پروفیل ساختمانی

پروفیل در فرهنگ فارسی معین به معنی  (پُ رُ) [ فر. ] (اِ.) 1 – نقشه و تصویری که مقطع طولی ساختمان یا سازه را نشان دهد.    2 – میله استاندارد فلزی با مقطع ثابت و طول زیاد که در ساختمان سازی و ماشین – سازی به کار می رود.که البته در این مقاله معنی دوم ملاک می باشد.

در زبان انگلیسی به آن  profile با تلفظ آمریکایی Us : /ˈproʊfaɪl/   و انگلیسی    Uk : /ˈprəʊfaɪl/می گویند.

همچنین از لحاظ لغتی پروفیل را (Profile)  به معنای ثابت بودن مقطع در طول معین می توان معنا کرد.

دقت کنید در بسیاری منابع تیر آهن ها و میلگردها را هم جزء پروفیل های ساختمانی محسوب نموده اند اما اینجا منظور از پروفیل مقاطعی می باشند که به شکل غیر از تیرآهن و میلگرد تولید می گردند.

تاریخچه تولید پروفیل ساختمانی

انسان از دیرباز با علم به خواص ویژه مقاطع تیوبلار از آن به شکل های مختلف استفاده نموده‌است. یکی از برجسته ترین نمونه های موجود، پل «فُرس آو فِرس» است که در سال 1890 در اسکاتلند با استفاده از مقاطع ساختمانی فولادی ساخته شده‌است.

در سال 1886 برادران مانسمان موفق به تولید اولین نمونه های لوله های بدون درز شدند. تولید لوله های درزدار با پیشرفت فرایند جوشکاری پیوسته در سال 1930 بوسیله «فرتز مون» (Fretz Moon) در آمریکا توسعه یافت. در خلال جنگ دوم جهانی، تکنولوژی جوش به تکامل رسید و در سال 1952 برای اولین بار مقاطع توخالی چهارگوش از نورد لوله توسط «استیوارت» و «لویدز» تولید شد و تاکنون روش معمول تولید مبتنی بر همین اصول می‌باشد.

در حال حاضر مقاطع ساختمانی توخالی به صورت درزجوش و عمدتاً به شیوه جوش ERW تولید می‌شوند.

انواع پروفیل

پروفیل به طور کلی در دو نوع ساختمانی و صنعتی وجود دارد

پروفیل‌ ساختمانی

به آن دسته از پروفیل‌هایی اطلاق می‌شود که در صنعت ساختمان سازی کاربرد دارند مانند در و پنجره‌های آلومینیومی و… که خود چند نوع دارد:

• اولین نوع پروفیل نورد گرم است که از نورد گرم شمش فولادی ساخته می‌شود و قوطی شکل است.
• دومین نوع پروفیل نورد سرد است که از شکل دادن ورق‌های فولادی از طریق خم کردن و پرس تولید می‌شود و ناودانی شکل است. پروفیل‌های نورد سرد تنها مناسب کارهای سبک ساختمانی هستند مانند ناودانی ها، تیرهای تکیه گاهی سقف کاذب و چارچوب درهای ساختمان.
• سومین نوع پروفیل مرکب است که از اتصال چند پروفیل سرد و گرم به وجود می‌آید.

پروفیل‌های صنعتی

به آن دسته از محصولاتی اطلاق می‌شود که در صنایع مختلف همچون خودروسازی، نظامی و… به عنوان قطعات و متعلقات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مقاطع صنعتی توجه به ویژگی‌های مکانیکی و الکتریکی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بوده و در این راستا دانش فنی و تجربه کاری و امکانات تولیدی در جایگاه ویژه‌ای قرار می‌گیرند به طوری که امکان تولید قطعات خاص با ویژگی‌های مشخص برای هر تولیدکننده پروفیل‌ ساختمانی وجود نخواهد داشت.

پروفیل کامپوزیتی

امروزه سهم بسیار بزرگی از بازار در اختیار مواد مرکب یا همان کامپوزیت است و همچنین پروفیل‌های کامپوزیتی به میزان وسیعی در ساختمان‌سازی به ویژه ساختمان‌سازی در شرایط آب و هوایی که احتمال خوردگی در آن بالا است بسیار رواج پیدا کرده است.

