به نظر شما پروفیل چیست و در کجا از آن استفاده میشود؟ شاید میزان میلگرد یا تیرآهنی که در ساخت یک سازه به کار می‌رود بیشتر از قوطی پروفیل باشد؛ اما چیزی که بیشتر به چشم شما می‌آید، قوطی پروفیل است! چراکه شما در طول روز بیشتر با نرده‌های راه‌پله و فریم درب و پنجره سروکار دارید تا اسکلت ساختمان. این مقاله در مورد تاریخچه پروفیل و مرسوم‌ترین کاربردهای آن، انواع پروفیل و مزایای استفاده از آن است.
قوطی پروفیل چیست؟
پروفیل‌ها مقاطعی فولادی و توخالی هستند که هر یک بنا به کاربردشان با طراحی خاصی تولید می‌شوند. امروزه این مقاطع فولادی را مطابق با جنس، سایز، کاربرد و شکل تقسیم‌بندی می‌کنند. در مفهوم کلی، به تمامی مقاطع فولادی پروفیل می‌گویند اما به طور کلی در صنعت ساخت و ساز و در مبحث تخصصی تعریف پروفیل، باید گفت که دو نوع پروفیل باز و بسته وجود دارد. هر 2 نوع پروفیل‌های باز و بسته از ورق سیاه ساخته می‌شوند و همان‌طور که گفتیم شکل آن‌ها، تعیین‌کننده کاربردشان است.
با تاریخچه قوطی پروفیل در ایران و جهان آشنا شوید
در گذشته برای بسیاری مصارف ساختمانی مانند ساخت درب و پنجره از چوب استفاده می‌شد؛ اما به‌مرور مهندسان دریافتند که می‌توانند مقاطع فولادی توخالی یا با اشکالی خاص طراحی کنند و آن‌ها را به‌جای چوب در سازه‌های خود به کار ببرند. یکی از مهم‌ترین دلایل تولید پروفیل، توخالی بودن و وزن پایین آن است. در ابتدا از قوطی پروفیل تنها برای ساخت در و پنجره استفاده می‌شد؛ اما امروزه این مقطع فولادی در بسیاری از قسمت‌های مختلف ساختمان و حتی در صنایعی مانند خودروسازی کاربرد دارد.
قوطی پروفیل اولین بار کی و در کدام کشور تولید شد؟
تولید و توسعه بیشتر مقاطع فولادی در اروپا و در اواخر قرن هجده و اوایل قرن نوزده صورت گرفته که قوطی پروفیل نیز از این امر مستثنا نبوده است. تاریخچه تولید پروفیل به سال‌های جنگ جهانی دوم، یعنی حدود 100 سال پس از استفاده از لوله بازمی‌گردد. این محصول برای اولین بار در آن دوران در کشور آلمان ساخته شد و سپس سایر کشورهای اروپایی و آمریکا نیز به تولید پروفیل روی آوردند.
اولین کارخانه تولید پروفیل کجا بود؟
برادران مانیسمان اولین کارخانه تولید پروفیل را تأسیس کردند. آن‌ها برای تولید پروفیل رول‌های ورق را به‌صورت اریب سوراخ کرده و با این کار امکان ساخت پروفیل را فراهم کردند؛ اما تولید مقاطع فولادی توخالی و بدون درز سال‌ها بعد توسط پیگر ممکن شد. او توانست پروفیل‌هایی با ضخامت پایین‌تر و بدون درز بسازد. سال‌ها بعد هم‌زمان با پیشرفت روش‌های جوشکاری، تولید مقاطع توخالی درزدار نیز امکان‌پذیر گشت. وایت هاوس انگلیسی اولین فردی بود که توانست جوش پروفیل‌ها را توسعه دهد.
تا سال 1937 اتصال پروفیل‌ها به یکدیگر بسیار سخت بود و به همین دلیل کاربرد انواع پروفیل محدود می‌شد؛ اما با اختراع بست توسط منگرینگ هاوزن در این سال، این مشکل برطرف شد و استفاده از پروفیل در ساختمان‌سازی و صنایع دیگر رواج بسیار یافت. در ادامه مولر دستگاهی را اختراع کرد که بشر توانست با استفاده از آن پروفیل‌های مستطیلی و دایره‌ای نیز تولید کند. در دهه 1950 میلادی نیز اغلب مشکلات مربوط به تولید، جوش، اتصال و برش این مقاطع حل شد.
تاریخچه قوطی و پروفیل در ایران
در ایران نیز بعد از جنگ جهانی دوم جمعیت افزایش یافت و تأمین مسکن برای آن‌ها موجب رونق صنعت ساخت‌وساز در کشور شد. در همین زمان بود که مهندسان در پروژه‌های خود به‌جای استفاده از چوب، پروفیل‌های فولادی را به کار گرفتند. در ابتدا بیشتر انواع پروفیل‌های موردنیاز از طریق واردات تأمین می‌شد؛ اما با افزایش تقاضا و وجود امکانات اولیه مسئولان تصمیم گرفتند تا تولید این مقطع فولادی را بومی کنند. تقریباً در سال 1340 بود که اولین کارخانه پروفیل در ایران با نام «شرکت صنعتی سپنتا» تأسیس شد. تا قبل از آن در ایران تنها کارگاهی زیر نظر مرحوم مهندس فتحی به طراحی و تولید پروفیل مشغول بود. در فواصل سال‌های 1340 الی 1350 تعداد تولیدکنندگان لوله و پروفیل به 8 واحد در کشور رسید.
در سال 1351 هیئت مؤسس «سندیکاي صاحبان کارخانه‌های سازنده لوله و پروفیل ایران» اعلام موجودیت کرد و تا سال 1357 تعداد واحدهاي تولیدکننده لوله و پروفیل فولادي به 11 کارخانه رسید. در طول سالیان اخیر به‌شدت به تعداد کارخانه‌های تولید قوطی پروفیل افزوده شده است.
انواع پروفیل و کاربردهای آن به چند دسته تقسیم میشود؟
در طول قرن اخیر، انواع پروفیل فولادی جایگاه خود را در صنایع مختلف پیدا کرده‌اند. در ایران هم به‌خصوص بعد از دهه 40 که اولین کارخانه تولید پروفیل در کشور راه‌اندازی شد، انواع پروفیل بر اساس کاربردشان در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفتند. اگر شما هم از فعالان بخش صنعت و ساختمان هستید، احتمالاً با انواع پروفیل آشنا هستید؛ اما سؤال اینجاست که هر یک از انواع پروفیل چه کاربردی دارند؟ در ادامه این مقاله، با انواع و کاربرد پروفیل آشنا می‌شوید.
انواع پروفیل بر اساس وزن
ضخامت پروفیل و ابعاد آن، تعیین‌کننده وزن آن است و هر چه ضخامت، ابعاد و وزن پروفیل بیشتر باشد، بیشتر در پروژه‌ها و سازه‌های بزرگ‌تر به کار می‌رود. در دسته‌بندی بر اساس وزن، پروفیل‌ها به 2 دسته ساختمانی و صنعتی تقسیم می‌شوند:
پروفیل ساختمانی
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، اشاره کرد.
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 شاخه‌هایی با طول 6 و 12 متر تولید و در بازار عرضه می‌شوند. اغلب تولیدکنندگان ایرانی، پروفیل‌های صنعتی را مطابق با استاندارد ISO EN 10219-2 تولید می‌کنند. اغلب پروفیل‌های صنعتی در سازه‌های فلزی بزرگ به کار می‌روند که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم:
1. ساخت پل‌ها
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 بر اساس شکل:
پروفیل‌ها از نظر شکل، به 2 دسته کلی پروفیل‌های باز و بسته تقسیم می‌شوند. پروفیل‌های باز، دارای انواع مختلفی مثل پروفیل Z، پروفیل سپری، پروفیل کلاهی و پروفیل فرانسوی تقسیم می‌شوند، در حالی که پروفیل مربعی و مستطیلی، لنگه دری، کلافی و HSS انواع پروفیل‌های باز را تشکیل می‌دهند.
پروفیل باز Z چیست؟
این نوع پروفیل شکلی شبیه به حرف Z انگلیسی داشته و بیشتر برای یکپارچه کردن سطح دیگر مقاطع فولادی به کار می‌رود. سایز پروفیل z باز به ارتفاع آن بستگی دارد. در حال حاضر این پروفیل در سایزهای 16، 18، 20 و 22 با ضخامت 2، 2.5 و 3 میلی‌متر و طول 4، 6 و 7 متر، بر اساس دو استاندارد ملی ایران به شماره‌های 3694 و 5722 تولید میشود. برای تولید پروفیل باز Z ورق سیاه یا روغنی (سرد) را به‌وسیله غلتک‌ها و کاترها به ورق‌ها و نوارهای با سایز معین برش داده و سپس با استفاده از دستگاه‌های ایجاد زاویه و خم‌کاری، آن‌ها را به شکل Z درآورده و برای عرضه در بازار بسته‌بندی می‌کنند. پروفیل باز Z در ساخت فضاهای بزرگ مثل انبار، سالن ورزشی، پارکینگ و سوله، پوشش سقف‌های شیب‌دار و کشتی‌سازی کاربرد دارد.
