انواع قوطی و پروفیل مستطیل | مشخصات، کاربردها و قیمت روز
تعریف قوطی و پروفیل مستطیلی
قوطی و پروفیل مستطیلی یکی از مهم ترین مقاطع توخالی فولادی (Hollow Structural Sections) محسوب می‌شوند که در صنایع مختلف به‌ویژه ساختمان سازی، سازه های فلزی، ماشین آلات و تجهیزات صنعتی کاربرد گسترده ای دارند. این نوع مقاطع از ورق فولادی تولید می شوند که طی فرآیند نورد و فرم دهی، به شکل مستطیل در آمده و لبه‌های آن به وسیله جوش درز طولی به هم متصل می‌گردند.
از دیدگاه فنی، قوطی مستطیلی نوعی پروفیل بسته با سطح مقطع چهارضلعی است که دو ضلع آن بلندتر از دو ضلع دیگر می‌ب اشد. این ویژگی باعث می‌شود تا توزیع تنش در محورهای طولی و عرضی متفاوت باشد و در نتیجه، این مقطع در مقابل خمش و بارهای فشاری، عملکردی متفاوت از پروفیل مربعی یا گرد داشته باشد.
منبع : انواع قوطی و پروفیل مستطیل رستا نیوز
قوطی‌های مستطیلی در استانداردهای جهانی با نام Rectangular Hollow Section (RHS) شناخته می شوند و بسته به نیاز پروژه، در ضخامت‌ها و ابعاد متنوعی تولید می گردند. این محصولات معمولاً در شاخه‌های ۶ متری یا ۱۲ متری عرضه می شوند و قابلیت برش، سوراخ کاری، خمکاری و جوشکاری دارند.
از نظر متریال، عمدتاً از فولاد نورد گرم (ورق سیاه) یا نورد سرد (ورق روغنی) ساخته می شوند؛ اما در صنایع سبک یا دکوراتیو، از آلیاژهای آلومینیوم و استیل نیز استفاده می‌شود. سطح خارجی قوطی ممکن است به صورت سیاه، روغنی یا گالوانیزه عرضه شود تا در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاومت بیشتری داشته باشد.
تفاوت قوطی‌های مستطیلی با مربعی و دیگر انواع پروفیل‌ها
قوطی‌ها و پروفیل‌ها در صنایع فلزی، از نظر شکل ظاهری و مشخصات مکانیکی به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که هرکدام برای کاربردی خاص طراحی شده اند. در میان آن ها، قوطی مستطیلی و قوطی مربعی بیشترین شباهت را دارند اما از نظر عملکرد، توزیع تنش و نوع کاربرد تفاوت‌های قابل توجهی میان آنها وجود دارد.
تفاوت در شکل مقطع و توزیع نیرو
مهم ترین تفاوت میان قوطی مستطیلی و مربعی در نسبت طول به عرض مقطع است. در پروفیل مستطیلی، طول یک ضلع بیشتر از ضلع دیگر است؛ در نتیجه، این مقطع در جهت طولی (محور بلندتر) دارای مقاومت خمشی بالاتر و در جهت عرضی (محور کوتاه تر) مقاومت کمتری دارد.
در مقابل، قوطی مربعی دارای ابعاد مساوی در هر چهار ضلع بوده و بنابراین، توزیع تنش در آن یکنواخت تر است. این ویژگی باعث می‌شود در سازه هایی که فشار از جهات مختلف وارد می‌شود (مثل ستون‌ها یا پایه‌های نگهدارنده)، پروفیل مربعی عملکرد بهتری داشته باشد.
تفاوت در وزن و مصرف مصالح
قوطی های مستطیلی معمولاً نسبت به نوع مربعی با سطح مقطع برابر، وزن کمتری دارند؛ زیرا در طراحی آنها یکی از اضلاع باریک تر است. این موضوع سبب صرفه جویی در مصرف فولاد و در نتیجه کاهش هزینه تمام شده پروژه می شود، به خصوص در سازه هایی که نیاز به طول زیاد دارند.
تفاوت در کاربرد و عملکرد سازه ای
قوطی مستطیلی: به دلیل مقاومت بالا در محور طولی، در ساخت تیرهای افقی، خرپاها، شاسی ماشین‌آلات و اسکلت سوله کاربرد دارد.
قوطی مربعی: به علت توزیع متوازن نیرو، برای ستون‌ها، پایه‌ها و فریم‌های نگهدارنده مناسب‌تر است.
