ناودانی‌ها از مهم‌ترین پروفیل‌های سازه‌ای هستند که با تحمل نیروهای وارد بر سازه، نقش کلیدی در استحکام و پایداری آن ایفا می‌کنند. ناودانی‌های upa و unp از رایج‌ترین انواع پروفیل‌های فولادی در ساخت‌وساز و کاربردهای صنعتی به شمار می‌آیند. هر چند در نگاه اول ممکن است این دو نوع ناودانی مشابه به نظر برسند، اما از نظر شکل، وزن، استحکام، هزینه و کاربرد تفاوت‌هایی دارند که هر کدام را برای شرایط خاصی مناسب می‌سازد.
برای درک دقیق اینکه ناودانی چیست، شناخت تفاوت‌های ساختاری و کاربردی میان انواع آن ضروری است. به همین دلیل، این مقاله، به معرفی و بررسی تفاوت ناودانی upa و unp می‌پردازد. آگاهی از این تفاوت‌ها به مهندسان و مجریان کمک می کند تا بتوانند با انتخاب مصالح مناسب، ایمنی، دوام و صرفه‌جویی اقتصادی در پروژه‌های ساختمانی و صنعتی را تضمین کنند.
ناودانی upa چیست؟
ناودانی upa که به آن ناودانی ایرانی نیز گفته می‌شود، نوعی پروفیل فولادی U-شکل با بال‌های موازی است. بال یا فلنج (flange)، دو ضلع عمودی و مسطح هستند که در دو طرف صفحه میانی به نام جان (web) قرار گرفته‌اند.
در این نوع ناودانی، سطوح داخلی بال‌ها صاف و بدون شیب هستند. همچنین ضخامت بال‌ها و جان یکسان است. این طراحی باعث می‌شود ناودانی upa توزیع بار یکنواخت‌تری داشته باشد و نصب آن با پیچ یا جوشکاری روی سطوح صاف آسان‌تر انجام شود. این نوع ناودانی مطابق با استاندارد DIN 1026-2 یا استاندارد EN 10365 تولید می‌شود.
ناودانی‌های upa به دلیل وزن کمتر در هر متر طول، گزینه مقرون‌به‌صرفه‌ای به شمار می‌روند. این پروفیل‌ها برای کاربردهایی مناسب هستند که در آنها کاهش وزن سازه، ضخامت یکنواخت بال‌ها و سهولت نصب اهمیت دارد.
ناودانی unp چیست؟
ناودانی‌های unp که با نام‌های ناودانی U یا مقطع U نیز شناخته می‌شوند، نوعی پروفیل فولادی نَوَرد گرم هستند که دارای بال‌هایی با شیب ملایم هستند. این ویژگی به آن معناست که سطح داخلی بال‌ها کمی مایل است و مقطع عرضی ناودانی در نزدیکی لبه‌ها شکلی مثلثی پیدا می‌کند. به علاوه، سطح بیرونی بال‌ها نیز زاویه اندکی در حدود ۵ تا ۱۰ درجه دارد.
استفاده از ناودانی unp به دلیل طراحی مناسب برای تولید پیش‌ساخته، انعطاف‌پذیری در طراحی و ساخت سریع رایج است. این نوع ناودانی به ویژه در کشورهای اروپایی کاربرد زیادی دارد و مطابق با استاندارد DIN 1026-1 یا EN 10279 تولید می‌شود. علاوه بر این، ناودانی‌های فولادی غالبا از مواد بازیافتی (قراضه) تولید می‌شوند و پس از پایان عمر مفید، دوباره قابل بازیافت هستند. این ویژگی باعث صرفه‌جویی در منابع طبیعی و کاهش ضایعات صنعتی می‌شود.
تفاوت ناودانی upa و unp
اگرچه ناودانی‌های upa و unp هر دو از جمله پروفیل‌های فولادی سازه‌ای هستند و در بسیاری از کاربردها به طور مشابه استفاده می‌شوند، اما هر کدام ویژگی‌هایی دارند که آنها را برای بخش‌های خاصی از سازه مناسب‌تر می‌سازد.
از این رو، انتخاب نوع مناسب ناودانی می‌تواند تاثیر قابل توجهی بر یکپارچگی سازه‌ای و طراحی کلی داشته باشد. شناخت تفاوت‌های این دو نوع ناودانی به مهندسان، طراحان و مجریان پروژه کمک می‌کند تا با حفظ ایمنی و صرفه‌جویی در منابع، مصالح را به شکل بهینه به کار گیرند و در عین حال دوام سازه را افزایش داده و هزینه‌ها را کاهش دهند. در ادامه، تفاوت ناودانی upa و unp از نظر شکل، استحکام، ظرفیت باربری، ساخت و نصب، وزن، کاربرد و هزینه بررسی می‌شود:
- شکل بال
مهم‌ترین تفاوت ناودانی upa و unp در طراحی هندسی بال‌های آن‌هاست. ناودانی unp دارای بال‌هایی با شیب ملایم است؛ یعنی ضخامت از ناحیه جان به سمت لبه‌های بال کاهش می‌یابد. در مقابل، ناودانی upa دارای بال‌های موازی با ضخامت یکنواخت است که تقارن بیشتری دارد و در طراحی و اجرا راحت‌تر به سطوح تخت متصل می‌شود.
- وزن
تفاوت وزنی ناودانی upa و unp به شکل هندسی آنها، به ویژه در نحوه توزیع ضخامت در جان و بال باز می‌گردد. ناودانی‌های upa به دلیل داشتن ضخامت یکنواخت در تمامی بخش‌ها، با مصرف فولاد کمتر ساخته می‌شوند و در نتیجه سبک‌تر هستند. این ویژگی آنها را به گزینه‌ای مناسب برای پروژه‌هایی تبدیل می‌کند که کاهش وزن سازه اهمیت دارد. در مقابل، در ناودانی unp ضخامت جان معمولا بیشتر از بال‌هاست، که باعث افزایش وزن کلی آن می‌شود.
