روش های تولید مقاطع توخالی

شیوه متداول ساخت ستون فولادی

Crane مقاطع فولادی مستطیل شکل با ظهور فولاد در ساخت و ساز در پایان قرن نوزدهم مورد استفاده قرار گرفته شد. اولین مقاطع از طریق پرچ شدن پلیت ها و نبشی ها بهم ساخته شد. در حال حاضر این عمل از طریق جوش دادن چهار پلیت و یا بیشتر به یکدیگر، یا جوش دادن پلیت ها به مقاطع بال پهن نورد شده (W) انجام می شود. پس از جنگ جهانی دوم مقاطع مستطیلی از یک پلیت از طریق فرآیند نورد سرد ساخته شدند.
  • Project Name
    دو ورق صاف یکسان (1) پس از قرار گرفتن در پرس برک دو نیمه (2) مقطع را تشکیل می دهند. سپس یک تسمه نگهدارنده به رویه ساق یکی از نیمه های مقطع جوش داده می شود (3). دو نیمه از ساق بر هم منطبق می شوند (4) و از طریق جوش زیر پودری به هم جوش شده و مقطع نهایی مربع یا مستطیل را کامل می کند (5).
  • Project Name در این روش، ورق صاف فولادی (1) در امتداد محور طولی به طور پیوسته فرم داده می شود تا به تیوب با مقطع گرد تبدیل شود. این عمل با حرکت دادن ورق از میان مجموعه ای از غلتکها (6-2) انجام می شود. لبه های ورق (7) در مجاورت هم قرار میگیرند و بوسیله ی جوش القایی با فرکانس بالا یا جوشکاری تماسی حرارت داده می شوند و لبه ها در اثر جوشکاری در یکدیگر فرو می روند تا یک جوش طولی پیوسته بدون نیاز به اضافه کردن فلز پر کننده (الکترود) بوجود بیاید. سپس درز جوش (8) خنک می شود و در انتها با عبور از یک سری غلتکهای سایزینگ که نورد سرد نامیده می شود به مقاطع گرد (9)، مربع (10) یا مستطیل (11) تبدیل می شود.
  • Project Name در اولین مرحله ی شکل دهی تیوبهای مربع و مستطیل، دو گوشه بالایی ورق صاف (2)در اولین مرحله ی شکل دهی تیوبهای مربع و مستطیل، دو گوشه بالایی ورق صاف (2) فرم داده می شوند و در مرحله بعدی دو گوشه پایینی (3) فرم داده می شوند. نورد سرد در هیچ وجهی از تیوب اعمال نمی شود و درز آن زمانی که به سایز و شکل نهایی نزدیک شد، بوسیله جوش تماسی با فرکانس بالا جوش داده می شود. تیوب جوش داده شده (4) خنک کاری می شود و از دروازه های متعدد سایزینگ عبور داده می شود تا ابعاد نهایی تیوب را تعیین کند.

تولید مستقیم مقاطع توخالی

مقایسه مقاطع توخالی با دیگر مقاطع



  • مقاطع بال پهن، مقاطعی سنتی هستند که در ساخت سازه ها کاربرد گسترده ای دارد. در این بخش، به مقایسه این مقطع با مقاطع توخالی می پردازیم.

    از مزایای ستون های توخالی فولادی، می توان به فضای بیشتر بدون بادبند و در نتیجه انعطاف پذیری بیشتر برای طراحی سازه اشاره کرد. هم چنین کاهش وزن کلی سازه و در نتیجه هزینه کمتر برای ساختمان های مهندسی ساز نیز از دیگر مزایای استفاده از ستون های فلزی توخالی به شمار می رود.
    از دیگر مزایای استفاده از این ستون ها،
    - سطح مقطع کمتر: هزینه جانبی کمتر (رنگ آمیزی و تمیزکاری)
    -شکل پذیری لرزه ای بالا
    شکل زیر، دو نمونه از سازه های اجرایی با استفاده از دو روش را بیان می کند:

  • استفاده مقاطع تو خالی فولادی (HSS)، نقش قابل توجهی در طراحی ساختمان، امکانات زیباسازی و همچنین کاهش هزینه های کلی پروژه ها دارد. از آنجایی که این مقاطع 33 تا 50 درصد سطح مقطع کمتری نسبت به مقاطع باز دارد، باعث صرفه جویی در مصرف رنگ، مواد ضد حریق و نیروی انسانی می شود.

    • سازه های فولادی نسبت استحکام به وزن بالایی دارند و آنها را به سازه های مناسبی تبدیل کرده است برای:
      • ساختمانهای بلند
      • پلهای با دهانه های طویل
      • سازه های واقع درزمینهای نرم
      • سازه های واقع در زمینهای زلزله خیز
    • سازه های فولادی با استحکام بالا، به سرعت قابل نصب هستند.
    • سازه های فولادی در مقایسه با سازه های بتنی از لحاظ معماری، قابلیت زیباسازی بهتری دارند.
    • فولاد به دلیل شکل پذیری بالا، تغییر فرم بالایی را قبل از شکست متحمل می شود، بنابراین مقاومت به شکست بالایی دارد که برای نیروهای ضربه ای مانند انفجار و زلزله یک مشخصۀ مهم به حساب می آید.
    • مقاطع HSS بر طبق استاندارد، در سایزها و ابعاد مناسب و در کارخانه تولید می شوند.
    • همگن و ایزوتوپ بودن فولاد، رفتار این مقاطع را قابل انتظار و همچنین در محاسبه های استاتیکی میزان خطاها را بسیار کم کرده است.
    • مقاطع سازه ای توخالی در مقایسه با مقاطع بال پهن فضای کمتری را اشغال می کنند و می توان بجای مقاطع بزرگ I و H (بال پهن) ، از باکسهای کوچکتر فولادی (HSS) به منظور ایجاد فضای بیشتر استفاده کرد.
    • این سیستم به سرعت و در هر شرایط جوّی قابل اجراست و هزینه های نیروی انسانی را کاهش می دهد.
    • سیستم های فلزی قابلیت دمونتاژ دارند.
    • سازه های فلزی پس از کامل شدن ساخت، بلافاصله قابل بارگذاری کامل هستند.
    • در هر مرحله از ساخت ، کنترل کیفیت براحتی قابل اجراست.
    • خواص فولاد با درجۀ اطمینان بالا قابل پیش بینی می باشد.
    • فولاد برای پیش سازی و تولید انبوه بسیار مناسب است.
    • سازه های فولادی از طریق اضافه کردن دهانه ها در طول و عرض قابل گسترده شدن هستند.