ساختمان سازی یکی از حوزه‌های اساسی مهندسی عمران است که به طراحی، ساخت و نگهداری ساختمان‌ها می‌پردازد. در فرآیند ساخت ساختمان‌ها، پروفیل‌های سبک و سنگین به عنوان عناصر سازه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله، به تفاوت‌ها و ویژگی‌های هر یک از این پروفیل‌ها خواهیم پرداخت پس با من همراه باشید.
پروفیل سبک چیست؟
این محصول به دو صورت از ورق روغنی یا ورق نورد سرد تولید می‌شود و در ضخامت های کمتر از 1.5 میلی متر قابل تهیه است. برای ساخت پروفیل سبک، استانداردهای DIN2394 و EN10219-2 استفاده می‌شود. این نوع محصول به عنوان پروفیل مبلی نیز شناخته می‌شود. قوطی مبلی، به عنوان یکی از انواع اصلی این محصول، دارای خصوصیات برجسته و کاربردهای فراوان در صنعت است. برخی از کاربردهای این محصول عبارتند از:
- اگزوز
- کانتینر
- مبلمان
- لوازم خانگی
- خودروسازی
- دوچرخه سازی
- مبلمان و صندلی
پروفیل سنگین چیست؟
این محصول، که به نام پروفیل سنگین، صنعتی یا ساختمانی شناخته می‌شود، در دو نوع صنعتی و ساختمانی تولید می‌شود. آن دارای مقاطع مربع و مستطیلی است و از ورق سیاه با ضخامت 1.5 میلی‌متر به بالا ساخته می‌شود. این محصول ابعاد متنوعی نیز دارد.
پروفیل سنگین عموماً از فرآیند نورد گرم تولید می‌شود و در بسیاری از صنایع و کاربردها استفاده می‌شود. یکی از کاربردهای اصلی آن در ساخت ستون‌ها و قاب‌های ساختمانی است. همچنین در صنعت خودرو نیز استفاده می‌شود.
مصارف این محصول بسیار گسترده هستند و به عنوان مثال شامل موارد زیر می‌شوند:
- ماشین‌آلات صنعتی
- ساخت شاسی ماشین آلات سنگین
- مصارف ساختمانی به عنوان قوطی و ستون در پنجره
لیستوفر آرماتور چیست؟ و نحوه تهیه آن
مقایسه ویژگی‌های پروفیل سبک و سنگین
با توجه به تعاریف فوق، این دو محصول در چندین جنبه تفاوت دارند. ابتدا، نوع سبک با استفاده از ورق سرد (روغنی) تولید می‌شود در حالی که نوع سنگین توسط ورق سیاه ساخته می‌شود. همچنین، محصولات نوع سبک دارای ضخامت پایین‌تر از 1.5 هستند در حالی که نوع سنگین ضخامت‌های بالاتر از 1.5 را شامل می‌شود.
از نظر کاربرد، معمولاً نوع سنگین در مواردی که نیاز به تحمل نیروی زیادی دارند، استفاده می‌شود. درباره قیمت، پروفیل سبک به طور کلی گران‌تر است، اما به دلیل اینکه قیمت بر اساس وزن واحد محاسبه می‌شود، قیمت نوع سبک نسبت به نوع سنگین کمتر است.
همچنین، پروفیل سبک نسبت به پروفیل سنگین دارای وزن کمتر است و برای موارد خاصی استفاده می‌شود، در حالی که پروفیل سنگین بیشتر در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تفاوت‌های میان پروفیل سبک و سنگین
وزن و ضخامت: پروفیل‌های سبک دارای وزن و ضخامت کمتری نسبت به پروفیل‌های سنگین هستند.
قدرت حمل بار: پروفیل‌های سنگین با توجه به ضخامت و وزن بیشتر، توانایی حمل بار بالاتری دارند.
کاربردها: پروفیل‌های سبک در ساختارهایی با بارهای کمتر و بر روش تولید پروفیل سنگین در صنعت ساختمان سازی
روش تولید پروفیل سنگین در ساختمان سازی
- طراحی و مهندسی
نخست، پس از بررسی نیازها و شرایط پروژه، طراحی و مهندسی پروفیل سنگین صورت می‌گیرد. این مرحله شامل انتخاب مواد مناسب، تعیین ابعاد و فرم پروفیل، محاسبات سازه‌ای و بارگذاری است.
