سپری یک مدل پروفیل ساختمانی است که به سبب ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، علاوه بر پروژه‌های ساخت‌وساز، در بسیاری از طرح‌های صنعتی هم به کار گرفته می‌شود؛ این مقطع فلزی بر اساس وزن، ضخامت و نوع ساخت در مدل‌های گوناگونی قرار می‌گیرد و از نظر خواص مکانیکی و فنی نیز، دارای اطلاعات مفصلی است. در این مقاله تلاش می‌کنیم تا به شکل مختصر به معرفی سپری سنگین و سبک بپردازیم و اطلاعاتی را بررسی کنیم که در زمان خرید این مقاطع فولادی مطمئناً کارآمد هستند.
سپری چیست؟
سپری (T beam steel) در واقع یک نوع پروفیل فلزی با سطح مقطعی باز است که به دلیل نوع کاربردها با عنوان پروفیل ساختمانی نیز شناخته می‌شود. برای آشنایی بیشتر با این محصول، بهتر است که ابتدا دربارهٔ انواع پروفیل صحبت کنیم.
پروفیل‌ها دسته‌ای از مقاطع فلزی هستند که دارای یک سطح مقطع یکنواخت‌اند و از نظر شکل هندسی به دو دستهٔ کلی باز و بسته تقسیم می‌شوند؛ مقاطع مربع و مستطیلی به‌عنوان پروفیل‌های بسته و مقطع‌های T، Z و U بخشی از مقاطع باز به‌حساب می‌آیند. گفتنی است که این مقاطع بر اساس ضخامت، ابعاد، سایز و نهایتاً وزن، به دو دستهٔ کلی با نام‌های ساختمانی و صنعتی تقسیم می‌شوند و بر همین اساس نیز، در پروژه‌های گوناگونی به کار می‌روند.
با این حساب، سپری یک نوع پروفیل باز ساختمانی است که از نظر ظاهری، شبیه به حرف لاتین T می‌باشد؛ این مسئله باعث می‌شود که این مقطع را با نام پروفیل T نیز بشناسند. مقطع فلزی موردبحث ما کاربردهای زیادی در ساختمان‌سازی و مستحکم‌سازی سازه‌های فولادی دارد و از نظر کاربردها نیز، تا حدودی به مقاطع فلزی L شبیه است.
ویژگی‌ها
مؤلفه‌هایی مانند متریال اولیه، ابعاد، ظاهر سطح مقطع و عملیات‌های حرارتی حین ساخت در تعیین ویژگی‌های نهایی سپری سنگین یا سبک بسیار تأثیرگذار هستند. جالب است بدانید که متخصصان قاعدتاً باید با انجام عملیات‌های حرارتی گوناگونی بر روی شمش‌های فولادی به تولید انواع پروفیل‌های سپری بپردازند اما در برخی از موارد، صرفاً با برش‌دهی انواع تیرآهن این دسته از مقاطع را تولید می‌کنند.
گفتنی است که انتخاب روش تولید این مقاطع، تأثیر چشمگیری در به‌وجودآمدن خواص مکانیکی و فنی آن‌ها دارد و به همین دلیل، به‌طورکلی نمی‌توانیم بیان کنیم که این مقاطع فلزی دارای چه ویژگی‌هایی هستند.
دربارهٔ ویژگی‌های ظاهری این مقاطع باید بگوییم که این مقاطع معمولاً در دو مدل لبه تیز یا گِرد تولید می‌شوند و از نظر ارتفاع بال و جان نیز، دو مدل همسان و غیرهمسان دارند؛ لازم است که متخصصان و مشتریان، از میان این مدل‌ها مناسب‌ترین گزینه برای پروژهٔ خود را انتخاب کنند، چراکه این تفاوت‌ها نیز تأثیر چشمگیری در تعیین خواص مکانیکی و فنی این دسته از مقاطع فولادی دارد.
