پروفیل فولادی به مقطعی گفته می‌شود که سطح مقطع آن در تمام طول ثابت است. در عرف صنعت ایران، این نام بیشتر برای مقاطع توخالی مربع و مستطیل (قوطی) و مقاطع سبک فرم‌دهی‌شده از ورق به کار می‌رود. در این صفحه انواع پروفیل، روش تولید، جدول وزن پروفیل و کاربردهای آن را بررسی می‌کنیم.
پروفیل چیست؟
پروفیل از فرم‌دهی نوار ورق فولادی ساخته می‌شود. نوار با عبور از غلتک‌های پیاپی به تدریج خم می‌شود تا به شکل مقطع مورد نظر برسد و در مقاطع بسته، دو لبه آن به هم جوش می‌شود. حاصل، مقطعی سبک با دیواره نازک است که نسبت استحکام به وزن بالایی دارد.
مقاطع بسته مانند قوطی، به دلیل شکل هندسی خود در برابر پیچش بسیار سخت‌تر از مقاطع باز هم‌وزن هستند و سطوح صاف آن‌ها اتصال، جوشکاری و نصب پوشش را ساده میکند.
انواع پروفیل فولادی
روش تولید پروفیل
- برش طولی رول: رول ورق به نوارهایی با عرض برابر محیط مقطع بریده می‌شود.
- فرم‌دهی غلتکی: نوار با عبور از قفسه‌های غلتک، مرحله به مرحله خم می‌شود.
- جوشکاری درز: لبه‌های نوار با جریان فرکانس بالا گرم و با فشار به هم جوش می‌شوند (ERW). زائده جوش از سطح بیرونی برداشته می‌شود.
- کالیبره و شکل‌دهی نهایی: مقطع به ابعاد دقیق می‌رسد. در یک روش، ابتدا لوله گرد ساخته و سپس به مربع یا مستطیل تبدیل می‌شود؛ در روش مستقیم، نوار از ابتدا به شکل قوطی خم می‌شود.
- برش: محصول به طول استاندارد، معمولاً 6 متر، بریده می‌شود.
نام‌گذاری و ابعاد پروفیل قوطی
پروفیل قوطی با ابعاد بیرونی مقطع و ضخامت دیواره معرفی می‌شود؛ برای مثال 40×40×2 یعنی مقطع مربع با ضلع 40 میلی‌متر و ضخامت 2 میلی‌متر. در استانداردهای بین‌المللی، مقطع مربع با SHS و مقطع مستطیل با RHS نشان داده می‌شود.
جدول وزن پروفیل قوطی
| ابعاد مقطع (mm) | ضخامت (mm) | وزن تقریبی هر متر (kg) | وزن تقریبی شاخه 6 متری (kg) |
|---|---|---|---|
| 20 × 20 | 2 | 1.13 | 6.8 |
| 30 × 30 | 2 | 1.76 | 10.5 |
| 40 × 40 | 2 | 2.39 | 14.3 |
| 40 × 40 | 2.5 | 2.94 | 17.7 |
| 50 × 50 | 2.5 | 3.73 | 22.4 |
| 60 × 60 | 3 | 5.37 | 32.2 |
| 80 × 80 | 3 | 7.25 | 43.5 |
| 100 × 100 | 4 | 12.06 | 72.3 |
| 40 × 20 | 2 | 1.76 | 10.5 |
| 60 × 40 | 2.5 | 3.73 | 22.4 |
| 80 × 40 | 3 | 5.37 | 32.2 |
| 100 × 50 | 3 | 6.78 | 40.7 |
وزن‌ها تئوری و تقریبی هستند و بدون در نظر گرفتن گردی گوشه‌ها محاسبه شده‌اند؛ وزن واقعی کمی کمتر است.
وزن تئوری بر پایه چگالی 7850 کیلوگرم بر متر مکعب؛ وزن واقعی در محدوده رواداری استاندارد می‌تواند کمی متفاوت باشد.
فرمول محاسبه وزن پروفیل قوطی
اگر اضلاع بیرونی (a و b) و ضخامت (t) بر حسب میلی‌متر باشند، وزن تقریبی هر متر بر حسب کیلوگرم برابر است با:
W = [2(a + b) − 4t] × t × 0.00785
برای مثال وزن هر متر پروفیل 60×40 با ضخامت 2.5 میلی‌متر برابر است با (200 منهای 10) ضرب در 2.5 ضرب در 0.00785 که حدود 3.73 کیلوگرم می‌شود.
