صفر تا 100 انواع پروفیل‌ها براساس کاربرد، شکل و روش تولید
پروفیل یکی از پرکاربردترین عناصر در صنعت ساخت و ساز و مهندسی عمران است که به اشکال و اندازه‌های مختلف تولید می‌شود. این مقاطع فلزی به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود مانند استحکام بالا، دوام طولانی‌مدت و انعطاف‌پذیری در برابر فشارها و تنش‌های مختلف، در پروژه‌های ساختمانی متعددی مورد استفاده قرار می‌گیرند. پروفیل‌ها به دو دسته اصلی پروفیلهای باز و پروفیلهای بسته تقسیم می‌شوند که هر کدام کاربردها و ویژگی‌های خاص خود را دارند؛ به عنوان مثال، پروفیلهای باز شامل مقاطعی مانند تیرآهن، ناودانی و نبشی هستند که معمولاً در سازه‌های سنگین و بزرگ به کار می‌روند، در حالی که پروفیلهای بسته مانند قوطی و لوله‌ها کاربردهای گسترده‌تری در سازه‌های سبک‌تر و حتی در دکوراسیون داخلی ساختمان‌ها دارند. در این مقاله به معرفی انواع پروفیلهای فولادی می‌پردازیم.
انواع پروفیل‌ها از نظر نوع مقطع
پروفیل‌ها براساس نوع مقطعی که دارند به دو دسته پروفیل باز و پروفیل بسته تقسیم‌بندی می‌شوند و هر کدام از آنها کاربرد و ویژگی‌های متفاوتی دارند که در ادامه با آنها آشنا می‌شویم:
پروفیل باز
پروفیل باز دارای شکل‌های متفاوتی مانند تیرآهن، ناودانی و نبشی هستند و در سازه‌های مختلف ساختمانی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع پروفیل‌ها به دلیل طراحی و ساختاری که دارند، امکان باربری و تحمل وزن‌های سنگین را فراهم می‌کنند و به همین دلیل در ساخت و سازهای بزرگ و پروژه‌های عمرانی گسترده به کار می‌روند. تولید پروفیل باز معمولاً به روش نورد گرم انجام می‌شود که طی آن فلزات در دماهای بالا شکل داده می‌شوند.
پروفیل بسته
پروفیلهای بسته، مقاطع فلزی توخالی هستند که به شکل قوطی و لوله تولید می‌شوند. این پروفیل‌ها به دلیل وزن سبک‌تر و استحکام بالا، در پروژه‌های ساختمانی و صنعتی که نیاز به مواد سبک و مقاوم دارند، استفاده می‌شوند. پروفیلهای بسته به روش‌های نورد سرد و گرم تولید شده و به دلیل سطح صاف و یکنواخت، در کاربردهایی مانند ستون‌های فلزی، اسکلت ساختمان‌ها و دکوراسیون داخلی به کار می‌روند. همچنین، به دلیل ساختار خاصشان، اتصال و مونتاژ آسان‌تری دارند که فرایند ساخت و ساز را تسریع می‌بخشد.
پروفیل‌ها از نظر شکل ظاهری
با توجه به کاربرد گسترده‌ای که پروفیل‌ها در صنایع و ساختمان‌سازی دارند، این محصولات را در شکل‌های مختلف تولید می‌شوند تا پاسخگوی نیاز مصرف‌کنندگان باشند. پروفیل‌ها از نظر شکل ظاهری به چند دسته مختلف تقسیم می‌شوند که هر کدام کاربردها و ویژگی‌های خاص خود را دارند. در ادامه به بررسی انواع شکل‌های پروفیل‌ها می‌پردازیم
پروفیل تیرآهن (شکل I)
پروفیلهای I که به دلیل شکل ظاهری مشابه به حرف "I" انگلیسی به این نام شناخته می‌شوند، از مقاطع فلزی بسیار پرکاربرد در صنعت ساخت و ساز هستند. این پروفیل‌ها به دلیل طراحی خاص خود، توانایی بالایی در تحمل بارهای سنگین و تنش‌های مختلف دارند و در اسکلت‌های فلزی ساختمان‌ها، پل‌ها و سازه‌های بزرگ صنعتی به کار می‌روند. تیرآهن‌ها یکی از معروف‌ترین و پرکاربردترین نوع پروفیلهای I هستند و در سازه‌های فلزی مختلفی از جمله ساختمان‌ها، پل‌ها و سازه‌های صنعتی به کار می‌روند. تیرآهن‌ها به دو دسته "تیرآهن IPE" یا تیرآهن معمولی و "تیرآهن IPB" که به آن تیرآهن هاش نیز گفته می‌شود، تقسیم می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
پروفیل زد (شکل Z)
پروفیل زد به دلیل شکل خاص خود که به حرف "Z" شبیه است، در ساخت سوله‌ها، انبارها و سازه‌های سبک به کار می‌رود. این پروفیل‌ها وزن سبک و استحکام بالایی دارند که برای سازه‌هایی که نیاز به کاهش وزن کلی و افزایش مقاومت در برابر نیروهای جانبی دارند، مناسب هستند. تولید پروفیل زد به روش نورد سرد انجام می‌شود و به دلیل ساختار ویژه خود، نصب و استفاده آسانی دارد. در ایران، کارخانه فولاد مبارکه از مهم‌ترین تولیدکنندگان این محصول است.
