به قاب‌های فولادی شیبدار، سوله نیز گفته می‌شود و در پوشش دهانه‌های بزرگ و در ساختمان‌هایی مثل انبارها، کارخانه‌ها، سالن ورزشی، آشیانه هواپیماها و … به کار می‌روند. از جمله مزایای این پوشش در مقایسه با انواع خرپاها، می‌توان به صرفه‌جویی در مصالح و زمان ساخت و نصب، نمای زیباتر و بهره‌گیری بیشتر از فضای زیر سقف، اشاره کرد.
در دو شکل بعد به ترتیب انواع قاب‌های شیبدار و قاب شیبدار صنعتی به همراه اجزایش، به تصویر کشیده شده است.
زمانی که دهانه‌ی قاب از 15 متر بیشتر بوده و یا در مواردی که نسبت ارتفاع به طول دهانه کوچک است، نیروی رانشی افقی پایه‌ها که بر شالوده تأثیر می‌گذارد، افزایش می‌یابد لذا به منظور مقابله با آن از روش‌های مشخص شده در شکل بعد، استفاده می‌گردد.
در برخی موارد، کنترل رانش میان دو پایه با تعبیه‌ی مهار فلزی صورت می‌پذیرد. مهارها که پنجه‌ی مفصلی را به صفحه پای ستون اتصال می‌دهد، برای تمام نیروی رانشی بین پایه‌ها حساب می‌شود و غالباً باید با قرار دادن بست قورباغه‌ای، آن‌ها را به صورت پیش‌تنیده تبدیل کرد. ( مورد پ شکل بالا)
هنگامی که مهار در موقعیت درست خود قرار گرفت و به مقدار لازم پیش‌تنیده شد، می‌توان برای جلوگیری از زنگ زدن، پیرامون آن را با بتن پوشش داد و یا با استفاده از روش‌های دیگر آن را حفاظت کرد.
همچنین بخوانید: کفپوش pvc چیست
روش ساخت قاب‌ها و مونتاژ آن‌ها
برای ساخت قاب‌ها می‌توان از پروفیل‌های نورد شده، مقاطع مرکب و یا تیرورق استفاده کرد. کاربردهای قاب‌های شیبدار ساخته شده از پروفیل‌های نورد شده،تا دهانه‌های نزدیک به 10 متر، بسیار زیاد است. برای دهانه‌های بزرگتر، مقاطع مرکب با مقطع متغیر استفاده می‌گردد. به منظور ساخت قطعات قاب در کارخانه (کارگاه)، ابتدا باید شکل قطعه مدنظر بر سطح صافی طراحی شده و سپس براساس الگوی بدست آمده، برش خورده و به هم جوش داده شوند.
قاب‌های فلزی در دهانه‌های حدود 6 تا 60 متر قابل استفاده هستند. فاصله قاب‌ها نسبت به هم برحسب مقدار بار و دهانه، عمدتاً بین 5/4 تا 10 متر است و ارقام زیر را می‌توان به عنوان راهنما در طرح آن در نظر گرفت:
درز انبساط در سامانه‌های قابی
در قاب‌های فولادی که طولشان بیش از 50 متر بوده و همچنین در تماس با دیوارهای مصالح بنایی قرار دارند، با توجه به طول ساختمان و تغییرات دمای محیط، تعبیه‌ی درز اتصال موردنیاز است.
انواع اتصال ستون به شالوده در قاب شیبدار (سوله)
میان اتصالات در سامانه قاب‌های با مقطع متغیر و اتصالات ستون‌های معمولی اسکلت فلزی، تفاوت‌هایی وجود دارد. اتصالات در تیکه‌گاه ستون‌ها در سوله‌ها به صورت تکیه‌گاه‌های خطی مفصلی یا ریلی، نقطه‌ای یا کفشکی و یا مفصلی ساده صورت می‌پذیرد.
