میلگرد
ورق
تیرآهن و هاش
پروفیل
نبشی
ناودانی
لوله و اتصالات
صنایع مفتولی
تخته و چوب
پروفیل زد (Z) چیست؟ بررسی انواع پروفیل Z و کاربرد آن
پروفیل‌ها، بخشی از تجهیزات ساختمانی و صنعتی محسوب میشوند و دارای خطوط تولیدی بسیار متنوعی هستند. در میان پروفیلهای سبک، پروفیلهای زد به دلیل داشتن ساختاری مستحکم و منسجم، کاربردهای زیادی در ساخت پی‌ها، سقف‌های سوله‌های ورزشی و استادیوم‌ها، سالن‌های کنفرانس و غیره دارند.
این پروفیل‌ها بر اساس وزن و ابعاد در دسته‌های مختلفی تقسیم‌بندی میشوند. نام‌گذاری پروفیل z نیز بر اساس شکل ظاهری آن انتخاب شده که شبیه به حرف انگلیسی Z است؛ در این مقاله، به توضیح مفهوم پروفیل زد، انواع و کاربردهای آن می‌پردازیم.
فهرست
پروفیل زد (z) چیست؟
جهت درک دقیق‌تر پروفیل زد، ابتدا باید با مفهوم پروفیل آشنا شویم؛ در جواب سوال پروفیل چیست، باید بگوییم که پروفیل‌ها مقاطع فلزی توخالی هستند که در ساختارهای فلزی و موارد مشابه کاربرد دارند و در دسته‌های مختلف بر اساس شکل، ابعاد، جنس، ضخامت، کاربردها، روش تولید و موارد دیگر تقسیم‌بندی میشوند. این مقاطع در صنایع مختلفی مانند ساختمان‌سازی، ساخت سوله‌های صنعتی، خودروسازی، کشتیسازی و غیره کاربرد دارند.
با این حال، محور اصلی بحث ما پروفیل Z است. پروفیل Z که ظاهری شبیه به حرف آخر الفبای انگلیسی دارد، در دسته‌بندی پروفیلهای مقاطع باز قرار می‌گیرد و از دو لبه و بال که به صورت اتصال‌های بالا و پایین ساخته شده‌اند، تشکیل شده است. از این مقاطع فولادی در موقعیت‌های مختلف استفاده می‌شود که در نتیجه، استحکام سازه‌ها را افزایش می‌دهد. پروفیلهای زد در شکل‌ها و اندازه‌های متفاوت تولید میشوند و کاربران می‌توانند بر اساس نیازهای خود از آنها استفاده کنند.
تاریخچه پروفیل زد
پروفیل Z که در گذشته به نام “z-bar” شناخته می‌شد، در برخی منابع به عنوان پروفیل یا پوشش ضد رطوبت نیز شناخته می‌شود. نیاز به پروفیل Z زمانی احساس شد که مهندسان در تلاش برای تولید مستقل سقف‌های سازه‌های مختلف بودند و دریافتند که ساخت سقف سازه‌ها زمان‌بر است، به خصوص اگر تولید سقف پس از اتمام ساخت سایر بخش‌های پروژه آغاز شود. جهت حل این مسئله، تصمیم گرفته شد که سقفها به طور مستقل تولید و سپس به بدنه اصلی سازه متصل شوند. همین امر منجر به استفاده از پروفیل Z شد. برای اتصال سقف به سازه، نیازمند استفاده از اتصالاتی بودند که استحکام و عملکرد مناسبی داشته باشند و بتوانند فشار قابل توجهی را تحمل کنند.
نحوه تولید پروفیل زد
برای تهیه این نوع قطعات، عموماً از ورق‌های فولادی بهره می‌برند. این ورق‌ها ممکن است شامل انواعی چون ورق‌های سیاه، روغنی و گالوانیزه باشند که بر اساس آنها، خصوصیات، کیفیت و هزینه پروفیلهای تولیدی متغیر میشوند. در اولین گام، ورق‌های فولادی به ابعاد و سایزهای مورد نظر برش می‌خورند و پس از آن، این ورق‌ها، با استفاده از دستگاه‌های فرمینگ که فشاری را وارد می‌آورند، خم‌های استاندارد به خود می‌گیرند و به شکل مقطع پروفیل Z درمی‌آیند.
