معرفی انواع پروفیل زد؛ کاربردها و تفاوت‌های آن‌ها

پروفیل Z یکی از مقاطع فولادی پرکاربرد و حیاتی در صنعت ساخت و ساز، به‌ویژه در زیرسازی سقف‌ها و سوله‌ها است. این پروفیل که در دسته پروفیل‌های باز قرار می‌گیرد، به دلیل شکل متمایز Z  شکل خود،  مقاومت بالایی در برابر نیروهای خمشی از خود نشان می‌دهد. از ویژگی‌های بارز آن می‌توان به استحکام بالا، وزن سبک و انعطاف‌پذیری در طراحی اشاره کرد که آن را برای استفاده در صنایع مختلفی همچون ساختمان‌سازی، سوله‌سازی، خودروسازی و کشتی‌سازی ایده‌آل می‌سازد. پروفیل Z در انواع گوناگونی از نظر ارتفاع (مانند Z18 و Z20)، ضخامت، شکل ظاهری و نوع پانچ تولید می‌شود که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند. در این مقاله به معرفی انواع پروفیل زد از لحاظ شکل ظاهری، کاربردهای آن و تفاوت‌های آن‌ها با سایر پروفیل‌ها می‌پردازیم.

بررسی ساختار زد سوله

پروفیل Z از دو بخش اصلی بال‌ها (Flanges) و جان (Web) تشکیل شده است که هر یک نقشی حیاتی در پایداری و عملکرد آن ایفا می‌کنند. بال‌ها، صفحات مسطح در دو سمت پروفیل هستند که بارهای عمودی و خمشی را تحمل کرده و با ایجاد سطح تماس مناسب، امکان اتصال قوی به سایر اجزای سازه مانند ورق‌ها و تیرآهن‌ها را فراهم می‌کنند؛ بال‌های پهن‌تر، اتصال مستحکم‌تری ایجاد می‌کنند. جان، بخش میانی پروفیل است که بال‌ها را به هم متصل کرده و نیروهای وارد بر بال‌ها را به سایر اجزای سازه منتقل می‌کند، به این ترتیب توزیع یکنواخت بار را تضمین کرده و با تقویت مقاومت پروفیل، از پیچش آن جلوگیری می‌کند. در مجموع، ترکیب بهینه بال‌های مستحکم و جان با ارتفاع مناسب، به پروفیل Z امکان می‌دهد تا با وجود وزن نسبتاً سبک، پایداری و مقاومت بالایی در برابر انواع بارهای سازه‌ای داشته باشد و به انتخابی کارآمد در صنعت ساختمان‌سازی تبدیل شود.

نکته مهم

لازم به ذکر است که وزن پروفیل Z مستقیما به ابعاد (ارتفاع جان، عرض بال‌ها) و ضخامت ورق فولادی به کار رفته در تولید آن بستگی دارد و متغیر است. بنابراین، برای هر پروژه، انتخاب سایز و ضخامت مناسب باید بر اساس محاسبات دقیق مهندسی و با در نظر گرفتن بارهای وارده صورت گیرد.

بیشتر بخوانید

برای اطلاعات بیشتر میتوانید پروفیل زد چیست؟ را مطالعه کنید.

انواع پروفیل زد از نظر ارتفاع

Z-bar   در ابعاد مختلفی تولید می‌شود که هر یک برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. مهم‌ترین ویژگی اندازه‌ای این پروفیل، ارتفاع آن است که به فاصله عمودی بین لبه‌های بالایی و پایینی در بلندترین نقطه پروفیل اشاره دارد. به بیان ساده، اگر پروفیل Z را به‌صورت افقی قرار دهید، ارتفاع آن برابر با فاصله بین پایین‌ترین و بالاترین نقطه پروفیل است که با اندازه جان آن برابر است. برخی از رایج‌ترین ابعاد پروفیل زد عبارتند از:

• Z16: پرلین زد با ارتفاع 16 سانتی‌متر به دلیل ارتفاع نسبتا کم، در سقف‌های با دهانه کوچک‌تر و سازه‌هایی با بارگذاری کمتر استفاده می‌شود. این محصول همچنین در ساخت پارتیشن‌ها و قفسه‌بندی‌ها نیز کاربرد دارد.
• Z18:  پروفیل Z18 به دلیل ارتفاع متوسط، برای استفاده در سقف‌های سوله‌ای و سازه‌هایی با بارگذاری متوسط مناسب است و همچنین در ساخت دیوارهای پیش‌ساخته کاربرد دارد. شرکت زرین فولاد شهریاری، به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان این محصول، مرجع اصلی تعیین قیمت پروفیل زد در بازار محسوب می‌شود. این نوع پروفیل که به آن زد سوله نیز گفته می‌شود، به دلیل ویژگی‌هایش در پروژه‌های مختلف صنعتی و ساختمانی مورد توجه قرار می‌گیرد.

