قوطی ستونی مربعی چیست؟
قوطی ستونی مربعی یکی از مهم ترین مقاطع فولادی مورد استفاده در سازه‌های فلزی، سوله ها، نرده ها و اسکلت‌های صنعتی است. این نوع قوطی، به دلیل استحکام بالا، مقاومت در برابر فشار و ظاهری منظم، در بسیاری از پروژه‌های عمرانی جایگزین تیرآهن و نبشی شده است.
در این مقاله بررسی می کنیم که قوطی ستونی مربعی چیست، چه ویژگی‌هایی دارد و چرا در صنایع ساختمانی تا این اندازه محبوب است.
تعریف قوطی ستونی مربعی
قوطی ستونی مربعی (Square Hollow Section – SHS) نوعی پروفیل فولادی توخالی است که سطح مقطع آن به شکل مربع بوده و از ورق فولادی نورد گرم یا سرد تولید میشود.
به زبان ساده تر، این قوطی‌ها همان لوله هایی هستند که اضلاعشان مساوی است و معمولاً در ضخامت‌های بالا تولید می شوند تا بتوانند نقش ستون یا عضو باربر در سازه را ایفا کنند.
ابعاد و استانداردهای رایج قوطی ستونی
قوطی‌های ستونی مربعی در ابعاد و ضخامت‌های مختلفی تولید می‌شوند. ابعاد قوطی ستونی از ۶۰×۶۰ میلی متر تا ۳۰۰×۳۰۰ میلی متر متغیر است و ضخامت معمول بین ۲ تا ۱۰ میلی‌متر قرار دارد.
طول شاخه ها معمولاً ۶ یا ۱۲ متر است و بر اساس استانداردهای بین‌المللی نظیر DIN 2395 یا BS EN 10219 تولید می شوند.
تفاوت قوطی ستونی مربعی با قوطی های معمولی
قوطی‌های معمولی (مانند ۲۰×۲۰ یا ۴۰×۴۰) معمولاً برای مصارف سبک تر نظیر درب و پنجره یا مبلمان فلزی استفاده می‌شوند.
اما قوطی ستونی از نظر ضخامت و مقاومت، کاملاً متفاوت است:
|
ویژگی |
قوطی معمولی |
قوطی ستونی |
|
ضخامت ورق |
۰.۷ تا ۳ میلی‌متر |
۲ تا ۱۰ میلی‌متر |
|
کاربرد |
سازه‌های سبک و تزئینی |
ستون، سازه فلزی، سوله |
|
وزن هر شاخه |
سبک‌تر |
سنگین‌تر |
|
قیمت هر شاخه |
پایین‌تر |
بالاتر به‌دلیل مصرف ورق بیشتر |
به‌طور خلاصه قوطی ستونی برای تحمل بارهای فشاری و سازه‌ای طراحی شده است، نه برای زیبایی یا کاربردهای سبک.
روش تولید قوطی ستونی مربعی
تولید این نوع قوطی‌ها از طریق نورد گرم یا سرد انجام می شود. مراحل کلی به شرح زیر است:
- برش ورق فولادی در ابعاد مشخص
- فرم دهی ورق به شکل لوله‌ای توسط غلتک‌ها
- جوشکاری طولی برای اتصال دو لبه ورق
- شکل دهی نهایی و تنظیم اضلاع تا کاملاً مربعی شوند
- برش به طول موردنظر (۶ یا ۱۲ متر) و انجام کنترل کیفیت.
- در نهایت، سطح قوطی ممکن است گالوانیزه، روغنی یا سیاه باشد، بسته به کاربرد نهایی و سفارش مشتری.
در ادامه مراحل تولید قوطی ستونی را با جزنیات و مفصل توضیح داده ایم .
کنترل ماده اولیه (ورق یا کویل)
بازرسی شیمیایی و مکانیکی: قبل از ورود به خط تولید، گواهی ماده (Mill Certificate) بررسی می شود تا ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی (تنش تسلیم، کشش نهایی، درصد ازدیاد طول) مطابق سفارش و استاندارد (مانند EN یا ASTM) باشد.
بازرسی ظاهری: خوردگی سطح، خط و خش، شکستگی لبه‌ها، تاب یا موج در کویل‌ها کنترل می شود.
