طراحی سوله با آموزش و معرفی نرم افزارهای طراحی سوله

شرایط و اصول کلی طراحی سازه های فلزی چه ساختمانی و چه صنعتی یکسان و ثابت است فقط در پاره ای از جزئیات، از هم متمایز هستند. با توجه به ماهیت خاص سوله به عنوان یک سازه فلزی بزرگ مقیاس، نکات تکمیلی خاصی مختص این استراکچر فلزی مهم وجود دارد که در طراحی سوله به صورت حرفه ای، باید مورد توجه قرار گیرد. شرکت های سازنده باید آئین نامه های رسمی سازمان نظام مهندسی را در ساخت و ساز پیاده کنند. عدم رعایت و بکارگیری این اصول، منجر به ساخت و ساز غیر استاندارد خواهد شد که مجوزهای لازم برای شروع کار و فعالیت را هرگز دریافت نخواهد کرد.

سوله و کاربرد آن

سوله سازه فلزی بزرگ و شیبدار است که در زمینه صنعت و تولیدات نقش بسیار مهمی ایفا می کند. ساخت سوله ها چه به صورت ساخت سوله سبک و چه به صورت ساخت سوله سنگین بر اساس محاسبات فنی خاصی طراحی و اجرا می شود. طراحی سوله بر اساس کاربرد، در ابعاد مختلف انجام پذیر است.

از کاربردهای سوله ها می توان کارخانه ها، انبارها، سالن های ورزشی، مرغداری ها، پارکینگ ها، آشیانه های هواپیما، دامداری، تعمیرگاه ها و ... را نام برد. در طراحی سوله حتما باید نوع کاربری و ابعاد آن را در نظر گرفت. توجه به این نکته باعث صرفه جویی در هزینه ها و زمان نیز خواهد شد.

برای ساخت سوله و سالن های صنعتی از قطعات از پیش ساخته در ابعاد مختلف استفاده می شود. وزن و ابعاد این قطعات با توجه به نوع کاربرد مشخص می گردد. عوامل مهم دیگری همچون کاربری، موقعیت مکانی، بارهای وارده به ستون های سوله نیز در تعیین اندازه و وزن قطعات تاثیرگذارند.

مراحل طراحی سوله

اولین قدم در طراحی سوله ابعاد برداری مساحت زمین می باشد دومین قدم تعیین کاربری مورد نظر و اجرای آن است. در این مرحله با توجه به ارتفاع مورد نیاز و در نظر گرفتن جرثقیل سقفی در صورت لزوم، ارتفاع سوله محاسبه شده و با در نظر گرفتن شرایط جغرافیایی، محل نصب، میزان بارهای وارده و تعیین ابعاد سازه که شامل ضخامت ها، طول و عرض و زاویه برش سازه، ابعاد و اندازه متریال فنداسیون می شود، طراحی شروع می شود. همواره باید مهندس محاسب پروژه و یا شهرداری پروژه را تایید نماید.

پس از طراحی نقشه های سوله، کار عملی ساخت و ساز آغاز می شود. اجرای فونداسیون سوله، مونتاژ سوله و سوله سازی و جوش کاری مهمترین مراحل ساخت پس از طراحی نقشه ها می باشند.

1- اجرای فونداسیون سوله

اجرای فونداسیون سوله جزء مهمترین بخش طراحی و اجرا سوله است. تمامی نیروهای بار باد، زلزله و برف هر منطقه از طریق فونداسیون به زمین منتقل می شود. این مرحله شامل چندین بخش اجرایی از جمله فونداسیون سوله، آکس بندی صحیح، گونیا بودن آن و به خصوص خط تراز آن می باشد. فاکتورهای عنوان شده عوامل مهمی در سازه هایی است که به جرثقیل سقفی مجهز می باشند.

