قوطی آهن، که به عنوان پروفیل نیز شناخته می‌شود، یکی از پرکاربردترین مقاطع فولادی در ساخت اسکلت فلزی است. به دلیل مزایایی مانند مقاومت بالا، وزن کم، قابلیت شکل‌پذیری و سهولت در نصب، از قوطی آهن در ساخت ستون‌ها، تیرها، خرپاها، ستون‌های باربر و دیگر اجزای سازه‌های فولادی استفاده می‌شود.
استفاده از قوطی آهن در ساخت اسکلت فلزی مزایای بسیاری دارد، اما باید با دقت و تخصص بالا انجام شود. استفاده از قوطی پروفیل‌های باکیفیت، طراحی صحیح سازه و اجرای دقیق اتصالات، از جمله عوامل مهم در ساخت اسکلت فلزی با قوطی آهن هستند.
مراحل ساخت اسکلت فلزی با قوطی آهن
- طراحی: اولین قدم در ساخت اسکلت فلزی، طراحی دقیق آن توسط مهندسان مجرب و با استفاده از نرم‌افزارهای مهندسی است. در این مرحله، نوع و سایز مناسب قوطی پروفیل با توجه به نوع سازه، بارهای وارده و شرایط محیطی تعیین می‌شود.
- تهیه مصالح: پس از نهایی شدن نقشه، قوطی پروفیل‌های باکیفیت و دارای استاندارد از مراکز معتبر تهیه می‌شوند.
- برش و آماده‌سازی: قوطی پروفیل‌ها طبق نقشه برش داده شده و در محل مورد نظر مونتاژ می‌شوند.
- اتصال: اتصال قوطی‌ها به یکدیگر به دو روش جوشکاری و پیچ و مهره انجام می‌شود. جوشکاری روشی سریع و کارآمد است، اما پیچ و مهره انعطاف‌پذیری و امکان جداسازی و بازسازی اسکلت را در آینده فراهم می‌کند.
- کنترل کیفیت: پس از اتمام مونتاژ، اسکلت فلزی توسط مهندسان ناظر و متخصصان کنترل کیفیت بررسی می‌شود تا از استحکام و صحت آن اطمینان حاصل شود.
ساخت اسکلت فلزی با قوطی آهن
در ساخت اسکلت فلزی، قوطی‌های آهن به دلیل مزایایی مانند استحکام بالا، وزن سبک و انعطاف‌پذیری در طراحی، به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مقاطع توخالی، برخلاف مقاطع I که فقط حول محور اصلی اینرسی بالایی دارند، در هر دو جهت اینرسی و قدرت جذب مناسبی ارائه می‌کنند.
بنابراین، قوطی‌ها برای ساخت ستون‌ها و تیرهایی که در هر دو جهت تحت اثر نیرو هستند، ایده‌آل هستند. علاوه بر این، می‌توان از مقاطع I شکل بال پهن و یا مقاطع I شکل دوبل به منظور افزایش نیرو غالب در دو جهت استفاده کرد. به طور کلی، اسکلت فلزی با قوطی آهن از شبکه‌ای مستطیلی از ستون‌های عمودی و تیرهای افقی تشکیل شده است که به یکدیگر متصل شده‌اند.
طرح ساخت اسکلت‌های فلزی با قوطی
همانطور که گفته شد، اسکلت فلزی از شبکه‌ای متشکل از ستون‌های عمودی و تیرهای افقی تشکیل شده است. این شبکه وظیفه‌ی تحمل بار طبقات، سقف و دیوارها را بر عهده دارد. استفاده از قوطی در اسکلت فلزی مزایایی مانند استحکام بالا، وزن سبک و انعطاف‌پذیری در طراحی را به همراه دارد.
با این وجود، استفاده از قوطی برای ستون‌ها در ساختمان‌های بیش از دو طبقه مجاز نیست. دلیل این امر عدم امکان تقویت مقطع ستون در محل اتصال تیر به ستون است. به همین دلیل، ساخت خانه با قوطی آهن فقط برای ساختمان‌های یک طبقه مناسب است. در صورت استفاده از قوطی در اسکلت فلزی ساختمان‌های چند طبقه، باید داخل قوطی با بتن پر شود تا مشکل عدم مقاومت در برابر زلزله حل شود.
نکاتی در خصوص استفاده از قوطی در اسکلت فلزی
- استفاده از قوطی برای ستون‌ها در ساختمان‌های بیش از دو طبقه مجاز نیست.
- در صورت استفاده از قوطی در اسکلت فلزی ساختمان‌های چند طبقه، باید داخل قوطی با بتن پر شود.
- ساخت سازه‌هایی مثل ویلاها با قوطی فلزی به دلیل محدودیت‌های ذکر شده، منطقی‌تر است.
- استفاده از قوطی در سازه‌های فولادی میتواند جایگزینی مناسب برای برخی بخش‌ها در سازه باشد.
