تیتر های مهم محتوا
تیر ورق سوله یکی از اصلیترین اجزای سازههای صنعتی و نیمهصنعتی است که به دلیل مقاومت بالا، امکان پوشش دهانههای بزرگ و قابلیت تحمل بارهای سنگین، جایگاه ویژهای در طراحی و اجرای سوله دارد. در این مقاله به صورت فنی و تخصصی، همه چیز درباره تیر ورق سوله از طراحی و محاسبات تا اجرا و نگهداری بررسی میشود.
تیر ورق سوله چیست؟
تیر ورق به مقطعی فولادی گفته میشود که از جوشکاری ورقهای بال و جان تشکیل شده و برخلاف تیرآهنهای نوردی (مانند IPE) قابلیت طراحی در ابعاد دلخواه را دارد. در سولههای صنعتی، تیر ورق معمولاً برای ستونها، رفترها (rafters) و تیرهای جرثقیل سقفی استفاده میشود.
مزایای استفاده از تیر ورق در سوله
- انعطافپذیری بالا در طراحی ابعاد و مقاطع
- قابلیت پوشش دهانههای بزرگ (۳۰ تا ۶۰ متر و بیشتر)
- مقاومت بالا در برابر بارهای زنده و مرده
- امکان نصب جرثقیل سقفی سنگین
- دوام بالا و قابلیت تعمیر و تقویت
تفاوت سوله تیرورقی با سوله سبک
| ویژگیها | سوله تیرورقی | سوله سبک |
|---|---|---|
| دهانه متداول | ۲۰ تا ۶۰ متر | ۱۰ تا ۳۰ متر |
| وزن کلی سازه | سنگینتر | سبکتر |
| سرعت نصب | متوسط | سریعتر |
| هزینه ساخت | بالاتر | اقتصادیتر |
| کاربرد | صنایع سنگین، جرثقیلدار | کشاورزی، دامداری، انبار سبک |
اجزای تیر ورق سوله
بالها
- بالها همان ورقهای افقی بالا و پایین تیر ورق هستند.
- بیشترین نقششان در تحمل لنگر خمشی (Bending Moment) است.
- هرچه دهانهی سوله بزرگتر باشد، باید ضخامت و عرض بالها بیشتر طراحی شود.
- در تیرورق سولهها، بالها میتوانند موازی یا ذوزنقهای طراحی شوند تا بهینهتر بار را منتقل کنند.
- معمولاً از ورقهای ST37 یا ST52 استفاده میشود و برای جلوگیری از کمانش، تقویتکنندهها در نزدیکی محل اتصال اضافه میگردند.
جان (Web)
- جان همان ورق عمودی است که بین دو بال قرار میگیرد.
- اصلیترین وظیفهاش انتقال نیروهای برشی (Shear Force) است.
- ضخامت جان معمولاً کمتر از بالها انتخاب میشود، اما اگر بارهای جانبی (باد، زلزله یا جرثقیل سقفی) زیاد باشد، نیاز به ضخیمتر شدن دارد.
- در جان تیرورق، گاهی سوراخکاری سبکسازی (Opening) یا سختکنندههای قائم اضافه میشود تا مقاومت و پایداری افزایش یابد.
سختکنندهها (Stiffeners)
- صفحات عمودی یا افقی کوچکی هستند که روی جان یا در محل اتصال بال و جان جوش داده میشوند.
- وظیفهشان جلوگیری از کمانش موضعی جان یا تمرکز تنش در نقاط حساس (مانند تکیهگاهها یا محل بارگذاری) است.
- سختکنندهها میتوانند تمامارتفاعی (Full Depth) یا موضعی (Partial) باشند.
- در سولههایی که جرثقیل سقفی نصب میشود، استفاده از سختکنندهها الزامی است.
اتصالات (جوش یا پیچ و مهره)
- تیرورقها یا در کارخانه به صورت کامل جوشکاری میشوند یا در محل پروژه با پیچ و مهرههای پرمقاومت (High Strength Bolts) مونتاژ میگردند.
- جوشکاری زیرپودری (Submerged Arc Welding) به دلیل کیفیت بالا و سرعت، رایجترین روش برای اتصال ورقهاست.
- در پروژههایی که حمل تیرورق بزرگ مشکل است، از اتصالات پیچی در محل نصب استفاده میشود تا قطعات به صورت ماژولار به هم وصل شوند.
صفحات انتهایی و کفپلیت (Base Plate & End Plates)
- کفپلیت برای اتصال ستون تیرورق به فونداسیون بتنی استفاده میشود.
- باید ضخامت کافی و سوراخکاری دقیق برای بولتها داشته باشد.
- صفحات انتهایی (End Plates) برای اتصال تیرورقها به یکدیگر یا به اجزای جانبی (مثل بادبندها) کاربرد دارند.