انبارش صحیح: کویل‌ها/ورق‌ها به صورت افقی یا عمودی در شرایط خشک و دور از رطوبت نگهداری می شوند تا از خوردگی جلوگیری شود.
2. آماده سازی ورق/کویل
بازکردن کلاف (Uncoiler): کویل روی بازکننده قرار می گیرد و به خط تغذیه میشود.
رفلکسینگ/سطح گیری: موج یا تاب‌های سطحی با پرس رول یا leveler صاف میشود تا ضخامت یکنواخت حاصل گردد.
پاک‌سازی سطح در صورت نیاز): برای حذف روغن، گریس و زنگ سطحی از محلول‌های شیمیایی یا برس‌های مکانیکی استفاده میشود. این مرحله مهم است مخصوصاً اگر قرار است قوطی گالوانیزه یا رنگ شود.
برش لبه: در خطوطی که کیفیت لبه اهمیت دارد، لبه‌ها بریده و هم‌راستا می‌شوند تا جوش طولی یکپارچگی داشته باشد.
3. فرم دهی اولیه (Roll Forming)
سری غلطک‌های فرمینگ: ورق یا نوار کویل طی چندین مرحله از مجموعه‌ای از غلطک‌ها عبور می کند و به تدریج به شکل U سپس به شکل نیمه بسته O تبدیل میشود.
تنظیم گوشه ها: در مرحله های پایانی، رول‌ها اضلاع را به هم نزدیک و گوشه‌ها را شکل می دهند. برای قوطی‌های مربعی، تنظیم دقیق زوایا و ابعاد انجام میشود.
کنترل ابعادی مداوم: سنسورها و دوربین‌ها ابعاد عرض، ارتفاع و ضخامت را کنترل می‌کنند.
4. آماده سازی و انجام جوش طولی (Welding)
نوع جوش: معمولاً از جوش مقاومتی فرکانس بالا (HFI) یا ERW (Electric Resistance Welding) برای خطوط فرم سرد استفاده میشود. برای قطعات ضخیم‌تر ممکن است از Submerged Arc Welding (SAW) یا Flash Butt Welding (FBW) استفاده شود.
اصل کار HFI/ERW: دو لبه ورق پس از گرم شدن موضعی با جریان فرکانس بالا تحت فشار قرار می‌گیرند و اتصال فلزی یکپارچه ایجاد میشود.
پارامترهای مهم: فرکانس، شدت جریان، زمان تماس، فشار پرس و سرعت خط همگی پارامترهایی هستند که باید تنظیم دقیق شوند تا جوش بدون نقص (بدون ناهمگونی و بدون نفوذ ناقص) حاصل شود.
حذف فلش (Flash) و اورهنج : فلش جوش که بیرون‌زدگی دارد با آسیاب یا رول برش برداشته میشود تا سطح یکنواخت شود.
5. شکل دهی نهایی
سری غلطک های سایزینگ: پس از جوش، قطعه از مجموعه غلطک هایی عبور می کند که ابعاد دقیق (عرض، ارتفاع، صاف بودن گوشه‌ها) را تثبیت می‌کنند.
کنترل گوشه‌ها:برای قوطی ستونی مربعی، دقت گوشه‌ها و زاویه ۹۰ درجه اهمیت بالایی دارد؛ رول‌های مخصوص جهت تیز یا نیمه گرد کردن گوشه‌ها به کار می روند حسب سفارش.
کنترل ضخامت و یکنواختی: سیستم های آنلاین ضخامت سنج (گیرنده‌های اولتراسونیک یا دیگر حسگرها) قرار می گیرند.
6. برش به طول
قیچی پرنده : برای حفظ تولید پیوسته، قیچی پرنده در سرعت خط نصب می شود تا شاخه‌ها بدون توقف خط بریده شوند — معمولاً طول ۶ یا ۱۲ متر.
کوتاه کردن کنترل شده : برای سفارشات خاص (طول سفارشی، گوشه های چمفرشده) ماشین های برش ویژه استفاده می‌شوند.
7. عملیات پس پردازش جوش و پرداخت سطح
پرداخت و سوهان کاری: نواقص سطحی جوش با فرز یا سوهان برداشته می شود.
تغییرات حرارتی (در صورت نیاز): برای بعضی از مقاطع سازه ای، عملیات آنیلینگ یا نرمالیزه پس از جوش جهت بهبود خواص مکانیکی صورت می گیرد.