پروفیل گرد (Round): برای سازه هایی با نیاز به دوران یا حرکت محوری مانند داربست، لوله‌های انتقال و نرده‌های خمیده استفاده می‌شود.
تفاوت در ظاهر و قابلیت‌های اتصال
سطح تخت قوطی مستطیلی و مربعی باعث می شود اتصالات جوشی، برشی یا پیچ و مهره‌ای روی آنها راحت تر انجام شود. اما قوطی مستطیلی به دلیل دارا بودن سطوح پهن تر، برای اجرای نماهای فلزی و سازه‌های دکوراتیو گزینه ای مناسب تر است. در مقابل، پروفیل گرد به دلیل شکل انحنادار، در پروژه هایی که زیبایی ظاهری یا آیرودینامیک اهمیت دارد (مانند مبلمان شهری یا پایه‌های چراغ) استفاده می‌شود.
تفاوت در قیمت و فرآیند تولید
فرآیند تولید قوطی‌های مستطیلی و مربعی مشابه است، اما به علت تفاوت در ابعاد و میزان مصرف فولاد، قیمت نهایی ممکن است متفاوت باشد. قوطی مستطیلی در ابعاد بزرگ‌تر و ضخامت های بالا تولید می‌شود و به طور معمول برای مصارف صنعتی و سنگین تر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاربرد قوطی و پروفیل مستطیل در صنایع مختلف
قوطی و پروفیل مستطیلی به دلیل استحکام مکانیکی بالا، وزن مناسب و قابلیت اتصال آسان، در صنایع گوناگون از ساختمان سازی گرفته تا تولید ماشین آلات و تجهیزات شهری کاربرد فراوانی دارد. شکل هندسی مستطیل امکان انتقال مؤثر نیرو در یک جهت مشخص را فراهم می‌سازد و همین ویژگی باعث شده این مقطع در میان طراحان و مهندسان سازه از جایگاه ویژه ای برخوردار باشد.
در ادامه مهم ترین حوزه‌های کاربرد قوطی مستطیلی بررسی می شوند:
کاربرد در ساختمان سازی (ستون، خرپا، سقف و نرده)
در صنعت ساختمان، قوطی مستطیلی یکی از پرکاربرد ترین مقاطع فولادی است. این نوع پروفیل به دلیل سطح صاف و قابلیت برش و جوشکاری دقیق، برای ساخت ستون‌ها، تیرها، خرپاها و فریم های درب و پنجره بسیار مناسب است.
قوطی های مستطیلی در مقایسه با مقاطع باز مانند ناودانی یا نبشی، مقاومت پیچشی بالاتری دارند و در نتیجه در برابر نیروهای جانبی مانند باد و زلزله عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهند.
در ساخت نرده‌ها، حفاظ‌ها و سازه های نمای فلزی نیز از قوطی‌های سبک تر با ضخامت پایین تر استفاده می‌شود. این مقاطع ضمن تأمین استحکام کافی، وزن سازه را افزایش نمی دهند و به دلیل ظاهر یکنواخت و قابل رنگ آمیزی، از نظر زیبایی شناسی نیز مطلوب هستند.
کاربرد در صنعت خودروسازی و ماشین آلات
در بخش صنعتی و خودروسازی، قوطی های مستطیلی نقش کلیدی در ساخت شاسی، فریم، تکیه گاه و اجزای نگهدارنده ماشین آلات دارند.
به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا، استفاده از این پروفیل‌ها باعث کاهش وزن کلی سازه و افزایش کارایی سیستم می‌شود.
در تولید تریلرها، کامیون‌ها و ماشین آلات سنگین، قوطی های مستطیلی ضخیم (با ضخامت بالای ۴ میلی‌متر) برای ساخت شاسی اصلی به کار می‌روند، در حالی که در بدنه خودروها از قوطی های سبک تر جهت ساخت فریم‌ها و بخش های تقویتی استفاده می‌شود.
همچنین در خطوط تولید صنعتی، از این مقاطع برای ساخت پایه میز کار، قفسه های فلزی و شاسی دستگاه‌ها بهره گرفته می‌شود.
کاربرد در ساخت سوله و اسکلت فلزی
قوطی مستطیلی یکی از اجزای اصلی در طراحی و اجرای سوله‌ها، سازه‌های صنعتی، اسکلت‌های فلزی و سازه‌های پیش ساخته است.
