طراحی سوله

طراحی سوله

طراحی سوله به عنوان ساختمان های فولادی دارای چهارپیکربندی اساسی است :

  • سقف های قوس دار
  • سقف های پشتیبانی شده با کابل
  • ساختارهای تیر و ستون قاب
  • سازه های قاب های صلب

این ساختمان های فولادی با پوشش روکش خارجی طراحی و ساخته می شوند و به اعضای فولادی نسبتا کوتاهی تکیه داده می شوند , در پیکر بندی های بالا طراح می تواند سقف را به صورت تخت و یا شیبدار طراحی و اجرا کند البته به جز مورد اول که سقف های قوس دار است .

در سازه های قاب های صلبی , اتصال خمشی میان سقف و ستون ها تشکیل قاب های صلب را می دهند که قاب ایجاد شده در این مورد بسیار کاربردی تر از سقف مستطیلی است و در مقابل نیروهای وارده هم از مقاومت بیش تری برخوردار اند . مهارهایی که در پشت بام این نوع سازه ها واقع هستند در برابر سازه هایی با ساختار تیرهای مفصلی ساده تر کاهش داده می شوند و این ویژگی در قاب این نوع سازه ها وجود دارد که می تواند در مقابل بارهای اعمال شده بر سقف مقاوم تر و موثر تر واقع شود .

سازه های قابی سوله در دو نوع سازه های قاب های پرتال و سازه های قاب خرپایی موجود هستند که در ادامه به شرح هریک از آن ها خواهیم پرداخت .

طراحی سوله های قاب های پرتال

در این قاب ها رفتر سقف و ستون های تکیه گاهی معمولا تیرها و ستون های گرم نورد شده ای هستند با مقطع L و ستون و این درحالی است که مقطع های سرد نورد شده برای سازه های کوچک مناسب تر هستند .

طراحی قاب های پرتال در مدل ها و اندازه های مختلفی صورت می گیرد و سقف آن ها هم به صورت شیبدار و یا مسطح می باشند که هر کدام مناسب برای یک کاربری هستند .

اتکای بین قاب های پرتال توسط پوشش سقف و دیوار ها بر روی پرلین و ریل های جانبی صورت می گیرد و این می تواند ویژگی منحصربه فردی برای این نوع قاب های محسوب شود . مهار در حداقل یک دهانه برای انتقال نیروهای طولی به دیوارهای جانبی نیاز است اما به طور کلی مهار بین قاب ها لازم نیست .

در طراحی پوسته تنش دار روکش فلزی را می توان تحت عنوان مهار به کار گرفت که البته در شرایطی خاص امکان پذیر است , تمامی این موارد توسط مهندسین سازه ارزیابی شده و کیفیت آن ها تایید می گردد .

در برخی از کشورها رفترها و ستون ها دارای محدودیت های محلی هستند که در این شرایط بایستی از سازگاری اتصالات سقف سازه اطمینان حاصل شود .

طراحی سوله های قاب های خرپایی

قاب صلب در این نوع سوله ها بدین گونه ایجاد می شود که دو تار پایین و بالا به هنگام استفاده از خرپا مسطح به ستون های تکیه گاهی متصل می شوند , از سقف کاذب نیز که یک جایگزینی مقرون به صرفه است به جهت اعمال پوشش بزرگ تر استفاده می شود .

برخی سازه ها به جهت فعالیتی هایی که در آن صورت می پذیرد نیاز به فضای گسترده تری دارند , در محوطه های صنعتی در مقایسه با ساختمان هایی مانند ساختمان های تجاری و مسکونی نیاز به توسعه ی راه حل های طراحی وجود دارد چرا که این نوع سوله های یک طبقه نیاز بیش تری به فضا دارند .

طراحی سوله ها و محوطه های صنعتی از اهمیت زیادی برخوردار است و معماری آن ها قوی و مستحکم تر خواهد بود چرا که این نوع سازه ها کاربردی تر هستند و طرح و برد کارفرما در آن ها اجرا شده است .