خم‌های بوجود آمده به دو دسته تقسیم میشوند؛ نخستین خم، شکل Z را در پروفیل ایجاد می‌کند و خم‌های دوم به صورت اختیاری روی لبه‌های پروفیل اتفاق می‌افتد. در صورت ایجاد خم‌های فرعی، پروفیل به شکل پروفیل Z لبهدار شناخته می‌شود و در غیر این صورت، به صورت ساده به فروش می‌رسد.
در نهایت، مرحله پانچ‌زنی نیز بر اساس نیاز مشتری انجام می‌گیرد و اگر متقاضیان خواهان خرید پروفیل Z معمولی (چه لبهدار و چه ساده) باشند، این فرآیند صورت نخواهد گرفت. علاوه‌بر این، همه پروفیلهای Z در ابعاد و سایزهای معینی ساخته میشوند و این ابعاد برای همه انواع پروفیل، چه ساده، چه لبهدار و چه پانچ‌دار، یکسان است.
ابعاد پروفیل زد
پروفیلهای زد، بر اساس خواسته‌های مشتریان در ابعاد و سایزهای گوناگون شخصی‌سازی شده و با طیف متنوعی از سایزها به بازار ارائه میشوند. مشتریان نیز بسته به نیاز خود، اقدام به سفارش سایزهای مختلف می‌کنند.
هر پیمانکار بر اساس ابعاد ساختمان یا میزان باری که باید توسط اسکلت ساختمان تحمل شود، به پروفیل مشخصی نیاز دارد. تعیین پروفیل مناسب از وظایف اصلی مهندس ساختمان است. همچنین باید بدانید که پروفیل‌ها تنها تا سایز خاصی قابل عرضه هستند؛ در ادامه، حداکثر سایزهای تولیدی پروفیل‌ها مشخص شده‌اند:
- حداکثر طول برای یک پروفیل زد = ۱۶ هزار میلیمتر
- حداکثر جان برای یک پروفیل زد = ۴۰۰ میلیمتر
- حداکثر بال برای یک پروفیل زد = ۱۰۰ میلیمتر
علاوه بر این‌ها، باید توجه داشته باشید که حداکثر سختی ورق‌های پروفیل تا سطح ST52 است.
مشخصات فنی پروفیل زد
پروفیلهای Z، تنوع طرحی خاصی ندارند و تمایزات مشاهده شده در این نوع پروفیل‌ها به ضخامت ورق و ابعاد آنها بستگی دارد. اگر لبه‌ها را به عنوان بال‌های پروفیل Z در نظر بگیریم و بخش میانی را به عنوان جان، فاصله‌ی بین پشت دو بال که با اندازه‌ی جان برابر هستند، سایز پروفیل نامیده می‌شود.
از دیگر ویژگی‌های پروفیل های Z، پانچ‌کاری به شکل لوبیایی روی آن است. در نشریه 325 ضوابط طراحی و محاسبه ساختمان‌های فولادی، در فصل یازدهم، به لزوم ایجاد سوراخ‌های لوبیایی شکل در پروفیل Z جهت امکان حرکت و تنظیم پروفیل اشاره می‌شود که به شدت حائز اهمیت است.
وزن پروفیل زد
با به‌کارگیری این محصول در صنعت ساخت‌وساز، دگرگونی چشمگیری رخ داد. یکی از چالش‌هایی که طراحان ساختمان‌ها و سازه‌های عظیم با آن روبرو هستند، موضوع وزن کلی ساختمان و توانایی بنیاد و پایه‌های ساختمان در تحمل این وزن است.
در این باره باید بگوییم که با استفاده از پروفیل Z در ساختمان و جایگزینی آن به جای سایر فلزات، تقریباً نصف وزن فلزات به‌کار رفته در ساختمان کاهش یافت که این موضوع نشان‌دهنده یک تحول بنیادین در صنعت ساختمان‌سازی است. وزن پروفیلهای Z بین 4 تا 10 کیلوگرم متغیر هستند که این تفاوت به نوع پروفیل بستگی دارد.
