مقاطع توخالی یا قوطی های فولادی در سازه های فلزی و ساختمان هایی با اسکلت فلزی به کار می روند، زیرا این مقاطع ممان اینرسی بالایی در هر دو محور فراهم می کنند. این ویژگی باعث می شود که در برابر نیروهای واردشده از جهات مختلف، مقاومت بهتری داشته باشند. محدودیت های استفاده از قوطی در سازه های فلزی دارای موارد مختلف است.
در مقابل، تیرآهن های I شکل تنها در یک جهت دارای ممان اینرسی مناسب هستند، بنابراین استفاده از آن ها در تیرها ایده آل است. اما در ستون ها که از دو جهت تحت فشار قرار دارند، تیرآهن های معمولی عملکرد مناسبی ندارند. به همین دلیل، برای این بخش ها معمولاً از پروفیل قوطی، تیرآهن هاش و تیرهای دوبل استفاده می شود که از هر دو محور مقاومت بالایی دارند.
محدودیت های استفاده از قوطی در ساختمان های چندطبقه
اگرچه مقاطع توخالی (قوطی ها) در سازه های فلزی استفاده می شوند، اما برای ساختمان های چندطبقه محدودیت هایی دارند. در این سازه ها، تقویت ستون ها با ورق فولادی یا دیگر مصالح امری ضروری است، اما به دلیل توخالی بودن قوطی ها، امکان تقویت داخلی آن ها وجود ندارد، مگر با ایجاد برش روی سطح آن ها که این کار غیرمجاز است.
در هنگام زلزله، ساختار توخالی قوطی ها ممکن است دچار تغییر شکل و خمش شود که مقاومت سازه را به طور چشمگیری کاهش می دهد. به همین دلیل، بسیاری از مهندسان عمران استفاده از قوطی در ساختمان های چندطبقه را توصیه نمی کنند.
البته برخی منابع معتقدند که پر کردن داخل قوطی با بتن می تواند مقاومت آن را افزایش دهد. اما گروهی دیگر بر این باورند که در ساختمان های اسکلت فلزی، تنها تیرآهن های IPE مناسب هستند و قوطی های موجود در بازار بیشتر برای کلاف های رابط در سوله ها استفاده می شوند.
به طورکلی، تنها در صورتی می توان از قوطی در ساختمان های چندطبقه استفاده کرد که عملیات نورد روی آن انجام شود تا مقاومت آن معادل تیرآهن های IPE گردد، اما این کار بسیار دشوار است.
کاربردهای قوطی در صنعت و ساختمان
پروفیل های قوطی یا باکس به دلیل استحکام بالا، وزن مناسب و طراحی کاربردی در بخش های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از مهم ترین کاربردهای آن عبارتند از:
ساخت لوازم و تجهیزات صنعتی
استفاده در ساختمان سازی به ویژه در سازه های فلزی
ساخت لوازم خانگی و دکوراسیون داخلی
به کارگیری در تولید ماشین آلات صنعتی و قطعات خودرو
مدل های مختلف قوطی و پروفیل فولادی
قوطی و پروفیل های فولادی به دلیل انعطاف پذیری بالا در صنایع مختلفی مانند ساختمان سازی، پل سازی و ساخت آسمان خراش ها استفاده می شوند. در ادامه، به معرفی انواع رایج آن ها می پردازیم:
۱) پروفیل استاندارد S
این پروفیل که با نام پروفیل استاندارد آمریکایی S شناخته می شود، شامل یک تیغه فولادی است که به صورت موازی به دو تیغه دیگر متصل می شود.
۲) پروفیل های زاویه دار (L شکل)
این پروفیل ها دارای زاویه ۹۰ درجه هستند و برای کاربردهای مختلف مهندسی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.
۳) پروفیل هاش (H)
پروفیل های H شکل (هاش) به دلیل مقاومت بالا در برابر بارهای سنگین، گزینه ای مناسب برای سازه های مستحکم هستند.
۴) پروفیل C شکل
این پروفیل که به کانال ساختمانی C نیز معروف است، در ساخت پل ها و اسکله های دریایی کاربرد دارد.
۵) پروفیل T شکل
این نوع پروفیل که به شکل حرف T انگلیسی است، در تأسیساتی که به تحمل بار بیشتری نیاز دارند، استفاده می شود.
۶) قوطی فولادی
قوطی های فولادی مشابه لوله های فولادی، اما دارای سطوح زاویه دار هستند. این مقاطع در برابر تنش های مختلف پایداری و توان کششی بالایی دارند و در صنایع نفت، گاز، انتقال آب و… مورد استفاده قرار می گیرند.
