پروفیل صنعتی یا پروفیل سنگین چیست؟

مقاطع توخالی فولادی انواع بسیار متنوعی دارند. محصولاتی که هر کدام با توجه به شکل و ابعاد مختص خود، کارآیی های ثابتی در صنعت و ساختمان سازی پیدا نموده و تولید کنندگان را ترغیب به تولید انبوه آنها نموده است. پروفیل صنعتی در واقع همان پروفیل ساختمانی Hollow Structural Section با ابعاد بالاتر از 12 سانتیمتر و ضخامت های بالاتر از 6 میلی‌متر می باشد. در بازار ایران حساب این دسته پروفیل ها از پروفیل های ساختمانی کاملا جدا شده است. پروفیل سنگین،  توان باربری و استحکام بالایی دارد بنابراین در طراحی های غول آسا مد نظر قرار می گیرد. پروفیل صنعتی با شکل سطح مقطع چهارگوش، در یک سازه و یا یک ساختمان همانند ستونی با توان باربری بالا عمل می نماید. دلیل استفاده از این محصولات فولادی علاوه بر ابعاد و صخامت زیاد، امکان اتصال آنها در چند روش می باشد. بنابر طراحی انجام شده این مقاطع می توانند از طریق جوشکاری به دیگر اجزا متصل گردند. ضخامت بالا در اینجا حسن بزرگی به حساب می آید. چراکه با داشتن ضخامت بالا حجم فلز جوش  Weld deposit بیشتر شده و کیفیت اتصال بهتر می گردد. همچنین به دلیل اینکه پروفیل صنعتی از جنس فولاد ساختمانی قابلیت سوراخکاری نیز دارد در برخی موارد برای اتصال آنها از پیچ و مهره استفاده می گردد. نحوه ی اتصال پروفیل های صنعتی به یکدیگر و یا اتصال متعلقات دیگر به پروفیل صنعتی مبحث بسیار مهمی در طراحی سازه ها می باشد. یکی از روش های نوین اتصال دهی متعلقات به ستون های ساخته شده از پروفیل صنعتی،  به کارگیری هالو-بلت Hollo bolt  می باشد.  پروفیل‌ها انواع مختلفی دارند که اغلب بر اساس سایز، شکل و جنس تقسیم‌بندی می‌شوند. یکی از مهم‌ترین فاکتورهای تقسیم‌بندی انواع پروفیل، کاربرد آن‌هاست. انواع پروفیل بر اساس کاربرد به 2 دسته تقسیم می‌شوند:

1. پروفیل ساختمانی

2. پروفیل صنعتی

انواع پروفیل بر اساس کاربرد به 2 دسته پروفیل ساختمانی و پروفیل صنعتی طبقه‌بندی می‌شوند که تولید هر کدام به دانش و تجهیزات خاصی نیاز دارد. یک کارخانه پروفیل ساختمانی لزوماً تولیدکننده پروفیل صنعتی نخواهد بود.

1. پروفیل ساختمانی

پروفیل ساختمانی همان‌طور که از نام آن مشخص است در ساخت‌وساز کاربرد دارد. این پروفیل‌ها معمولاً در ضخامت‌های 2 تا 4 میلی‌متر و با طول 6 متر تولید می‌شوند. تولیدکنندگان ایرانی اغلب استاندارد اروپایی DIN را برای تولید این محصول در نظر می‌گیرند. البته استانداردهای دیگری نیز برای تولید پروفیل وجود دارد که از آن جمله می‌توان به استانداردهایی که مطابق آیین‌نامه‌های AISC و ASTM تدوین شده و در کشورهایی مانند امریکا به کار می‌رود.

2.پروفیل صنعتی

پروفیل صنعتی از ورق‌های سیاه با ضخامت بالا تولید می‌شود و به همین دلیل گاهی به آن پروفیل سنگین نیز می‌گویند. این نوع پروفیل با ابعاد 10*10 تا 400*400 میلی‌متر و در شاخه‌های با طول 6 و 12 متر تولید و در بازار عرضه می‌شوند.

پروفیل صنعتی باید دارای مشخصات الکتریکی و مکانیکی خاصی باشد و به همین دلیل هر تولیدکننده پروفیل ساختمانی لزوماً دانش، تجهیزات و امکان تولید پروفیل‌های صنعتی را نخواهد داشت. اغلب تولیدکنندگان ایرانی، پروفیل‌های صنعتی را مطابق با استاندارد ISO EN 10219-2  تولید می‌کنند.

انواع پروفیل ساختمانی

اغلب پروفیل‌های صنعتی در سازه‌های فلزی بزرگ به کار می‌روند:

2.ساخت تابلوهای تبلیغاتی عظیم

3. ساخت سازه‌های مربوط به صنایع نظامی

4. ساخت خودرو

5. ساخت شاسی تریلرها و نفت‌کش‌ها

6. ساخت پایه میز و صندلی

7. ساختن چارچوب درب‌های بزرگ آهنی

8. ساخت انواع قالب‌های فلزی به‌کاررفته در ماشین‌آلات

9. ساخت کرکره مغازه‌ها

انواع پروفیل صنعتی

انواع پروفیل ساختمانی ازلحاظ روش تولید به 3 دسته زیر تقسیم می‌شوند:

1. پروفیل ساختمانی نورد گرم: ماده اولیه تولید پروفیل ساختمانی نورد گرم، شمش فولادی بوده و محصول نهایی تولیدشده به این روش نیز شکل قوطی است.