پروفیل آبرو (شکل U و V)
پروفیل آبرو برای هدایت آب باران و برف از سقف به سیستم‌های دفع آب باران استفاده می‌شود. این پروفیل‌ها با شکل U یا V تولید شده و در لبه‌ها یا وسط سقف نصب می‌شوند تا آب را به سمت خروجی‌ها هدایت کنند. پروفیل آبرو معمولاً از ورق‌های فولادی گالوانیزه یا آلومینیومی ساخته می‌شود تا در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی مقاوم باشند. نصب صحیح این پروفیل‌ها اهمیت زیادی دارد تا از نشتی و نفوذ آب به داخل ساختمان جلوگیری شود. استفاده از پروفیل آبرو در سیستم‌های زهکشی سقف به حفظ سلامت و دوام ساختمان کمک می‌کند.
پروفیل نبشی (شکل L)
پروفیل نبشی به شکل حرف "L" است و دارای دو بال عمود بر هم می‌باشد. این پروفیل‌ها در سازه‌های فلزی، پل‌ها، برج‌ها و ساختمان‌های بلندمرتبه به عنوان عناصر تقویتی و اتصال‌دهنده استفاده می‌شوند. نبشی‌ها به دو دسته بال مساوی و بال نامساوی تقسیم می‌شوند و از فولاد ساخته شده و به روش‌های نورد گرم و نورد سرد تولید می‌شوند. نبشی‌ها در صنعت ماشین‌سازی و تجهیزات سنگین نیز کاربرد دارند و به عنوان ستون‌ها و تکیه‌گاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این پروفیل‌ها با اتصال به سایر اجزا، استحکام و پایداری سازه‌ها را افزایش می‌دهند.
پروفیل ناودانی (شکل C و U)
پروفیل ناودانی به شکل U و C تولید می‌شود و در صنایع ساختمانی و صنعتی استفاده گسترده‌ای دارد. این پروفیل‌ها به دو دسته ناودانی سبک و ناودانی سنگین تقسیم می‌شوند و از فولاد ساخته می‌شوند. پروفیلهای ناودانی در ساخت اسکلت‌های فلزی، پل‌ها، سوله‌ها و سازه‌های صنعتی به کار می‌روند و به عنوان عناصر تقویتی و اتصال‌دهنده استفاده می‌شوند. نصب و استفاده از پروفیل ناودانی به دلیل شکل خاص آن آسان است. این پروفیل‌ها در صنایع خودروسازی، تجهیزات سنگین و صنایع دریایی نیز کاربرد دارند و به مقاومت سازه‌ها کمک می‌کنند.
پروفیل سپری (شکل T)
پروفیل سپری، با شکل T و دو بال عمود بر هم، در ساخت و سازهای فلزی، سقف‌های کاذب و دیوارهای جداکننده استفاده می‌شود. این پروفیل‌ها به دلیل وزن سبک و استحکام بالا، در پروژه‌های سبک و مقاوم کاربرد دارند و تولید آنها به روش‌های نورد گرم و سرد انجام می‌شود. پروفیل سپری در ساخت سقف‌های کاذب به عنوان ستون‌های اصلی و در دیوارهای جداکننده به عنوان اتصالات مقاوم عمل می‌کند و در دکوراسیون داخلی نیز به دلیل شکل و ظاهر خاص خود به کار می‌رود و به استحکام و زیبایی فضاهای داخلی کمک می‌کند.