- تهیه مواد اولیه
مواد اولیه معمولاً شامل فولاد سازه‌ای با کیفیت بالا است. این فولاد از طریق فرایندهایی مانند فرآیند کک‌سازی یا قالب‌گیری از خاکستر آهن تولید می‌شود. سپس فولاد به شکل بلوم‌ها یا شمش‌های ضخیم ریخته می‌شود.
- حمل و نقل مواد
پس از تولید، بلوم‌ها یا شمش‌های ضخیم با استفاده از وسایل حمل و نقل مناسب به واحدهای ساختمانی انتقال می‌یابند.
- فرآیند کوچک‌سازی
در این مرحله، بعد از حمل و نقل، بلوم یا شمش‌های ضخیم به قطعات کوچکتر تقسیم می‌شوند. این عملیات از طریق فرآیندهایی مانند داغ کردن، کوچک‌سازی در آسیاب‌های غلتکی یا پرس کردن صورت می‌گیرد. این قطعات عموماً به شکل تیرها، ستون‌ها، بارها یا قطعات دیگر شکل داده می‌شوند.
- فرآیند تغییرشکل دهی
در این مرحله، قطعات به شکل نهایی خود تغییر شکل می‌دهند. این شامل فرآیندهای هیدروفرمینگ، داغ کردن، رول‌فرمینگ و جوشکاری می‌شود. این فرآیندها به منظور ایجاد شکل نهایی پروفیل سنگین و اتصال قطعات به یکدیگر استفاده می‌شوند.
- بازسازی و تقویت
در صورت لزوم، پس از تغییر شکل دادن و جوشکاری، قطعات تحت عملیات بازسازی قرار می‌گیرند. این شامل عملیات مانند حرارت‌دهی مجدد جهت از بین بردن تنش‌های ناشی از فرآیند تولید و رفع عیوب سطحی است.
روش تولید پروفیل سبک در صنعت ساختمان سازی
به جهت کاهش وزن سازه‌ها، افزایش سرعت اجرا و بهبود عملکرد زلزله‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. چندین روش متداول برای تولید پروفیل سبک در صنعت ساختمان سازی وجود دارد. در زیر به تعدادی از این روش‌ها اشاره می‌کنم:
- استفاده از فولاد سبک
در این روش، از مواد فولادی با خصوصیات سبک استفاده می‌شود. این مواد از جمله فولاد سبک سازه‌ای (LSF) و فولاد سبک متصل شونده (LSC) هستند. با استفاده از این نوع فولادها، پروفیل‌های سبک با وزن کمتری تولید می‌شوند.
- استفاده از پانل‌های ساندویچی
در این روش، پروفیل‌های سبک با استفاده از پانل‌های ساندویچی تولید می‌شوند. این پانل‌ها شامل یک لایه محوری با مقاومت بالا (مانند فوم سخت) و دو لایه پوششی با خصوصیات سبک (مانند صفحات فلزی) هستند. این روش می‌تواند به عنوان دیوارهای جانبی، پوشش سقف و کف، و همچنین دیوارهای داخلی استفاده شود.
- استفاده از بلوک‌های سبک
برای ساخت پروفیل‌های سبک، می‌توان از بلوک‌های سبک مانند بلوک‌های فومی (EPS) استفاده کرد. این بلوک‌ها با ترکیبی از مواد سبک همچون فوم پلی‌استایرن و مواد روکش‌دهنده مانند سیمان یا گچ تولید می‌شوند. آنها معمولاً در دیوارها و سقف‌های داخلی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- استفاده از سیستم‌های پیش ساخته
در این روش، پروفیل‌های سبک به صورت پیش ساخته تولید می‌شوند و سپس در محل نصب می‌شوند. این سیستم‌ها شامل استفاده از قطعات پیش ساخته فلزی یا بتنی می‌شوند که به دقت در کارخانه تولید شده و پس از حمل و نصب، با هم متصل می‌شوند.
سخن پایانی
مقطع پروفیل در صنایع مختلف از جمله ساختمان‌سازی، راه‌سازی و صنعت ساخت و پنجره، کاربرد گسترده‌ای دارد. این محصولات به علت خواص و ویژگی‌های خود، در بسیاری از بخش‌ها و پروژه‌ها استفاده می‌شوند. اصطلاحاتی که به مقطع پروفیل ارتباط دارند، هنوز به عنوان اصطلاحات رایج شناخته می‌شوند و اطلاعات کاملی در مورد تعاریف آنها وجود ندارد. احتمالاً به دلیل پیچیدگی و تنوع در این صنایع، مطالعات بیشتری برای توضیح و شناخت دقیقتر این اصطلاحات لازم است که در این مقاله به بررسی آنها پرداختیم.