آزمایش جوش: بررسی چشمی و در صورت نیاز NDT (آزمایش غیرمخرب) مانند:
آزمایش التراسونیک (UT) برای بررسی پیوستگی داخل جوش
آزمایش ذرات مغناطیسی (MPI) یا اندوخته ی جریان گردابی (Eddy current) برای بررسی ترک‌های سطحی
آزمایش هیدروستاتیک در مواردی که نیاز است آب بندی کامل کنترل شود (بیشتر برای لوله‌ها).
8. کنترل کیفیت و آزمون‌های مکانیکی
- نمونه گیری و تست‌های مخرب : نمونه‌هایی جهت ارزیابی خواص مکانیکی (آزمون کشش، آزمون خمش، تست سختی) گرفته میشود.
- اندازه گیری دقیق ابعادی: کولیس و میکرومتر برای اندازه گیری ضخامت دیواره، اضلاع و تلرانس‌ها استفاده می شود.
- بررسی ترتیب جوش و میکروساختار: در صورت نیاز، آزمون های میکروسکوپی و تعیین عرض منطقه متاثر از گرما (HAZ) انجام میشود.
- صدور گواهی کیفیت: بر اساس نتایج، گواهی مطابقت با استاندارد (Mill Test Certificate صادر میشود.
9. سطح پوشش و حفاظت (Coating / Surface Treatment)
شات بلاست (Shot Blasting): برای آماده سازی سطح قبل از رنگ یا گالوانیزه، پاشش شن فلزی انجام می شود.
رنگ کاری (Primer + Topcoat): در خطوط رنگ خشک یا با پوشش اپوکسی/ پلی‌یورتان، قوطی‌ها رنگ می‌شوند.
گالوانیزه گرم (Hot-dip Galvanizing): در صورت نیاز به مقاومت بالا در برابر خوردگی، شاخه‌ها در وان گالوانیزه فرو برده می شوند (پوشش روی معمولاً 50–100 میکرون بسته به سفارش).
پوشش های نازکتر (Electroplating / Coil coating): در موارد تزئینی یا حفاظتی سبک استفاده میشود.
10. آزمون های نهایی، برچسب گذاری و بسته بندی
بازرسی نهایی چشمی و ابعادی: اطمینان از سلامت سطح، تلرانس‌ها و طول.
برچسب گذاری (Marking): درج اطلاعاتی مثل اندازه، ضخامت، درجه فولاد، شماره دسته/شماره بچ و تاریخ تولید.
11. انبارش، لجستیک و تحویل
انبارش افقی یا عمودی بسته به ظرفیت و شرایط: جلوگیری از خم شدگی و خوردگی.
تدارک حمل و بارگیری: برنامه ریزی برای تریلی/خاور/کانتینر و محافظت در زمان حمل.
تحویل با کنترل وزن و تعداد: توزین نهایی و مطابقت با فاکتور فروش.
12. عیوب شایع و روش‌های اصلاح
- ناهماهنگی ابعادی و تاب گوشه ها: تنظیم مجدد غلطک ها و کنترل دقیق فرآیند فرمینگ.
- عدم نفوذ یا نقص در جوش: بررسی و تنظیم پارامترهای جوش (جریان، فشار، سرعت).
- پریدگی سطح یا ترک بعد از جوش: کاهش تنش های حرارتی یا انجام عملیات حرارتی پس جوش (PWHT) اگر لازم باشد.
- تغییر ضخامت نامتوازن: بهینه سازی کویل و خط نورد/فرمینگ؛ کنترل کیفیت ورق ورودی.
کاربردهای قوطی ستونی مربعی
قوطی ستونی به دلیل مقاومت بالا و شکل هندسی منظم در پروژه‌های زیر استفاده گسترده دارد:
- ستون های اصلی در اسکلت فلزی ساختمان ها
- ساخت سوله و سازه‌های صنعتی سنگین
- پایه و فریم تابلوهای تبلیغاتی
- سازه های پل فلزی، دکل و حفاظ‌های مستحکم
- تجهیزات ماشین آلات صنعتی و انبارها
- سازه های فضا کار و برج‌های فلزی سبک
نکته مهم : شکل مربعی قوطی باعث توزیع یکنواخت تنش در چهار ضلع آن می شود، به همین دلیل در تحمل فشار عمودی عملکردی عالی دارد..