انواع روش‌های تولید پروفیل
برای تولید پروفیل از دو روش نورد گرم (غیرمستقیم) و نورد گرم (مستقیم) استفاده می‌شود. در روش نورد گرم شمش پروفیل با استفاده از دستگاه‌های مختلف و تحت فشار شکل‌دهی شده و به صورت پروفیل مورد استفاده در می‌آید اما در نورد سرد شکل دهی به پروفیل به وسیله خمکاری و بدون نیاز به حرارت انجام می‌شود. در این فرایند از انواع دستگاه‌های پرس و خمکاری استفاده می‌شود و پروفیل تولید شده با این روش در سازه‌های سبک‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
استحکام پروفیل تولید شده با روش گرم بیشتر از روش سرد است اما ظرافت آن در مقایسه با روش سرد بسیار کمتر است و به همین دلیل این نوع پروفیل در صنایع و مواردی که ظرافت در آنها زیاد مهم نیست (مانند ستون) مورد استفاده قرار می‌گیرد. ماده اولیه‌ای که در تولید پروفیل استفاده می‌شود ورق‌های فولادی هستند. از جمله تولیدکنندگان ورق فولادی در ایران می‌توان به فولاد مبارکه اشاره کرد که سهم بزرگی از بازار را به خود اختصاص داده است.
انواع پروفیل از نظر کاربرد
پروفیل را از نظر نوع کاربرد می‌توان به دو دسته ساختمانی و صنعتی نیز تقسیم بندی کرد:
پروفیل ساختمانی: پروفیلهای ساختمانی در پروژه‌های مسکونی و تجاری کاربرد دارند و معمولاً از فولاد ساخته می‌شوند. ضخامت این پروفیل‌ها بین ۲ تا ۶ میلی‌متر متغیر است و برای کاهش وزن سازه‌ها به کار می‌روند. پروفیلهای ساختمانی به روش‌های نورد سرد و گرم تولید می‌شوند و در ساخت ستون‌ها، تیرها و اسکلت‌های فلزی استفاده می‌شوند. سایزهای محبوب پروفیلهای ساختمانی شامل 2*2، 40*40، 50*50 و 100*100 است که در پروژه‌های مختلف به کار می‌روند.
پروفیل صنعتی: پروفیلهای صنعتی برای پروژه‌های سنگین مهندسی و صنعتی طراحی شده‌اند و دارای ضخامت بیشتر از 6 هستند. این پروفیل‌ها از فولادهای خاص و به روش نورد گرم تولید می‌شوند و توانایی تحمل بارهای سنگین را دارند. پروفیلهای صنعتی در ساخت پل‌ها، برج‌ها، سازه‌های بزرگ و تجهیزات سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرند. سایزهای محبوب پروفیلهای صنعتی شامل 200*200، 300*300 و 400*400 است که در پروژه‌های بزرگ به کار می‌روند.
منظور از پروفیل قوطی آهن چیست؟
تنوع بسیار بالای محصولات پروفیل، گاهی باعث سردرگمی خریداران درباره انتخاب نوع پروفیل مورد نیاز می‌شود. یکی از اصطلاحاتی که در بازار پروفیل بسیار به گوش می‌خورد، قوطی آهن است که به پروفیلهای بسته مربع و مستطیلی اطلاق می‌شود. از مهم‌ترین ویژگی‌های قوطی آهن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- وزن کمتر: قوطی آهن بصورت توخالی است و به همین دلیل برخلاف پروفیل‌هایی مانند تیرآهن و نبشی، وزن کمتری دارد و به دلیل وزن سبک‌تر و استحکام بالا، در پروژه‌های ساختمانی، ساخت ستون‌ها و اسکلت‌های فلزی، درب‌ها و پنجره‌ها استفاده می‌شود.
- تولید با روش نورد سرد: برخلاف تیرآهن که با روش نورد گرم تولید می‌شود، قوطی آهن را اغلب به روش نورد سرد و با استفاده از ورق آهن تولید می‌شود که باعث ایجاد سطحی صاف‌تر و دقیق‌تر می‌شود.
- استحکام: به دلیل ساختار توخالی، وزن کمتری دارد اما همچنان استحکام مناسبی برای کاربردهای ساختمانی دارد.
سخن پایانی
در این مقاله به بررسی انواع پروفیل براساس نوع کاربرد، شکل ظاهری و روش تولید پرداختیم و با انواع پروفیلهای رایج در بازار آهن ایران آشنا شدیم. انتخاب صحیح پروفیل‌ها بر اساس نیازهای پروژه و شناخت تفاوت‌های آنها می‌تواند به بهینه‌سازی عملکرد و افزایش دوام سازه‌ها کمک کند. با توجه به ویژگی‌ها و کاربردهای متنوع هر نوع پروفیل، مهندسان و معماران می‌توانند با تصمیم‌گیری‌های دقیق و آگاهانه، پروژه‌های خود را با بهترین کیفیت و کارایی به انجام برسانند. پروفیل‌ها به عنوان اجزای اساسی سازه‌های مدرن، نقش کلیدی در بهبود ایمنی و استحکام ساختمان‌ها و سازه‌های صنعتی ایفا می‌کنند.