مزایا و معایب قوطی های فلزی
مزایای قوطی های فلزی:
✔ مقاومت بالا در برابر ضربه و حرارت
✔ قابلیت نگهداری مواد در حالت جامد، مایع و گاز
✔ عدم آلودگی محیط زیست و پایین بودن خاصیت مسموم کنندگی
✔ مقاوم در برابر نفوذ رطوبت، نور و اکسیژن
معایب قوطی های فلزی:
امکان خوردگی در مقایسه با برخی فلزات دیگر
آزاد شدن هیدروژن در اثر خوردگی، که ممکن است باعث باد کردن و سوراخ شدن قوطی شود
تأثیر خوردگی بر رنگ قوطی
نیاز به فضای زیاد برای حمل ونقل و انبارداری در محیط خشک و بدون رطوبت
مقاوم سازی ستون های فولادی قوطی شکل
با تغییر آیین نامه های ساختمان سازی و افزایش نیاز به ایمنی در مناطق زلزله خیز، روش های مقاوم سازی ستون های فلزی قوطی شکل اهمیت بیشتری پیدا کرده اند. این روش ها به بهبود ظرفیت باربری و سختی سازه کمک می کنند و حتی برای تقویت ساختمان های قدیمی نیز قابل استفاده هستند.
روش های مقاوم سازی ستون های قوطی کوتاه
۱– تقویت ستون قوطی با الیاف FRP
ستون های قوطی تحت نیروهای فشاری و کمانش موضعی آسیب پذیر هستند. استفاده از الیاف CFRP (الیاف کربنی FRP) یکی از راه های مؤثر در مقاوم سازی این ستون ها است. این الیاف به دلیل انعطاف پذیری بالا و امکان اجرا بر روی المان های مختلف، به افزایش مقاومت ستون ها در برابر نیروهای فشاری و جلوگیری از گسیختگی در درزها کمک می کنند.
مزایای استفاده از الیاف CFRP در ستون های قوطی کوتاه:
محصور کردن ستون برای به تأخیر انداختن کمانش
افزایش سختی و مقاومت متناسب با تعداد لایه های الیاف CFRP
استفاده از ۲ لایه CFRP باعث افزایش ۲۰ تا ۲۱ درصدی مقاومت ستون می شود
۲– افزودن ورق های پوششی به بال ستون
افزایش ضخامت بال ستون باعث کاهش تغییر شکل و افزایش مقاومت آن در برابر نیروهای خمشی و محوری می شود.
۳– تعبیه ورق های سخت کننده درون ستون
این ورق ها از افزایش تغییر شکل ستون جلوگیری کرده و مقاومت آن را در برابر بارهای مختلف بالا می برند.
۴– تعبیه ورق های تقویتی در داخل ستون
قرار دادن ورق های تقویتی در ارتفاع ۲۰٪ ستون باعث افزایش مقاومت در محل اتصال و کاهش تغییر شکل آن می شود.
۵– مقاوم سازی ستون با روکش FRP
دورپیچ کردن ستون با روکش FRP، ظرفیت خمشی آن را افزایش داده و به ارتقای شکل پذیری ستون های قوطی کمک می کند.
قوطی های فولادی یکی از مهم ترین مقاطع در صنعت ساختمان و سازه های فلزی هستند. با این حال، برای افزایش ایمنی و استحکام آن ها در برابر بارهای سنگین و زلزله، نیاز به مقاوم سازی ستون های قوطی شکل وجود دارد. استفاده از الیاف FRP، ورق های سخت کننده و روکش های مقاومتی از جمله روش های مؤثر در این زمینه محسوب می شوند.
خرید قوطی پروفیل و محصولات فولادی از فولادکو
اگر به دنبال خرید قوطی پروفیل و محصولات فولادی با کیفیت بالا و قیمت مناسب هستید، فولادکو گزینه ای ایده آل برای شماست. فولادکو با ارائه انواع قوطی و پروفیل فولادی، تیرآهن، میلگرد، ورق فولادی و سایر محصولات فلزی، نیازهای مختلف صنایع ساختمانی، صنعتی و عمرانی را تأمین می کند. قیمت ورق گالوانیزه و انواع محصولات فولادی را می توانید از فولاد فیدار جویا شوید.
چرا خرید از فولادکو؟
✔ تنوع گسترده محصولات
✔ ضمانت کیفیت و استانداردهای معتبر
✔ ارائه بهترین قیمت های بازار
✔ ارسال سریع و مطمئن به سراسر کشور
✔ مشاوره تخصصی برای انتخاب بهترین مقاطع فولادی
برای مشاهده لیست قیمت و ثبت سفارش، به سایت فولادکو مراجعه کنید.