برای طراحی سوله ها و ساختمان های صنعتی نیاز به یکسری قوانین وجود دارد که الزامات طراحی به نوع ساختمان و کاربری آن ها بستگی دارد , برای توسعه طرح های ساختمان لازم است ملاحضاتی اعمال شود :

  • طرح ساختمان بایستی از نظر ظاهری زیبا باشد .
  • از امنیت و استحکام بالایی برخوردار باشد .
  • سازه با سرعت بالا و در مدت زمان کوتاهی آماده شود .
  • انعطاف های لازم را به جهت استفاده در حال و آینده داشته باشد .
  • دوام و طول عمر کافی را داشته باشد .
  • عملکرد مناسبی در برابر شرایط موجود داشته باشد .

موارد گفته شده در فوق تنها بخشی از ملاحظات در طراحی و ساخت یک واحد تولیدی است و این الزامات در مراکز دیگر متفاوت خواهد بود .

نوع قاب سوله

در یک کلام می توان گفت انتخاب نوع قاب سازه بر اساس کاربری آن تعیین می گردد , عمدتا در طراحی و ساخت سوله یک طبقه قاب های پرتال فولادی به کار گرفته می شوند چرا که این نوع قاب ها فرم عملکرد سازه را به کارایی آن ها ترکیب می کنند .

قاب پرتال دارای پیکربندی ها و انواع متفاوتی است که هریک بنا به کاربری سازه مورد استفاده قرار گرفته می شوند , قاب پرتال ها از قرار زیر هستند :

  • قاب پرتال جفت شیبدار
  • قاب پرتال با جرثقیل
  • قاب پرتال دو دهانه
  • قاب پرتال قوسی
  • قاب پرتال با دفتر اداری خارجی
  • قال پرتال با دفتر اداری داخلی

طراحی سوله

انواع بارهای وارد بر سوله های صنعتی را در ادامه این مقاله شرح خواهیم داد , بارهایی که از ماهیت دینامیکی و استاتیکی برخوردار هستند و در بارگزاری سوله اهمیت زیادی دارند :

بارف برف , بار زلزله , بارهای حرارتی , بار های عمود , بار باد , بارهای وارده از سمت ماشین آلات و جرثقیل ها

بار مرده

وزن سوله و قطعات آن به عنوان یک بار ثابت است که شامل یک مقدار ثابت است و باری دائمی تلقی می شود , مجموع وزن عناصر سازه ای و غیر سازه ای به عنوان یک بار واحد در نظر گرفته می شود که اعضای غیر سازه ای شامل پارتیشن ها , سقف , روکش دیوارها , سقف کاذب , تجهیزات سوله , پوشش های سازه , کانال های کابل و .. می باشد .

تمامی این بارها , بار ثابت و مرده سازه به شمار می روند . علاوه بر موارد فوق که گفته شد بارهای دیگری هم موجود هستند که به هنگام ساخت به سازه وارد می گردند , مثلا بارهای ماشین آلات سنگین , تاسیسات و تجهیزات غیر ثابت , تیم و پرسنل های مجموعه , مصالح و متریال دور ریز , بارهای موقتی اشی از دیگر بخش های سازه و ..

بار زنده

منظور از بار زنده بارهای متغیر وارد بر سوله است , این بار ها ناشی از حرکت و جابه جایی های وسایل سازه , وسایل نقلیه و .. است که به صورت یکنواخت بر روی سطح سازه توزیع می شود .

بارهای یکنواخت و متمرکز بر سطوح کف و سقف سوله وارد شده و شامل بارهای خطی و یا نقطه ای اعمال شده بر روی طبقه ها و یا سقف هاست .

به هنگام طراحی سوله این بارهای زنده به عنوان بارهایی آزاد و نا خوشایند در نظر گرفته می شوند که تاثیر زیادی بر سازه دارد و بر اساس تعداد طبقات سازه تقلیل خواهند داده شد .

بارهای زنده در محل هایی چون : گاراژ ها و پارکینگ ها , مناطق و ساختمان های مسکونی , تجاری و اداری و .. , سوله ها و ساختمان های صنعتی و سقف اعمال می شوند .

بار جرثقیل

در طراحی سوله بار جرثقیل اهمیت زیادی دارد و همواره مورد توجه قرار گرفته می شود , جرثقیل ها در سوله های صنعتی مهم هستند چرا که اجازه ی جابه جایی بارها را فراهم می کنند .

