قوطی ستونی چیست و چه کاربردی دارد؟

قوطی ستونی یک پروفیل فولادی توخالی با مقطع مربع یا مستطیل است که به جای تیرآهن یا ستون دوبل، به‌عنوان عضو باربر اصلی سازه به کار می‌رود. این مقطع بیشتر در اسکلت فلزی ساختمان، سوله، پایهٔ تابلو و شاسی ماشین‌آلات استفاده می‌شود.

در ادامه می‌خوانید: معنی نام‌هایی مثل «ستونی ۱۴»، جدول وزن، کاربردها، مزایا و معایب و نکات خرید.

قوطی ستونی چیست؟

قوطی ستونی پروفیل فولادی توخالی با مقطع مربع یا مستطیل، ضلع حدود ۱۰۰ میلی‌متر به بالا و دیوارهٔ ضخیم است. در استانداردهای اروپایی به مقطع مربع SHS و به مستطیل RHS، و در استاندارد آمریکایی HSS (Hollow Structural Section) گفته می‌شود. در بازار آن را پروفیل ستونی، ستون قوطی یا قوطی سنگین هم می‌نامند.

مقطع مربعِ این محصول در هر دو جهت مقاومت یکسانی دارد؛ در مقطع مستطیلی، جهت ضلع بلندتر قوی‌تر است. به همین دلیل برای ستون مناسب است؛ چون ستون باید در برابر کمانش از همهٔ جهت‌ها مقاوم باشد.

معنی «ستونی ۱۴» چیست؟

عددی که بعد از نام می‌آید، ضلع مقطع به سانتی‌متر است. برای مثال ستونی ۱۴ یعنی مقطع ۱۴۰×۱۴۰ میلی‌متر و ستونی ۱۲ یعنی ۱۲۰×۱۲۰ میلی‌متر. این عدد چیزی دربارهٔ ضخامت نمی‌گوید. پس در استعلام قیمت همیشه ضخامت را هم بگویید، مثل «۱۴۰×۱۴۰ ضخامت ۶».

واژهٔ «سنگین» هم به ضخامت مربوط است. در عرف بازار، قوطی با ضخامت بیشتر از حدود ۲ میلی‌متر سنگین حساب می‌شود و این مقطع همیشه در این دسته است. این مرز قراردادی است و در استاندارد تعریف نشده است.

ابعاد و وزن قوطی ستونی چقدر است؟

رایج‌ترین سایزهای قوطی ستونی ۱۰۰×۱۰۰ تا ۲۰۰×۲۰۰ میلی‌متر است و پرفروش‌ترین آن ستونی ۱۴ (۱۴۰×۱۴۰) است. سایزهای مستطیلی مثل ۱۰۰×۲۰۰ هم تولید می‌شود. استاندارد اروپایی EN 10219 قوطی سازه‌ای را تا ۵۰۰×۵۰۰ میلی‌متر و ضخامت ۴۰ میلی‌متر پوشش می‌دهد.

وزن هر متر را می‌توانید با این فرمول تقریبی حساب کنید (ضلع و ضخامت هر دو به میلی‌متر):

وزن هر متر (کیلوگرم) ≈ ۴ × ضخامت × (ضلع − ضخامت) × ۰٫۰۰۷۸۵

برای مثال، ستونی ۱۴ با ضخامت ۶ میلی‌متر حدود ۲۵ کیلوگرم در متر و ۳۰۳ کیلوگرم در شاخهٔ ۱۲ متری وزن دارد. وزن واقعی به خاطر گردی گوشه‌ها کمی کمتر از عدد فرمول است. برای وزن دقیق هر سایز به جدول وزن پروفیل همراه فلز مراجعه کنید.

وزن‌های جدول با فرمول بالا حساب شده‌اند و فقط برای برآورد اولیه هستند. هر سایز در چند ضخامت تولید می‌شود؛ برای مثال ستونی ۱۴ در ضخامت‌های ۴ تا ۸ میلی‌متر هم عرضه می‌شود.

قوطی ستونی چند متر است؟

طول استاندارد هر شاخه ۶ یا ۱۲ متر است و شاخهٔ ۱۲ متری رایج‌تر است. طول‌های دیگر معمولاً سفارشی هستند و باید از قبل با فروشنده هماهنگ شود.

قوطی ستونی چند نوع است؟

این محصول بر اساس شکل مقطع (مربع، مستطیل)، کاربرد (ساختمانی، صنعتی) و روش تولید (شکل‌دهی سرد یا گرم) دسته‌بندی می‌شود:

• بر اساس شکل مقطع: مربعی برای ستون‌هایی که از همهٔ جهت‌ها بار می‌گیرند، و مستطیلی برای اعضایی که در یک جهت بار بیشتری دارند.
• بر اساس کاربرد: نوع ساختمانی با ضخامت متوسط برای اسکلت و سوله، و نوع صنعتی با ضخامت و ابعاد بیشتر برای سازه‌های سنگین.
• بر اساس روش تولید: بیشتر قوطی‌های بازار با شکل‌دهی سرد کلاف گرم‌نوردشده (ورق سیاه) و جوش طولی ساخته می‌شوند (مطابق EN 10219). نوع تولید گرم هم استاندارد جداگانه‌ای دارد (EN 10210).