جنس فولاد پروفیل
پروفیل‌های سازه‌ای سردشکل‌داده‌شده مطابق استاندارد EN 10219 در رده‌هایی مانند S235JRH، S275J0H و S355J2H تولید می‌شوند که عدد هر رده حداقل تنش تسلیم را بر حسب مگاپاسکال نشان میدهد. مقاطع توخالی گرم‌تمام‌شده نیز در استاندارد EN 10210 تعریف شده‌اند.
نکته فنی: فرم‌دهی سرد باعث کارسختی فولاد در گوشه‌های مقطع می‌شود. به همین دلیل آیین‌نامه‌های طراحی برای جوشکاری در ناحیه گوشه مقاطع سردشکل‌داده‌شده ضوابط ویژه‌ای دارند.
کاربردهای پروفیل
- ساختمان: ستونک و وادار دیوارها، خرپاهای سبک، سازه نما، نرده، حفاظ و راه‌پله.
- سوله و سازه‌های صنعتی: لاپه‌های Z و C، مهاربندها و سازه‌های نگهدارنده.
- درب و پنجره: چهارچوب و لنگه درب‌های فلزی.
- ماشین‌سازی و خودرو: شاسی تجهیزات، بدنه اتوبوس و تریلر.
- مبلمان و دکوراسیون: میز، صندلی، قفسه و سازه‌های نمایشگاهی.
- گلخانه و سازه‌های کشاورزی: قاب و ستون‌های سبک گالوانیزه.
نکات نگهداری پروفیل
- پروفیل‌ها در فضای سرپوشیده و روی تکیه‌گاه نگهداری شوند تا آب درون مقاطع توخالی جمع نشود.
- پروفیل‌های نازک (مبلی) در برابر ضربه و خمیدگی حساس‌اند و باید با تکیه‌گاه کافی چیده شوند.
- پیش از رنگ‌آمیزی، روغن و آلودگی سطح باید پاک شود.
سوالات متداول درباره پروفیل
تفاوت پروفیل و قوطی چیست؟
پروفیل نامی کلی برای مقاطع با سطح مقطع ثابت است و قوطی یکی از انواع آن با مقطع توخالی مربع یا مستطیل است. در بازار معمولاً این دو واژه به جای هم به کار می‌روند.
تفاوت پروفیل ساختمانی و صنعتی چیست؟
تفاوت اصلی در ضخامت دیواره و کاربرد است. پروفیل صنعتی ضخامت بیشتری دارد و برای اعضای باربر و شاسی‌ها به کار می‌رود، در حالی که پروفیل ساختمانی سبک‌تر است.
وزن پروفیل چگونه محاسبه می‌شود؟
محیط مقطع را منهای چهار برابر ضخامت کنید، در ضخامت و سپس در 0.00785 ضرب کنید تا وزن تقریبی هر متر بر حسب کیلوگرم به دست آید.
طول استاندارد شاخه پروفیل چقدر است؟
طول رایج شاخههای پروفیل 6 متر است، هرچند تولید در طولهای دیگر نیز ممکن است.
پروفیل گالوانیزه چه مزیتی دارد؟
پوشش روی از فولاد در برابر خوردگی محافظت میکند و عمر پروفیل را در فضای باز و محیطهای مرطوب افزایش میدهد.
مقاطع فولادی مرتبط
میلگردتیرآهنورقلولهنبشیناودانی
منابع و استانداردهای مرجع
- EN 10219-1 و EN 10219-2: مقاطع توخالی سازه‌ای جوشی سردشکل‌داده‌شده، شرایط فنی تحویل، رواداری‌ها و ابعاد
- EN 10210: مقاطع توخالی سازه‌ای گرم‌تمام‌شده
- ASTM A500/A500M: لوله و مقاطع سازه‌ای فولاد کربنی سردشکل‌داده‌شده
- EN 10162: مقاطع فولادی سردنوردشده، رواداری ابعاد و مقطع
- مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران: طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی
