستون، بیس پلیت، بادبندها و … را به انجام رساند. قابلیت تعریف مقاطع پروفیل متداول و پر مصرف در ایران ، استخراج خروجی نقشه دو بعدی از طراحی، و پوشش دهی به فایل خروجی سایر نرم افزارها، از دیگر نکات مثبت و متمایز کننده تکلا استراکچر می باشند.