پروفیل باز سپری چیست؟
این نوع پروفیل باز دارای شکلی شبیه به حرف انگلیسی T بوده که می‌تواند قاعده و ارتفاع‌هایی با اندازه‌های برابر یا متفاوت داشته باشد. سپری‌ها به 3 روش نورد گرم، نورد سرد و برش طولی تیرآهن هاش با ضخامت 0.9 تا 2.5 میلی‌متر و طول 6 تا 12 متر تولید می‌شوند.
به خاطر داشته باشید که روش سوم شیوه‌ای استاندارد نیست و استفاده از آن تنها در شرایط بحرانی که امکان تهیه سپری‌های استاندارد وجود نداشته باشد، مجاز است. DIN EN 10055، DIN 59051 و DIN 1022 استانداردهایی هستند که برای تولید سپری از آن‌ها استفاده میشود. از پروفیل سپری بیشتر برای ساخت اعضای مرکب مانند خرپا، در و پنجره، اتصال پل به ستون، سقف شیروانی، اسکلت سقف کاذب و اتصالات سازه‌های فولادی استفاده میشود.
درباره پروفیل کلاهی یا HAT بیشتر بدانید
پروفیل کلاهی بر اساس نیاز و کاربرد از نورد انواع ورق‌های فولادی تولید میشود. جوشکاری این پروفیل آسان بوده و در ساخت انواع ماشین‌آلات صنعتی و سطوح انتقال به کار می‌رود.
آشنایی با پروفیل فرانسوی
پروفیل چهارچوب فرانسوی یکی از پروفیل‌های بازی است که تحت نورد سرد ورق فولادی با ضخامت 2 تا 2.5 میلی‌متر با طول 6 متر تولید میشود. برای تولید پروفیل فرانسوی از استانداردهای ISIRI 7336 و ISIRI 7338 استفاده میشود. پروفیل باز فرانسوی را برای ساخت چهارچوب درب و پنجره به کار می‌برند. قیمت پروفیل فرانسوی به‌شدت به میزان عرضه و تقاضا بستگی دارد. درواقع هر زمان میزان عرضه در بازار زیاد شود، قیمت پروفیل فرانسوی کاهش می‌یابد.
قوطی پروفیل با شکل ظاهری مربع یا مستطیل
شکل ظاهری این قوطی پروفیل به نحوی است که از آن‌ها در ساخت نرده‌های فلزی، در و پنجره منازل، پل، راه‌پله، پارکینگ‌های مکانیزه عمودی، ستون ساختمان‌های فولادی، پاساژها، نرده‌کشی خیابان و اطراف کارخانه‌ها، ساخت ستون و اسکلت فلزی، ساخت شاسی تریلر و نفت‌کش، پل‌های عابر پیاده و ساخت انواع تخت‌های بیمارستانی و تجهیزات حمل بیمار و تجهیزات آزمایشگاهی استفاده می‌کنند. قوطی پروفیل با شکل ظاهری مربع و مستطیل که مقطع بزرگی (در مقاطع مربع از 60*60 تا 270*270 میلی‌متر و در مقطع مستطیل از 40*100 تا 135*300 میلی‌متر) داشته باشند را قوطی پروفیل ستونی می‌نامند.
به طور خلاصه اگر بخواهیم از انواع قوطی پروفیل نام ببریم باید بگوییم که این محصول فولادی شامل دسته‌های: قوطی پروفیل مربعی شکل، قوطی پروفیل مستطیل و قوطی پروفیل استوانه‌ای میشود.
پروفیل لنگه دری چیست؟
از پروفیل لنگه دری برای ساخت چهارچوب درب و تولید پروفیل چهارچوب‌های فرانسوی استفاده میشود. برای ساخت پروفیل لنگه دری فلز پایه را داخل کوره به‌صورت گداخته درآورده و سپس از میان غلتک‌های مخصوص عبور داده و پس از فرم‌دهی به شکل موردنظر برش می‌دهند. در پایان نیز یک مرحله باز پخت و آنیل وجود دارد.
آشنایی با پروفیل کلافی
پروفیل کلافی از نورد گرم ورق سیاه با فولاد گرید ST37 تولید میشود. ضخامت پروفیل کلافی بین 0.9 تا 2.5 میلی‌متر بوده و طول تا 6 متر دارد. این پروفیل از نوع یک لبه بوده و عمده استفاده آن برای ساخت درب و پنجره است.
پروفیل بسته HSS چیست؟
HSS پروفیل فولادی با شکل ظاهری بسته است که به روش نورد سرد و با سطح مقطع مربع، مستطیل یا دایره تولید میشود. این پروفیل در ساخت پل‌ها، استادیوم، مراکز خرید و همچنین واحدهای مسکونی به کار می‌رود. قوطی پروفیل HSS مقاومت بالایی در مقابل بارهای محوری، خمشی و پیچشی در تمام جهات داشته و نبود گوشه‌های تیز سبب میشود تا در برابر خوردگی بسیار مقاوم باشند. فضای داخلی قوطی پروفیل HSS را برای محافظت سازه در برابر آتش‌سوزی و دیگر عوامل تخریب‌کننده با بتن پر کرده، یا از این فضا برای سیستم‌های تهویه، سرمایش و گرمایش استفاده می‌کنند. استانداردهای ASTM A500 و EN10219-1 دو استاندارد معتبر برای تولید قوطی پروفیل HSS هستند.