به زبان ساده:
- بالها = تحمل خمش
- جان = تحمل برش
- سختکنندهها = جلوگیری از کمانش و تمرکز تنش
- اتصالات = انتقال ایمن نیرو بین اجزا و فونداسیون
محاسبات و طراحی تیر ورق سوله
بارهای وارد بر تیر ورق
- بار مرده: وزن سازه و پوشش سقف
- بار زنده: ماشینآلات، پرسنل و ذخایر کالا
- بارهای جانبی: باد، برف، زلزله
- بار جرثقیل سقفی (در صورت وجود)
نرمافزارهای طراحی
- SAP2000: تحلیل استاتیکی و دینامیکی
- ETABS: طراحی برای سولههای چند دهانه
- Tekla Structures: مدلسازی سهبعدی و دیتیل اجرایی
- AutoCAD/Revit: نقشهکشی و مدلسازی معماری
فرآیند ساخت و نصب تیر ورق سوله
- برش ورقها با دستگاه CNC یا گیوتین
- مونتاژ اولیه با فیکسچر و نقاط جوش
- جوشکاری کامل (زیرپودری یا دستی)
- کنترل کیفی (NDT) برای بررسی ترک یا نفوذ ناقص
- رنگآمیزی و ضدزنگ
- حمل به محل پروژه
- نصب با جرثقیل و اتصالات پیچ یا جوش
نکات مهم در اجرای تیر ورق سوله
- ضخامت جان و بال باید متناسب با دهانه انتخاب شود.
- جوشکاری باید طبق استاندارد AWS انجام گیرد.
- در مناطق مرطوب، پوشش ضدخوردگی الزامی است.
- رعایت آییننامه ۲۸۰۰ برای مقاومت در برابر زلزله ضروری است.
هزینه تیر ورق سوله
قیمت تیر ورق سوله بسته به عوامل مختلفی تغییر میکند:
- قیمت روز فولاد
- ضخامت و ابعاد ورقها
- نوع جوشکاری و رنگآمیزی
- حمل و نصب در محل پروژه
به طور متوسط، سوله تیرورقی حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد سنگینتر و پرهزینهتر از سوله سبک است اما در بلندمدت به دلیل دوام بالاتر، صرفهجویی اقتصادی ایجاد میکند.
نگهداری و بازرسی دورهای
- بررسی جوشها و اتصالات هر ۶ ماه
- رنگآمیزی مجدد هر ۵ سال
- کنترل پیچهای اتصالات پس از نصب جرثقیل
- پایش تغییر شکل (Deflection) در طول زمان
جمعبندی
تیر ورق سوله قلب تپنده سازههای صنعتی است و کیفیت طراحی و اجرای آن مستقیماً بر ایمنی، دوام و هزینههای پروژه اثرگذار است. انتخاب ورق مناسب، رعایت آییننامهها و اجرای دقیق فرآیند ساخت میتواند تضمینکننده یک سازه پایدار و اقتصادی باشد.
سوالات متداول تیر ورق سوله
۱. تیر ورق سوله بیشتر در چه پروژههایی استفاده میشود؟
در پروژههای صنعتی سنگین مانند کارخانهها، انبارهای بزرگ و سولههای جرثقیلدار.
۲. آیا امکان استفاده از تیر ورق در سولههای کشاورزی وجود دارد؟
بله، اما به دلیل هزینه بالا معمولاً از سوله سبک استفاده میشود.
۳. چه عاملی بیشترین تأثیر را بر قیمت تیر ورق دارد؟
قیمت فولاد و ضخامت ورقها بیشترین نقش را در هزینه نهایی دارند.
منابع خارجی قابل ارجاع درباره تیر ورق (Plate Girders)
-
وبسایت HC Steel Structure توضیح میدهد که تیرورقها چگونه در فضاهای صنعتی مانند انبار یا کارخانهها بهعنوان ابزارهای اصلی سازهای برای تحمل بارهای گسترده استفاده میشوند. این منابع ساختاری را از دید طراحی، برش و عملکرد بررسی میکنند. HC Heavy Industry
-
یک مقاله فنی در سایت Dlubal (سازنده نرمافزار RFEM) بررسی فنی طراحی تیرورق طبق ضوابط AISC 360-22 را ارائه میدهد و موضوعاتی مانند نسبت عمق به ضخامت جان، برش و نیاز به سختکنندههای عرضی را بررسی میکند. Dlubal Software
-
در Wikipedia نیز مقالهای درباره تیرورق در پلها موجود است که نحوه ساخت، قابلیت پوشش دهانههای بزرگ و تفاوت آنها با تیرهای نوردی (مثل I-beam) را با بیان کاربردهای مهندسی توضیح میدهد. Wikipedia+1