جرثقیل ها در سازه های صنعتی نصب شده و به جهت حرکت و انتقال بارها مورد استفاده قرار می گیرند و اما جرثقیل سوله می تواند شامل اجزای زیر باشد :

قلاب , محور چرخ ها , پل , محور تیر حمال , واحد موتور , چرخ جفتی , محور تیر پل و چرخ ها , تیر حمال اصلی جرثقیل و ..

تعیین بارهای ناشی از جرثقیل به المان ها و پارامترهای زیر بستگی دارد :

  • میزان سرعت جرثقیل
  • نوع طراحی جرثقیل
  • میزان وزن جرثقیل
  • بار ایمن جرثقیل
  • تیرهای حمال جرثقیل

بار های متغیر جرثقیل به دو مورد زیر تقسیم می شوند :

  • بارهای افقی جرثقیل که ناشی از سرعت و شتاب آن است و از اثرات دینامیکی یا ترمز سبب می گردد .
  • بارهای عمودی جرثقیل که شامل وزن خود جرثقیل و بار بالابرنده است .

بار افقی جرثقیل

تمامی نیروهای افقی وارد بر جرثقیل , بار افقی جرثقیل نام دارند که ناشی از :

  • شتاب و کاهش سرعت ارابه جرثقیل در امتداد طول پل جرثقیل
  • شتاب و کاهش سرعت جرثقیل در امتداد تیرهای حمال
  • نیروهای ناشی از انحراف که به صورت افقی بر جرثقیل وارد می شوند .
  • نیروهای ضربه گیر ارابه
  • نیروهای ضربه گیر حرکت جرثقیل

که تنها یکی از موارد گفته شده در بالا مورد توجه قرار گرفته می شود , هر کدام از نیروهای افقی بالا از لحاظ بار وارد بر جرثقیل و در نهایت سوله اهمیت دارند .

بار عمودی جرثقیل

بارهای عمودی جرثقیل شامل بارهای مرده مانند وزن جرثقیل و .. است که توزیع همین بارهای مرده هم بر اساس تیر مفصلی صورت می گیرد و برای تیرورق های اصلی و ثانویه حمل کننده ارابه جرثقیل فرض گرفته می شود .

ارابه جرثقیل در میان دهانه جرثقیل واقع شده است و برای به دست آوردن وضعیت بحرانی هم از دو موقعیت اتاقک استفاده می شود , بارهای قائم و عمودی سوله شامل نیروهایی چون : ضرایب دینامیکی , آزاد شدن بار کاری , اثر ضربه چره در اتصالات ریل و .. می باشد .

نیروی ناشی از کجی جرثقیل

نیروهایی که ناشی از کجی جرثقیل هستند به صورت طولی و عرضی وارد می شوند , کجی جرثقیل ممکن است هر علتی داشته باشد و همین هم باعث می شود تا وسیله راهنما با کناره راه آهن تماس پیدا کند .

به این ترتیب نیروهای جانبی در اطراف ریل افزایش یافته و جرثقیل موقتا به حالت اولیه و مناسب خود بر می گردد .

سایر بارها

دیگر بارهایی که از جرثقیل نصب شده در سازه ناشی می شود در ذیل آورده شده است :

  • بار تست ( بار آزمون تست دینامیکی , بار آزمایشی استاتیک )
  • بارهای باد در سازه
  • نیروهای تصادفی ( نیروی کج شدگی , نیروی خرابی مکانیکی )

بار جرثقیل چند گانه

عمدتا در سازه بیش از یک جرثقیل نصب می شود , این جرثقیل ها هرکدام در مسیری مشخص و از قبل تعیین شده بار جابه جا می کنند و به همین دلیل هم بایستی در موقعیت مطلوب قرار گیرند :

  • سازه های تکیه گاهی
  • مسیر جرثقیل

 

توسط | ۱۳۹۷-۶-۲۵ ۱۹:۳۲:۱۱ +۰۰:۰۰ شهریور ۲۵ام, ۱۳۹۷|

درباره نویسنده:

پیام بگذارید