انواع پروفیل بر اساس جنس
از آنجایی که فولاد با آلیاژهای مختلفی ساخته میشود، پروفیل فولادی نیز بر اساس نوع آلیاژ به کار رفته در آن، انواع مختلفی دارد. جنس پروفیل آهن، تعیین‌کننده کاربرد و قیمت قوطی پروفیل است.
کاربرد پروفیل گالوانیزه
پروفیل گالوانیزه از ورق فولاد کربنی ساخته شده؛ اما دارای پوششی از فلز روی است. این نوع پروفیل به منظور ساخت درب و پنجره به کار می‌رود؛ اما کاربرد اصلی آن جایی است که احتمال زنگ‌زدگی زیاد است.
کاربرد پروفیل استیل
این نو ع پروفیل همان‌طور که از نامش مشخص است، از استیل یا فولاد ضدزنگ ساخته شده است. تمامی گریدهای فولاد ضدزنگ از جمله 304، 316 و 201 در ساخت پروفیل استیل به کار می‌رود. مقاومت آلیاژهای مذکور در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی باعث شده که پروفیل‌های ساخته شده از این آلیاژها، برای صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی مناسب باشند. برای از اطلاعات دقیق‌تر می‌توانید پروفیل استیل چیست را مطالعه کنید. یکی دی گر از انواع پروفیل استیل، پروفیل استیل دکوراتیو نام دارد. این نوع پروفیل ضخامت کمی داشته و با نام «پروفیل استیل درزدار» هم شناخته میشود. به دلیل داشتن سطح صیقلی و یکدست، از آن در دکوراسیون داخلی و ساخت لوازم خانه و آشپزخانه استفاده میشود.
کاربردهای پروفیل آلومینیومی
خواص و کاربردهای متنوع آلومینیوم باعث شده که پروفیل‌های ساخته شده از آن نیز د ارای کاربردهای گسترده‌ای باشند. مزایای اصلی آلومینیوم که باعث میشود پروفیل آلومینیوم بسیار محبوب باشد؛ ضدزنگ بودن، انعطاف‌پذیری و تحمل فشار بالاست. همچنین پروفیل‌های آلومینیومی وزن به مراتب کمتری در مقایسه با نوع فولادی با ابعاد مشابه هستند. اصلی‌ترین کاربرد پروفیل آلومینیومی در ساخت درب، پنجره، نمای ساختمان و لوازم‌خانگی است.
کاربردهای پروفیل کامپوزیت
فلز، سرامیک و پلیمر مواد اصلی تشکیل‌دهنده ماده کامپوزیت ه ستند. در ساخت پروفیل کامپوزیت از ترکیب این مواد استفاده میشود که درصد فلز بالاتری دارد. پروفیل کامپوزیت دارای ویژگی‌هایی مثل سبک وزن بودن و مقاومت در برابر رطوبت و زمین‌لرزه است. این خواص باعث شده تا این پروفیل در مناطق دارای رطوبت بالا یا زلزله‌خیز محبوبیت زیادی داشته باشد.
مزایای استفاده از قوطی پروفیل چیست؟
می‌توانیم 4 مزیت اصلی استفاده از پرو فیل را به‌صورت زیر خلاصه کنیم:
1. در واقع با توجه به وزن و قیمت پرو فیل، اگر بتوانید از این محصول به‌جای دیگر مقاطع فولادی استفاده کنید، در هزینه‌های پروژه صرفه‌جویی قابل‌توجهی خواهد شد.
2. با جایگزینی پروفیل فولادی به‌جای چوب در ساختمان‌سازی، دوام سازه افزایش پیدا می‌کند.
3. وزن کمتر پروفیل، سبب کاهش وزن مرده ساختمان میشود.
4. با کاهش استفاده از چوب در ساختمان‌سازی، آسیب‌های صنعت ساخت‌وساز به محیط‌زیست کاهش می‌یابد.
در این مقاله به تاریخچه، انواع پروفیل بر اساس دسته‌بندی‌های مختلف و کاربرد هر کدام اشاره شد. با توجه به قیمت پروفیل بهتر است شما به‌عنوان یک کارفرما و مدیر پروژه، قبل از خرید موارد استفاده هریک از انواع پروفیل یا کاربرد پروفیل‌ها به همراه مزایای آن را بدانید تا بتوانید خرید مناسبی داشته باشید.