قابهای فولادی شیبدار
قابهای فولادی شیبدار که به آنها سوله نیز می‌گویند، در پوشش دهانه‌های بزرگ، در ساختمان‌هایی مانند کارخانه‌ها، انبارها، آشیانه‌ی هواپیما، سالن ورزشی و… مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع پوشش نسبت به انواع خرپاها دارای مزایایی است که مهم‌ترین آنها شامل صرفه جویی در مصالح، زمان ساخت و نصب، نمای زیباتر و استفاده‌ی بیشتر از فضای زیر سقف است.
وقتی که دهانه‌ی قاب بیش از ۱۵ متر است یا در مواردی که نسبت ارتفاع به طول دهانه کوچک است، نیروی رانش افقی پایه‌ها که بر شالوده اثر می‌کند، بزرگ میشود.
در بعضی موارد رانش بین دو پایه، با تعبیه‌ی مهار فلزی در بین دو پایه کنترل میشود. مهارها برای تمام نیروی رانشی بین پایه‌ها محاسبه میشود که پنجه‌ی مفصلی را به صفحه‌ی پای ستون متصل می‌کنند و اغلب لازم است که با گذاردن بست قورباغه‌ای آنها را به حالت پیش تنیده در آورد.
وقتی که مهار در محل صحیح خود قرار گرفت و به اندازه‌ی لازم پیش تنیده شد، می‌توان برای جلوگیری از زنگ زدگی، اطراف آن را با بتن پوشاند و یا به روش‌های دیگری از آن محافظت کرد.
روش ساخت قاب‌ها و مونتاژ آنها
قاب‌ها را می‌توان از نیمرخ های نورد شده، مقاطع مرکب و یا تیر ورق ساخت. قابهای شیبدار ساخته شده از نیمرخ‌های نورد شده تا دهانه‌های حدود ۱۰ متر کاربردهای فراوانی دارد. برای دهانه‌های بزرگ‌تر، از مقاطع مرکب با مقطع متغیر استفاده میشود. برای ساخت قطعات قاب در کارخانه (کارگاه)، ابتدا شکل قطعه‌ی مورد نظر بر سطح صافی ترسیم شده و سپس مطابق با آن الگوی تهیه شده، بریده شده و به یکدیگر جوش می‌شوند.
قابهای فلزی را می‌توان در دهانه‌های حدود ۸ تا ۶۰ متر و بیشتر به کار برد. فاصله‌ی قاب‌ها از یکدیگر بر حسب مقدار بار و دهانه، معمولاً بین ۴/۵ تا ۱۰ متر است.
درز انبساط در سامانه‌های قابی
در قابهای فولادی که در تماس با دیوارهای مصالح بنایی قرار می‌گیرند، و طول آنها بیش از ۵۰ متر باشد، بسته به طول ساختمان و تغییرات درجه حرارت محیط، تعبیه‌ی درز انبساط لازم است.
انواع اتصال ستون به شالوده در قاب شیبدار (سوله)
اتصالات در سامانه قابهای با مقطع متغیر با اتصالات ستون‌های معمولی اسکلت فلزی متفاوت است. اتصالات در تکیه گاه ستون‌ها در سوله‌ها به شکل تکیه گاه‌های خطی مفصلی یا ریلی، نقطه‌ای یا کفشکی و یا مفصلی ساده انجام میگیرد.
اتصال خطی مفصلی یا ریلی
در این نوع اتصال ستون بر روی صفحه‌ی شیارداری متصل میشود. در زیر این صفحه، صفحه‌ی کف ستون قرار میگیرد که در ناحیه‌ی وسط آن، قطعه‌ی فولادی قوی به شکل برجسته در شیار صفحه‌ی بالایی واقع میشود و به این ترتیب ستون می‌تواند در یک ریل حرکت کند.