2- مونتاژ سوله

پس از فونداسیون نوبت به مونتاژ سوله می رسد. پیمانکاران و متخصصین مطابق با نقشه های طراحی شده، ابعاد و ضخامت های قطعات کنترل کرده و اقدام به برش ابعاد و ورق آلات و اتصالات آن می کنند. در انتها نیز مونتاژکاران، برش های نهائی و سوراخ کاری قطعات را انجام داده و کار جوش کاری آغاز می شود.

3- سوله سازی و جوش کاری

در مرحله جوش کاری با در نظر گرفتن ابعاد طول، عمق و ضخامت جوش طراحی شده و استانداردهای موجود، قطعات تمیز کاری می شوند و جوش کاری توسط گروه متخصص جوشکاری اجرا می شود. برای جوش کاری از جوش CO2 و زیر پودری استفاده می شود. قطعات پس از تکمیل سوله، آماده رنگ آمیزی می شود.

طراحی سوله مطابق با استانداردهای معتبر دنیا

طراحی سوله توسط مهندسین فنی و طراحی سازه صورت می گیرد. به کارگیری نرم افزارهای طراحی داخلی و خارجی و استفاده از آخرین ویرایش های آیین نامه های معتبر دنیا با توجه به نوع و کاربری های پروژه ها باعث می شود طراحی ها کاملا بهینه و هزینه ساخت سوله کاهش یابد. علاوه بر طراحی سوله باید به طراحی معماری سوله هم توجه شود. همواره نمای ظاهری سوله، سر در کارخانه ها، دکوراسیون داخلی بخش اداری و محوطه سازی کارخانه ها تاثیر بسیار زیادی در جذب کارفرماها و معرفی صنعت حرفه شما دارد.

نرم افزارهای تخصصی زیادی در زمینه طراحی اتصالات پیچ و مهره ای و جوشی سازه های فلزی وجود دارند که مطابق با آیین نامه های معتبر نوشته و اجرا می شوند و باعث بهینه تر شدن اتصالات و کاهش تعداد پیچ و مهره و ضخامت ورق های اتصالی می شود.

در ساخت سوله مراحل ساخت و اجرا از مراحل مهمی هستند که باید دقت زیادی در این انجام این مراحل شود. همواره برای در اختیار داشتن سوله استاندارد باید یک تیم متخصص و قوی طراحی فنی سوله وجود داشته باشد که به کلیه موارد فنی و الزامات آئین نامه ای آشنا و تسط داشته باشد و آنها را با دقت کنترل کند.

در قدیم، کار طراحی به صورت دستی و با کمک کاغذ و قلم انجام می گرفت. امروزه با پیشرفت های صنعتی در حوزه های طراحی و ساخت نقشه و طرح به کمک کامپیوتر، شاهد طراحی صفر تا صد یک سوله به صورت دقیق، کامل و سریع از سوی شرکت های معتبر سوله سازی در محیط های نرم افزاری کاملاً توسعه یافته و پیشرفته هستیم. با اجرای کامپیوتری طرح ها کلیه خطاهای متداولی که در طراحی دستی بوجود می آمد حذف شدند. نرم افزارهای طراحی بسیاری برای طراحی نقشه های سوله و سازه ها از انواع مختلف وجود دارد که مهمترین آنها را در زیر لیست کرده ایم:

نرم افزارهای طراحی سوله

نرم افزار سپ - SAP

نرم افزارSAP2000 محصول شرکت CSI می باشد. با اینکه این نرم افزار یکی از قدیمی ترین نرم افزارهای طراحی عمرانی است اما تقریباً تمام نیازهای طراحی سوله را به صورت کامل پوشش می دهد و بطور عملیاتی در فرآیند ساخت سوله مورد استفاده قرار می گیرد. تحلیل استاتیکی، تحلیل دینامیکی، تجزیه و تحلیل المان های سازه ای نظیر تیرها و ستون های سوله، تحلیل های خطی و غیر خطی و بسیاری از موارد کلیدی و سازنده دیگر، از قابلیت های این نرم افزار معروف محسوب می شود.

