طرح تولید مقاطع توخالی (HSS)
- 7 فروردین 1400
- ۰
- بازدیدها: 873
- دسته بندی:
طرح تولید مقاطع توخالی (HSS)
پروفیل HSS از انواع پروفیل های بسته است. مقاطع ساختمانی توخالی HSS نوعی پروفیل فلزی با سطح مقطع تو خالی است. واژه H.S.S مقطع بسته ای است (تیوبلار) است که به شیوه ی نورد سرد تولید شده و در استادیوم ها ، پل ها ، مراکز خرید و تجاری و واحدهای مسکونی به کار می رود.
معماران به این مقاطع به خاطر خواص ویژه ی آن ،لقب متریال قرن ۲۱ داده اند.
خواص مهم پروفیل توخالی و اتصالات آنها توجه ویژه طراحان سازه و و پژوهشگران حوزه صنعت فولاد را جلب نموده است. مثال های متنوعی در طبیعت از نوع پروفیل تو خالی وجود دارد که قابل تمثیل زدن است مانند نی و بامبو خواص مقاطع توخالی را در برابر بارگذاری های فشاری همچنین پیچشی و در نهایت خمشی را نمایش می گزارنند. مقاطع ساخته شده توسط دست انسان و تکدرز نقش داده شده گروه های تولید ای HSS پروفیل فولادی توخالی از سالها قبل مورد توجه بوده اند. به عنوان مثال در اسکاتلند و در سالیان قبل از این پروفیل توخالی در طراحی و استحکام پل قوسی فیرس آف فورس به طول ۵۲۱ متر از HSS و پروفیل توخالی استفاده شده است . پروفیل HSS به کار رفته در این اثر ، با استفاده از روش نورد ورق و پرچ طراحی و اجرا شده است این پروفیل ها غالبا به روش شکل دهی سرد و به صورت مربعی، مستطیلی و دایره ای تولید شده و در سازه پل ها، مراکز تجاری بزرگ و نیز ساختمانهای شخصی استفاده شده است ، امروزه استفاده از پروفیل توخالی در سازهای توخالی به دلیل ویژگی های زیبایی و استحکام و خواص فیزیکی آنها شاهد رشد زیادی شده است . این پروفیل ها توخالی به صورت تک درز و توسط خطوط اتوماتیک تولید شده اند . مقاطع HSS به دلیل تولید نوین نسبت به مقاطع قدیمی دست ساخت از نظر جوش و نیز اعوجاج از کیفیت بهتری دارا هستند. استفاده از این مقاطع در ستون های CFT دارای برتری های زیادی است که جلوتر توضیح داده خواهد شد.
رشد اولیه HSS
در اوایل قرن نوزدهم مهندسین جهت ساخت و سازهای سبک، بزرگ و ایمن مانند پلها از مقاطع HSS استفاده میکردند دلیل استفاده از این مقاطع به صرفهبودن و ویژگیهای مکانیکی آن است. استفاده از این مقاطع برخلاف گذشته عمدتاً محدود بوده، اما با وجود این محدودیت، مهندسین سازه برای استفاده از این مقاطع همواره در تلاش بودهاند. پل قوسی در اسکاتلند (در سال ۱۸۹۰ با طول ۵۲۱ متر)، یکی از قدیمیترین و بزرگترین سازههای ساخته شده به کمک ورقهای رول مانند که به هم پرچ شده بودند، است باید به این نکته نیز اشاره کرد که در آن دوران برای ساخت مقاطع HSS روش تولیدی در دسترس نبود.
در اوایل قرن بیستم، برای اولین بار مقاطع تو خالی به صورت مدور (دایرهای)، توسط برادران مانسمن (Mannesmann) ساخته شدند که در آن رولهای ورق را به صورت اوریب سوراخ کرده و امکان ساخت مقاطع را ممکن میساختند و به دلیل داشتن درز جوش، کارایی کافی را نداشتند. بعد از چند سال این فرایند توسط پیگر (pilger)، تکمیل شد و ساخت مقاطع تو خالی با طول بیشتر، ضخامت کمتر و بدون درز جوش ممکن شد. اولین طراحیهای مقدماتی برای اتصالات خرپایی مقاطع توخالی دایرهای توسط Jamm در سال ۱۹۵۵ صورت گرفت و تا به امروز در حال تحقیق و گسترش میباشد.
