پروفیل
پروفیل یا نیمرخ یا رُخنما (به انگلیسی Profile) از نظر واژگان به معنای مقطع ثابت و طول بسیار است که در اصطلاح ساختمانسازی و ماشینسازی برای قطعات فلزی بهکار میرود، که به اشکال گوناگون ساخته میشود.[۱][۲]
انواع پروفیل
پروفیلها به صورتهای گوناگون توسط کارخانجات ذوبآهن ساخته میشوند:[۳][۴][۵][۶][۷]
- تیر آهن IPE
- تیرآهن IPB
- تیرآهن INP
- نبشی
- قوطی
- ورق
- تسمه
- ناودانی UNP
- میلگرد
- لوله
- سپری
- لاپه یا زد Z
- پروفیلهای در و پنجره
فرایند تولید پروفیل
تولید محصولات فولادی معمولا خارج از این دو روش نیست، یا به صورت نورد گرم تولید میشوند یا به صورت نورد سرد. گفتنی است تولید انواع لولههای فولادی نیز در شرایطی مشابه قوطی و پروفیل انجام میشود.
تولید پروفیل با نورد گرم یا غیرمستقیم
در فرایند نورد گرم، محصول شمش که مواد اولیه تولید محسوب میشود، طی عملیات نوردکاری به لوله و درنهایت به پروفیل تبدیل میشود. لولههایی که با این روش به دست میآید پس از جوش خوردن با عبور از دستگاههایی که لوله را از همه طرف تحت فشار میگذارند، تغییر شکل میدهد و در نهایت پس از برشکاری در ابعاد مشخص، بستهبندی میشود.
تولید پروفیل با نورد سرد یا مستقیم
مواد اولیه تولید پروفیل با نورد سرد معمولا ورق کلاف است که باید کیفیت بالایی نیز داشته باشد؛ تبدیل ورق به انواع پروفیل مراحل طولانی را طی میکند.
نخستین مرحله قرار گرفتن ورق در دستگاه برش است که این دستگاه کارکردهای مختلفی مانند قسمت ذخیره کلاف، کلافگیر، ضربهگیر، میز حملکننده، سیستم بازکننده طوقه کلاف، کنترلکننده کناره ورق برای تنظیم بهتر، صافکننده ورق، گیوتین، قرقرههای هدایتگر ورق، غلتکهای تغذیه ورق، بخش برش، غلتکهای جداکننده ورق بریده شده، نگهدارنده نوارها و نوارجمعکن، دارد.
در ابتدا ورق کلاف شده در دستگاه برش قرار گرفته و پس از باز شدن رول، با غلتکهایی صاف و مسطح میشود، رول بازشده پس از کمی حرارتدهی و نرم شدن، با گیوتین برش میخورد.
پس از برش ورقها، در بخش شافت از هم جداسازی شده و به قسمت نوار جمعکن میرسند. در این بخش دو سر ورق به حالت مورد نظر تغییر شکل داده میشود. پس از این مرحله نوارهای شکل گرفته شده، به هم جوش خورده و پس از برش نیز بستهبندی میشوند.
کتاب اشتال
مهندسان از کتاب اشتال برای محاسبات مقاطع فولادی (پروفیلها) استفاده میکنند. در اشتال وزن و ابعاد و ضخامت و سایر مشخصات پروفیلها نوشته شده است.
ویژگیهای پروفیل
پروفیلها ویژگیهای متعددی دارند که آنها را به یک انتخاب مناسب در صنایع مختلف تبدیل میکند. انواع پروفیل در هر شاخه با هر سایز و ضخامتی دارای استحکام بالا، مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگزدگی، انعطافپذیری بالا در اشکال و ابعاد متنوع، وزن سبک، قابلیت نصب آسان و انواع جوشکاری و برشکاری، قابلیت بازیافت و … هستند، که این ویژگیها باعث میشوند پروفیلها در صنایع ساختمانی، خودروسازی، مبلمانسازی و بسیاری از صنایع دیگر کاربرد گستردهای داشته باشند. همچنین قیمت پروفیل بسته به نوع، ضخامت، جنس و برند تولیدکننده متفاوت است. علاوه بر این موارد، نوسانات بازار آهن، نرخ ارز و میزان عرضه و تقاضا نیز تأثیر مستقیم بر قیمت نهایی پروفیل دارند.
مزایا و معایب پروفیل
تا الان با کاربردهای انواع پروفیل آشنا شدید. در کنار کاربردهای متنوع ما فایده و مزیت هر پروفیل را نیز برای شما توضیح دادیم. به طور کلی میتوان مزایای پروفیل را تمام استفادههای مفید آن در صنایع مختلف نام برد. اما پروفیلها معایبی هم دارند که استفاده از آنها را محدود میکند. برخی از این معایب عبارتند از:
- عدم توانایی تولید پروفیلهای مختلف در کشور به صورت انبوه: به دلیل نیاز به دستگاههای بسیار گران قیمت و فناوریهای خاص برای تولید انبوه انواع پروفیلها، شرکتهای کمی به تولید آن در ایران پرداختهاند و از نظر فراوانی نسبت به سایر آهن آلات محدودتر هستند.
