پروفیل صنعتی چیست؟ انواع مقاطع توخالی (HSS)، مزایا و کاربرد

پروفیل صنعتی یا مقطع توخالی فولادی (HSS) در سال‌های اخیر جای خود را در ساختمان‌سازی، سوله‌ها و ماشین‌سازی باز کرده است. در این مقاله با انواع، مزایا، کاربرد و نحوه انتخاب پروفیل صنعتی آشنا می‌شوید.

پروفیل صنعتی چیست؟

پروفیل صنعتی همان مقطع سازه‌ای توخالی (Hollow Structural Section یا HSS) است: مقطعی فولادی با دیواره نسبتاً ضخیم که به شکل مربع، مستطیل یا دایره تولید می‌شود. تفاوت آن با پروفیل‌های ساختمانی سبک (قوطی‌های نازک) در ابعاد و ضخامت بیشتر و در نتیجه ظرفیت باربری بالاتر است.

انواع پروفیل صنعتی

• مربعی (SHS): رایج‌ترین نوع برای ستون‌ها؛ مقاومت یکسان در دو جهت.
• مستطیلی (RHS): مناسب تیرها و اعضایی که در یک جهت بار بیشتری می‌گیرند.
• دایره‌ای (CHS): بهترین رفتار در برابر پیچش و بار محوری؛ ظاهر معماری زیبا.

روش تولید

پروفیل‌های صنعتی معمولاً از ورق یا کلاف فولادی به روش فرم‌دهی سرد و جوشکاری درز تولید می‌شوند: ابتدا لوله گرد ساخته و سپس با غلتک‌های شکل‌دهنده به مقطع مربعی یا مستطیلی تبدیل می‌شود. استاندارد اروپایی رایج برای مقاطع فرم‌داده‌شدهٔ سرد EN 10219 است.

مزایای پروفیل صنعتی در سازه

• نسبت مقاومت به وزن بالا: مصرف فولاد کمتر برای همان بار.
• مقاومت پیچشی عالی به دلیل مقطع بسته.
• سطح کمتر برای رنگ و ضدحریق و نگهداری آسان‌تر.
• اجرای سریع‌تر و اتصالات ساده‌تر نسبت به مقاطع ساخته‌شده از ورق.
• ظاهر تمیز و معماری برای سازه‌های نمایان.

کاربرد پروفیل صنعتی

• ستون و تیر ساختمان‌های فولادی
• سوله‌ها، سالن‌های صنعتی و سازه‌های فضاکار
• پل‌های عابر پیاده و سازه‌های تبلیغاتی
• ماشین‌سازی، شاسی و تجهیزات صنعتی
• سازه‌های کشاورزی و گلخانه

گرید فولاد

پروفیل‌های صنعتی معمولاً در گریدهای ST37 و ST52 تولید می‌شوند. ST52 استحکام تسلیم حدود ۵۰٪ بیشتری دارد و برای بارهای سنگین‌تر مناسب است. مقالهٔ فرق ST37 و ST52 را بخوانید.

محاسبه وزن پروفیل صنعتی

وزن تقریبی هر متر پروفیل مربع یا مستطیل از این فرمول به دست می‌آید (ابعاد بر حسب میلی‌متر):

W (kg/m) ≈ 0.0157 × t × (a + b − 2.86 t)

که a و b اضلاع مقطع و t ضخامت دیواره است. برای مثال پروفیل ۲۰۰×۲۰۰ با ضخامت ۱۰ میلی‌متر حدود ۵۸٫۳ کیلوگرم بر متر وزن دارد.

پرسش‌های متداول