طراحی و ساخت سوله صنعتی

آموزش ساخت سوله صنعتی

برای آشنایی بیشتر با سوله صنعتی می توانید مقاله ی ” سوله ی صنعتی چیست ” را مطالعه بفرمایید. برای ساخت سوله صنعتی باید مراحل زیر طی شوند:

ابتدا باید جواز شغل موردنظر با کاربری مشخص و متراژ موردنیاز تهیه شود.
سپس باید زمینی با توجه به متراژ ساخت سوله صنعتی تهیه شود. در این مرحله در زمین باید فضای آتش نشانی، فضای سبز، محوطه‌سازی و نوع کاربری و … در محل مجاز در نظر گرفته شود.
معرفی‌های لازم برای تهیه نقشه ساخت سوله و مجوز احداث باید دریافت شوند.
کارفرما با مهندسین خبره که در این رشته فعالیت دارند به مشاوره می‌پردازد. در این مرحله دفترچه محاسبات باید تهیه شود و نقشه‌های ساخت سوله باید به تایید نظام مهندسی محل اجرای سوله درآید.
اصل و کپی نقشه‌های ساخت سوله باید به شرکت شهرک‌ها ارائه شود و سپس مجوز احداث باید اخذ شود و انشعاب‌های مورد نیاز مانند آب، برق، گاز و … را باید انجام داد.
سپس مرحله لایه‌برداری، خاک‌ریزی و مسطح‌سازی زمین موردنظر توسط کارشناسان و پیمانکاران انجام می‌شود.
مرحله بعدی انجام آلموتوربندی و قالب‌بندی فوندانسیون سازه مطابق با نقشه‌های ساخت سوله است.
حال مرحله اول نظارت ساخت سوله آغاز می‌شود و توسط مهندسین ناظر معرفی شده از طرف سازمان نظام مهندسی، در دو مرحله نظارت ناظر مقیم یا غیر مقیم سازه و ناظر سازمان، کنترل و سپس تایید می‌گردد.
سپس نوبت به اخذ مجوز بتن‌ریزی و آزمایش بتن است.
در مرحله بعد نوبت به سوله‌سازی و اسکلت فلزی همزمان با اجرای فوندانسیون می‌رسد.
بعد از اینکه ناظر سازه و سازمان آن را تایید کردند باید قطعات سوله به محل حمل و نصب گردند. در این مرحله باز هم برابر با نقشه‌های ساخت سوله توسط ناظر سازه کنترل و تایید و مجوز دیوارچینی و پوشش سقف سوله و بدنه سوله صادر می‌شود.

شکل 1. اجرای سوله صنعتی

مجوز ساخت سوله صنعتی

برای سوله سازی مانند هر ساختمان دیگری به مجوز نیاز است. اخذ مجوز ساخت سوله خود شامل مجوز بهره‌برداری و ساخت سازه است. برای بهره‌برداری ابتدا باید مشخص شود زیر نظر کدام سازمان و وزارتخانه هستید. سازمان صنایع، وزارت کشاورزی، وزارت بهداشت و هر سازمان دیگری که باید مجوزتان را صادر کنند.

برای اخذ مجوز در هر شهر و منطقه باید شرایط و ضوابط مربوط به آن محل را اجرا کنید. شهرک‌های صنعتی دارای شرایط و ضوابط خاص خود و مناطق آزاد و شهری نیز شرایط خود را دارند. در این مورد هم باید بدانید با کجا سر و کار دارید تا از طریق آنجا اقدام کنید. مانند تمامی کارهایی که باید مراحل اداری آن طی شود این مرحله نیز چالش‌های زیادی به همراه دارد و در صورت عدم آگاهی، سختی این کار چند برابر خواهد شد. پس بهتراست از دوستان و آشنایان و مشاورین در این زمینه راهنمایی بگیرید.

