طراحی سوله 

ساختمان های فولادی تک طبقه عموما با یک پوشش روکش خارجی ساخته می‌شوند که در بسیاری موارد در اعضای فولادی ثانویه نسبتا کوتاه تکیه داده می‌شوند که به نوبه خود بر اعضای فولادی اصلی تکیه می‌کنند.

چهار پیکربندی ساختاری اساسی وجود دارد که یک فضای داخلی روشن را برای یک طبقه در طراحی سوله فراهم می کند:

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

برای سه حالت اول، طراح امکان ارائه یک سقف تخت یا سقف شیب دار را دارد.

قاب های صلب با ارائه یک اتصال خمشی گیردار بین انتهای تیرها (rafter) سقف (یا خرپاها) و ستون ها به دست می آیند. قاب  که ایجاد می‌شود در حمل بارهای اعمال شده بر روی سقف بسیار موثرتر از یک سقف مستطیلی (با اتصالات مفصلی در قسمت انتهایی آن) است و قاب همچنین مقاومت در برابر نیروهای باد در طرف سوله را فراهم می‌کند.

از آنجا که قاب‌ها در صفحه خود پایدار هستند، مهارها در پشت بام می تواند در مقایسه با یک ساختار با تیرهای مفصلی سقف به سادگی کاهش داده شود شود.

سازه های قابی سوله به طور گسترده ای به دو دسته، سازه‌های قاب های پرتال و سازه های قاب خرپایی تقسیم می‌شوند.

طراحی سوله قاب‌های پرتال

قاب‌های پرتال به طور معمول از تیرها و ستون‌های گرم نورد شده با مقطع I و ستون برای رفتر سقف و ستون های تکیه‌گاهی استفاده می‌کنند، اگر چه مقاطع سرد نورد شده ممکن است برای سازه‌های کوچک مناسب باشند. قاب‌های پرتال در انواع مختلفی از اشکال و اندازه های مختلف، با سقف مسطح و شیبدار هستند. یک پیکربندی معمول در شکل ۱ نشان داده شده است. پوشش سقف و دیوار بر روی پرلین‌ها و ریل های جانبی که بین قاب‌های پرتال قرار دارد متکی می شود. مهار بین هر قاب مورد نیاز نیست، اما حداقل در یک دهانه برای انتقال نیروهای طولی (عادی به قاب ها) به دیواره‌های جانبی و به این ترتیب سطح زمین مورد نیاز است.

در برخی از شرایط طراحی خاص، روکش فلزی را می توان به عنوان مهار استفاده کرد – این به عنوان طراحی پوسته تنش دار شناخته شده است. طراحی روکش و اتصالات به اعضای متکی توسط مهندس سازه ارزیابی خواهد شد. در اغلب موارد، مهار ارائه می شود که روی ورق تکیه نمی کند. انواه این قاب‌های سوله در “انواع سوله اسکلت فلزی” بیان شده است.

در اغلب موارد، رفتر (و احتمالا ستون) محدودیت های محلی دارند، همانطور که در شکل ۲ نشان داده شده است. در بعضی از کشورها هنگام استفاده از این نوع محدودیت، باید اطمینان حاصل شود که اتصالات با سیستم سقف سازگار باشد. مکان این محدودیت ها توسط مهندس سازه مشخص می شود.

قابهای سوله خرپایی

هنگامی که استفاده از خرپا مسطح، هر دو تار بالا و پایین به راحتی می توانید به ستون های تکیه‌گاهی متصل شوند، بنابراین یک قاب صلب ایجاد می‌شود. برای پوشش بزرگتر، سقف کاذب یک جایگزین موثر و اقتصادی را ارائه می دهد.

توسعه یک راه حل طراحی برای یک ساختمان یک طبقه سوله، مانند محوطه بزرگ یا تاسیسات صنعتی، بیشتر وابسته به فعالیت انجام شده و نیازهای آینده برای فضا نسبت به سایر انواع ساختمان ها، مانند ساختمان های تجاری و مسکونی است. اگر چه این نوع ساختمانها عمدتا کاربردی هستند، اما معمولا با معماری قوی که الزامات طرح و برد کارفرما را اعمال می‌کند طراحی شده‌اند.

الزامات طراحی کلی زیر باید در مرحله طراحی طراحی ساختمان های صنعتی و محوطه های بزرگ، بسته به نوع ساختمان و استفاده از آن ها مورد توجه قرار گیرد:

برای مثال، استفاده از فضای مورد نیاز برای حمل مواد یا اجزاء در یک مرکز تولید

• انعطاف پذیری فضا در استفاده فعلی و آینده
• سرعت ساخت و ساز
• عملکرد محیطی، از جمله الزامات خدمات و عملکرد حرارتی
• زیبایی شناسی و تاثیر بصری
• ایزاله صوتی، به ویژه در تسهیلات تولیدی
• دسترسی و امنیت
• ملاحظات پایداری
• طراحی الزامات عمر و نگهداری، از جمله مسائل مربوط به پایان عمر.

برای فعال کردن طرح مفهومی که باید توسعه یابد، لازم است این ملاحظات را براساس نوع ساختمان سوله بررسی کنیم. برای مثال، الزامات یک مرکز توزیع به یک تولید متفاوت خواهد بود.

انتخاب نوع قاب براساس کاربری در طراحی سوله یک طبقه

در طراحی سوله ، قاب‌های پرتال فولادی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند زیرا آنها کارایی سازه با فرم عملکردی را ترکیب می‌کنند. پیکربندی های مختلف قاب پرتال را می توان با استفاده از یک مفهوم سازه‌ای همانطور که در شکل ۳ نشان داده شده است طراحی شده است

شکل ۳ – (۱) قاب پرتال جفت شیبدار (۲) قاب پرتال قوسی (تیر جان باز حفره‌دار) (۳) قاب پرتال با دفتر اداری داخلی (۴) قاب پرتال با جرثقیل (۵) قاب پرتال دو دهانه (۶) قاب پرتال با دفتر اداری خارجی