زندگی بشر با پیشرفت زمان، دست‌خوش تغییرات زیادی گردید؛ نیاز انسان به سرپناه، را‌ه‌های مواصلاتی، ابزارآلات و سازه‌های بزرگ همانند سد‌ها، دلیلی برای اختراعات و اکتشافات جدید شد. یکی از این ابداعات انسانی، مصالح ساخته شده از فلزات جهت استحکام بناها بود. در این مقاله سعی می‌شود با معرفی پروفیل‌های ساختمانی درک بهتری از این مصالح داشته باشیم.
پروفیل چیست!؟
پروفیل یا Profile مصالحی پرمصرف در صنایع مختلف هستند؛ به عبارتی پروفیل‌ها، مقاطعی فلزی (یا غیرفلزی) با سطوح متفاوت و اشکال مختلف هستند که هر کدام با توجه به نوع خواص فیزیکی و مکانیکی خود، مصارف متفاوتی دارند. عموماً پروفیل‌ها به دو دسته ساختمانی و صنعتی دسته‌بندی می‌شوند که در این مقاله در مورد نوع ساختمانی و انواع آنها توضیحاتی داده می‌شود.
مشخصات پروفیل‌های ساختمانی
همانطور که گفته شد، پروفیل‌ها مقاطعی هستند که در شکل‌های مربع، مستطیل، دایره‌ای و یا چند‌ضلعی تولید می‌شوند؛ برای استحکام بیشتر در برخی نقاط، داخل مقطع تو خالی آنها، با سیمان پر می‌شود. مصالح در ساختمان‌سازی باید دارای مشخصاتی همچون انعطاف‌پذیری بالا، شکل‌پذیری خوب، وزن پایین و استحکام زیاد، جوش‌پذیری بالا و مقاومت مناسب در برابر فشار و خوردگی باشند. پروفیل‌های ساختمانی با داشتن این مشخصات، باعث سهولت در ساخت شده و می‌توانند کمک شایانی به افزایش عمر بنا داشته باشند.
کاربردهای پروفیل‌های ساختمانی
کاربرد اصلی این مصالح در ساختمان‌ها عبارتند از:
• درب و پنجره ساختمان در جنس‌ها و ابعاد مختلف
• نردهها و حفاظ‌ها
• ستون و اسکلت‌های فلزی
• سقف و شیروانی‌ها
• نمای ساختمان
انواع پروفیل‌های ساختمانی
پروفیل‌های ساختمانی به دو نوع باز و بسته تقسیم‌بندی می‌شوند. ناودانی‌ها، تسمه‌ها، میلگردها، نبشی‌ها و تیرآهن‌ها از انواع باز و میلگردها، لوله‌ها و قوطی‌ها از انواع بسته آنها هستند. در ادامه به انواع آنها آشنا می‌شویم.
تیرآهن
تیرآهن، پرکاربردترین محصول فولادی در ساختمان‌سازی و دیگر صنایع است. تیرآهن، پروفیلی با سطح مقطع به شکل H یا I بوده که عمده وظیفه آن، تحمل تنش‌ها و نیروهای حاصله در سازه و انتقال این فشارها به پایه‌ها و فوندانسیون است. تیرآهن از دو قسمت مرکزی (جان) و قسمت کناری (بال) تشکیل شده‌است؛ این مقطع فلزی انواع گوناگونی دارد که با توجه به شکل ظاهری و خواص مکانیکی، کارایی‌های متفاوتی دارد. با توجه به استفاده زیاد این محصول در ساختمان اسکلت فلزی، اطلاع از قیمت تیرآهن به‌صورت روزانه حائز اهمیت است.
طبق نظر کارشناسان آهن پرتال:
“داشتن اطلاعات از مصالح و همچنین شناخت خواص فیزیکی و مکانیکی پروفیل‌های ساختمانی و داشتن مشاوره‌ای دقیق در مورد قیمت روز محصولات پرمصرف مثل تیرآهن سایز ۱۴، ۱۶ و ۱۸ از ملزومات شغلی یک مهندس یا کارشناس ساختمان‌سازی است.”
قوطی آهن
قوطی‌ها انواعی از پروفیل‌های بسته و به‌صورت توخالی هستند که با سطح مقطع هندسی (مربع، مستطیل، دایره و چند ضلعی) در طول‌های متفاوتی ساخته می‌شوند. کاربرد اصلی آنها عمدتاً جهت تقویت ستون‌ها در سازه است؛ قوطی‌های ساختمانی عمدتاً در ضخامت‌های ۲ تا ۳ میلی‌متری ساخته و عرضه می‌شوند؛ هر چقدر ضخامت قوطی افزایش پیدا کند، وزن آن نیز زیاد شده که در تعیین قیمت قوطی آهن تاثیر زیادی دارد.
میلگرد
میلگردها میله های تقویت شده از جنس عموماً فلزی هستند که جهت جبران مقاومت کششی پایین بتون و تقویت آن مورد استفاده قرار می‌گیرند. از لحاظ ساختاری، میلگردها پروفیل‌هایی با سطح مقطع گرد و توپر هستند و به دو شکل آجدار و ساده (همچنین نوع کلافی) ساخته و به بازار عرضه می‌شوند. قیمت میلگرد با توجه به درجه‌بندی و میزان طول و قطر که تاثیر مستقیم بر وزن آن دارد، محاسبه می‌شود.