• Z20: به دلیل ارتفاع بیشتر، در سقف‌های با دهانه بزرگ‌تر و سازه‌هایی با بارگذاری سنگین‌تر استفاده می‌شود. این محصول همچنین در ساخت پل‌ها و سازه‌های صنعتی با ابعاد بزرگ نیز کاربرد دارد.
• Z22: این محصول  به عنوان یکی از پروفیل‌های دارای ارتفاع زیاد، در سازه‌های بسیار بزرگ و با بارگذاری فوق‌ سنگین استفاده می‌شود؛ مانند پل‌های بزرگ، سازه‌های دریایی و ساختمان‌های بلندمرتبه.

در بازار ایران، ضخامت‌های ۲ تا ۳ میلی‌متر رواج بیشتری دارند و در هنگام انتخاب، علاوه بر نیاز پروژه، باید به قابلیت تولید خطوط رول فرمینگ نیز توجه داشت. همچنین، طول استاندارد پروفیل زد به طور معمول ۶ متر است، اما امکان تولید با طول‌های ۱۲ متر و حتی بیشتر به صورت سفارشی برای مشتریان وجود دارد تا انعطاف‌پذیری بیشتری در طراحی و اجرای پروژه‌ها فراهم شود.

انواع پروفیل Z از نظر ضخامت

ضخامت یکی از مهم‌ترین فاکتورها در تعیین کیفیت و کاربرد پروفیل Z است که بر حسب میلی‌متر بیان می‌شود و نقش مستقیمی بر وزن پروفیل زد و در نتیجه قیمت نهایی آن دارد. انتخاب ضخامت مناسب، به نیازهای باربری پروژه بستگی دارد:

• ضخامت 2 میلی‌متر: پروفیلی زدی با  این ضخامت برای سازه‌های سبک مناسب است.
• ضخامت 2.5 میلی‌متر: این ضخامت برای سازه‌هایی با باربری متوسط مانند سقف سوله ها، ایده­آل است.
• ضخامت 3 میلی‌متر:  این ضخامت برای سازه‌های با باربری بالا مانند سازه‌های شهربازی‌ها کاربرد دارد.
• ضخامت 3.5 میلی‌متر: این ضخامت‌ برای سازه‌های صنعتی و ساختمانی با باربری بسیار بالا مانند پل‌ها و ساختمان‌های بلند استفاده می­شود.

همچنین، طول استاندارد پروفیل Z معمولاً ۶ متر است، اما امکان تولید با طول‌های ۱۲ متر و حتی بیشتر (تا ۱۶ متر) به صورت سفارشی برای مشتریان وجود دارد تا انعطاف‌پذیری بیشتری در طراحی و اجرای پروژه‌ها فراهم شود.

انواع مواد اولیه پروفیل Z

پروفیل Z معمولا از ورق آهن سیاه تولید می‌شود، که به دلیل عدم پوشش سطحی و رنگ تیره‌شان به این نام شناخته می‌شوند. برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی، از پروفیل Z گالوانیزه استفاده می‌شود که با پوشش روی محافظت می‌شود و برای محیط‌های مرطوب یا خورنده ایده‌آل است. در مواردی که سبکی وزن و مقاومت بالا در برابر خوردگی اهمیت دارد، مانند صنایع خودروسازی یا ساخت سقف‌های سبک، از پروفیل Z آلومینیومی استفاده می‌شود. علاوه بر این، در کاربردهای خاص و با نیاز به مقاومت شیمیایی و دوام استثنایی، می‌توان از فولاد ضد زنگ و برای افزایش خواص مکانیکی، از فولادهای آلیاژی نیز بهره برد.

