لوله‌ ها با مقاطعی مختلف از نظر سایز و شکل در ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این محصولات باید حالت توخالی داشته باشند تا کاربردهای موردنظر را پوشش دهند. مقاطع توخالی Hss یا Hollow structural section ، دسته‌ای از مصالح ساختمانی هستند که می‌توانند لوله‌هایی با مقاومت بالا و شکل مقطع متنوع را پوشش دهند و پروفیل‌ها هم در همین دسته قرار می‌گیرد.

Hss ها می‌توانند دارای سطح مقطعی به شکل دایره، مربع، مستطیل و حتی گاهی اشکال خاص به سفارش مشتری باشند؛ این محصولات در ابعاد و وزن‌های مختلف روانه بازار می‌شوند و طیف وسیعی دارند. آهن اسپات در این مقاله از وبلاگ خود قصد دارد به معرفی مقاطع فولادی ساختمانی و کاربردهای آن بپردازد و شما را با این محصول مهم فولادی آشنا کند.

تفاوت HSS و لوله

پس از معرفی HSS، اولین سوالی که ممکن است ذهن هرکسی را درگیر خود کند این است که این مقاطع، چه تفاوتی با لوله دارند؟ آیا می‌توان این محصولات را در یک دسته بندی جای داد؟

دانستن این نکته که مقاطع توخالی با لوله متفاوت هستند، برای آشنایی بیشتر با HSS ضروری است. نخست باید بدانید که لوله‌ها کاربردی کاملا متفاوت با مقاطع توخالی ساختمانی دارند؛ لوله، محصولی است که برای انتقال مایعات یا گازها در نظر گرفته شده است و به همین دلیل باید در برابر فشار و نیروهای مکانیکی مقاومت داشته باشد.

از سویی، لوله‌ها عموما منعطف هستند، اما کاربرد HSSها باعث می‌شود که استحکام در آن‌ها نکته مهمتری باشد؛ در واقع ما از یک مقطع توخالی ساختمانی انتظار خم شدن نداریم، بلکه برعکس، توقع داریم که بتواند در برابر نیروهای خمشی به خوبی مقاومت کند.

وجه تمایز بعدی این دو محصول، قطر آ‌ن‌هاست. در لوله‌ها، قطر اسمی ‌و خارجی به دلیل تفاوت در ضخامت، ممکن است دچار تفاوت‌ها و تغییراتی شود، در حالی که این مقادیر در مقاطع ساختمانی توخالی، تقریبا یکسان است و یا تفاوت بسیار ناچیزی دارد. در نهایت باید دانست که این دو محصول، کاملا متفاوت هستند و به هیچ وجه نمی‌توانند به جای یکدیگر به کار روند.

نحوه تولید مقاطع توخالی ساختمانی Hss

این دسته از محصولات فولادی، عموما با روش نورد سرد تولید می‌شوند و شکل نهایی آن‌ها، به صورت محصولی توخالی با قطر و طول مشخص است. پروفیل‌های HSS می‌توانند در دو نوع درز دار یا بدون درز به بازار عرضه شوند. مقاطع توخالی درز دار، از خم کردن ورق‌ها و جوش دادن آن‌ها ساخته می‌شوند، نقاطی که عمل جوشکاری روی آن‌ها انجام شده است، پس از اتمام کار صیقل داده شده و صاف می‌شوند اما ردی از آن‌ها روی بدنه محصول باقی خواهد ماند؛ این محصولات استحکام متوسطی دارند.

در صورتی که استحکام و مقاومت بالا مدنظر باشد، بهتر است از مقاطع بدون درز استفاده شود، این محصولات در فرآیند تولید ضخامت دهی شده و شکل می‌گیرند. نداشتن نقطه جوش خوردگی، امکان گسست و سستی را در این نوع HSS کاهش داده و باعث عملکرد بهتر محصول می‌شود.

شکل دهی به این محصولات توخالی، توسط قالب‌های مخصوص انجام می‌شود. در برخی موارد در ابتدا پروفیل‌ها با مقاطع گرد ساخته شده و سپس توسط قالب‌ها شکل داده می‌شوند؛ گاهی هم از همان ابتدا، محصول را به شکل مربع یا مستطیل تولید کرده و روانه بازار می‌کنند.

