انواع پروفیل سیاه؛ دسته‌بندی، استاندارد و جدول انتخاب

انواع پروفیل سیاه را می‌توان بر اساس چهار معیار دسته‌بندی کرد: شکل مقطع، ضخامت، کاربرد و استاندارد تولید. هر کدام از این معیارها روی استحکام، وزن و قیمت نهایی اثر می‌گذارد. اگر برای اسکلت فلزی، سوله، درب و پنجره یا ساخت تجهیزات صنعتی دنبال پروفیل هستید، ابتدا باید بدانید کدام نوع با پروژه شما همخوانی دارد.

در این مقاله انواع پروفیل سیاه را با یک جدول مقایسه‌ای معرفی می‌کنیم، استانداردهای رایج آن را توضیح می‌دهیم و تفاوتش با پروفیل روغنی و گالوانیزه را شفاف می‌کنیم تا انتخاب شما دقیق‌تر شود.

پروفیل سیاه چیست و چرا سیاه نامیده می‌شود؟ 

پروفیل سیاه مقطعی توخالی و درزدار است که از ورق فولادی نورد گرم (ورق سیاه) ساخته می‌شود. سطح این ورق پس از نورد گرم لایه‌ای تیره از اکسید آهن (پوسته نورد) دارد؛ همین رنگ تیره و نبود پوشش محافظ مانند روی، دلیل نام «سیاه» است.

بیشتر پروفیل‌های سیاه به روش جوش مقاومتی الکتریکی (ERW) تولید می‌شوند: ورق ابتدا به شکل لوله فرم می‌گیرد، لبه‌ها با جریان الکتریکی گرم شده و بدون فلز پرکننده به هم جوش می‌خورند. سپس لوله از قالب‌های شکل‌دهی عبور می‌کند و به مقطع مربع یا مستطیل درمی‌آید. به همین دلیل گوشه‌های قوطی سیاه گرد است و شعاع آن حدود دو برابر ضخامت دیواره است.

در بازار آهن ایران، واژه‌های «پروفیل سیاه»، «قوطی سیاه» و «پروفیل سنگین» معمولاً به جای هم به کار می‌روند. معادل بین‌المللی این محصول مقاطع توخالی سازه‌ای (HSS) است.

انواع پروفیل سیاه بر اساس شکل مقطع 

شکل مقطع اولین معیار دسته‌بندی است؛ چون رفتار سازه‌ای و نحوه اتصال را تعیین می‌کند.

قوطی مربع 

طول هر چهار ضلع برابر است و ابعادی مانند ۴۰×۴۰، ۶۰×۶۰ یا ۱۰۰×۱۰۰ میلی‌متر دارد. مقاومت آن در هر دو محور یکسان است؛ به همین دلیل برای ستون‌ها و اعضای فشاری انتخاب مناسبی است. سایزها را در صفحه قوطی مربع ببینید.

قوطی مستطیل 

اضلاع آن نابرابر است؛ مثل ۴۰×۸۰ یا ۵۰×۱۰۰ میلی‌متر. اگر ضلع بلندتر در جهت بار قرار بگیرد، مقاومت خمشی بیشتری از قوطی مربع هم‌وزن می‌دهد. کاربرد اصلی آن در تیرهای فرعی، نعل‌درگاه و قاب درب است. ابعاد را در صفحه قوطی مستطیل ببینید.

مقاطع خاص و طرح‌دار 

برخی پروفیل‌های سیاه مقطعی غیر از مربع و مستطیل دارند؛ مانند پروفیل‌های درب و پنجره با لبه و شیار، مقاطع بیضی و نیم‌بیضی. این مقاطع بیشتر کاربرد معماری و تزئینی دارند و نقش باربر اصلی ندارند.

انواع پروفیل سیاه بر اساس ضخامت: سبک و سنگین 

ضخامت دیواره مهم‌ترین عامل در ظرفیت باربری، وزن و قیمت هر شاخه است. در بازار، مرز تقریبی این دو دسته ۱٫۵ میلی‌متر است.

• پروفیل سنگین (سیاه واقعی): ضخامت بیشتر از ۱٫۵ میلی‌متر، تولید از ورق نورد گرم. برای ستون، بادبند، خرپا و سوله به کار می‌رود.
• پروفیل سبک: ضخامت کمتر از ۱٫۵ میلی‌متر و معمولاً از ورق روغنی (نورد سرد). برای مبلمان، قفسه و سازه‌های غیرباربر مناسب است.

به بیان دقیق، «پروفیل سیاه» همان نوع سنگین است؛ اما بعضی فروشندگان هر پروفیل بدون پوشش را سیاه می‌نامند. هنگام استعلام، ضخامت و نوع ورق را دقیق بپرسید. جزئیات بیشتر در مقاله تفاوت پروفیل سبک و سنگین آمده است.