انواع پروفیل زد از نظر روش تولید

به صورت اصولی بهتر است پروفیل Z در خط تولید مخصوص خود و توسط دستگاه‌های رول فرمینگ تولید شود، اما در برخی از کارگاه‌ها و برای اندازه‌های خاص، گاه دیده می‌شود که این محصول به وسیله‌ی دستگاه‌های پرس برک ساخته شود. در ادامه هر دو روش را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

تولید پروفیل زد به روش رول فرمینگ

رول فرمینگ فرایندی است که در آن یک ورق فولادی تخت، به صورت پیوسته از بین مجموعه‌ای از غلتک‌ها عبور می‌کند و در طی این مسیر به شکل دلخواه در می‌آید. محصولی که در این روش تولید می‌شود به دلیل دقت زیاد و روش تولید اختصاصی، کاملا قابل اعتماد است، به همین دلیل خط تولید رول فرمینگ به عنوان روش اصلی تولید مقاطع فلزی از جمله پروفیل زد شناخته می‌شود.

در تولید پروفیل زد به روش رول فرمینگ، ورق فولادی پس از برش طولی، وارد دستگاه فرمینگ Z می‌شود. غلتک‌های این دستگاه به صورت مرحله‌ای و با دقت بسیار بالا ورق را خم کرده، فرم می‌دهند و به شکل نهایی زد در می‌آورند. این فرآیند به صورت پیوسته و با سرعت بالا انجام می‌شود و در نهایت پروفیل‌هایی با ابعاد و مشخصات یکسان تولید می‌شوند.به طور خلاصه، رول فرمینگ روشی کارآمد و دقیق برای تولید انبوه Z-Profile است.

تولید زد سوله با دستگاه پرس‌ برک

پرس برک دستگاهی است که برای خم کردن ورق‌های فلزی به اشکال مختلف استفاده می‌شود. در حالی که روش اصلی تولید پروفیل زد رول فرمینگ است، اما در برخی موارد خاص ممکن است تولید این پروفیل با استفاده از پرس برک نیز مد نظر قرار گیرد. در این بخش به بررسی امکانات و محدودیت‌های تولید پروفیل زد با پرس برک می‌پردازیم.

• انعطاف‌پذیری بیشتر: پرس برک‌ها امکان خم کردن ورق فلزی در زوایای مختلف و تولید محصولاتی با اشکال پیچیده‌تر را فراهم می‌کنند.
• تولید به تعداد کم:  برای تولید تعداد محدودی از پروفیل زد، استفاده از پرس برک ممکن است اقتصادی‌تر باشد.
• امکان ایجاد تغییرات سریع در طرح: در صورت نیاز به تغییرات در طرح پروفیل، پرس برک به سرعت قابل تنظیم است.
• دقت کمتر: دقت تولید پروفیل با پرس برک به اندازه روش رول فرمینگ نیست و ممکن است ابعاد و شکل نهایی پروفیل با تلورانس بیشتری همراه باشد.
• سرعت کمتر: تولید پروفیل با پرس برک نسبت به روش رول فرمینگ زمان‌برتر است.
• هزینه بالاتر:  به دلیل نیاز به نیروی کار بیشتر و تنظیمات مکرر دستگاه، هزینه تولید پروفیل با پرس برک معمولاً بالاتر است.
• محدودیت در طول و ضخامت ورق:  پرس برک‌ها برای خم کردن ورق‌های با طول و ضخامت مشخص طراحی شده‌اند و ممکن است برای تولید پروفیل‌های با طول و ضخامت زیاد مناسب نباشند.
• تولید پروفیل‌های سفارشی:  برای تولید پروفیل‌هایی با شکل و اندازه خاص که به صورت استاندارد تولید نمی‌شوند، پرس برک می‌تواند گزینه مناسبی باشد.

در مجموع می‌توان چنین نتیجه گیری کرد که روش رول فرمینگ روش اصلی و رایج برای تولید پروفیل زد است، اما در برخی موارد خاص و محدود، استفاده از پرس برک نیز ممکن است توجیه اقتصادی داشته باشد. انتخاب روش تولید به عوامل مختلفی مانند حجم تولید، دقت مورد نیاز، پیچیدگی شکل پروفیل و هزینه‌ها بستگی دارد.

