کاربرد قوطی در ساخت ساختمان فلزی به همراه نکات اساسی

قوطی فلزی همانطور که از اسمش پیداست؛ یک مقطع فولادی مربعی شکل توخالی می باشد که امروزه به یک محصول فولادی پرکاربرد در صنعت ساختمان سازی تبدیل شده است. این مقطع فولادی در صنعت ساختمان سازی محبوبیت بالایی دارد و در قسمت های مختلف از جمله در ستون سازی ساختمان ها استفاده می شود. از این رو در این مقاله از آهن ملل در مورد کاربرد انواع قوطی فلزی در ساختمان سازی صحبت خواهیم کرد. با ما همراه باشید.

قوطی پروفیل چیست؟

همانطور که بیان شد، به مقاطع فولادی مربع و مستطیل شکل، که به اصطلاح مقاطع آهنی بسته و گاها باز هستند، قوطی پروفیل می گویند. قوطی ها در صنایعی مثل صنعت ساخت انواع لوازم آموزشی، لوازم خانگی، لوازم پزشکی و … مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از نمونه های بارز استفاده از قوطی و پروفیل در ساخت تجهیزات و مبلمان هاست که از جمله آن ساخت نیمکت در مدرسه ها است که از کودکی از آن ها استفاده می کردیم.

این محصول علاوه بر صنعت ساختمان سازی، در ساخت لوازم پزشکی، لوازم خانگی، عمران، خودروسازی و غیره کاربرد دارد. قوطی ها، برای اتصال و جوشکاری، بسیار مقرون به صرفه و اقتصادی هستند و دارای ویژگی های منحصر به فرد بالایی می باشند. 

انواع قوطی های موجود در بازار و نحوه ساخت

قوطی پروفیل اصولا به دو صورت باز و بسته تولید می شود که این دو دسته نیز خود به زیر مجموعه هایی دیگر تفکیک می گردند. اما در مورد قوطی آهن انواع آن بر اساس ساختار و استفاده ای که در بازار دارند، تفکیک می شود که عبارتند از:

• قوطی مبلی
• قوطی گالوانیزه
• قوطی ستونی 
• قوطی صنعتی

هر کدام از انواع قوطی فلزی تولید شده در صنایع خاصی به کار گرفته می شوند که این موضوع به ساختار و جنس مواد استفاده شده برای تولید این محصول بر می گردد. لازم به ذکر است در ساختمان سازی بیشتر از قوطی های ستونی و صنعتی استفاده می شود. 

در مورد ساخت قوطی ها باید اینگونه بیان کرد که پروفیل نورد گرم به شکل قوطی است و برای ساخت آن‌ ها از شمش فولادی استفاده می‌ شود. از سویی دیگر پروفیل نورد سرد به شکل ناودانی می باشد. پروفیل‌ های مرکب نیز  از اتصال چند پروفیل نورد سرد ساخته می‌ شوند.

فرآیند تولید قوطی ها به این صورت است که در ابتدا ورق هایی که به صورت کلاف آماده شده است را توسط قیچی برش داده و به نوار های کوچک تفکیک می کنند و پس از آن، وارد دستگاه فرمینگ می شود و سپس به وسیله غلتک های سایزینگ به قوطی پروفیل تبدیل می شوند. 

استفاده از قوطی پروفیل فلزی در سازه های فولادی

ساختمان سازی های امروزه به صورت ساختمان های بتنی و فلزی است و هر کدام از این دو مورد می توانند کیفیت و ساختار خاص خود را داشته باشند. معمولا از مقاطع توخالی در سازه های بتنی استفاده نمی کنند و این مقاطع تنها در سازه های فلزی استفاده می شوند. اما در ساختمان های فلزی می توان از مقاطعی همچون قوطی و پروفیل حتی در اسکلت سازی نیز بهره برد. 

چرا که این مقاطع فولادی به خوب می توانند جوابگوی نیاز سازه های فلزی باشند. قوطی فلزی می تواند ممان اینرسی بالایی در هر دو محور ایجاد نماید. به بیانی دیگر مقطع قوطی یا همان مقطع باکس بهترین و پرکاربرد ترین مقاطع فولادی است. از مقطع باکس زمانی که قصد داریم نسبت به دو محور و دو جهت، ممان اینرسی بالایی داشته باشیم، استفاده می کنیم.
به طور مثال هنگامی که سازه در هر دو جهت گیره دار باشد و قاب خمشی استفاده شده باشد، مقطع قوطی یا مقطع باکس بهترین گزینه برای ساخت و ساز است.

به همین علت استفاده از قوطی ها در سازه فلزی فقط برای ستون ها مناسب است زیرا به علت ویژگی توخالی بودن آن ها در هر دو جهت در برابر نیروهای ممان اینرسی از خود مقاومت نشان می دهند و برای قاب خمشی بسیار مناسب هستند.  اما باید به نکته توجه داشت که باید از قوطی و پروفیل مناسب برای هر قسمت از سازه استفاده نمود چرا که در غیر این صورت ممکن است با مشکلاتی اساسی در سازه روبه رو شوید.