ابعاد قوطی ستونی پر کاربرد
به گفته بنا تا نما : قوطی ستونی در پروژه های ساختمانی و صنعتی به دلیل مقاومت بالا و سهولت نصب کاربرد گسترده ای دارد. برخی سایزها به خصوص پرمصرف تر هستند و شناخت ابعاد، ضخامت و کاربرد آن ها، خریدار را در انتخاب صحیح راهنمایی میکند.
قوطی ستونی ۹x۹
قوطی ستونی ۹x۹ که معمولاً با ضخامت ۲.۵ تا ۶ میلی متر تولید میشود، سبک ترین نوع قوطی ستونی پرکاربرد است. طول شاخه معمولاً ۶ متر است و برای ستون های سبک، قاب بندی داخلی، فریم‌های کوچک و سازه‌های کم بار استفاده می شود. مزیت اصلی این سایز، حمل و نصب آسان آن است و مصرف فولاد کمتری نسبت به سایزهای بزرگ‌تر دارد.قیمت این سایز با توجه به ضخامت و وزن هر شاخه متفاوت است و می‌ت وان قیمت روز آن را از منابع معتبر مانند آهن جم دریافت کرد.
قوطی ستونی ۱۳x۱۳
قوطی ستونی ۱۳x۱۳ یکی از پرکاربرد ترین سایزها برای ستون‌های متوسط و اسکلت فلزی ساختمان‌ه ای مسکونی و اداری است. ضخامت معمول این نوع قوطی بین ۳ تا ۸ میلی متر است و طول شاخه معمولاً ۶ یا ۱۲ متر می باشد. این سایز تعادل خوبی بین وزن و مقاومت ارائه می دهد و برای سازه هایی که بار متوسط را تحمل می کنند، بسیار مناسب است. قیمت قوطی ستونی ۱۳x۱۳ وابسته به ضخامت و وزن شاخه است و برای اطلاع از قیمت پروفیل امروز آهن جم توصیه می شود.
قوطی ستونی ۱۴x۱۴
قوطی ستونی ۱۴x۱۴ با ضخامت ۳ تا ۱۰ میلی متر، سایز سنگین تر و مقاوم تر است که برای ستون‌های اصلی ساختمان، سوله ها، اسکلت فلزی بلند و پروژه های صنعتی متوسط و سنگین مناسب می باشد. طول شاخه معمولاً ۶ یا ۱۲ متر است. مزیت این سایز تحمل بار بالا و استحکام زیاد است که باعث می شود در ستون های چند طبقه و پروژه‌های با دهانه بلند کاربرد داشته باشد. قیمت قوطی 14 به ضخامت و طول شاخه وابسته است و برای مشاهده قیمت روزانه هر شاخه، مراجعه به وبسایت آهن جم توضیه میشود .
نکات مهم در خرید قوطی ستونی مربعی
قبل از خرید این محصول، توجه به چند نکته ضروری است:
ضخامت ورق و وزن شاخه: وزن بالاتر نشان دهنده مصرف فولاد بیشتر و استحکام بالاتر است.
برند تولید کننده: کارخانه هایی مانند شکفته، جهان پروفیل، صبا و فولاد سپاهان از معتبرترین برندها هستند.
استاندارد تولید: حتماً از رعایت استاندارد EN یا DIN در ابعاد و تلرانس‌ها مطمئن شوید.
قیمت روز بازار : نوسانات نرخ ورق سیاه مستقیماً بر قیمت نهایی قوطی تأثیر دارد.
نحوه تحویل: هزینه حمل و تخلیه برای شاخه های سنگین تر قابل توجه است؛ در سفارشات عمده با فروشنده هماهنگ کنید.
جمع بندی
قوطی ستونی مربعی نوعی پروفیل فولادی ضخیم و مقاوم است که برای اجرای ستون‌ها و سازه های باربر استفاده میشود. این نوع قوطی به دلیل استحکام بالا، سطح صاف و هندسه دقیق، در پروژه‌های صنعتی، عمرانی و ساختمانی جایگاه ویژه‌ای دارد.
اگر به دنبال خرید قوطی ستونی با قیمت روز، ضخامت‌های متنوع و کیفیت تضمینی هستید، آهن جم آماده ارائه مشاوره تخصصی و تأمین مستقیم از کارخانه است.
https://banatanama.ir/article/v/296/
منبع خبر: banatanama.ir