الف) اتصال خطی مفصلی یا ریلی
در چنین اتصالی، ستون روی صفحه‌ی شیارداری متصل می‌شود. در زیر این صفحه، صفحه‌ی کف ستون واقع می‌گردد که در قسمت میانی آن، قطعه‌ی فولادی قوی به صورت برجسته در شیار صفحه‌ی بالایی قرار می‌گیرد. بدین ترتیب ستون قادر است که در ریل حرکت کند. شکل بعدی کف ستون ریل را نمایش می‌دهد.
ب) اتصال نقطه‌ای یا کفشکی
در این اتصال هم ستون به صفحه فولادی با استفاده از جوش، متصل می‌گردد و در وسط صفحه یک فرورفتگی به حالت مقعر به وجود می‌آید. یک برجستگی محدب هم که دقیقاً هم اندازه‌ی فروفتگی است، روی صفحه کف ستون قرار دارد. به منظور جلوگیری از تجمع آب در زیر ستون، فرورفتگی مقعر در بالا و برآمدگی محدب در پایین واقع می‌شوند. در شکل بعدی، اتصال نقطه‌ای به تصویر کشیده شده است.
اتصال مفصلی ساده
در اتصال مفصلی ساده، پیچ‌های مهاری در امتداد محور ستون در شالوده واقع می‌شوند. ورق کف ستون نیز به پای ستون جوش خورده و مجموعه‌ی کف ستون و ستون روی پیچ‌های مهاری سوار می‌شوند.
شکل بعد، اتصال مفصلی ستون به کف ستون را نمایش می‌دهد.
اتصالات در قاب‌های صنعتی
در این مدل سازه‌ها، اتصالات دارای اهمیت ویژه‌ای است و انتظار می‌رود دارای عملکردی صلب باشند و نیروهای محوری، برشی و لنگر خمشی را در گوشه‌ها (محل اتصال تیر به ستون) به ستون انتقال دهند. امروزه به منظور ساخت و اجرای قاب‌های صنعتی (سوله‌ها)، برخی از اتصالات آن‌ها در کارخانه سازنده سوله تعبیه شده و در محل اجرای سازه به دیگر قطعات اتصال می‌یابند. بعضی از انواع اتصالات اصلی در قاب‌های صنعتی عبارتند از :
اتصال گوشه، اتصال لاپه‌ها به قاب، اتصال اعضای بادبندی و اتصال رأس سوله.
در ساخت یک قاب صنعتی اتصال تیر به ستون (اتصال گوشه) دارای اهمیت بالایی است. اتصال با ورقهای انتهایی، اتصال با ورق روسری و اتصال ساعتی سه نوع مرسوم از اتصالات گوشه‌ای در سوله‌ها می‌باشند.
نکته: در هنگام زمین‌لرزه اگر اتصال پیچی تیر قاب شیبدار به ستون آن غلط باشد، باعث جدا شدن تیر اصلی از ستون و ریزش لاپه‌ها می‌گردد. شکل بعدی این جدایش را نشان می‌دهد.
اتصال فلنجی (ورق سر)
این اتصال که در شکل بعدی نمایش داده شده، دارای مزایا و معایبی بدین شرح می‌باشند:
مزایا
- نشیمن مناسب در زمان نصب
- عدم نیاز به تقویت قطری جان
معایب
- نیاز به ورقهای تقریباً ضخیم در ورق سر
حتما ببینید: درب ضدسرقت
اتصال با ورق روسری
مزایا و معایب این اتصال که در شکل بعد نشان داده شده، عبارتند از:
مزایا
- بازوی تقریباً بلند برای به وجود آوردن ممان مقاوم
- استفاده از ورق نسبتاً نازک تحت عنوان ورق روسری
معایب
- نیاز به جوش دادن قطعه‌ای برای نشیمن تیر
- نیاز به تقویت قطری جان در اغلب موارد
اتصال ساعتی
این اتصال هم که در شکل بعدی به تصویر کشیده شده، مزایا و معایبی از این قبیل دارد:
مزایا
- راحتی حمل و نصب
- آسان بودن سوراخ‌کاری
- عدم نیاز به ورق تقویتی در جان
معایب
- تغییرات ناگهانی ضخامت بال در گوشه
- برش به وجود آمده در بال
مهاربندی در قاب‌های شیبدار (مهاربندی قائم و افقی)
مطالبی که در زمینه مهاربندی قاب‌های خرپایی بیان شد، برای قاب‌های فولادی شیبدار نیز صدق می‌کنند. ذکر این نکته نباید فراموش گردد که مهاربندی افقی در سقف قاب‌ها اصولاً با میلگرد صورت می‌پذیرد که این میلگردها باید با استفاده از دو پیچ، پیش‌تنیده شوند. نیمرخ‌های کاربردی در مهاربندی‌های قائم در قاب‌های یک طبقه عموماً از میلگرد، نبشی تک یا نبشی دوبل می‌باشند.