با تمام این موارد، باید گفت نوع قوطی انتخابی به شدت می تواند در نوع ساخت و قسمتی که قرار است از قوطی در آن استفاده کنید، موثر باشد. شما می توانید قیمت انواع قوطی و پروفیل و مشخصات فیزیکی هر نوع را به صورت دقیق در صفحه زیر مشاهده نمایید.

انواع قوطی ستونی

قوطی ستونی به نوعی از انواع قوطی گفته می شود که برای تولید آن از ورق های سیاه استفاده می کنند. قوطی ستونی در شاخه های ۱۲ متری می باشند و با توجه به وزن ورق، وزن قوطی نیز متغیر خواهد بود. معمولا قوطی های ستونی در ابعاد و وزن های مختلفی تولید می شوند، به همین منظور از آن ها استفاده های متفاوتی می شود. به طور کلی قوطی های ستونی به دو دسته ساختمانی و صنعتی تقسیم می شوند که تفاوت آن ها در ضخامت و نوع کارکرد آن ها است.

۱.قوطی ستونی صنعتی: پروفیل ستونی صنعتی هم مانند نوع ساختمانی از ورق های سیاه تولید می شود، اما با این تفاوت که در وزن کمتر از نوع ساختمانی در دسترس هستند. به همین خاطر از آن ها در ساخت انبارها، سوله ها و غیره استفاده می شود.

۲.قوطی ستونی ساختمانی: از اوایل دهه ۵۰ میلادی پروفیل هایی به منظور استفاده در ساخت و ساز رونق گرفت و همانطور که از نام پروفیل های ساختمانی مشخص است، عمده استفاده از آن در ساختمان به خصوص سازه های فلزی می باشد. این پروفیل ها معمولا با اندازه ۱۰۰ تا ۱۴۰ میلی متر و ضخامت ۲ تا ۶ میلی متر از ورق های سیاه با وزنی سبک تر از پروفیل های صنعتی تولید می شوند.

استفاده از قوطی برای ساخت ستون در ساختمان و مزایای آن

استفاده از قوطی های فلزی برای ساخت ستون باعث می شود که ستون های ایجاد شده بسیار مقاوم باشند و یک ستون فلزی و پایدار را تشکیل دهند. این روش دارای مزایا و معایب خاص خود است که در ادامه به آن ها خواهیم پرداخت.

مزایای استفاده از قوطی فلزی برای ساخت ستون:

• این روش بسیار ارزان تر از استفاده از بتن و فولاد است. قوطی های فلزی را می توان به راحتی تهیه کرد و حتی از قوطی های بازیافت شده نیز می توان استفاده کرد.
• این روش بسیار سریع تر از روش های سنتی است. قوطی های فلزی را می توان به صورت آماده به محل ساختمان منتقل کرد و با استفاده از پیچ و مهره یا جوش به هم متصل کرد. نیاز به خشک شدن بتن یا خم شدن فولاد ندارد.
• این روش بسیار سبک تر از روش های دیگر است. قوطی های فلزی دارای وزن کم هستند و فشار کمتری به زیربنای ساختمان وارد می کنند. این باعث می شود که نیاز به تقویت زیربنا کمتر شود و هزینه های ساخت کاهش یابد.

مزایای استفاده از قوطی در سازه‌ های فلزی

همانطور که بیان شد در سازه های فلزی می توان از مقاطعی چون قوطی استفاده کرد و در سازه های بتنی با محدودیت روبه رو هستیم. اما در زمان استفاده از این مقاطع باید بهترین نوع و در عین حال مناسبترین را انتخاب کرد. با تمام این موارد به کار گرفتن قوطی ها در سازه های فولادی می تواند مزایای زیادی به همراه داشته باشد که از جمله آن ها عبارتند از:

• مقاومت بالا نسبت به وزن
• جذب نیروی خارجی کم
• کیفیت سطحی بالا
• امکان جوش و شکل پذیری مناسب
• مقاومت بالا در برابر پیچش
• عدم آلودگی محیط زیست

معایب استفاده از قوطی ها در سازه فلزی

استفاده از قوطی ها در سازه های فلزی علاوه بر مزیت های آن معایبی را نیز در پی دارد که در زمان خرید نیز باید به آن توجه نمود و بسته به نیاز و از سویی دیگر کارکردی که می تواند داشته باشند، باید انتخاب نمود آیا انتخاب قوطی در سازه فلزی مناسب است یا خیر. با این حال معایب استفاده از قوطی در سازه فلزی به شرح زیر می باشد:

• هزینه بالا: به طور کلی محصولات فولادی نسبت به دیگر مصالح قیمت بالاتری دارند، اما پروفیل ها به علت وزن سبک قیمت پایینی دارند.
• وجود کیفیت های مختلف در بازار : استفاده از قوطی های بی کیفیت باعث بروز مشکلاتی در سازه می شود از این رو مهم است محصولی که قصد خرید آن را دارید حتما از کیفیت بالایی برخوردار باشد. 
• محدودیت ارتفاع در مقطع: استفاده از قوطی های توخالی در طبقات بالا امکان پذیر نیست.
• نیروی تخصص در زمان اجرا: اجرا و نصب اتصالات قوطی ها نیازمند نیروهای انسانی زیاد و با تخصص می باشد که همین امر باعث بالا رفتن هزینه ها در ساخت و ساز می شود.
• امکان خوردگی در مقطع: در صورتی که سطح قوطی دچار خوردگی شود، با انجام واکنشی هیدروژن آزاد شده، قوطی ورم کرده و سوراخ می شود. همچنین خوردگی باعث تغییر رنگ قوطی می شود. در کل پوسیدگی و خوردگی قوطی فلزی می تواند به سازه آسیب بزند و استحکام آن را مختل سازد.
• شرایط نگهداری: برای استفاده از قوطی در ساخت سازه ها نیازمند به انبارهای بزرگ و عاری از رطوبت می باشد تا بتوان با نگهداری مناسب، کیفیت این محصول را نیز تضمین نمود.

محدودیت استفاده از قوطی فلزی در ساختمان های چند طبقه

ساختمان های چند طبقه از جمله پروژه های عمرانی هستند که نیاز به مصالح مقاوم و با کیفیت دارند. از جمله مصالحی که در ساختمان های فلزی استفاده می شود، قوطی فلزی است. اما این سوال پیش می آید که آیا قوطی فلزی برای ساختمان های چند طبقه مناسب است؟ پاسخ به این سوال به نوع ساختمان و نحوه اتصال تیرها به ستون ها بستگی دارد. در ساختمان های فلزی، معمولا از پروفیل I شکل برای تیرها و قوطی فلزی برای ستون ها استفاده می شود. اما در ساختمان های چند طبقه، استفاده از قوطی فلزی برای ستون ها دارای محدودیت های خاص خود است. برخی از این محدودیت ها عبارتند از:

• ناتوانی در تحمل بارهای لرزه ای به دلیل عدم دسترسی به داخل مقطع ستون
• ناتوانی در تحمل بارهای حرارتی 
• ناتوانی در تحمل رطوبت و خوردگی به دلیل عدم رنگ آمیزی

راهنمای انتخاب مقاطع قوطی برای استفاده در صنایع مختلف

قوطی از جمله محصولات فلزی هستند که در صنایع مختلف از جمله ساختمان، خودرو، برق و الکترونیک کاربرد دارند. این مقاطع به شکل های مختلفی مانند مربع، مستطیل، دایره و گوشه دار تولید می شوند و از ویژگی های آنها می توان به استحکام بالا، سبک بودن، قابلیت جوشکاری و نصب آسان اشاره کرد. قوطی پروفیل ها در ساخت ساختمان های فلزی، کاربرد بسیاری دارند. در سازه های بتنی برای انتخاب مقاطع فولادی، محدودیتی موجود نمی باشد. در سازه های بتنی، استفاده از بتن اولویت بیشتری دارد. عموما در ساخت ستون پل ها یا ساختمان های مدرن و خاص از مقطع دایره ای شکل استفاده می شود.

قوطی فلزی دارای ویژگی‌های منحصر به فردی مانند جوش‌پذیری، شکل‌پذیری، مقاومت بالا در برابر پیچش و کیفیت سطحی زیاد است. برای انتخاب قوطی فلزی مناسب برای هر صنعت، باید به چند نکته توجه کرد. این نکات عبارتند از:

• جنس قوطی: قوطی‌ های فلزی معمولا از جنس فولاد، آلومینیوم و کامپوزیت هستند که هر کدام دارای خصوصیات و کاربردهای خاص خود هستند. به طور مثال، قوطی‌ های فولاد کربنی پرکاربردترین نوع قوطی هستند که هم در ساختمان‌ سازی و هم در صنعت استفاده می‌ شوند. 
• ابعاد قوطی: قوطی‌ های فلزی در ابعاد و ضخامت‌ های مختلف تولید می‌ شوند که بستگی به نوع کاربرد آن‌ها دارد. 

شما می توانید برای انتخاب و خرید انواع قوطی و پروفیل به مقاله زیر مراجعه کنید و با اطلاعات دقیق اقدام به خرید کنید.

برای مشاوره و خرید قوطی می توانید با کارشناسان آهن ملل با شماره تلفن ۰۳۱۳۵۰۲۰ تماس حاصل فرمایید.

جمع بندی

قوطی پروفیل ها، در صنایع مختلف کاربرد دارد. انواع قوطی ستونی شامل صنعتی و ساختمانی است که در صنعت ساختمان سازی، قوطی ها محبوبیت بالایی در بین محصولات فولادی دارد. از مزیت های قوطی پروفیل می توان به مقاومت بالا نسبت به وزن، جذب نیروی خارجی کم، کیفیت سطحی بالا، جوش و شکل پذیری خوب، مقاومت بالا در برابر پیچش و عدم آلودگی محیط زیست اشاره کرد و با توجه به مزیت های آن قوطی پروفیل در سازه های فلزی بسیار کاربردی است.

سوالات متداول کاربرد قوطی در ساخت ساختمان فلزی