تفاوت پروفیل زد پانچ دار با بدون پانچ

هنگام خرید پروفیل Z، انتخاب بین نوع پانچ شده (سوراخ‌دار) و بدون پانچ (سوراخ‌نشده) کاملا به کاربرد و نیازهای سازه‌ای پروژه بستگی دارد، زیرا هر دو مدل مزایا و معایب خاص خود را دارند. در ادامه به بررسی تفاوت‌ها و کاربردهای هر یک می‌پردازیم تا بتوانید انتخاب بهتری داشته باشید:

پروفیل زد پانچ دار

این نوع پروفیل‌ها دارای سوراخ‌هایی در طول جان خود هستند. این سوراخ‌ها برای اتصال راحت‌تر به سایر اجزای سازه، عبور سیم‌ها و ایجاد اتصالات پیچ و مهره‌ای طراحی شده‌اند. سوراخ‌های پانچ شده در پروفیل زد نقش بسیار مهمی در تسهیل و تسریع فرایند نصب سقف سوله ایفا می‌کنند. مهمترین ویژگی­ پروفیل زد پانچ‌­دار عبارتند از:

  اتصال آسان‌تر قطعات: با وجود این سوراخ‌ها، اتصال پروفیل‌های زد به سایر اجزای سازه مانند تیرچه‌ها و ورق‌های پوششی به صورت پیچ و مهره‌ای انجام می‌شود. این امر باعث می‌شود که نصب با سرعت و دقت بیشتری انجام شود و از نیاز به جوشکاری در محل کارگاه کاسته شود.

تنظیم و همراستا کردن قطعات: سوراخ‌های پانچ شده به کارگران اجازه می‌دهند تا قطعات را به راحتی در جای خود قرار دهند و آن‌ها را نسبت به یکدیگر تنظیم کنند. این امر دقت ابعادی سازه را افزایش داده و از بروز خطاهای نصب جلوگیری می‌کند.

کاهش هزینه و زمان نصب: به دلیل سهولت نصب و کاهش نیاز به نیروی کار متخصص، استفاده از پروفیل‌های زد پانچ شده منجر به کاهش هزینه‌ها و زمان اجرای پروژه می‌شود.

انعطاف‌پذیری در طراحی: سوراخ‌های پانچ شده امکان ایجاد اتصالات متنوعی را فراهم می‌کنند و به این ترتیب، طراحان می‌توانند طرح‌های پیچیده‌تری را برای سقف سوله اجرا کنند.

کاربرد پروفیل Z پانچ‌­دار

• سازه‌های سبک و پرتابل مانند سکوهای کار، داربست‌ها و سازه‌های نمایشگاهی
• سقف کاذب و دیوارهای پیش ساخته
• سازه‌هایی که نیاز به اتصالات متعدد و پیچیده دارند.

اگر به دنبال تهیه متریال‌های فلزی برای پروژه‌های خود هستید، در کنار پروفیل Z پانچ شده، می‌توانید برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر خوردگی و ظاهر یکدست دارند، به خرید قوطی گالوانیزه نیز فکر کنید. این نوع قوطی‌ها نیز با پوشش روی، دوام سازه را در برابر عوامل محیطی افزایش می‌دهند.

پروفیل زد بدون پانچ

این نوع پروفیل‌های Z فاقد هرگونه سوراخ هستند، سطحی صاف و یکدست دارند و مزایای زیر را در ساخت‌وساز ایجاد می‌کنند:

• مقاومت بالاتر: به دلیل عدم وجود سوراخ‌ها، مقاومت این نوع پروفیل‌ها در برابر نیروهای برشی و خمشی بالاتر است.
• ظاهر زیباتر: سطح صاف و یکدست این پروفیل‌ها، ظاهری زیباتر به سازه می‌دهد.

به هر صورت در هنگام مقایسه بین این دو محصول (زدِ پانچ شده و بدون پانچ) بهتر است به موارد زیر توجه داشته باشید:

• نوع سازه: برای سازه‌های سبک، پروفیل زد پانچ‌دار مناسب‌تر است و برای سازه‌های صنعتی و ساختمانی با باربری بالا، پروفیل زد بدون پانچ انتخاب بهتری است.
• نوع اتصال: اگر نیاز به اتصالات پیچیده و متعدد باشد، پروفیل زد پانچ دار مناسب‌تر است.
• ظاهر سازه: اگر ظاهر سازه اهمیت زیادی داشته باشد، پروفیل زد بدون پانچ انتخاب بهتری است.

جمع بندی

با وجود این که پروفیل Z سال‌های طولانی است که به یکی از اجزای کلیدی در ساخت‌وسازهای سوله‌ای و صنعتی تبدیل شده است اما وجود مدل‌های متنوع و جنس‌های مختلف آن ممکن است خریداران را در انتخاب با چالش روبرو کند. در این پست سعی کردیم از جنبه‌های مختلف به معرفی و مقایسه انواع زدبار بپردازیم.