کاربردهای مقاطع HSS
همانطور که در پاراگراف اول اشاره نمودیم مقاطع HSS کاربردهای فراوانی در صنعت و ساختمان بشرح ذیل دارد:
ساختمان
استادیوم
جرثقیل
فرودگاه
پالایشگاه
شهربازی
مراکز تجاری
تابلو اعلانات و…
ویژگی های مقاطع HSS
– وزن و سطح کم
– شکل بسته و بدون گوشه ای تیز که باعث محافظ انها در برابر خوردگی می شود.
– استفاده ی بهینه از فضای خالی آنها به گونه ای که با پرکربن آن با بتن، مقاومت آن در برابر آتش سوزی افزایش می یابد.
– افزایش تحمل مقطع در مقابل بارهای فشاری
– استفاده از فضای خالی مقطع برای تهویه و گرمایش و سرمایش
مزایای اصلی
HSS نسبت به مقاطع بال پهن و HP شکل، نسبت استحکام به وزن بالاتری دارند. بنابراین با استفاده از HSS، به میزان کمتری فولاد برای انجام کار نیاز است و وزن کمتر، معادل هزینه ی کمتر است.
مقاومت فشاری، مشخصه های باربری و مقاومت پیچشی بالا، کاربرد HSS را برای انواع مختلف ستونها فراهم ساخته است.
HSS از فولاد ساخته شده که یکی از قابل بازیافت ترین موادهاست.
استحکام پیچشی HSS (ثابت پیچشی HSS، حدوداً ۲۰۰ برابر مقاطع باز است)، آن را عالی ترین گزینه برای عضو مهار بند و محیطی کرده است.
سطح مقطع کمتر آنها نسبت به مقاطع باز، باعث کاهش مصرف رنگ و همچنین تمیز کردن می شود.
طیف وسیعی در شکل و ضخامت دیواره دارند.
شکل یکپارچه HSS، ساخت آن را آسان و در معماری نما، پر کاربرد کرده است.
مزایای مهندسی
ویژگی های عالی تر در طراحی در هر دو محور ( ممان اینرسی، اساس مقطع، و شعاع ژیراسیون)
استحکام بالا در برابر بار گیری پیچشی
مخصوصاً مناسب برای به کار بردن در ستونهای فشاری
وزن کمتر در هر فوت (پا)
تنوع: استحکام، شکل پذیری، سختی، مقاومت در برابر خوردگی
مقاومت کمتر به جریان آب و هوا
مزایای طراحی معماری
کیفیت بالای سطح نهایی
ظاهر زیبا در طراحی ساختمان و دیگر سازه ها
مقرون به صرفه بودن نسبت به دیگر مصالح ساختمانی
قابلیت پنهان کردن تأسیسات در قسمت تو خالی مقطع
مزایای ساخت
HSS به سهولت قابل خم شدن، شکل گرفتن، سوراخ و مته شدن است. روشهای جدید و پیشرفته ی اتصال HSS به یکدیگر و یا به دیگر مصالح ، استفاده ی آن را ساده تر و ساخت آن را سریعتر می کند.
روکش کاری یا رنگرزی آسانتر ، سریعتر و ارزانتر
جوشکاری آسانتر هم در کارگاه و هم در محل احداث (بدلیل یکنواختی آلیاژ فلز) بدون نیاز به پیش گرمایش یا پس گرمایش
انطباق آسانتر بخشهای جفت به همدیگر (بدون نیاز به بریدگی یا کپی اتصالات همانند تیرها و ناودانی ها)
وزن کمتر به معنای صرفه جویی در هزینه های نصب و حمل و نقل
کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید مقاطع توخالی (HSS)
کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
کد آیسیک مقاطع توخالی (HSS) 2710412450
کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید مقاطع توخالی (HSS)
تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
کد تعرفه گمرکی مقاطع توخالی (HSS) 7222 / 7228 / 7216 میباشد.
روشهای تولید مقاطع ساختمانی توخالی
پروسه تبدیل ورق به مقاطع ساختمانی (H.S.S) نتیجه فرایندی شامل فرمینگ، جوش و سایزینگ میباشد. در حال حاضر از ۳ شیوه برای تولید این مقاطع استفاده میگردد:
تبدیل لوله به ستون باکس
در روش تبدیل لوله به ستون باکس، ابتدا ورق با عرض لازم با توجه به مقطع مورد نظر وارد دروازههای فرمینگ میشود. در این دروازهها، ورق با عبور از چند مرحله فرم دهی به لوله تبدیل میشود. سپس درز میانی آن به شیوه «ERW» جوش میشود و بعد از خنک کاری با عبور از دروازههای سایزینگ به مقطع چهارگوش با فرم و سایز مورد نظر تبدیل میگردد. از این روش برای تولید مقاطع تا سایز ۵۰۰×۴۰۰ استفاده میشود.