- دشوار بودن اتصالات صلب انواع پروفیل و افزایش هزینه: یکی از مهمترین معایب انواع پروفیلها دشوار بودن اتصال آنها در محل هستند به همین دلیل هزینه نصب آنها نیز زیاد است. تنها شرکتهایی که تجهیزات اتصال فوق مدرن ConXL را دارند میتوانند این کار را با هزینه کمتر و دقت بالا انجام دهند.
- داربست کاپلاک یکی از جدیدترین و مطمئنترین روشهای داربستبندی در پروژههای ساختمانی و صنعتی است. این نوع داربست به دلیل طراحی ویژه و اتصالات قوی، علاوه بر ایمنی بالا، سرعت اجرا را نیز افزایش میدهد. بسیاری از پیمانکاران برای اجرای پروژههای بزرگ، بهویژه در کارگاههایی که ساخت سوله و سازههای فلزی در آنها انجام میشود، از داربست کاپلاک استفاده میکنند. زیرا این سیستم داربست، علاوه بر تحمل بار زیاد، امکان دسترسی آسان به بخشهای مختلف سازه را فراهم میآورد. در فرآیند ساخت سوله که معمولاً برای احداث انبارها، سالنهای ورزشی، کارگاههای صنعتی و واحدهای تولیدی به کار میرود، استفاده از تجهیزات استاندارد اهمیت زیادی دارد. یکی از بخشهای مهم در این فرآیند، ایجاد ایمنی برای نیروهای اجرایی است. داربست کاپلاک با قابلیت نصب و جمعآوری سریع، نقش بسیار مهمی در سرعتبخشی و ایمنی کار ایفا میکند. مزیت دیگر استفاده از داربست کاپلاک در ساخت سوله، امکان استفاده مجدد از قطعات آن در پروژههای مختلف است. این ویژگی علاوه بر کاهش هزینهها، باعث صرفهجویی در زمان نیز میشود. همچنین طراحی مدولار این داربستها موجب میشود بتوان آنها را در ارتفاعها و ابعاد گوناگون به کار برد. به طور کلی، ترکیب استفاده از داربست کاپلاک با استانداردهای ساخت سوله، موجب افزایش کیفیت پروژه و کاهش ریسکهای احتمالی میشود. به همین دلیل، امروزه بسیاری از شرکتهای ساختمانی و صنعتی برای اجرای پروژههای خود این دو عامل مهم را در کنار هم مورد توجه قرار میدهند.
کاربردهای پروفیل
- از انواع تیرآهن و نبشی و ناودانی در صنعت ساختمان سازی نظیر تیر و ستون وال پست و غیره استفاده میشود.
- از انواع ورق با ضخامتهای مختلف در صنایع ماشین سازی و ساختمان استفاده میشود نظیر ساخت ستون به صورت باکس
- پروفیلهای مربع و مستطیل با مقاطع کوچک به عنوان نردههای فلزی برای در و پنجره منازل، کناره راه پلهها و همچنین نرده کشی اطراف دیوارهای کارخانجات و زمینهای محصور شده و نرده پیاده روها و خیابانها بکار میروند.
- پروفیلهای مربع و مستطیل(قوطی) با مقاطع بزرگتر که معروف به ستونی میباشند موارد استفاده متعددی در صنعت و ساختمان سازی دارند این پروفیلها که در مقاطع مربع ساخته میشوند در ساختن ستون و اسکلت فلزی ساختمانها بکار روند. همچنین اگر این پروفیلها با مشخصات فیزیکی قابل اطمینانی ساخته شوند میتوانند در ساختن شاسی تریلرها و نفتکشها استفاده شوند.
- پروفیلهای UPVC به عنوان یکی از مصالح ساختمانی مدرن و کارآمد، در ساخت و نصب در و پنجرهها نقش بسیار مهمی ایفا میکند. این پروفیل به دلیل ویژگیهایی نظیر دوام بالا، عایق حرارتی و صوتی و قابلیت بازیافت، هزینه تعمیر و نگهداری پایین به گزینهای محبوب در صنعت ساختمان تبدیل شدهاند.
- از پروفیلهای قوطی مربع و مستطیل در صنایع خودروسازی نیز استفاده می شود.
- از پروفیلهای قوطی مربع در ساختن پایه میز و صندلی نیز استفاده می گردد.
- پروفیلهایی که به صورت Z تهیه می شوند اکثراً برای پوشش سقف سوله ها بکار می روند.
- پروفیلهای نبشی و ناودانی با روش نورد سرد نیز تولید می شوند. از پروفیلهای نبشی میتوان 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 کرکرهای مغازهها بکار می روند.
منبع
- طراحی سازههای فولادی بر مبنای آییننامه ایران (تألیف: شاپور طاحونی)
- مقررات ملی ساختمان مبحث ۱۰ ،۱۳۸۷
- مشارکتکنندگان ویکیپدیا. «Steel frame». در دانشنامهٔ ویکیپدیای انگلیسی، بازبینیشده در ۵ سپتامبر ۲۰۱۱.