تکلا استراکچر - Tekla Structures

تکلا استراکچر یکی دیگر از نرم افزارهای معتبر و پرکاربرد در حوزه مدلسازی سازه های صنعتی از جمله طراحی سوله است. نرم افزار تکلا استراکچر با نام قدیمی Xsteel نیز معروف است که برای تهیه نقشه های شاپ دراوینگ انواع سازه های اسکلت بتنی و سوله های اسکلت فلزی و سوله های سبک و سنگین مورد استفاده قرار می گیرد. به کمک این نرم افزار کاربردی می توان ترسیم و طراحی کلیه اجزا همانند تیر، ستون، بیس پلیت، بادبندها و … را به صورت کامل انجام داد. از دیگر مزایای مهم و مثبت این نرم افزار 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 می باشد که باعث شده این نرم افزار از دیگر نرم افزارهای پر کاربرد متمایز باشد.

ای تبس - ETABS

بسیاری از متخصصان ساخت سازه و ساختمان از این برنامه به منظور طراحی و تحلیل سازه استفاده می کنند. پردازشگرهای قدرتمندی در این برنامه تعبیه شده اند که تمام اجزای سازه را به طور کامل تشخیص می دهند و امکان تفکیک مقاطع از یکدیگر را دارند. المان هایی همچون قاب های فولادی و بتنی، تیرهای مرکب، ستون های اصلی و طراحی مواردی این چنینی را می توان به سهولت با این نرم افزار طراحی و تحلیل کرد.

دفترچه محاسبات سوله

سوله به عنوان یک سازه صنعتی، دارای محاسبات عددی پیچیده و دقیقی است که نگهداری این محاسبات حائز اهمیت هستند. این محاسبات عددی که مرتبط با طراحی سوله هستند همراه با نقشه های مختلف سوله، در قالب یک گزارش تفضیلی توسط شرکت سازنده تهیه و تحت عنوان دفترچه محاسبات سوله در اختیار کارفرما قرار می گیرد. دفترچه محاسبات شامل گزارشی کوتاه اما جامع از ابعاد، اندازه ها و اجزای سوله است. این دفترچه در حکم شناسنامه سازه است و باید به تأیید سازمان نظام مهندسی برسد. مواردی نظیر ابعاد ستون، دهانه، ارتفاع، طول، شیب سقفی و فاکتورهایی همچون طراحی پی، اتصالات، طراحی اجزای قاب، تیرهای عرضی، لاپه ها و سیستم های مهاربندی، از جمله موارد مهمی هستند که در دفترچه محاسبات سوله آمده است.

طراحی و ساخت سوله

در طراحی سوله میزان بارهای وارده به اسکلت فلزی شامل بار باد و برف، بارهای ناشی از زلزله و دیگر بارها دارای اهمیت می باشند. این بارهای وارده نسبت به محیط اجرای پروژه به طریق خاصی محاسبه می شوند. اینکه ستون ها و فونداسیون طراحی شده در کجای یک سازه و استراکچر سوله قرار بگیرند، مهم است. تعداد دهانه ها، قاب ها و همچنین زمین احداث پروژه، باید به دقت بررسی شود.

همانطور که در قبل عنوان شد پس از مشخص شدن فونداسیون، طراحی سازه، تعیین مقاطع و ابعاد ستون های فلزی و ستون های بتنی و جزئیات دیگر سوله، باید با توجه به نقشه های اولیه، طراحی نقشه های ساخت آغاز شود. در نقشه های شاپ جزئیات ساخت از جمله نوع پروفیل مقطع، جزئیات برش و جزئیات قطعات نصب ذکر می شود. استحکام سوله ها بستگی به نوع طراحی دارد و همواره متفاوت است. در سوله سازی از مصالح مختلفی استفاده می شود که می توانند ایمنی مورد نظر را تامین کنند.