انواع پروفیل Z از نظر ضخامت
با بررسی ضخامت این نوع محصولات، تخمین وزن هر ورق پروفیل به آسانی امکان‌پذیر است. با داشتن اطلاعاتی درباره طول، عرض و ضخامت، وزن هر پروفیل مشخص می‌شود و بر اساس آن، قیمت پروفیل محاسبه می‌گردد.
پروفیل Z16
با توجه به ضخامت این پروفیل، وزن تقریبی آن به شرح زیر است:
- ضخامت ۲ میلی‌متری: وزن تقریباً ۴.۹ کیلوگرم
- ضخامت ۲.۵ میلی‌متری: وزن تقریباً ۶ کیلوگرم
- ضخامت ۳ میلی‌متری: وزن تقریباً ۷.۲ کیلوگرم
این نوع قطعات با ضخامت ۲ تا ۳ میلیمتر تولید میشوند. از آنجا که این گروه از محصولات سبک هستند، در ساختمان‌های کوچک بسیار کاربردی‌اند.
پروفیل Z18
- ضخامت ۲ میلی‌متری: وزن تقریباً ۵.۲ کیلوگرم
- ضخامت ۲.۵ میلی‌متری: وزن تقریباً ۶.۵ کیلوگرم
- ضخامت ۳ میلی‌متری: وزن تقریباً ۷.۷ کیلوگرم
این محصول نیز در ضخامت‌های مشابه Z16، یعنی ۲ تا ۳ میلی‌متری تولید می‌شود؛ اما ممکن است متریال به کار رفته در آن متفاوت باشد.
پروفیل Z20
- ضخامت ۲ میلی‌متری: وزن تقریباً ۵.۵ کیلوگرم
- ضخامت ۲.۵ میلی‌متری: وزن تقریباً ۶.۸ کیلوگرم
- ضخامت ۳ میلی‌متری: وزن تقریباً ۸ کیلوگرم
- ضخامت ۳.۵ میلی‌متری: وزن تقریباً ۹.۵ کیلوگرم
پروفیل Z20 در ضخامت‌های ۲ تا ۳.۵ میلی‌متری تولید می‌شود. این گروه دارای تنوع ضخامت بیشتری است و کاربردهای گسترده‌تری دارند.
پروفیل Z22
- ضخامت ۲ میلی‌متری: وزن تقریباً ۵.۸ کیلوگرم
- ضخامت ۲.۵ میلی‌متری: وزن تقریباً ۷.۲ کیلوگرم
- ضخامت ۳ میلی‌متری: وزن تقریباً ۸.۶ کیلوگرم
- ضخامت ۳.۵ میلی‌متری: وزن تقریباً ۱۰ کیلوگرم
نوع Z22 به دلیل ضخامت بالا، سنگین‌ترین مدل‌های پروفیل Z محسوب میشوند. آنها با وزن‌های متنوع تولید شده‌اند و دارای قیمت بالاتری هستند.
انواع پروفیل Z از لحاظ شکل ظاهر
انواع پروفیلهای زد بر اساس شکل ظاهری به دسته‌های زیر تقسیم میشوند:
پروفیل Z ساده (بی‌لبه)
این نوع محصولات که فاقد لبه هستند، در مقایسه با دیگر انواع خود، هیچ فلنجی ندارد. این قطعات بیشتر در پروژه‌های ساختمانی، جایی که نیاز به یک عنصر سازه‌ای سبک و ساده برای قاب‌بندی، حمایت و تقویت دیوارها، سقفها و دیگر سازه‌ها است، به کار می‌روند. جهت مشخص کردن فاصله بین دو بال پروفیل (ارتفاع) از نماد H، طول بال‌ها از نماد B و ضخامت محصول از T استفاده می‌شود.