ابعاد استاندارد سوله صنعتی

یکی از مواردی که باید قبل از انجام پروژه به تایید سازمان مقررات ملی ساختمان برسد، ابعاد استاندارد سوله است. مهم‌ترین بخش‌های سوله که تاثیر مستقیم روی قیمت سوله هم دارد ابعاد دهانه (عرض) و دیگری ارتفاع سوله است که باید طبق استانداردهای ارائه شده تعیین شوند. البته طول سوله هم مهم است که در اینجا به این موارد می‌پردازیم:

طول استاندارد سوله

سازه سوله معمولا دارای تیر و ستون است که فاصله قانونی برای این تجهیزات معمولا بین 6 تا 9 متر است. طول استاندارد سوله معمولا 90 متر است. طول سوله بر تاثیرات دمایی تاثیرگذار است و هرچه طول سوله بیشتر باشد تاثیرات دمایی هم بر استحکام آن تاثیر بیشتری خواهند داشت.

عرض استاندارد سوله

عرض دهانه سوله به طور کلی 20 تا 35 متر است. طول دهانه در میزان آهن مصرفی تاثیرگذار است به این صورت که مقدار آهن مصرفی برای دهانه با عرض 15 متر کمتر از آهن موردنیاز برای عرض دهانه 20 متر است.

ارتفاع استاندارد سوله

ارتفاع سوله عامل تاثیرگذار دیگر در هزینه و آهن‌های مصرفی است. ارتفاع سوله استاندارد طبق نیاز پروژه و ابعاد برش ورق تعیین می‌شود. در مرحله اول ارتفاع سوله با توجه به نوع کاربری موردنیاز سوله نسبت به ماشین‌آلات و انبارش و فضای موردنیاز درون سوله تعیین می‌شود. در مرحله دوم نیز با توجه به ابعاد برش ورق‌ها چون عمدتا 6 متری هستند و تقسیم برش این ابعاد ارتفاع سوله را بیشتر از 3 متر اجرا می‌کند.

شیب استاندارد سوله

شیب سوله در محدوده 10 تا 30 درصد است. در سوله با دهانه کوچک از شیب 20 درصد اما در دهانه بزرگ از شیب 15 درصد استفاده می‌شود. اگر دهانه خیلی بزرگ و بیش از 40 متر باشد شیب تا 10 درصد کم می‌شود. در مناطقی که برف زیادی باریده می‌شود شیب سوله نباید کمتر از 15 درصد باشد.

ضوابط طراحی سوله صنعتی

برای ساخت سالن صنعتی از سازه‌هایی با سطح مقطع متغیر استفاده می‌شود که ابعاد و وزن این مقاطع با توجه به کاربری هر واحد صنعتی تغییر می‌کند. سوله و ضوابط طراحی آن از برخی اصول خاص پیروی می‌کنند.

طراحی و انجام محاسبات سوله براساس استانداردهای موردنظر توسط نرم افزارهای AUTOCAD و SAP و ETABS انجام می‌شود و تهیه نقشه سوله با رویکرد مهندسی و کاملا اقتصادی انجام می‌شود و بر قیمت سوله هم تاثیرگذارند. بار برف، باد، زلزله و جرثقیل از عوامل مهمی در طراحی سوله هستند. ابعاد فوندانسیون سوله، ضخامت ورق، ابعاد ورق و رفتار سوله، پوشش رنگ، کفسازی و … نیز در طراحی تعیین می‌شوند.

نکات قابل توجه برای سوله و ضوابط طراحی آن شامل موارد زیر هستند:

بررسی میزان بار مرده، بار برف و بار نامتقارن وارد شده.
بررسی و تخمین بارهای جانبی شامل بار باد و یا زلزله که به سازه وارد می‌شوند.
دهانه و طول سوله که در طراحی بسیار تاثیر گذارند.
در سوله صنعتی مساله جرثقیل صنعتی دارای اهمیت است که باید به آن توجه شود.
محلی که قرار است سوله در آن ساخته شود، بخصوص نوع خاک آن محل.
ارتفاع جانبی و دیوارهای سوله باید بررسی شوند.
دهانه و طول سوله در طراحی آن تاثیرگذارند.
قاب‌های سوله و تعداد آن‌ها و همچنین طولشان در طراحی سوله بسیار موثرند.
درز انقطاع
میزان شیب در سقف سوله
چگونگی پوشش سقف و دیوار سوله
ارائه طرح‌هایی برای داشتن حداقل دورریز قاب
طراحی تیر حمل‌کننده جرثقیل سوله، پرلین‌های سوله، میل مهار
ارائه دفترچه محاسبات کامل با استفاده از ابزار دقیق

تاثیر انواع بار بر طراحی سوله

بار مرده

این بار ناشی از دیوارها، پوشش سقف و کلیه اجزا و تجهیزات ثابت است. بار مرده پوشش سقف معمولا حدود 30 تا 60 کیلوگرم بر متر مربع است. پوشش سقف سوله مناسب معمولا از جنس ساندویچ پانل سقفی است.