روش تولید مستقیم
روش تولید مستقیم مقاطع ساختمانی توخالی در صنایع فولادماشین
در این روش ورق صاف پس از برش لبهها با عبور از دروازههای متعدد، توسط قالبهای فرم دهنده در چهار نقطه (۴وجه ستون) خم میشود و به فرم مربع یا مستطیل در میآید. سپس درز میانی با شیوه ERW جوش میشود. پس از خنک کاری، با عبور از دروازههای سایزینگ، فرم نهایی محصول به دست میآید. در این شیوه تنها چهار گوشه ستون فرم دهی میشوند و مابقی سطوح بدون تغییر فیزیکی میمانند در حالی که در شیوه اول (تبدیل لوله به ستون باکس)، تمام سطوح ورق مورد سردکاری و فرم دهی قرار میگیرند. این ویژگی یکی از مزیتهای مهم روش تولید مستقیم ستون باکس میباشد.
تولید دو تکه
در این شیوه، دو تکه همسان از ورق صاف توسط پرس برک (یا شیوههای دیگر) خم شده و دو نیمه تشکیل دهنده مقطع را میسازند. این دو نیمه سپس توسط جوشکاری «زیر پودری» (SAW) در محل درزها به هم جوش میشوند و تشکیل باکس یکپارچه را میدهند.
بدیهی است که این شیوه تولید یکپارچه و مداوم نیست و سرعت تولید آن نیز پایین میباشد. در ضمن در عمل، تولید ستونهای یکپارچه با طول بیش از ۶ متر بسیار دشوار و غیر اقتصادی میباشد. عمده کاربرد این شیوه، تولید مقاطع با سایز و ضخامت بالا (بیش از mm 20) میباشد.
رشد و توسعه HSS در سالهای اخیر
رشد و توسعه استفاده از مقاطع ساختمانی تو خالی (HSS) در ساختوسازها تا سالهای اخیر ادامه داشته است. از این مقاطع در تولید سازههای کوچک تا سازههای فضاکار بزرگ استفاده میشود که بیشتر در پلهای عابرپیاده، پایانههای فرودگاهها، مراکز خرید، ساختمانها، شهربازیها، تابلوهای بزرگراهها، گارد ریلها و دکلهای انتقال برق استفاده میشود.
امروزه فرآیند تولید HSS با ماشینهای کاملا اتوماتیک بصورت پیوسته و با کیفیت بالا توسعه پیدا کرده است. این دستگاهها، ورق فلزی را از کلافی که در ابتدای خط قرار دارد دریافت کرده و آن را طی یک فرآیند نورد سرد از یک مجموعه غلتک عبور میدهد تا ورق بصورت لوله شکلدهی شود. امروزه به منظور کاهش تنش پسماند ناشی از جوش در این مقاطع و جلوگیری از تبدیل ویژگیهای فولاد، برای جوش، طولی لبههای ورق، از روشهای پیشرفته جوشکاری نظیر جوش مقاومت الکتریکی (ERW) استفاده میشود. سپس مقاطع بسته تولید شده به منظور تکمیل فرآیندهای فرمدهی از مجموعه غلتک عبور داده میشود تا در نهایت تبدیل به مقاطع کاملاً گرد، مربع یا مستطیلی شوند.
وضعیت واحد های فعال تولید مقاطع توخالی (HSS)
در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید مقاطع توخالی (HSS) در کشور به تفکیک استان آمده است .
وضعیت واردات و صادرات مقاطع توخالی (HSS)
نمودار واردات و صادرات مقاطع توخالی (HSS) در کشور به تفکیک سال در شکل زیر آمده است.
خلاصه بررسی فنی، مالی و بازار طرح تولید مقاطع توخالی (HSS)
ظرفیت تولید سالیانه : ۱۲۰۰۰ تن
نرخ برابری دلار : ۲۵۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۸۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۲۸۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۹۵ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۳۹ میلیارد تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۳۰ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : ۳۸ درصد
درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید:
دیدگاه خود را ثبت کنید