2. پروفیل ساختمانی نورد سرد: برخلاف نوع نورد گرم، پروفیل ساختمانی نورد سرد از خم کردن و پرس ورق‌های فولادی تولید شده و درنهایت شکلی شبیه به ناودانی پیدا می‌کند. از این نوع پروفیل ساختمانی برای کارهای سبک مانند ناودانی‌، تیرهای تکیه‌گاهی، سقف کاذب و چارچوب درهای ساختمان استفاده می‌شود.

3. پروفیل ساختمانی مرکب: با اتصال چند پروفیل گرم و سرد پروفیل ساختمانی مرکب تولید می‌شود.

انواع پروفیل ساختمانی ازلحاظ شکل ظاهری:

در ساختمان‌سازی هم از پروفیل‌های باز و هم از پروفیل‌های بسته استفاده می‌شود. ازجمله پروفیل‌های بسته مورد استفاده در صنعت ساخت‌وساز می‌توان موارد زیر را نام برد:

1. پروفیل لوله و قوطی

2. درب و پنجره ساختمانی

3. پروفیل درب‌های کرکره برقی

4. پروفیل یو پی‌وی‌سی

پروفیل باز

1. تیرآهن

2. تسمه

3. میلگرد

4. ناودانی

5. نبشی

6. چهار پهلو

7. پروفیل لنگه دری

تولید پروفیل صنعتی بنا به دلایلی بیش از دیگر پروفیل های فولادی زمان و هزینه صرف می کند. داشتن ابعادی بزرگ و ضخامت بالا در چند مرحله تاثیرات به سزائی در فرآیند تولید پروفیل سنگین خواهد داشت. ابتدا در هنگام برش ورق به عرض مورد نیاز ، پهنای ورقی که می بایست برشکاری شود محاسبه می گردد. پس از آن نیاز به تنظیم و کالیبره کردن خط تولید بوده و این کار برای قالب های پرس سنگین زمان زیادی می طلبد. مدور کردن ورق به منظور مشخص شدن محل درز جوش مستلزم قالب های بسیار قوی می باشد که به آرامی استوانه ی مورد نیاز شکل داده شود. پس از آن می بایست بر اساس نیاز، پروفیل با ابعاد مشخص شکل بگیرد. در پایان  عبور محصول نیمه نهایی از قالب های قوی برای ایجاد سایز مورد نیاز و شکل دهی به صورت چهارگوش انجام می گردد. سطح کیفیت پروفیل سنگین تولید شده درجه های مختلفی در این پروفیل ایجاد می کند. عموما پروفیلی صنعتی درجه یک مطلوب طراحان می باشد اما بنا به کاربردهای متفاوت می توان در مواردی از پروفیل ها با کیفیت درجه پایین‌تر نیز استفاده نمود. کلیه الزامات مربوط به کیفیت تولید و تحویل پروفیل صنعتی در استاندارد ISO EN 10219.1 آمده است.

پروفیل های صنعتی در سازه های فلزی بزرگ، پل ها، تابلوهای تبلیغاتی عظیم ، صنایع نظامی، ساخت تجهیزات صنعتی و ... کاربرد دارند. ساختمان هایی که در کارخانه‌ها و کارگاه های تولیدی برپا می گردند در قسمت های مختلف نیاز به ستون ها و باکس های فلزی دارند. این موارد نیز با استفاده از پروفیل صنعتی تأمین می گردد. همانند قوطی ستونی که از مشخصات باربری خوبی برخوردار می باشد، ستونی صنعتی نیز در هر کجا که طراحان نیاز به اجزاء با باربری بالا دارند به کار می رود.  از این رو در ساختن خر پاهای عظیم استفاده از پروفیل صنعتی امر بسیار رایجی می باشد.

به دلیل چهارگوش بودن این پروفیل ها در مواردی آنها را باکس Box Section می نامند. یکی از استفاده های ستونی های صنعتی به کارگیری آن در CFT یا پروفیل تو خالی فولادی پرشده با بتن می باشد. ترکیب بتن با فولاد همانطور که در مبحث میلگرد به طور مفصل گفته شده است، مزیت های فراوانی دارد.

مشخصات پروفیل

استاندارد BS EN 10219 با عنوان "پروفیل صنعتیِ ساخته شده طی فرآیند شکل دهی سرد"، مرجع کلیه اطلاعات مربوط به این محصول می باشد. در بخش اول Part.1 مشخصات شیمیایی و خواص مکانیکی ذکر شده است. جزئیات بیشتر آن که در برگیرنده اطلاعات مربوط به ابعاد و رواداری های مربوط به ابعاد پروفیل ساختمانی و صنعتی می باشد در بخش دوم این استاندارد یعنی EN10219Part-2  می باشد.