دلیل عمده استفاده از این پروفیل‌ها جلوگیری از پدیده خوردگی و افزایش عمر سازه در برابر ارتعاشات است. همچنین استفاده از پروفیل‌های کامپوزیتی باعث سبکی بنا می‌شود، اما اهمیت این مزیت چندان نیست.

آنچه باعث دوام و عمر بالای پروفیل کامپوزیتی می‌شود خاصیت غیرکشسانی آن است که باعث عملکرد بهتر در برابر ارتعاشات زلزله می‌شود و بهترین گزینه برای مقاوم‌سازی در برابر زلزله است.

کشور مابه لحاظ شرایط اقلیمی در شمال و جنوب نیاز بسیار گسترده‌ای به استفاده از کامپوزیت در قالب پروفیل‌های کامپوزیتی دارد. هم اکنون بسیاری از سازه‌های بنا شده در محیط‌های خورنده مناطق مختلف کشور همچون پل‌های دریاچه ارومیه یا ساختمان‌های جنوب کشور دچار معضل خوردگی هستند که استفاده از کامپوزیت‌ها می‌تواند پاسخگوی مشکل این قبیل سازه‌ها باشد.

پروفیل آلومینیومی

این نوع جای خود را همواره حفظ کرده و در دو قالب ساختمانی و صنعتی در ساختمان سازی به عنوان در، پنجره و… و در دیگر صنایع به عنوان قطعات مختلف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های پروفیل آلومینیومی با آهن در ساخت در و پنجره در این است که پنجره‌ها و در‌های آهنی انرژی بیشتری را هدر می‌دهند، ولی پنجره‌های آلومینیومی اینطور نیستند و این در بهینه‌سازی مصرف انرژی اهمیت دارد، البته به شرطی که آلومینیوم گالوانیزه باشد. ضمن اینکه آلومینیوم به خاطر رنگ روشن و سفیدش حس زیبایی و تمیزی بیشتری به ساکنان خانه می‌دهد.

پروفیل گالوانیزه

پروفیل گالوانیزه هم برای مقاوم سازی بیشتر امروزه کاربرد خوبی در در و پنجره‌های یو پی وی سی پیدا کرده است.از مزایای استفاده از پروفیل گالوانیزه در پنجره‌های یو پی وی سی جلوگیری از مشکل هرز شدن پیچ‌ها و افتادگی بازشوهای درها و پنجره‌ها است. همچنین یکی دیگر از مزایای آن بالا بردن استحکام و مقاومت در برابر فشارهای جوی در ارتفاعات بالا است، چرا که در ارتفاعات زیاد برج‌ها نیروی باد به طور قابل ملاحظه‌ای می‌تواند به پنجره‌ها فشار وارد کند و در طبقات پایین تر هم در اثر نشست ساختمان پنجره‌ها ممکن است در معرض فشار قرار گیرند.

به این نکته هم باید توجه کنید که هرچه فشار وارده به پنجره بیشتر باشد و سطح پنجره بزرگ‌تر باشد ضخامت پروفیل‌های گالوانیزه نیز باید بیشتر باشد که معمولا از یک میلیمتر شروع شده و برحسب مورد تا دو میلیمتر نیز افزایش می‌یابد.

توجه کنید که مشخصات دقیق پروفیلهای ساختمانی در جدول اشتال به طور کامل با درج کلیه ابعاد ، اندازه ، ضخامت ها و حتی شعاع خم ها درج گردیده است.

انواع روش های تولید پروفیل

با توجه به آنچه در بخش قبل گفته شد می توان گفت انواع روش های تولید پروفیل های ساختمانی  به شرح ذیل است :

• پروفیل نورد گرم :

از نورد گرم شمش فولادی ساخته می شود که از انواع آن ، لوله ، قوطی ، (I شکل معمولی) ،      (I شکل بال پهن ) ، ناودانی ، سپری ،  تسمه ورق ، میلگرد

• پروفیل نورد سرد :

