سوله خرپا

سوله خرپا از تمام انواع دیگر سازه‌های فلزی که در صنعت ساختمان و با اهداف گوناگون اجرا می‌شوند کارایی بیشتر و کاربرد گسترده‌تری دارد. سوله‌ها در اشکال و ابعاد مختلف و با اهداف متفاوتی طراحی شده و احداث می‌گردند. ساخت این نوع از سازه‌ها بخش‌های مختلف حوزه ساختمان‌سازی به خصوص اجرای سازه‌های صنعتی و وسیع را با تغییرات مثبت مواجه ساخته است.

در مقایسه با انواع دیگر سازه‌ها، سوله خرپایی تناسب بیشتری با نیازهای ساختمان‌های معاصر دارد. خرپاها علاوه بر اجزای فلزی با چوب هم قابل اجرا می‌باشند اما به دلایل گوناگون بکارگیری اجزای چوبی رواج اندکی دارد. در واقع به منظور ساخت یک سوله خرپا با کارایی بالا و ماندگاری طولانی باید از عناصر و اجزای فلزی استفاده شود.

سوله خرپایی چیست؟

وجه مشخصه اصلی سوله خرپایی ساخت سقف آن با اتصال اعضا و اجزای فلزی به یکدیگر به صورت مثلثی شکل است. بخش اعظم ویژگی‌های این نوع از سوله‌ها وابسته به کاربرد همین ساختار مثلثی شکل سازه سقف می‌باشد. ساختار مذکور امکان اجرای سقف در دهانه‌های وسیع بدون نیاز به تیرهای فلزی سنگین را فراهم می‌سازد. بکارگیری تیرهای سنگین چالش‌های فراوانی ایجاد می‌کند.

ایجاد اتصال مثلثی در سوله خرپا به اشکال مختلف قابل انجام است. با تغییر در شکل قاب مثلثی جریان انتقال نیرو در سقف نیز تغییر می‌کند. برای اجزا و عناصر سازنده از پروفیل‌های فلزی متفاوتی می‌توان بهره گرفت. نوع پروفیل مورد استفاده و ابعاد آن باید با توجه به عوامل گوناگون از جمله عرض دهانه سقف و اختلاف ارتفاع تاج از لبه‌ها تعیین گردد.

انواع سوله خرپا

انواع سوله خرپا از چند جنبه مختلف با تفاوت دارند. در هنگام انتخاب نوع سوله‌ها باید به این تفاوت‌ها توجه داشت و نوعی را که تناسب بیشتری با شرایط پروژه داشته باشد انتخاب نمود. مهم‌ترین وجوه اختلاف میان انواع سوله خرپایی عبارت‌اند از:

• فرم و شکل کلی سقف
• شکل اتصال اجزا
• پیچیدگی و تعداد اجزا

انواع سوله خرپایی از نظر فرم و شکل سقف

وقتی سوله خرپایی طراحی می‌شود دو فرم اصلی می‌توان برای سقف در نظر گرفت. در واقع خرپاها هم امکان ساخت سقف‌های صاف را فراهم می‌کنند و هم با بهره از آنها می‌توان سقف را به صورت شیبدار یا قوسی اجرا کرد. بسته به دهانه سقف و شرایط سازه امکان اجرای سوله خرپا به صورت تک‌شیب و دوشیب وجود دارد. زاویه شیب بام علاوه بر جنبه عملکردی از لحاظ ظاهری هم دارای اهمیت است.

انواع خرپا از جنبه شکل اتصال اجزا

بسته به شکل اتصال اجزا چندین نوع مختلف از خرپا قابل اجرا می‌باشند. برخی از این انواع بیشتر برای ساخت پل و بعضی دیگر عمدتاً به منظور اجرای سقف کاربرد دارند. پرات و هاو هم در پل‌سازی و هم در ساخت سقف‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• وارن (Warren)
• هاو (Howe)
• پرات (Pratt)
• بالتیمور (‌Baltimore)
• فینک (Fink)
• سوله خرپایی شاه تیر (King Post)
• فن (Fan)
• قیچی (Scissors Truss)
• منحنی (Bowstring)

انواع سوله خرپا از لحاظ پیچیدگی و تعداد اجزا

سقف سوله خرپا ساده از تعداد اندکی عنصر تشکیل شده که در قالب فرمی ساده و بدون پیچیدگی به یکدیگر متصل شده‌اند. وقتی خرپاها دارای پیچیدگی بیشتری باشند و تعداد اجزای بیشتری در شکل‌دهی آنها به کار رفته باشند به آنها سوله خرپایی مرکب گفته می‌شود. در عمل نوع مرکب از ترکیب چند خرپای ساده ایجاد شده است. سازه فضاکار (Space frame) یکی از انواع مرکب می‌باشد و خرپایی سه‌بعدی است.