مقاومت بالای این مقطع در برابر خمش و پیچش، آن را به گزینه ای ایده‌آل برای ستون‌ها و تیرهای باربر در سازه های سنگین تبدیل کرده است.
در ساخت سوله ها معمولاً از قوطی های مستطیلی با ضخامت بالا (۴ تا ۶ میلی‌متر) استفاده می‌شود تا ضمن حفظ پایداری سازه، وزن کلی نیز بهینه بماند.
مزیت دیگر قوطی مستطیلی در سوله سازی، امکان اتصال آسان با ورق‌های فولادی، نبشی و تیرآهن است که فرآیند نصب را ساده تر می کند و زمان اجرای پروژه را کاهش می‌دهد.
کاربرد در مبلمان فلزی و تجهیزات شهری
در صنایع دکوراتیو و تجهیزات شهری، قوطی مستطیلی به دلیل سطح صاف و ظاهر زیبا، برای ساخت میز و صندلی های فلزی، تابلوها، پایه چراغ‌ها، نرده‌های پارکی و سازه های تزئینی شهری مورد استفاده قرار می گیرد.
در این حوزه‌ها معمولاً از قوطی های سبک با ضخامت ۱ تا ۲ میلی‌متر و سطح گالوانیزه یا رنگ پودری استفاده می‌شود تا مقاومت در برابر رطوبت و زنگ زدگی افزایش یابد.
از طرفی، شکل مستطیلی باعث می شود این نوع پروفیل‌ها به راحتی در طرح‌های هندسی و مدرن به کار روند و با استفاده از اتصالات دقیق، ظاهری یکنواخت و مقاوم ایجاد کنند.
انواع قوطی و پروفیل مستطیلی از نظر جنس و متریال
قوطی‌ها و پروفیل‌های مستطیلی بر اساس نوع متریال به کار رفته در ساخت، کاربرد و قیمت متفاوتی دارند. شناخت نوع جنس این محصولات به انتخاب صحیح در پروژه‌های ساختمانی، صنعتی و دکوراتیو کمک زیادی می‌کند. در ادامه، مهم‌ترین انواع قوطی مستطیلی از نظر جنس را بررسی می‌کنیم:
قوطی و پروفیل فولادی (سیاه، گالوانیزه، ضدزنگ)
پرمصرف ترین نوع قوطی مستطیلی از جنس فولاد ساخته می‌شود.
قوطی سیاه
از ورق سیاه (نورد گرم) تولید می شود و بیشتر در سازه‌های سنگین مانند ستون، سوله و اسکلت فلزی کاربرد دارد. مقاومت بالایی در برابر فشار دارد اما در برابر رطوبت زنگ می‌زند، به همین دلیل در محیط‌های مرطوب باید رنگ یا پوشش ضدزنگ روی آن اعمال شود.
قوطی گالوانیزه
دارای پوشش روی (Zn) است که مانع زنگ زدگی و خوردگی می‌شود. این نوع قوطی برای پروژه‌های فضای باز، گلخانه‌ها، و سازه‌های در معرض رطوبت بسیار مناسب است.
قوطی ضد زنگ (استنلس استیل)
از فولاد زنگ نزن ساخته می‌شود و مقاومت فوق العاده‌ای در برابر رطوبت، حرارت و مواد شیمیایی دارد. به دلیل قیمت بالاتر، بیشتر در صنایع غذایی، دارویی و تزئینی استفاده می‌شود.
قوطی آلومینیومی و استیل
قوطی آلومینیومی: وزن بسیار سبکی دارد و در برابر زنگ‌زدگی مقاوم است. به‌خاطر وزن کم و ظاهر زیبا، در ساخت درب و پنجره، نمای ساختمان و تجهیزات دکوراتیو کاربرد دارد. هرچند استحکام آن از فولاد کمتر است.
قوطی استیل: از فولاد زنگ نزن با درصد بالای کروم و نیکل ساخته می‌شود و سطحی براق و مقاوم دارد. در صنایع لوکس، تجهیزات بهداشتی، مبلمان فلزی و سازه‌های ضدخوردگی از آن استفاده می‌شود.