بار زنده

به دلیل تردد افراد، مبلمان و تجهیزات غیرثابت است. بار زنده بام سوله معمولا حدود 100 تا 150 کیلوگرم است مگر اینکه شرایط خاصی حاکم باشد.

بار جرثقیل

اکثر ساختمان‌های صنعتی باید به دستگاه‌های بارگیری مجهز باشند تا اجازه حرکت و حمل بار را فراهم کنند و این دستگاه‌ها باعث وارد آمدن بار اضافه بر سازه می‌شوند. تعیین بارهای ناشی از جرثقیل پیچیده است زیرا شامل پارامترهای زیادی مانند موارد زیر است:

سختی هر دو سازه جرثقیل و تیر حمال آن
طراحی جرثقیل
وزن جرثقیل و بار ایمن کار
سرعت و شتاب جرثقیل

بارهای متغییر جرثقیل شامل موارد زیر می‌شوند:

فعالیت‌های افقی ناشی از شتاب و یا از تسریع، یا ترمز یا سایر اثرات دینامیکی
بار جرثقیل متغییر عمودی ناشی از وزن خود جرثقیل و بار بالا برنده

بار برف و باران

تغییرات جوی در فصول مختلف باعث ایجاد بار اضافه بر سوله می‌شوند و به آن بار برف و باران گفته می‌شود. نیروهایی که از این طریق بر سازه وارد می‌شوند در فصل‌ها و تغییرات آب و هوایی به سازه وارد می‌شوند، پس تابع زمان و جغرافیایی و تغییر فول هستند و نمی‌توان یک نسخه ثابت برای آن پیچید، اما تا حدی بالاتر در نظر گرفته می‌شوند که سازه در این حوزه ایمن حفظ شود.

بار زلزله

تخمین بار زلزله برای تمامی سوله‌ها الزامی است. محاسبه زلزله در جهت طولی 50 درصد وزن مجموع دیوارها در محاسبات است. باید نصف ارتفاع دیوار تا زیر سقف در محاسبات اعمال گردد. اگر از دیوار آجری دو طرف نما استفاده شود، وزن مخصوص 2100 kg/m3 به عنوان مبنای محاسبات در نظر گرفته می‌شود.

بار باد

یکی از نیروهایی که به خصوص در رابطه با شرایط جغرافیایی منطقه است و به صورت جانبی بر بدنه سوله اثر می‌گذارد همین بار باد است. این بار اگر در مناطقی که سرعت وزش باد حداقل در نصف سال بالا باشد، نیازمند در نظر گرفتن تمهیدات ویژه برای حل این موضوع در قسمت طراحی سازه است.

یکی از نکاتی که باید در مدلسازی جریان باد در نظر گرفته شود این است که معمولا با افزایش ارتفاع سرعت وزش باد کم می شود. شهرهایی مانند منحیل، یزد، زابل و … از بادخیزترین شهرهای کشورند که د رهنگام ساخت سوله در این نواحی باید توجه ویژه‌ای به بار باد شود.

فونداسیون سوله صنعتی

از مهم‌ترین بخش‌هایی که در طراحی و ساخت سوله باید به آن اهمیت داد اجرای فوندانسیون سوله است، زیرا فوندانسیون تمام وزن سازه را تحمل می‌کند و نیروهای برآیند بار را به زمین منتقل می‌کند. فوندانسیون به معنی ” پی” یا “شالوده” ساختمان است.

در هر سازه ساختمانی بخش به هم پیوسته زیرین از کف سازه فوندانسیون نامیده می‌شود که با زمین در تماس مستقیم است و وظیفه‌اش انتقال برآیند بارهای ساختمان به زمین است. برای مثال تمامی سنگینی و وزن سوله روی فوندانسیون وارد می‌شود و همین اهمیت فوندانسیون در سوله سازی را آشکار می‌کند. پی ریزی دقیق و اجرای یک فوندانسیون سوله باکیفیت در کاهش احتمال نشست سازه اهمیت زیادی دارد. یک فوندانسیون صحیح و اصولی، سازه را از واژگونی و فشارها و نیروهای خارجی در امان نگه می‌دارد.

سقف سوله های صنعتی

از مهم‌ترین بخش‌های ساخت سوله سقف سوله می‌باشد که برای اجرای این بخش از سوله، پوشش‌های متفاوتی تولید و به فروش می‌رسند که افراد با توجه به نوع سوله و خدمات ارائه شده در آن مناسب‌ترین گزینه را برای پوشش سقف سوله انتخاب می‌کنند. از جمله پرطرفدارترین و پرتقاضاترین انواع پوشش سقف‌های سوله، ورق گالوانیزه و ساندویچ پانل می‌باشد. بخش زیادی از کار ساخت سوله به پوشش سقف آن بستگی دارد. به همین دلیل است که سقف سوله تاثیر بسزایی در وزن و ساخت سوله دارد. برای سقف سوله‌ها با توجه به نوع کاربری آن‌ها می‌توان از سه نوع پانل استفاده کرد:

استفاده از ساندویچ پانل برای پوشش سقف سوله
استفاده از پانل ساخته شده با ورق گالوانیزه
استفاده از پلی کربنات برای پوشش سقف سوله

همچنین برای بخش داخلی آن نیز از پشم سنگ، پشم شیشه، پلی اتیلن، کارتن پلاست و فوم پلی استایرن استفاده می‌گردد. برای محافظت از پوشش داخلی سقف سوله ارزان از توری مرغی یا توری‌های فلزی که طرح ریز بافت دارند استفاده می‌شود.

شکل 3. بهترین سقف سوله های صنعتی

انواع سوله های صنعتی

انواع سوله شامل موارد زیر هستند که در سه دسته تیر ورقی، خر پایی و UBM قرار می‌گیرند که آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

سوله تیرورقی (سنگین یا سنتی)

قدیمی‌ترین انواع سوله از تیرورق ساخته می‌شوند که علت طول و وزن زیاد تیر و ستون‌های اصلی، استفاده از پروفیل است. در فرآیند ساخت سوله‌های تیرورقی قاب‌ها و ستون‌ها بعد از جوشکاری به محل احداث آن منتقل شده و با کمک پیچ و مهره یا جوشکاری به یکدیگر متصل می‌شوند تا سازه اصلی به وجود بیاید. اتصال با پیچ و مهره، مدت زمان بیشتری طول می‌کشد اما دوام و استحکام سازه بیشتر است.

سوله خرپایی (سبک یا HSS)

اتصال خرپایی پروفیل‌های استاندارد برای سوله استحکام بیشتری دارد و از این طریق می‌توان سوله‌هایی با شکل و معماری خاص را ایجاد کرد. برای مقایسه، میزان فولاد مصرفی و وزن سوله‌های خرپایی در سازه‌ها یا دهانه بزرگتر از 15 متر خیلی کمتر از سوله تیرورقی است. به علت وزن کمتری که دارند، انواع سوله‌های خرپایی نسبت به سوله‌های سنگین به آرماتوربندی و فوندانسیون‌های بسیار سبک‌تر و کم‌هزینه‌تری نیاز دارند، علاوه بر این قطعات آن‌ها را می‌توان به محل جدید انتقال داد.

سوله‌های یو بی ام (UBM)

برای ساخت سوله UBM، ورق گالوانیزه را شکل می‌دهند و به یکدیگر می‌دوزند. این سوله‌ها نسبت به سوله‌های خرپایی و تیرورق، عایق‌هایی بهتری برای حرارت هستند. این نوع سوله‌ها با توجه به اینکه در سقفشان مواد پلی اورتان به کار رفته است، نمی‌توانند برای فعالیت‌هایی مانند گلخانه، پرورش دام، بهداشتی و … مورد استفاده قرار گیرند. با توجه به ساختاری که سوله UBM دارد، جرثقیل سقفی به هیچ عنوان نمی‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.