برای تولید این محصول استانداردهای جهانی متفاوتی وجود دارد، از جمله استاندارد ASTM A500 و یا ASTM A1085 که در ایالات متحده مورد تایید است، استاندارد CSA G40.21 که در کانادا موردپذیرش است و استاندارد EN 10210 که در اتحادیه اروپا رایج است. در ایران، بیشتر استانداردهای اروپایی ملاک عمل هستند.

مشخصات ظاهری مقاطع توخالی ساختمانی (Hss)

محصولات فولادی تو خالی، همانگونه که از نامشان مشخص است، در بخش میانی دارای فضای خلا هستند. این فضا می‌تواند به اشکال مختلفی درآید که رایج ترین آن‌ها، مربع، دایره و مستطیل است، اما در صورت نیاز مشتریان، در برخی کارگاه‌ها امکان ایجاد تنوع شکل وجود دارد. کاربرد پروفیل‌هایی با مقطع دایره ای شکل، به دلیل استفاده آسان و همچنین ظاهر بهتر، بیشتر از انواع دیگر است.

جالب است بدانید که اصطلاح HSS بیشتر در ایالات متحده آمریکا درباره این محصول به کار می‌رود، این اصطلاح به طور عمده برای هر مقطعی که توخالی باشد استفاده می‌شود؛ در حالی که در کشور انگلیس، برای مقاطع دایره ای، مربعی و مستطیلی شکل، سه اصطلاح متفاوت CHS و SHS و RHS را استفاده می‌کنند.

قطر این محصول بسته به استفاده آن می‌تواند متنوع و متفاوت باشد. به طور کلی می‌توان گفت که HSSها، قطر بیرونی بین ۲ الی ۳۰ سانتی متری دارند. این میزان بسته به کاربردهای متنوعی که برای این محصول وجود دارد گاهی می‌تواند قابل افزایش باشد.

انواع مقاطع تو خالی HSS در صنعت ساختمان

مقاطع توخالی ساختمانی، انواع و اقسامی‌دارند. این تقسیم‌بندی می‌تواند بر اساس شکل یا جنس محصول باشد. عموما تقسیم بندی بر اساس ظاهر، رایج تر است، زیرا اغلب این محصولات، از جنس گالوانیزه هستند. بر اساس شکل، می‌توانیم سه نوع مقطع توخالی داشته باشیم:

مقاطع دایره‌ای (CHS)

این دسته از پروفیل‌ها، پرکاربردترین محصولات فولادی توخالی هستند. سطح مقطع این محصولات به شکل دایره‌ای کاملا منظم است و به همین دلیل اتصالات در این دسته، به راحتی صورت می‌گیرد؛ همچنین دسترسی به این محصول در بازار بسیار آسان‌تر بوده و فراوانی آن زیاد است. استفاده از پروفیل‌هایی که دارای سطح مقطع گرد هستند، آسان و سریع است و به همین دلیل در اغلب سازه‌ها، از این دسته استفاده می‌کنند.

مقاطع مربعی (SHS)

محصولات فولادی تو خالی که دارای مقطع مربعی هستند، عموما از همان پروفیل‌های دایره‌ای شکل ساخته می‌شوند. این محصولات می‌توانند بسیار استوار باشند و به همین دلیل کاربرد آن‌ها به عنوان پایه و تکیه‌گاه بسیار زیاد است. اتصال این نوع مقاطع، به اندازه مقاطع دایره‌ای آسان نیست و با دشواری همراه است، اما در نهایت، سازه‌ای مستحکم‌تر ایجاد خواهد کرد.

مقاطع مستطیلی (RHS)

پروفیل‌های مستطیلی، عموما برای تولید سازه‌ها کاربرد چندانی ندارند و از آن‌ها برای ساخت محصولات دیگر استفاده می‌شود. این محصولات، می‌توانند به عنوان نرده یا پایه و یا در ساخت نیمکت، میز و دیگر محصولات فلزی مورد استفاده قرار گیرند. اندازه اضلاع و نسبت طول و عرض در پروفیل‌های مستطیلی، بسته به کاربردی که دارند می‌تواند متفاوت باشد.