کاربرد سوله خرپایی

با ساخت سوله خرپایی می‌توان فضایی یکپارچه و وسیع ایجاد نمود. در بسیاری از کاربری‌ها تأمین چنین فضایی اولویت اصلی و اساسی محسوب می‌شود و تحقق اهداف عملکردی وابسته به ایجاد سطحی وسیع و گسترده می‌باشد. بیشترین کاربرد سوله خرپا برای ساخت کاربری‌های زیر است:

• کارگاه‌ها و کارخانه‌ها
• انبارهای بزرگ
• سالن‌های ورزشی
• سالن نمایشگاهی
• فروشگاه‌های بزرگ
• آشیانه هواپیما
• سالن اجتماعات

ویژگی‌ها و مزایای سوله خرپا

• وزن کمتر در مقایسه با انواع دیگر سوله‌ها
• انعطاف چشمگیر در برابر نیروهای جانبی و ضربات وارده
• امکان طراحی و اجرای در ابعاد گوناگون
• عدم نیاز به ستون در وسط دهانه
• امکان بکارگیری مصالح و متریال‌های مختلف برای پوشش کف، سقف و دیوارها
• هزینه‌ی اجرای نسبتاً پایین و به‌صرفه
• قابلیت توسعه و گسترش فضای داخلی
• امکان تولید و ساخت برخی از بخش‌های سازه به صورت پیش‌ساخته در کارخانه
• قابلیت ساخت در زمین‌های سست و ناپایدار
• امکان ساخت سوله خرپا در مدت زمان کوتاه

با وجود برخورداری از مزایای متعدد، باید به این نکته توجه داشت که طراحی و اجرای سوله خرپایی نیازمند تخصص می‌باشد. در صورتی که احداث این نوع سازه توسط افراد غیرمتخصص انجام شود ساختمان پس از بهره‌برداری کارایی مورد انتظار را نخواهد داشت. از طرف دیگر برای پوشش سقف‌هایی با عرض دهانه کم بکارگیری سوله‌های خرپا بهینه‌ترین انتخاب نیست.

نحوه اجرای سوله خرپایی

به منظور اجرای سوله خرپایی ابتدا باید نقشه‌ها را آماده نمود. فرآیند احداث سوله‌ها شامل ساخت فونداسیون، اجرای اسکلت، پوشش سقف، ساخت کفسازی، احداث دیوارها و در نهایت نصب بازشوها و نازک‌کاری می‌باشد. بسته به متریال مورد استفاده جهت پوشش دیوارها و سقف زمان لازم برای تکمیل پروژه تغییر می‌کند. ساخت سوله با ساندویچ پانل سریع‌تر از حالتی است که سایر مصالح به کار گرفته شوند.

اجزای سوله خرپایی

اجزای اصلی سوله خرپایی در دو دسته جای می‌گیرند. اجزای سازه‌ای عناصری هستند که در فرآیند انتقال نیروها از سقف و دیوارها به فونداسیون و بستر زمین نقش دارند. عناصر غیرسازه‌ای مصالح و متریال‌هایی می‌باشند که صرفاً به منظور پوشش سطوح پیرامونی به کار می‌روند. سازه سوله خرپا از ستون‌ها، تیرهای اصلی، بادبندها، مهاربندها، پرلین و… تشکیل می‌شود.

به منظور ساخت خرپاها از پروفیل‌های گوناگونی می‌توان بهره گرفت. ناودانی، نبشی و قوطی عمده‌ترین پروفیل‌هایی هستند که در اجرای سوله خرپایی به کار گرفته می‌شوند. اتصال صحیح و کامل این پروفیل‌ها به هم و بهره از اکسسوری‌های اتصال استاندارد شرط لازم برای دوام و پایداری سوله خرپا می‌باشند.

سوله خرپا دست دوم

با توجه به هزینه‌های بالای ساخت‌وساز برخی از کارفرمایان ترجیح می‌دهند برای تأمین فضای مورد نیاز خود از سوله خرپا دست دوم بهره بگیرند. استفاده از سازه‌های دست دوم به جای ساخت سازه‌ی نو ممکن است باعث تعدیل هزینه‌ها شود اما مشکلات جدی در پی خواهد داشت. بسته به کاربری قبلی سازه این احتمال وجود دارد که پروفیل‌ها دچار آسیب شده باشند یا نقاط اتصال استحکام اولیه خود را از دست داده باشند.

سوله خرپایی دست دوم تنها در صورتی قابل اعتماد است که مدت زمان زیادی از اجرای آن نگذشته باشد و تمام اجزا و عناصری که در ساختار آن به کار رفته‌اند کیفیت و کارایی اولیه را خود حفظ کرده باشند. سازه‌هایی که در مجاورت محیط‌های آسیب‌زا قرار داشته‌اند عمر مفید کمتری دارند و بکارگیری آن‌ها به صورت دست دوم نتایج مورد انتظار را محقق نمی‌کند.

هزینه ساخت سوله خرپایی

در پروژه‌های ساخت سوله خرپایی ابعاد سازه مهم‌ترین فاکتور موثر بر هزینه‌های اجرایی محسوب می‌شود. علاوه‌بر زیربنا، عرض دهانه و ارتفاع سقف نیز مستقیماً بر هزینه‌ها تأثیر می‌گذارند. عامل موثر دیگر مصالح و متریال‌هایی هستند که به منظور اجرای سوله‌ها به‌کار گرفته می‌شوند. نوع و ابعاد پروفیل‌ها و همچنین قیمت متریال مورد استفاده برای پوشش دیوارها و سقف تأثیر زیادی بر مجموع هزینه‌ها دارند.

به‌کارگیری ساندویچ پانل به منظور ساخت سقف و دیوار سوله خرپا راهکاری موثر برای کاهش هزینه‌ها و افزایش بازدهی اقتصادی به حساب می‌آید. شرکت ماموت ساختمان پروژه‌های صنعتی متعددی را با بهره از سازه‌های سبک و پنل‌های ساندویچی اجرا نموده است. کارفرمایان و فعالان حوزه صنعت به منظور کسب اطلاعات بیشتر در مورد پروژه‌های ماموت ساختمان می‌توانند با کارشناسان این شرکت در ارتباط باشند.