سوله سبک صنعتی

سوله سبک صنعتی به آن دسته از سوله هایی گفته می‌شود که در مقایسه با سازه‌های مشابه وزن کمتری دارند، به همین دلیل است که برای این سوله‌ها عبارت سوله سبک به کار برده می‌شود. سقف این نوع سازه فلزی طبق محاسبات خاص به صورت شیبدار طراحی می‌شود. دهانه‌شان بسیار بزرگ است به همین دلیل است که در بسیاری از مکان‌ها می‌توان از آن‌ها استفاده کرد. از سوله سبک صنعتی در کارخانه‌ها، انبارها، مرغداری‌ها، گاوداری‌ها، آشیانه‌های هوا پیما، تعمیرگاه‌ها، فروشگاه‌ها و سالن‌های ورزشی استفاده می‌شود. سوله‌های سبک مطرح شده در سازه‌های صنعتی، عموما دارای فرم خر پایی دوبعدی و سه بعدی هستند. استفاده از خر پا در سازه باعث استفاده بهینه از مصالح مصرفی شده که باعث سبک‌سازی سازه در حدود 25 تا 35 درصد نسبت به سازه سنتی می‌شود.

مشخصات سوله صنعتی

اولین قدم در ساخت سوله، شناسایی نیازها و انتظارات مشتریان است و سازندگان باید به طور کامل از اهداف و کاربری آن آگاهی لازم را داشته باشند تا بتوانند با بینشی صحیح به بهترین نتیجه برسند. به همین دلیل تعدادی از مشخصات سوله صنعتی در اختیار سازندگان قرار می‌گیرد. در این قسمت به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

ابعاد سوله مورد نظر (طول، ارتفاع و…)
کاربری سوله (سوله به چه منظور مورد استفاده قرار می‌گیرد)
میزان سرمایه (چه اندازه بودجه قرار است هزینه شود)
میزان زمان در اختیار

بعد از تصمیم‌گیری در مورد انتخاب سوله نوبت به طراحی آن می‌رسد که توسط طراحان کاردان و با تجربه صورت می‌گیرد. کوچکترین کم کاری یا بی دقتی در این زمینه می‌تواند مشکلات زیادی را به بار آورد. ویژگی‌های یک سوله صنعتی استاندارد طبق موارد زیر می‌باشند:

قیمت مناسب سازه
ظرافیت و زیبایی سازه
استفاده از ابزار آلات به روز و مجهز
استحکام و مقاومت بالای سازه
تحویل سازه در مدت زمان تعیین شده
ساخت سازه بر اساس متدهای روز دنیا
وزن مطلوب سازه

نمای سوله صنعتی

شاید بسیاری از افراد تصور کنند که نمای سوله‌های صنعتی بسیار ساده و معمولی هستند. البته این درست است که در سوله صنعتی به نما توجه زیادی نمی‌شود اما نمای سوله‌های صنعتی را نیز می‌توان مانند هر سازه دیگری طراحی کرد و از یک نمای زیبا و جذاب چه در درون محوطه و چه بیرون سوله برخوردار شد. علاوه بر این می‌توان از رنگ‌های متنوعی در نمای سوله‌های صنعتی استفاده کرد. برای مثال می‌توان از آجر قرمز، آجرنما، سنگ، کامپوزیت و یا ترکیبی از این‌ها در نمای سوله صنعتی استفاده کرد. همچنین می‌توان از نماهای مدرن نیز در سوله صنعتی استفاده کرد.

واحد شمارش سوله صنعتی

برای تعیین واحدهای مقدار یا تعداد و نوع و اندازه شمرده، واژه‌های قراردادی مناسبی را برگزیده‌اند و به کار می‌برند. سوله نیز واحد شمارش خاص خود را دارد، واحد شمارش سوله قطعه است که مالکان و مهندسان ساخت و ساز برای شمارش آن‌ها از این واژه استفاده می‌کنند.