شکل بعدی جزئیات اتصال بادبند در قاب سوله را نمایش می‌دهد.
ضخامت و طول جوش در مهاربندها
اساساً لازم است که نوع نیمرخ، ویژگی‌های نیمرخ، ابعاد ورق و نوع و ضخامت جوش براساس محاسبات فنی در نقشه‌های سازه (اجرایی) برای مهاربندها مشخص شود.
تقویت قاب‌های فلزی در گوشه‌ها (زانویی)
در صورت نیاز و طبق محاسبات فنی، تقویت قاب در گوشه‌ها (محل اتصال تیر به ستون) صورت می‌گیرد. در دو شکل بعد، مثال‌هایی از جزئیات اجرایی اتصال رأس قاب و محل اتصال تیر به ستون، آورده شده است.
سینهبندها
برای مقابله با کمانش قسمت فشاری و همچنین پیچش مقطع، از سینهبندها استفاده می‌گردد. نیروی تحمل شده توسط این سینهبندها، حدوداً 2 درصد نیروی فشاری موجود در قطعه اصلی می‌باشد.
در شکل بعدی نمونه‌ای از یک سینه‌بند نشان داده شده است.
جرثقیل سقفی
همواره نیاز اساسی به جرثقیل‌های سقفی به منظور انتقال قطعات در زیر پوشش صنعتی وجود دارد. جرثقیل‌های سقفی از پل، ارابه و تیر زیرسری جرثقیل تشکیل شده است. دو شکل بعد قاب با انواع جرثقیل سقفی و سوله دو دهانه با ستون مشترک و ریل جرثقیل سقفی را نمایش می‌دهد.
نکته: شاید این سوال برای شما پیش بیاید که در سازه‌های باستانی مثل تخت جمشید چگونه قطعات بزرگ سنگ را در گذشته جابه‌جا می‌کردند؟ چگونه این سنگ‌های بزرگ را تا ارتفاعات زیاد بالا می‌بردند؟
برای جابه‌جایی قطعات در مسیر افقی از ارابه‌ها و وسایل مشابه آن استفاده می‌شده است و برای بلندکردن سنگ‌ها نیز از قرقره و طناب استفاده می‌کردند. جالب است بدانید که تعدادی از همین قرقره‌ها امروزه پیدا شده و در موزه‌ی تخت جمشید نگه‌داری می‌گردد.
همچنین احتمالات بر این است که گذشتگان برای احداث ساختمان‌های بزرگ از ابزاری مانند اهرم و مدل‌های ساده ماشین گرانکش(جرثقیل) بهره می‌بردند. نوشته‌ای از ابوعلی سینا (370 تا 448 هجری قمری) با نام معیار‌العقول برجای مانده که در باب فن جراثقال نوشته شده است.
شیخ در این نوشته ابتدا به تعریف اجزای وسیله‌ی جراثقال پرداخته و سپس هریک از آن‌ها را به همراه خواص و چگونگی ساختشان تشریح کرده است.
سایتتون حرف نداره