کاربردهای مقاطع توخالی ساختمانی HSS

مقاطع توخالی ساختمانی، در عین داشتن وزن کم، مقاومت بسیار بالایی دارند؛ انواع بدون درز این محصول، کمترین امکان گسست را خواهند داشت و به همین دلیل، می‌توان از این محصولات فولادی در بخش‌های مختلف ساختمان استفاده کرد.

همچنین بهتر است بدانید که انواع دایره‌ای و مربعی، کاربرد بیشتری نسبت به سایر اشکال دارند. این محصولات با داشتن سطح مقطع منظم و یکنواخت، دارای استواری بسیار بالا بوده و انتخاب خوبی برای بخش‌های ستون و تکیه‌گاه سازه‌ها هستند. این محصول فولادی، مقاومت زیادی در برابر نیروی کمانش پیچشی دارند و به همین دلیل استفاده از آن‌ به عنوان تیر هم ممکن است.

معروف‌ترین سازه‌ای که با HSSها تولید شده است، استادیومی‌در پکن(کشور چین)، با نام لانه کبوتر است. در این سازه از انواع مقاطع توخالی از دایره گرفته تا مستطیل استفاده شده است. از نظر بعد زیبایی سازه، این محصول برای ساختمان‌هایی که قرار است در معرض دید قرار بگیرند بسیار مناسب است. دلیل زیبایی نهایی سازه، استفاده بسیار کم از اتصالات قابل مشاهده در این مقاطع است که سازه نهایی شکیلی به ما تحویل خواهد داد.

استحکام و دوام بالای مقاطع فولادی توخالی، کاربرد آن‌ها را در صنعت ساخت و ساز، روز به روز بیشتر می‌کند. کاربردهای رایج این محصول در این روزها را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد:

  • استفاده ساختمانی به عنوان داربست، نرده و حفاظ و راه پله
  • استفاده صنعتی در ساخت جرثقیل و ماشین سنگین، تولید پل‌ها، ساخت سکو و عرشه کشتی
  • استفاده‌ در طراحی و زیباسازی مانند ساخت مبلمان خانگی یا اداری، معماری داخلی و بیرونی

مزایای استفاده از مقاطع توخالی ساختمانی HSS

همانگونه که دیدیم، مقاطع توخالی استفاده زیادی در صنعت و ساخت و ساز دارند. این موضوع، به دلیل ویژگی‌های مثبت و مزایای HSS است. این محصول، با داشتن نکات خاص در تولید و استفاده، انتخاب بسیاری از معماران و سازندگان ساختمان است. در ادامه به چند مورد از این مزایا اشاره می‌کنیم:

  • وزن سبک و استحکام

مقاطع توخالی، وزن کمتری نسبت به محصولات فولادی دیگری که در ساخت و ساز استفاده می‌شوند دارند، به همین دلیل می‌توانند وزن سازه را تا حد زیادی پایین بیاورند. از سویی، داشتن استحکام بالا باعث می‌شود این محصولات بتوانند به مقاومت سازه‌های بتنی کمک کنند و انتخاب خوبی برای ساخت و ساز باشند.

  • کاهش فضای اشغال شده

HSSها در عین داشتن استحکام‌، چندان قطور نیستند و به همین دلیل فضای زیادی را از سازه اشغال نمی‌کنند و با استفاده از آن‌ها می‌توان بهترین استفاده را از کمترین فضا داشت.

  • تنوع در ابعاد

طول و قطر مقاطع فولادی توخالی بسیار متنوع است و به تناسب نیاز شما، می‌تواند تغییر کند.

  • آسانی کار

کار با این محصولات بسیار آسان است. اتصال مقاطع توخالی به سرعت انجام می‌شود و عملیات مختلف مانند رنگ کاری روی آن‌ها چندان زمان و هزینه‌ای نخواهد برد.

خرید مقاطع تو خالی ساختمانی یا HSS از آهن اسپات

در این مطلب از وبلاگ آهن اسپات ، مقاطع تو خالی ساختمانی یا HSS را به طور کامل معرفی کردیم. تفاوت این محصول با لوله، نحوه تولید، انواع، کاربردها و مزایای این محصول نکاتی بودند که به آن‌ها پرداختیم. امیدواریم اطلاعات لازم را از این مقاله کسب کرده باشید و بتوانید برای نیاز خود، بهترین انتخاب و خرید را انجام دهید.