از شکل دادن ورق های فولادی از طریق خم کردن و پرس ایجاد می شود. از پروفیل‌های نورد سرد فقط در کارهای سبک ساختمانی استفاده می شود.مانند: لاپه ها،ناودانی،تیرهای تکیه گاهی سقف کاذب و چارچوب درهای ساختمان. که از انواع آن ناودانی ، نبشی ، کلاهی (hat) ، چارچوب در و پروفیل باز ( U و Z ) { پروفیلهای باز با بعد و ضخامت متنوع تولید می شوند . پروفیل‌هایباز مورد مصرف مصالح ساختمانی برای چارچوب درب از جنس چوب ، ام دی اف و قاب اطراف پنجره روی نمای بیرون ساختمان است . (Profile) پروفیل های باز با مقطع Z جهت سقف سالنهای بزرگ مانند سوله ، سالن ورزشی ، انبار و پارکینگ کاربردهای زیادی دارند}

همچنین مقاطع ساختمانی توخالی HSS نوعی پروفیل فلزی با سطح مقطع توخالی است.  واژه H.S.S مقطع بسته‌ای (تیوبلار) است که به شیوه نورد سرد (کلد فرم) تولید شده و در ساختمان پلها، استادیومها، مراکز خرید و تجاری و همچنین واحدهای مسکونی به کار برده می‌شود. این مقاطع در فرم های مربع، مستطیل و دایروی تولید می‌شوند.

• پروفیل‌ مرکب :

• از اتصال چند پروفیل گرم و سرد ایجاد می شود.که از انواع آن IPE دوبل شده ، نبشی دوبل ناودانی دوبل ، I تقویت شده با ورق های متصل به بالها.
  • دلایل استفاده از مقاطع مرکب به شرح زیر میباشد .
    1. کافی بنودن مقاطع استاندارد برای نیروهای موجود
    2. تنظیم ممان اینرسی و شعاع ژیراسیون با استفاده از مقاطع مرکب
    3. همسان سازی مقاطع داده شده با استفاده از مقاطع مرکب و استفاده از ورق های تقویتی
    4. کاهش پرت اهن آلات با هماهنگ سازی مقا طع
    5. تدارکات مناسبتر وراحتر در هماهنگ سازی مقاطع
  • به عنوان نمونه طرز ساخت نیمرخ های مرکب در مورد ستون ها به این شرح می باشد: شکل سطح مقطع ستون ها معمولا به مقدار و وضعیت بار وارد شده بستگی دارد.برای ساختن ستون های فلزی از انواع پروفیل ها و ورق ها استفاده می شود.عموما ستون ها از لحاظ شکل ظاهری به دو گروه تقسیم می شوند.
    • نیمرخ (پروفیل) نورد شده شامل انواع تیرآهن ها و قوطی ها:بهترین پروفیل نورد شده برای ستون،تیرآهن بال پهن یا قوطیهای مربع شکل است، زیرا از نظر مقاومت بهتر از مقاطع دیگر عمل می کند .ضمن اینکه در بیشتر مواقع عمل اتصالات تیرها به راحتی روی آنها انجام می گیرد.
    • مقاطع مرکب :هرگاه سطح مقطع و مشخصات یک نیمرخ (پروفیل) به تنهایی برای ایستایی (تحمل بار وارد شده و لنگر احتمالی) یک ستون کافی نیاشد،از اتصال چند پروفیل به یکدیگر ستون مناسب آن (مقطع مرکب) ساخته می شود.