مزایای استفاده از قوطی در اسکلت فلزی
- استحکام بالا
- وزن سبک
- انعطاف‌پذیری در طراحی
معایب استفاده از قوطی در اسکلت فلزی:
- عدم امکان استفاده در ستون‌های ساختمان‌های بیش از دو طبقه
- نیاز به پر کردن داخل قوطی با بتن در صورت استفاده در ستون‌ها برای ثبات بیشتر سازه.
محدودیت‌های استفاده از قوطی برای ستون
استفاده از قوطی پروفیل در ساخت اسکلت فلزی مزایای متعددی مانند استحکام بالا، وزن سبک و انعطاف‌پذیری در طراحی را به همراه دارد. با این وجود، استفاده از قوطی برای ستون‌ها محدودیت‌هایی نیز دارد که باید قبل از استفاده در نظر گرفته شوند.
یکی از محدودیت‌های استفاده از قوطی در سازه‌های فولادی، هزینه بالای آن است. قوطی پروفیل جزو مقاطع گران بازار آهن و فولاد محسوب می‌شود. البته با وجود توخالی بودن و وزن کم این محصول، قیمت نهایی آن در مقایسه با سایر مقاطع فولادی مانند تیرآهن، چندان هم زیاد نخواهد بود.
کیفیت قوطی ستونی از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از قوطی باکیفیت پایین میتواند مشکلاتی مانند خوردگی، زنگ زدگی و کاهش مقاومت را به دنبال داشته باشد. همچنین اتصال قوطی به قوطی به دلیل شکل هندسی آنها، دشوارتر از مقاطع توپر است و نیاز به تجربه و تخصص زیادی دارد. این امر باعث افزایش زمان و هزینه اجرای اتصالات می‌شود.
برای اجرای اتصالات قوطی به قوطی، به نیروی کار ماهر و باتجربه نیاز است. استفاده از قوطی برای ستون‌ها در ساختمان‌های بیش از دو طبقه مجاز نیست. دلیل این امر عدم امکان تقویت مقطع ستون در محل اتصال تیر به ستون است.
سوالات متداول در مورد ساخت اسکلت فلزی با قوطی آهن
قوطی پروفیل یا آهن چیست؟
همانطور که قبلا هم اشاره کردیم، مقاطع توخالی مستطیل یا مربع را قوطی پروفیل می‌گویند. این مقاطع در ساخت لوازم مختلفی مانند لوازم خانگی و صنایع ساختمان‌سازی کاربرد دارند.
انتخاب نوع قوطی پروفیل در سازه‌های فولادی و بتنی چه تفاوتی دارد؟
در سازه‌های فولادی، تنوع انتخاب مقطع بیشتر است، اما در سازه‌های بتنی این تنوع محدودتر است. در سازه بتنی به دلیل عدم امکان استفاده از مقاطع توخالی، انتخاب قوطی پروفیل محدود می‌شود.
در سازه‌های فولادی از چه نوع قوطی پروفیلی باید استفاده کرد؟
مقطع باکس یا مقطع قوطی یکی از بهترین مقاطع برای استفاده در سازه‌های فولادی است. این مقاطع به دلیل شکل هندسی خود، مقاومت بالایی در برابر فشار و نیروی خمشی دارند.
استفاده از قوطی در ساختمان چند طبقه چه محدودیتی دارد؟
در ستون‌های ساختمان‌های چند طبقه، به دلیل نیاز به تقویت مقطع در محل اتصال تیر به ستون، نمی‌توان از قوطی پروفیل‌های استاندارد استفاده کرد.
چه مقاطعی می‌توانند جایگزین قوطی پروفیل در ستون‌های ساختمان‌های چند طبقه باشند؟
- تیرآهن
- مقاطع I شکل بال پهن
- مقاطع I شکل دوبل
کاربردهای دیگر قوطی پروفیل در ساختمان‌سازی چیست؟
- تیرها
- قاب‌های خمشی
- نعل درگاه‌ها
- قاب پنجره‌ها و درها
- سقف‌های کاذب
- دیوارهای غیر باربر
جمع بندی
نکات مهم در استفاده از قوطی پروفیل یا آهن در اسکلت‌های فلزی
انتخاب نوع قوطی آهن با توجه به نوع سازه، تعداد طبقات، شرایط اقلیمی و سایر عوامل متفاوت خواهد بود. استفاده از قوطی پروفیل باکیفیت بالا میتواند از مشکلات عدیده‌ای جلوگیری کند که در بندهای فوق به ان اشاره کردیم. همچنین اجرای صحیح اتصالات و مراقبت و نگهداری از قوطی پروفیل یا قوطی آهن در برابر خوردگی و زنگ زدگی از عوامل احتیاطی در اجرای پروژه ساخت اسکلت فلزی با قوطی آهن است.
برای تهیه انواع قوطی های فولادی می توانید به وبسایت شرکت صدرا پروفیل کاوه(فولاد موحد) مراجعه فرمایید.