خالی‌ازلطف نیست اگر در حاشیهٔ این بحث و معرفی انواع سپری سنگین و سبک، بخشی از ویژگی‌های منفی این دسته از مقاطع فلزی را هم بررسی کنیم. شایان توجه است که در مقایسه با سایر پروفیل‌ها، استحکام خمشی کم در این دسته از مقاطع بسیار جلب‌توجه می‌کند. همچنین، این پروفیل به دلیل نداشتن انعطاف کافی و برخی مشکلات در فرایند خم‌کاری، دشواری‌هایی را در زمان اتصال آن با مقاطع فلزی دیگر به وجود می‌آورد.
ابعاد
سه استاندارد رایج برای ساخت انواع مقاطع T شکل وجود دارد و هرکدام از این سه مورد، دارای جدول‌های مخصوصی هستند که اطلاعاتی مربوط به وزن و ابعاد این مقاطع را در خود جای داده‌اند. پیشنهاد ما برای دریافت دقیق‌ترین اطلاعات وزنی و ابعادی این مقاطع، مراجعه جداول سه استاندارد زیر است:
_ DIN EN 10055؛
_ DIN59051؛
_ DIN1022.
البته ما نیز در ادامهٔ این بخش، ابعاد، ضخامت‌ها و وزن کلی این مقاطع را به شکل میانگین بیان می‌کنیم تا بتوانید یک چشم‌انداز تقریبی از این مشخصات در ذهن خود ترسیم کنید.
_ سایز 20 در 20 تا 140 در 140؛
_ ضخامت 3 تا 15 میلی‌متر؛
_ وزن 0.896 تا 32 کیلوگرم در هر یک متر؛
_ وزن 5.5 تا 98 کیلوگرم در مقاطع شش‌متری.
گفتنی است که ابعاد و ضخامت‌ها باعث ایجاد دو دستهٔ متفاوت از این مقاطع می‌شوند که با نام سبک‌وسنگین شناخته می‌شوند؛ براین‌اساس، وزن سپر سبک در مقایسه با نمونه‌های سنگین به‌مراتب کمتر است و همین مسائل نیز موجب استفاده از این مقاطع در موقعیت‌های متفاوتی می‌شود.
کاربردها
پیش از بررسی کاربردهای مقاطع فلزی T باید به این مسئله بپردازیم که کاربردهای این محصولات ارتباط مستقیمی با ویژگی‌ها، آلیاژهای به‌کاررفته در ساخت و ابعاد آن‌ها دارد؛ بنابراین، برای آنکه بتوانیم کاربرد هر مقطع فلزی‌ای به شکل دقیق بیان کنیم باید پیش از هر چیزی، به بررسی متریال و ویژگی‌های فنی آن برویم.
با این حساب، هرکدام از انواع سپری دارای کاربردهای متفاوتی هستند ولی ما در ادامه تلاش می‌کنیم که به آن دسته از استفاده‌های این محصولات برویم که به شکل کلی در میان همهٔ آن‌ها مشترک است؛ مطمئناً اولین مورد آن مربوط به استفاده از این مقاطع در پروژه‌های ساخت‌وساز کوچک و بزرگ است.
_ مقاوم‌سازی کف سازه‌های سیمانی؛
_ استفاده برای افزایش مقاومت بتن در بخش‌های گوناگون سازه و فونداسیون؛
_ کاربرد در تولید انواع فریم‌های فولادی ساده و تخصصی؛
_ در ساخت انواع ماشین‌های صنعتی مربوط به خطوط تولید کلان؛
_ کاربرد در ساخت انواع اتومبیل‌های سنگین؛
_ استفاده در ساخت انواع چارچوب‌ها و زهوارهای درب و پنجره.
انواع سپری
پروفیل سپری سبک‌وسنگین از زوایای گوناگونی به انواع متفاوتی تقسیم می‌شود. در بخش‌های قبلی نیز بیان کردیم، وزن و ابعاد یکی از ساده‌ترین دلایل در دسته‌بندی این مقاطع هستند و علاوه بر این، این مقاطع بر اساس مؤلفه‌ها و عوامل دیگری نیز به گروه‌های متفاوتی تقسیم می‌شوند. مثلاً، نوع آلیاژ به‌کاررفته در ساخت یا شیوهٔ ساخت از جمله عوامل تقسیم‌بندی انواع این محصولات هستند. ما در بخش بعدی، به انواع این محصول بر اساس روش ساخت می‌پردازیم.