کاربرد پروفیل

1. قسمت اعظمی از پروفیلها به منظور ساختن در و پنجره های آهنی بکار می روند
2. پروفیل‌های مربع و مستطیل با مقاطع کوچک به عنوان نرده های فلزی برای در و پنجره منازل، کناره راه پله ها و همچنین نرده کشی اطراف دیوارهای کارخانجات و زمینهای محصور شده و نرده پیاده روها و خیابانها بکار می روند.
3. پروفیلهای مربع و مستطیل با مقاطع بزرگتر که معروف به ستونی می باشند موارد استفاده متعددی در صنعت و ساختمان سازی دارند این پروفیل ها که در مقاطع مربع از 60*60 میلی متر تا 270*270 میلی متر و در مقطع مستطیل از 40*100 میلی متر تا 135*300 میلی متر ساخته می شوند و ضخامت آنها از 5/2 تا 8 میلی متر می باشند می توانند در ساختن ستون و اسکلت فلزی ساختمانها بکار روند. همچنین اگر این پروفیل ها با مشخصات فیزیکی قابل اطمینانی ساخته شوند می توانند در ساختن شاسی تریلرها و نفت کش ها استفاده شوند.
4. از پروفیلهای قوطی مربع و مربع مستطیل در صنایع خودروسازی نیز استفاده می شود. کاربرد پروفیل‌های قوطی مستطیل در ساخت اتاق انواع خودروهای سنگین و سبک، انواع تریلرها، انواع یدک کش ها، انواع استراکچرها و سازه ها، انواع چرخ های دستی و برقی، انواع باربندها
5. پروفیل‌هایی که به صورت Z تهیه می شوند اکثراً برای پوشش سقف سوله ها بکار می روند.
6. پروفیل های نبشی و ناودانی با روش نورد سرد نیز تولید می شوند. پروفیل نبشی از بال 20 تا 50 میلی متر و پروفیل های ناودانی 10، 12، 18 در این دسته از محصولات قرار می گیرند. از پروفیل های نبشی می توان در ساختن چهارچوب درهای بزرگ آهنی و انواع قالب های فلزی بکار رفته در ماشین آلات استفاده کرد. ناودانی های کوچک در مواردی نظیر در کرکره ای مغازه ها بکار می روند.
7. کاربرد در لوازم پزشکی : کاربرد پروفیل های قوطی مستطیل در ساخت انواع تخت های بیمارستانی و تجهیزات حمل بیمار و تجهیزات آزمایشگاهی
8. مصارف عمومی : کاربرد پروفیل های قوطی مستطیل در لوازم خانگی در ساخت انواع تخت خواب های فلزی، انواع زیرپایه ها، انواع سرویس های غذاخوری فلزی، انواع مبلمان فلزی، انواع جالباسی ها، انواع قفسه های فلزی از پروفیل های قوطی مربع در ساختن پایه میز و صندلی نیز استفاده می گردد و کاربرد پروفیل های قوطی مستطیل در ساخت انواع میز و صندلی های فلزی، انواع میزهای تحریر و نیمکت ها، انواع تجهیزات آزمایشگاهی کاربرد پروفیل های قوطی مستطیل در ساخت حفاظ برای اطراف پارکها، دانشگاهها ، مراکز نظامی، اطراف بانک ها، مناطق مسکونی ، مزارع و باغ ها، نمای پوشش ایستگاه های مختلف،دربها و پنجره ها، انواع نرده ، تابلوهای راهنمایی و رانندگی و تبلیغاتی کوچک و بزرگ برون شهری و درون شهری و بین جاده ای ، ساخت لوازم ورزشی از قبیل تجهیزات بدن سازی مستقر در پارک ها، ایستگاه های سلامت، باشگاه های ورزشی، شهر بازی ها، انواع صندلی ها، انواع آلاچیق ها و سایه بان ها در سواحل، مجتمع های تفریحی ، تالارها و …

اما متاسفانه با تمام مزیت هایی که پروفیل ها دارند در ساختمان سازی (منظور استفاده از پروفیل ها به عنوان تیر و ستون می باشد) رواج زیادی پیدا نکرده است که از دلایل آن می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

• عدم تولید داخلی به مقدار زیاد: با توجه به تکنولوژی خاص جهت تولید شرکت های کمی هستند که به تولید آن می پردازند ، بنابراین فراوانی آن از دیگر انواع آهن آلات کمتر است است.
• شاید دلیل اصلی این استقبال کم این امر باشد که روشهای معمول اتصالات صلب این گونه مقاطع دشوار و پرهزینه است و در اجرا دقت پایینی دارد. لذا استقبال عمومی برای استفاده از این اتصالات فولادی نسبتاً کم بوده‌است. البته جهت تکمیل پروژه عرضه مقاطع ساختمانی و فراگیر نمودن استفاده از این مقطع، اتصال فوق مدرن ConXL توسط برخی شرکت های داخلی ارائه گردیده‌است تا ضمن از میان برداشتن دشواری های اتصال صلب مقاطع ، با کاهش هزینه ها و بالا بردن ضریب ایمنی، راه را برای توسعه استفاده از این مقطع هموار سازد.

[porto_product_category title=”محصولات مرتبط” view=”products-slider” category=”پروفیل”]