پروفیل زد لبهدار
این نوع محصول شامل فلنج در یکی یا هر دو طرف است که به آن استحکام بیشتری می‌بخشد؛ بدین ترتیب آنها جهت کاربردهایی که به ظرفیت باربری بالاتری نیاز دارند، مناسب هستند. طول فلنج‌های بالا با نماد C1 و طول فلنج‌های پایین با نماد C2 نمایش داده می‌شود.
پروفیل زد پانچ‌دار
این نوع پروفیل، دارای سوراخ‌ها یا شکاف‌هایی در فلنج‌ها است که برای اهداف متفاوتی مانند عبور لوله‌ها، سیم‌ها و موارد دیگر کاربرد دارد. این نوع از قطعات معمولاً در سازه‌هایی به کار می‌روند که به ویژگی‌های افزوده نظیر سوراخ‌ها نیاز دارند.
کاربردهای پروفیل زد
این محصولات به دلیل مزایای فراوانی که دارد، در بخش‌های متنوعی از پروژه‌های ساختمانی و صنعتی به کار برده می‌شود. این نوع پروفیل عمدتاً جهت پوشاندن سقف‌های سوله‌ها، سالن‌های ورزشی، پارکینگ‌های بزرگ و انبارها استفاده خواهد شد. همچنین، به‌خاطر نصب آسان و سریع، برای بازسازی سازه‌ها به‌عنوان یک گزینه ایده‌آل شناخته شده است و قابلیت جایگزینی قطعات آسیب‌دیده با قطعات سالم را دارد.
این قطعات جهت ساخت پارتیشن‌های داخلی و اتصال قطعات سازه‌های فلزی، که اغلب با پیچ و مهره متصل میشوند هم کاربرد دارد. پروفیل زد همچنین در زیرسازی سقف‌های شیب‌دار و ساخت روکش‌های مختلف به کار می‌رود و در سازه‌های فلزی سبک، صنایع الکترونیک و سایر صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد.
استفاده از این محصول در کشورهای زلزله‌خیز، مانند ایران، بسیار مرسوم به حساب می‌آید و به‌طور خاص جهت افزایش استحکام سقف سازه‌های متنوع، به‌عنوان اعضای فریم ثانویه در نظر گرفته می‌شود؛ دیگر کاربردهای پروفیل زد عبارتند از:
- ساخت پایه‌ها و ریلها
- ساخت فریم فلزی ثانویه
- کاربرد در صنایع خودروسازی و کشتیسازی
- ساخت سقف‌های سوله و کارخانجات
- تقویت سقف سالن‌های چند طبقه با بارهای سنگین
- ساخت نرده‌های حفاظتی در پل‌ها، بزرگ‌راه‌ها و راهنمای مسیر
- پشتیبانی از سازه‌های نیروگاه‌های خورشیدی
- ساخت مبلمان، انبار و قاب‌های گلخانه
همچنین این قطعات در پشتیبانی از دیوارها و کاهش فواصل بین تیرهای سقفی به منظور جلوگیری از افتادگی سقف هم استفاده میشوند.
مزایای پروفیل زد
پروفیلهای Z از آن دسته از محصولات هستند که در پروژه‌های گوناگون کاربرد دارند و به واسطه استفاده از آنها می‌توان ساختارهایی پایدار و محکم را بنا نهاد. پروفیل Z با داشتن ویژگی‌ها و مشخصات متفاوت، مزایای بسیاری را به همراه دارد؛ در ادامه به تشریح ویژگی‌های برجسته و مزایای استفاده از پروفیلهای Z خواهیم پرداخت.
- طراحی بی‌نظیر
یکی از ویژگی‌های برجسته پروفیل Z، طراحی منحصر‌به‌فرد آن است که امکان استفاده در کنار تیرچه‌های سقف را فراهم می‌آورد.
- زوایای انعطاف‌پذیر
پروفیلهای Z به دلیل داشتن زوایایی کمتر از ۹۰ درجه، انعطاف‌پذیری بالایی دارند و در کاربردهای مختلف قابل استفاده هستند.
- نصب و استفاده آسان
پروفیلهای Z طوری طراحی و ساخته شده‌اند که بتوان به راحتی آنها را کنار یکدیگر قرار داد. این ویژگی امکان برش دقیق و سریع پروفیل‌ها را با استفاده از دستگاه‌های پروفیل بر قدرتمند فراهم می‌آورد.