مدل فابریک
این گروه از مقاطع فلزی با به‌کارگیری یک خط تولید پیشرفته در کارخانه‌های مطرح و حرفه‌ای تولید می‌شوند و در نهایت، یک محصول استاندارد را به مشتری تحویل می‌دهند؛ در ساخت این دسته از پروفیل‌ها، از انواع شمش‌های فلزی باکیفیت استفاده می‌شود که به شکل کامل، مراحل تولید را پشت سر می‌گذارند و در نهایت، به محصولی تبدیل می‌شوند که از نظر ویژگی‌های مکانیکی، ابعاد و وزن، کاملاً مطابق با جدول اشتال مربوط به این محصولات است. گفتنی است که قیمت سپری سبک یا سنگین تولیدشده با این روش بیشتر از نرخ محصولات تولیدشده در روش‌های دیگر است.
مدل نوردشده
این گروه از انواع مقاطع T شکل با نام پروفیل سپری سبک نیز شناخته می‌شوند، چراکه نسبت به نمونه‌های قبلی، دارای ابعاد و ضخامت کمتری هستند و در نهایت، وزن پایین‌تری هم در مقایسه با آن‌ها خواهند داشت. این گروه از مقاطع فلزی از نظر ویژگی‌های مکانیکی و فنی نیز به‌مراتب ضعیف‌تر از نمونه‌های فابریک هستند و به همین دلیل، در موقعیت‌های نه‌چندان حساس به کار گرفته می‌شوند. به‌طورکلی این دسته از مقاطع، به سه دسته تقسیم می‌شوند.
_ مدل‌های دارای ارتفاع بالا؛
_ مدل‌های دارای ضلع‌های غیر مساوی و ارتفاع نصف عرض؛
_ مدل‌های دارای ضلع مساوی و ارتفاع برابر.
تفاوت سپری با نبشی
یکی از بهترین راه‌ها برای آشنایی بیشتر با سپری سنگین و سبک، بررسی تفاوت‌های این دسته از مقاطع فولادی با نمونه‌های مشابه آن‌هاست؛ یکی از پروفیل‌هایی که گاهی با مقاطع Tشکل اشتباه می‌شود، نبشی نام دارد. نکته اینجاست که تفاوت‌های برجسته‌ای در میان این دو مدل از مقاطع فولادی وجود دارد.
اولین تفاوت این مقاطع که بسیار محسوس است، مربوط به ویژگی‌های ظاهری این دو مقطع فلزی می‌شود؛ پروفیل سپری سبک یا سنگین دارای سطح مقطعی شبیه به حرف T انگلیسی است، درحالی‌که نبشی دارای سطح مقطعی شبیه به حرف L است. همچنین، نبشی دارای دو بال است، درحالی‌که مقاطع T از یک بال و یک جان تشکیل شده‌اند.
تفاوت‌های دیگر این دو مقطع فلزی در نوع کاربرد، ابعاد، ضخامت‌ها و ویژگی‌های مکانیکی این مقاطع نهفته است؛ شما به‌سادگی با مراجعه به جدول اشتال هرکدام از این مقاطع می‌توانید تمایزهای فراوان این دو محصول را از نظر مقاومت کششی، نقطهٔ تسلیم و درصد ازدیاد طول بررسی کنید و افزون بر این‌ها، کاربردها و استفاده‌های متفاوت این دو گروه از پروفیل‌های فلزی را از نظر بگذرانید.
جمع‌بندی
پروفیل سپری سبک یا سنگین یک نوع مقطع فلزی T شکل است که با سطح مقطعی باز به بازار عرضه می‌شود؛ این محصول به دلیل مقاومت و استحکام مکانیکی مناسب، در مقاوم‌سازی بخش‌های گوناگونی از سازه‌های فولادی به کار می‌رود و علاوه بر این، در ساخت بسیاری از قطعات و ابزارهای صنعتی نیز کاربرد دارد. گفتنی است که این دسته از محصولات بر اساس نوع ساخت و ابعاد، به دو دستهٔ کلی فابریک و نوردشده و سبک‌وسنگین تقسیم می‌شوند که هرکدام دارای ویژگی‌های مکانیکی، ترمودینامیکی و فنی مخصوص به خود هستند.