اتصال نقطه‌ای یا کفشکی
در این حالت نیز ستون به صفحه‌ی فولادی قوی جوش میشود و در وسط صفحه تورفتگی به شکل مقعر ایجاد میشود. در مقابل تورفتگی مقعر، برجستگی (محدب) کاملاً به اندازه‌ی تورفتگی، بر صفحه‌ی کف ستون قرار دارد. تورفتگی مقعر در بالا و برآمدگی محدب در پایین قرار دارد تا سبب جمع شدن آب در زیر ستون نشود.
اتصالات در قابهای صنعتی
اتصالات در این گونه ساز‌ه‌ها از اهمیت ویژهای برخوردار بوده و عموماً از آنها عملکردی صلب كه نیروهای محوری، برشی و لنگر خمشی را در گوشه‌ها (محل اتصال تیر به ستون) به ستون منتقل مي‌كند، انتظار می‌رود. امروزه برای ساخت و اجرای قابهای صنعتی (سوله‌ها)، بعضی از اتصالات آنها در کارخانه سازنده سوله تعبیه و در محل اجرای سازه به قطعات دیگر متصل می‌شوند. از انواع اتصالات اصلی در قابهای صنعتی می‌توان از اتصال گوشه، اتصال راس سوله،اتصال لاپه‌ها به قاب و اتصال اعضای بادبندی به قاب سوله نام برد. اتصال تیر به ستون در یک قاب صنعتی (اتصال گوشه) در ساخت آن از اهمیت ویژهای برخوردار است سه نوع رایج از اتصالات گوشه‌ای در سوله‌ها اتصال با ورق‌های انتهایی، اتصال با ورق روسری و اتصال ساعتی هستند.
اتصال فلنجی (ورق سر)
دارای محاسن و معایبی به این شرح است.
محاسن
- بی نیازی از تقویت قطری جان
- نشیمن مناسب تیر در موقع نصب
معایب
- نیاز به ورق‌های نسبتاً ضخیم در ورق سر
اتصال با ورق روسری
دارای محاسن و معایبی به این شرح است.
محاسن
- استفاده از ورق نسبتاً نازک به عنوان ورق روسری
- بازوی نسبتاً بلند برای ایجاد ممان مقاوم
معایب
- نیاز به تقویت قطری جان در اکثر موارد
- نیاز به جوش دادن قطع‌های به ستون برای نشیمن تیر.
اتصال ساعتی
دارای محاسن و معایبی است.
محاسن
- راحتی سوراخ کاری
- راحتی حمل و نصب
- بی نیازی به ورق تقویتی قطری در جان
معایب
- برش ایجاد شده در بال
- تغییرات ناگهانی ضخامت بال در گوشه
مهاربندی در قابهای شیبدار (مهاربندی قائم و افقی)
موارد گفته شده در مبحث مهاربندی قابهای خرپایی، برای قابهای فولادی شیبدار نيز صادق است. لازم به یادآوری است مهاربندی افقی در سقف قاب‌ها معمولاً با میلگرد انجام میگیرد که این میلگردها لازم است به کمک دو پیچ، پیش تنیده شوند. پروفیل‌های مورد مصرف در مهاربندی‌های قائم در قابهای یک طبقه معمولاً از میلگرد، نبشی تک یا نبشی دوبل هستند.
ضخامت و طول جوش در مهاربندها
به طور کلی نوع پروفیل، مشخصات پروفیل، ابعاد ورق، همچنین نوع و ضخامت جوش طبق محاسبات فنی در نقشه‌های سازه (اجرایی) برای مهاربندها مشخص میشود.
تقویت قابهای فلزی در گوشه‌ها (زانویی)
به طور کلی، تقويت قاب در گوشه‌ها (محل اتصال تير به ستون) یا راس قاب در صورت لزوم بر اساس محاسبات فنی انجام میشود.
سینه بندها
از سینه بندها برای جلو گيری ازكمانش قسمت فشاری و همچنين پيچش مقطع استفاده میشود. نیرویی که این سینه بندها متحمل می‌شوند، تقریباً ۲ درصد نیروی فشاری موجود در قطعه‌ی اصلی است.