• طراحی سوله با چرثقیل

برخی سوله ها بنا به کاربری خود نیازمند نصب جرثقیل هستند. طراحی سوله با جرثقیل معمولا با درخواست کارفرما انجام می شود. مراحل طراحی و ساخت و نصب سوله هایی که نیاز به جرثقیل دارند، بیشتر از طراحی سوله در کارگاه است و اجرایی شدن این فرآیند نیازمند هزینه و زمان بیشتری است. نوع جرثقیل در سوله نیز بر قیمت سوله تاثیرگذار است به این صورت که کدام یک از جرثقیل های نوع ستونی یا دروازه ای یا سقفی به کار می آید. چرا که جرثقیل هایی که قابلیت حمل با تناژ بالای ده تن را دارا می باشند، نیازمند سازه ای مستقل می باشند.

• طراحی سوله فولادی

فولاد ماده ای با ویژگی های منحصر به فرد است که در ساخت و ساز کاربرد دارد. فولاد جزو مصالحی است که هر روزه با قیمتی متغیر در پروژه های ساختمانی مانند ساخت و طراحی سوله فولادی استفاده می شود. این ماده مقاومت کمی در برابر خوردگی و آتش سوزی شدید دارد که می توان با نظارت و کنترل درست و مناسب این ضعف را کاهش داد. فولاد در ساخت و ساز با رفتار مشخص و قابلیت اجرای دقیق، همراه با جزئیات و ظرافت هایی که دارد امکاناتی را فراهم می کند که هیچ ماده دیگری نمی تواند جایگزین آن شود.

فولاد، آلیاژی است که از آهن ساخته شده است و دارای حداکثر2 درصد کربن می باشد. در فولاد ساختمانی ناخالصی های دیگری همانند سولفور، فسفر، اکسیژن و نیتروژن وجود دارد. در ساخت فولاد، اکسیداسیون انجام می شود و عناصر اضافی جدا می گردد. پس از آن عناصر مورد نیاز برای تولید ترکیب مورد نظر اضافه می شود.

روش طراحی سوله فولادی، ساخت سوله و بهره برداری از آن، محل احداث ساختمان و نوع مقطع برای ساخت اسکلت باربر یک سازه ویژگی های خاصی ایجاد می کند. هر سیستم سازه ای و مصالح مورد نیاز آن سیستم مزیت های خاص خود را در بر دارد که خصوصیات و ویژگی های مصالح و سیستم ها در مرحله طراحی سوله حساب شود. این مسئله در ساختمانها و سازه هایی که دارای اسکلت فولادی هستند دارای اهمیت بسیاری است.

• طراحی سوله فولادی با توجه به روش مهاربندی

برای اینکه سازه ها در برابر نیروهای حوادث طبیعی و دیگر نیروهای افقی، مقاومت و استحکام داشته باشند باید نیروهای جانبی به فونداسیون منتقل شوند و تغییر مکان های افقی محدود شوند.

عوامل موثر در شدت نیروهای افقی اعمال شده به سازه در اثر وزش باد به سرعت باد، وضعیت سطح نما، روش های صلب کردن و شکل آیرودینامیکی سازه وابسته است. مهاربندی یک قاب سازه ای فولادی به سه روش سیستم های قاب بادبندی، سیستم های قاب صلب و دیوارهای بتنی به صورت هسته های بتنی یا دیوارهای برشی انجام پذیر است. روش صحیح مهاربندی در طراحی سازه از جمله سوله های سنگین صنعتی اهمیت و تاثیر بسیار زیادی دارد. مهاربندی توسط دیوارهای بتنی یا اعضای بادبندی و به صورت دیافراگم صلب، نقاط ثابتی را در اسکلت سازه ایجاد میکند که آزادی عمل در معماری داخل سازه را محدود می کند.

گروه طراحی فنی مهندسی سپهر سوله با کمک نرم افزارهای روز دنیا طرح های انواع سوله را با کمترین تناژ و بدون هیچ گونه خطا طراحی می کند. برای دریافت مشاوره های رایگان در امر طراحی سوله می توانید با گروه طراحی فنی مهندسی سپهر سوله با شماره 02833832 و داخلی 128 تماس حاصل نمایید.