نبشی
نبشی، پروفیلی است که از دو مقطع عمود بر هم ساخته می‌شود که شکلی شبیه به حرف L دارد؛ البته گاهی اوقات بال‌های نبشی بر یکدیگر عمود نبوده و زاویه‌ای کمتر از قائمه دارد. نبشی‌ها اصولاً به‌عنوان تکیه‌گاه جهت تقویت و مستحکم شدن ساختمان استفاده می‌شوند و به دو نوع فابریکی و پرسی تولید می‌شوند که مثلا قیمت نبشی در نوع فابریکی بالاتر از نوع پرسی است.
ناودانی
ناودانی، پروفیلِ بازِ پرکاربرد در صنایع ساختمانی است که از یک سطح مقطع افقی به‌نام جان و دو بال عمود بر آن، تشکیل شده است که شکلی شبیه به حرف U یا C دارند. مهم‌ترین کاربرد ناودانی در ساختمان‌سازی را در استفاده از خرپاها باید دانست، همچنین در ساخت تیرها و ستون‌ها و به‌طور کلی در اسکلت فلزی و پایه‌ها مورد استفاده هستند. چون فولاد ماده اولیه اصلی تولید این محصول است، لذا بهای فولاد در قیمت ناودانی تاثیر زیادی دارد.
لوله
لوله، پروفیلی استوانه‌ای، توخالی و دوسر باز با سطح مقطع دایره‌ای است، که در جنس‌های مختلف اعم از فولادی، پلی اتیلن، گالوانیزه، پلاستیکی و PVC تولید می‌شوند. عمده کاربرد آنها جهت حرکت سیالات، تخلیه فاضلاب و انتقال گاز شهری در ساختمان است. جنس، ابعاد و نوسانات ارزی از عوامل موثر در تعیین قیمت لوله هستند.
ورق آهن
این محصول از فلزات مختلف آهنی و غیرآهنی ساخته می‌شود؛ ورق‌ها ماده اولیه در تولید پروفیل‌ها هستند که به دو طریق نورد گرم و نورد سرد ساخته می‌شوند. محصولات نورد سرد با نام ورق روغنی یا ورق سرد، و محصولات نورد گرم با نام ورق سیاه در بازار موجود هستند. ورق سیاه در ساخت سقف و دیوارها مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ از ورق روغنی در ساخت درب و پنجره، دکوراسیون و پروفیل‌های مبلی استفاده می‌شود. همچنین ورق‌های گالوانیزه ساده و رنگی به دلیل مقاومت خوب در برابر رطوبت، در تهیه سقف خانه‌ها و تهیه لوله‌ها کاربرد دارند. قیمت ورق آهن با توجه به جنس و روش تولید آن، متغیر است.
سپری
سپری، پروفیلی باز با بال و جان بلند و باریک است که به آن شکلی شبیه به حرف T داده است؛ برخی اوقات نیز با برش طولی تیرآهن از وسط، دو سپری ساخته می‌شود. از سپری‌ها جهت ایجاد اتصالات قوی با ضخامت‌های بالا استفاده می‌شود. سپری به دلیل شکل سه‌وجهی خود و همچنین خمش‌‌پذیری کم، برای کارهایی که احتیاج به پایه قوی‌تر داشته باشند، استفاده می‌شود. به‌طور مثال در ساختمان‌های سنگین بتونی، در ساخت درب و پنجره، کلاف‌بندی دیوارهای بنایی و سقف کاذب به‌کار می‌روند. قیمت سپری متاثر از ابعاد، جنس مواد اولیه و کارخانه تولیدی است.
تسمه
به برش‌هایی که از سطح صاف و یکسان مقاطع فلزی یا غیرفلزی به‌دست می‌آیند، تسمه می‌گویند که نوع آهنی آن پرکاربردتر است و در دو مدل نوردی و ماشین‌کاری تولید می‌شود. نوع نوردی از نخاله‌ها و ضایعات آهنی مذاب در اندازه ۴ تا ۷ متری به‌دست می‌آید. در نوع ماشین‌کاری از ورق‌های عالی، فابریک و درجه یک به‌صورت خوش‌برش و مرتب تهیه می‌شود. لازم به ذکر است قیمت تسمه ماشین‌کاری از نوع نوردی بالاتر است. از تسمه‌ها با توجه به نوع جنس آنها (فولاد، آلومینیوم، استیل و گالوانیزه) در بسته‌بندی اجناس سنگین، پوشش کف و پله‌سازی استفاده می‌شود.
چهارپهلو
چهارپهلو یا چهارسو، پروفیلی با سطح مقطع مربع یا مستطیل بوده که از لحاظ شکل شبیه به مقطع قوطی توپر است؛ در تهیه آن از مواد متنوعی (به‌طور مثال از شمش آهن تا قراضه آهن) می‌توان استفاده کرد، به همین دلیل قیمت چهارپهلو نسبت به بقیه محصولات فلزی مناسب‌تر است. از آنها در تهیه درب و پنجره، درب‌های لوکس، نردهها و در جوش‌کاری‌های ساختمان استفاده می‌شوند.
سخن پایانی
در این مقاله سعی شد با توجه به اهمیت استفاده از پروفیل‌های ساختمانی در صنعت ساختمان‌سازی، توضیحاتی در مورد تعاریف و انواع مختلف این مصالح داده شود تا با شناختی نسبی، با دید وسیع‌تر و دانشی بیشتر به این محصولات نظاره شود. شناخت خواص فیزیکی و مکانیکی آنها امروزه به امری لازم و بدیهی تبدیل شده است.