- شیب مناسب
این نوع قطعات هنگامی که شیب سقف افزایش می‌یابد، به خوبی با آن هماهنگ میشوند.
- پشتیبانی و نگهداری از سازه
پروفیلهای Z به دلیل استحکام بالا، می‌توانند نگهداری مناسبی از سازه‌ها داشته باشند.
- مقاومت بالا
این نوع محصولات به دلیل طراحی و ساخت مستحکم، قادرند وزن‌های سنگین را تحمل کنند و برای سازه‌های بلند مناسب‌اند.
- وزن کم
برتری مهم دیگر پروفیلهای Z، وزن پایین آنها است که باعث می‌شود وزن کلی سازه کاهش یابد.
- قابلیت بازیافت
اگر به درستی از پروفیلهای Z مراقبت شود، امکان بازیافت آنها وجود دارد، به شرطی که در معرض رطوبت و آب قرار نگیرند.
این توضیحات به شما کمک می‌کنند تا با فواید و کاربردهای گسترده پروفیل Z آشنا شده و در پروژه‌های خود از آنها بهره‌مند شوید.
استاندارد پروفیلهای Z
استاندارد پروفیل‌ها، توسط تولیدکنندگان پروفیل زد رعایت می‌شود و این محصول طبق استاندارد ایران با شماره ۷۳۳۵ تولید می‌گردد که در سال ۱۳۸۲ تصویب شده است.
همچنین این نوع قطعات، با استاندارد دیگری به شماره ۳۶۹۵ تولید میشوند که برای ورق‌های فولادی گرم به کار می‌رود و استاندارد دیگر با شماره ۵۷۲۲ جهت فرایند تولید با استفاده از ورق‌های فولادی سرد است.
نحوه نصب پروفیل زد
راهکارهای نصب پروفیل Z در ساخت‌وساز‌ها، از عوامل تعیین‌کننده در کارایی و استحکام کلی سازه به شمار می‌روند. در ابتدای کار، قسمت‌های اصلی سازه نظیر تیرها و ستون‌های اصلی نصب میشوند. پس از آن، پروفیل Z روی سقف با استفاده از پیچ و مهره به قاب‌های اصلی متصل خواهد شد.
در صورتی که ارتفاع سوله بلند و فاصله‌ی بین ستون‌های اصلی زیاد باشد، ابتدا لاپه‌های افقی برای پوشش دیواره‌ها نصب می‌گردند. در زمان نصب پرلین‌ها، مهم است که پروفیل‌ها در طرفین مخالف سقف قرار گیرند تا تعادل در توزیع فشار و بار وارده بر پروفیل حفظ شود. این امر از بروز نیروهای پیچشی ناشی از عدم تعادل در مرکزیت این محصول جلوگیری خواهد کرد.
قیمت پروفیل زد
قیمت پروفیل Z به عوامل متعددی چون ضخامت، ارتفاع و نوع ورق به کار رفته در تولید آن بستگی دارد. همان‌طور که اشاره شد، این پروفیل‌ها در ابعاد و سایزهای گوناگونی تولید میشوند که در نتیجه، قیمت‌های متفاوتی را به خود اختصاص می‌دهند.
از سوی دیگر، عواملی مانند نرخ دلار، عرضه و تقاضا، قیمت سوخت و قیمت جهانی فولاد نیز تأثیرات قابل توجهی بر قیمت پروفیل زد دارند، به همین دلیل نمی‌توان قیمت دقیقی برای پروفیل Z ارائه داد.
جمع بندی
در این مقاله، به بررسی مفهوم، مزایا و روش تولید پروفیل زد پرداختیم. این محصول نوعی مقطع فولادی به حساب می‌آید که به روش نورد سرد و به شکل «زد» ساخته می‌شود. این نوع قطعات که وزنی سبک دارند، دارای مقاومت بالایی در برابر بارهای وارده بر سازه‌های گوناگون هستند.
نظر شما