انواع پروفیل سیاه بر اساس کاربرد 

کاربرد نهایی تعیین می‌کند چه مقطع و ضخامتی لازم است. بازار پروفیل سیاه را معمولاً به سه گروه می‌شناسد.

پروفیل ساختمانی 

مقاطع مربع و مستطیل با ضخامت متوسط و بالا که در ستون‌های سبک، بادبند، خرپا، نعل‌درگاه، نرده و زیرسازی نما استفاده می‌شوند. ابعاد و ضخامت اعضای باربر باید با محاسبات سازه و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان تعیین شود. جزئیات اجرایی در مقاله کاربرد پروفیل سیاه در اسکلت فلزی آمده است.

پروفیل صنعتی 

مقاطع با ابعاد و ضخامت بالا برای سوله، شاسی ماشین‌آلات، اتاق کامیون، اسکلت تابلو و پایه‌های تجهیزات. در این کاربرد کیفیت جوش درز و یکنواختی ضخامت اهمیت زیادی دارد.

پروفیل درب و پنجره و مبلی 

مقاطع کوچک‌تر با ضخامت کم، برای درب، پنجره، نرده تزئینی و مبلمان فلزی. نمونه‌های زیر ۱٫۵ میلی‌متر به دسته پروفیل مبلی تعلق دارند.

جدول مقایسه انواع پروفیل سیاه 

جدول زیر انواع پروفیل سیاه را در یک نگاه کنار هم می‌گذارد. عدد ضخامت، مرز رایج بازار است و برای اعضای باربر جایگزین محاسبات سازه نیست.

استاندارد و جنس پروفیل سیاه 

جنس رایج پروفیل سیاه در ایران فولاد کربنی ساختمانی ST37 است که معادل اروپایی آن S235JR است. عدد ۲۳۵ در نام این فولاد، حداقل تنش تسلیم آن برحسب مگاپاسکال است.

مهم‌ترین استانداردهای بین‌المللی این محصول:

• ASTM A500: برای مقاطع توخالی سازه‌ای فولاد کربنی با شکل‌دهی سرد، در مقطع گرد، مربع و مستطیل. دامنه آن تا محیط ۲۲۳۵ میلی‌متر و ضخامت ۲۵٫۴ میلی‌متر است.
• EN 10219: استاندارد اروپایی مقاطع توخالی جوشی با شکل‌دهی سرد؛ گریدهای متداول آن S235JRH و S355J2H است.
• EN 10210: همان مقاطع، اما با شکل‌دهی گرم و کاربرد سنگین‌تر.

برای اعضای باربر، گواهی کیفیت و نام استاندارد را از فروشنده بخواهید و با نقشه سازه تطبیق دهید.

تفاوت پروفیل سیاه با پروفیل روغنی و گالوانیزه 

تفاوت اصلی این سه نوع در ورق مصرفی و پوشش سطح است.

• پروفیل سیاه: از ورق نورد گرم، بدون پوشش، ارزان‌تر به ازای هر کیلوگرم. در محیط مرطوب باید با ضدزنگ و رنگ محافظت شود.
• پروفیل روغنی: از ورق نورد سرد، با سطح صاف و ابعاد دقیق‌تر. معمولاً نازک‌تر است و برای کارهای ظریف و مبلی مناسب است.
• پروفیل گالوانیزه: با پوشش روی، مقاوم در برابر زنگ‌زدگی و مناسب فضای باز، گلخانه و محیط مرطوب. قیمت آن بالاتر است. جزئیات در مقاله پروفیل گالوانیزه چیست آمده است.

کدام نوع پروفیل سیاه را انتخاب کنیم؟

برای انتخاب درست، این چهار سؤال را به ترتیب جواب دهید:

1. عضو باربر است یا غیرباربر؟ باربر بودن یعنی پروفیل سنگین و ابعاد مطابق نقشه محاسباتی.
2. بار از کدام جهت وارد می‌شود؟ فشار محوری یا دوطرفه به قوطی مربع نزدیک‌تر است؛ خمش یک‌طرفه به قوطی مستطیل.
3. محیط نصب کجاست؟ در محیط مرطوب یا فضای باز، هزینه رنگ‌آمیزی را با گالوانیزه مقایسه کنید.
4. وزن واقعی چقدر است؟ وزن هر شاخه را با جدول وزن پروفیل سیاه مقایسه کنید؛ اختلاف زیاد نشانه کم‌بودن ضخامت است.

برای انتخاب سایز و ضخامت مناسب و دریافت قیمت روز، با کارشناسان همراه فلز تماس بگیرید. مشاوره رایگان است و کمک می‌کند پروفیلی بخرید که دقیقاً با پروژه شما جور باشد.