برای ساخت آن، کلاف ورق سیاه برش طولی می‌خورد، به شکل لوله نورد و با جوش فرکانس بالا (ERW) جوش داده می‌شود و بعد با غلتک‌های شکل‌دهنده به مقطع مربع یا مستطیل درمی‌آید. کیفیت همین خط جوش طولی یکی از مهم‌ترین نکات بازرسی است.

قوطی ستونی چه کاربردی دارد؟

کاربرد اصلی این پروفیل ستون اسکلت فلزی است؛ سوله، پایهٔ تابلو، پل عابر و شاسی ماشین‌آلات هم از کاربردهای رایج آن هستند. اما هر جا که عضوی بلند باید بار محوری یا باد را تحمل کند، این مقطع هم گزینهٔ مناسبی است.

اسکلت فلزی ساختمان

در ساختمان‌های مسکونی و تجاری، ستون قوطی جایگزین ستون دوبل از تیرآهن می‌شود. مقطع بسته، سطح کمتری برای رنگ‌آمیزی و اجرای نما و دیوار ساده‌تری دارد. اتصال تیر به ستون قوطی جزئیات خاص خودش را دارد و باید مطابق نقشهٔ سازه اجرا شود.

سوله، انبار و سازه‌های صنعتی

در سوله‌های کوچک و متوسط، سکوهای صنعتی، مهاربندها و پایهٔ مخازن از این مقطع استفاده می‌شود.

سازه‌های شهری

پایهٔ تابلوهای بزرگ تبلیغاتی، پل عابر پیاده، سایبان ایستگاه‌ها و پارکینگ‌های طبقاتی از نمونه‌های رایج‌اند. در این کاربردها ظاهر سادهٔ مقطع هم مزیت به حساب می‌آید.

شاسی و ماشین‌آلات

در شاسی تریلر و ماشین‌آلات سنگین از سایزهای کوچک‌تر این مقطع، مثل ستونی ۱۰، استفاده می‌شود؛ چون مقطع بسته مقاومت پیچشی خوبی دارد.

مزایا و معایب قوطی ستونی

مزیت اصلی این مقطع مقاومت زیاد در برابر کمانش و پیچش است و عیب اصلی آن، اجرای پیچیده‌تر اتصال تیر به ستون.

• مزایا: مقاومت یکسان در برابر کمانش در مقطع مربع، مقاومت پیچشی زیاد، سطح رنگ‌آمیزی کمتر و ظاهر ساده.
• معایب: اتصال تیر به ستون جزئیات بیشتری مثل ورق پیوستگی یا دیافراگم می‌خواهد. داخل قوطی را نمی‌شود رنگ زد؛ پس دو سر آن باید با ورق درپوش بسته شود تا رطوبت وارد نشود.

قوطی ستونی بهتر است یا تیرآهن؟

برای ستون، قوطی معمولاً انتخاب بهتری است و برای تیر و دهانه، تیرآهن. دلیلش این است که مقطع تیرآهن یک جهت قوی و یک جهت ضعیف دارد، ولی قوطی مربع در هر دو جهت یکسان است. انتخاب نهایی با مهندس محاسب سازه است.

هنگام خرید قوطی ستونی به چه نکاتی دقت کنیم؟

ضخامت را با کولیس و وزن شاخه را با باسکول بسنجید، گواهی تست بخواهید و مطمئن شوید هر دو با نقشهٔ سازه می‌خوانند.

1. ضخامت را اندازه بگیرید. ضخامت دیواره را با کولیس چک کنید؛ از روی ظاهر قوطی نمی‌شود فهمید ۵ میلی‌متر است یا ۶ میلی‌متر.
2. وزن شاخه را مقایسه کنید. وزن باسکول را با وزن جدول اشتال قوطی مقایسه کنید. وزن خیلی کمتر معمولاً یعنی ورق نازک‌تر از مقدار اعلام‌شده.
3. خط جوش و سطح را بازرسی کنید. جوش طولی باید یکنواخت و بدون ترک باشد و شاخه پیچیدگی یا تاب نداشته باشد.
4. گواهی کارخانه بخواهید. برای پروژه‌های سازه‌ای، گواهی تست (MTC) را از فروشنده بگیرید تا جنس و استاندارد محصول مشخص باشد. استانداردهای رایج EN 10219 و ASTM A500 هستند؛ برای مثال حداقل تنش تسلیم قوطی مربع در گرید C استاندارد A500 برابر ۵۰ کیپ بر اینچ مربع (حدود ۳۴۵ مگاپاسکال) است.
5. از مهندس سازه بپرسید. اگر بخواهید سایز یا ضخامت را عوض کنید، تأیید مهندس محاسب لازم است. ضوابط طراحی و اجرای اسکلت فلزی در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان آمده است.

استعلام قیمت از همراه فلز

اگر برای پروژه‌تان به این محصول نیاز دارید، سایز، ضخامت، طول و تعداد شاخه را به کارشناسان فروش همراه فلز بگویید. آن‌ها موجودی، قیمت روز و زمان تحویل را به شما اعلام می‌کنند.