قوطی پروفیلی سبک و سنگین
تقسیم‌بندی دیگری که در بازار رایج است، بر اساس وزن و ضخامت دیواره قوطی‌هاست:
قوطی سبک: از ورق با ضخامت پایین (حدود ۱ تا ۲ میلی‌متر) تولید می‌شود و بیشتر در ساخت درب و پنجره، چارچوب، پایه میز و مبلمان فلزی کاربرد دارد.
قوطی سنگین: از ورق ضخیم‌تر (۳ تا ۱۰ میلی‌متر یا بیشتر) ساخته می‌شود و برای سازه‌های مقاوم مانند ستون، خرپا، ماشین‌آلات صنعتی و اسکلت فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ابعاد و وزن قوطی مستطیلی
قوطی‌های مستطیلی در ابعاد و ضخامت‌های گوناگون تولید می‌شوند تا پاسخگوی نیازهای متفاوت پروژه‌های صنعتی، ساختمانی و تزئینی باشند. انتخاب سایز مناسب علاوه بر تأثیر در استحکام سازه، روی قیمت نهایی و وزن کلی پروژه نیز اثر مستقیم دارد.
جدول استاندارد ابعاد و ضخامت قوطی‌های مستطیلی پرکاربرد
|
ابعاد قوطی (mm) |
ضخامت ورق (mm) |
وزن تقریبی هر متر (kg/m) |
کاربرد متداول |
|
40×20 |
1.5 تا 2 |
1.2 تا 2.0 |
درب و پنجره، نرده و پایه میز |
|
60×30 |
2 تا 3 |
2.3 تا 3.5 |
فریم‌سازی، ساخت تابلو و حفاظ |
|
80×40 |
2 تا 4 |
3.8 تا 5.8 |
سازه‌های متوسط، قفسه و شاسی دستگاه |
|
100×50 |
3 تا 5 |
5.7 تا 8.5 |
ستون سبک، سوله، خرپا |
|
120×60 |
3 تا 6 |
7.0 تا 11.2 |
اسکلت فلزی، چهارچوب سوله |
|
150×100 |
4 تا 8 |
10.5 تا 17.8 |
سازه‌های سنگین، تیر و ستون اصلی |
|
200×100 |
5 تا 10 |
14.0 تا 25.0 |
سازه‌های صنعتی، تجهیزات سنگین |
🔹 نکته: وزن واقعی ممکن است با توجه به ترکیب شیمیایی فولاد و تلرانس تولید در کارخانه کمی متفاوت باشد.
عوامل مؤثر بر قیمت قوطی و پروفیل مستطیلی
قیمت قوطی و پروفیل مستطیلی تحت تأثیر مجموعه‌ای از عوامل فنی و اقتصادی تعیین می‌شود. شناخت این عوامل برای خریداران، مهندسان و پیمانکاران اهمیت زیادی دارد؛ زیرا با بررسی دقیق هر مورد می‌توان بهترین گزینه را از نظر کیفیت و صرفه اقتصادی انتخاب کرد.
ضخامت ورق و جنس فولاد
اولین عامل تعیین کننده در قیمت قوطی مستطیلی، ضخامت ورق مصرفی است. هرچه ضخامت ورق بیشتر باشد، وزن نهایی قوطی افزایش یافته و به‌تبع آن قیمت هر متر طول نیز بالاتر خواهد بود.
علاوه بر ضخامت، جنس فولاد مصرفی نقش مهمی در ارزش نهایی محصول دارد. برای مثال:
قوطی های ساخته شده از ورق سیاه (ST37) قیمت پایین‌تری دارند و برای کاربردهای عمومی مناسب‌اند.
در پروژه های صنعتی یا محیط‌های خورنده، از فولاد ضدزنگ (استنلس استیل) استفاده می‌شود که قیمت آن به‌مراتب بیشتر است.
برند تولید کننده و نوسانات بازار آهن
نام و اعتبار کارخانه تولید کننده، عامل بعدی در تعیین قیمت است. برندهایی مانند فولاد ناب تبریز، پروفیل ساوه، کیان پرشیا، یاران و تهران شرق به دلیل کیفیت بالا و تلرانس دقیق در ابعاد، معمولاً با نرخ بالاتری عرضه می‌شوند.
از سوی دیگر، نوسانات قیمت جهانی فولاد و نرخ ارز نیز به طور مستقیم بر بازار داخلی اثر می‌گذارند. در زمان افزایش نرخ شمش فولادی در بورس کالا، قیمت قوطی ها هم به سرعت رشد می‌کند.