در حالت کلی، وزن ناودانی را می‌توان با استفاده از ابعاد دقیق جان، بال و طول محاسبه کرد. اما استفاده از جدول اشتال ناودانی روش دقیق‌تر و ساده‌تری است. این جدول، علاوه بر وزن، مشخصات هندسی و مکانیکی نظیر مساحت سطح مقطع، وزن واحد طول، و ویژگی‌های مقاومتی ناودانی‌ها را ارائه می‌دهد که در طراحی سازه اهمیت زیادی دارد.
- استحکام سازه‌ای
ناودانی‌های unp به دلیل طراحی شیب‌دار بال‌ها، از استحکام و سختی بیشتری برخوردارند و برای تحمل بارهای عمودی سنگین مناسب‌تر هستند. علاوه بر این، مقاومت این ناودانی‌ها در برابر ضربه و نیروهای لحظه‌ای نیز بالا است. در مقابل، ناودانی‌های upa نیز استحکام مناسبی دارند، اما طراحی آنها به گونه‌ای است که توزیع یکنواخت بار را فراهم می‌کند. بنابراین، بیشتر در کاربردهای افقی یا شرایطی که بال‌ها باید هم‌سطح قرار گیرند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- ظرفیت باربری
ظرفیت باربری به عواملی مانند شکل مقطع، ضخامت جان و بال‌ها بستگی دارد. از آنجا که ناودانی upa دارای ضخامت یکنواخت در جان و بال است، ظرفیت تحمل بار آن کمتر از unp است و برای سازه‌های سبک با بارگذاری پایین مناسب‌تر است. در مقابل، unp به دلیل داشتن جان ضخیم‌تر نسبت به بال‌ها، ظرفیت باربری متوسطی دارد. این نوع ناودانی بیشتر در سازه‌های سبک تا نیمه‌سنگین به کار می‌رود، اما برای کاربردهای فوق‌سنگین مناسب نیست.
- ساخت و نصب آسان
ناودانی‌های upa به دلیل داشتن بال‌های موازی و یکنواخت، برای جوشکاری یا اتصال با پیچ، ساده‌تر و سریع‌تر نصب می‌شوند. مونتاژ این نوع پروفیل روی سطوح صاف بدون نیاز به قطعات کمکی خاص انجام می‌گیرد. در مقابل، ناودانی‌های unp به علت داشتن لبه‌های شیب‌دار داخلی، ممکن است در زمان اتصال نیاز به تمهیدات خاص مانند استفاده از واشر مخروطی داشته باشند تا شیب طبیعی آنها جبران شود.
- کاربرد
ناودانی‌های unp و upa هر دو در کاربردهای متنوع سازه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. ناودانی unp به دلیل استحکام مناسب و قیمت اقتصادی، در ساخت ماشین‌آلات، تجهیزات صنعتی، سازه‌های فلزی، قاب‌ها، تیرها، ستون‌ها، پل‌ها، برج‌ها، کشتی‌سازی و سازه‌های مکانیکی کاربرد دارد. در مقابل، ناودانی upa در مواردی به کار می‌رود که کاهش وزن، سادگی نصب و هزینه پایین‌تر اهمیت دارد. این نوع ناودانی مناسب سازه‌های سبک، اجزای ماژولار، قاب‌های داخلی و طراحی‌های بهینه اقتصادی است.
- هزینه
تفاوت ناودانی upa و unp تنها به شکل و عملکرد محدود نمی‌شود، بلکه از نظر هزینه نیز تفاوت دارند. به طور کلی، قیمت ناودانی به عوامل مختلفی مانند وزن هر متر، نوع و مقدار فولاد مصرفی و روش تولید بستگی دارد.
ناودانی unp به دلیل طراحی ساده و مصرف کمتر فولاد، قیمت کمتری دارد و برای پروژه‌های اقتصادی با الزامات فنی استاندارد، گزینه‌ای مناسب است. البته ناودانی upa نیز به دلیل وزن کمتر، برای پروژه‌هایی که کاهش وزن سازه اهمیت دارد، گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه محسوب می‌شود.
| مشخصه | ناودانی upa | ناودانی upn |
|---|---|---|
| شکل بال | موازی و بدون شیب | غیرموازی و شیب‌دار |
| استاندارد ساخت | در ایران DIN-1026-2 در اروپا EN 10365 | در ایران DIN-1026-1در اروپا EN 10279 |
| ضخامت بال و جان | ضخامت بال و جان یکسان | ضخامت جان بیشتر از بال |
| استحکام | استحکام متوسط | استحکام بالاتر |
| ظرفیت تحمل بار | کمتر نسبت به upn | بالاتر به دلیل طراحی جان و بال شیب‌دار |
| توزیع بار | یکنواخت‌تر، به ویژه در کاربردهای افقی | متمرکزتر، مناسب برای بارهای عمودی |
| سهولت نصب | نصب آسان به دلیل بال‌های موازی | نیاز به قطعات اضافی مثل واشر مخروطی |
| وزن | وزن کمتر به ازای هر متر | وزن بیشتر نسبت به upa در ابعاد یکسان |
| هزینه | اقتصادی‌تر در وزن و تولید | معمولا گران‌تر به دلیل وزن بیشتر |
انتخاب ناودانی upa و unp
در انتخاب بین ناودانی‌های unp و upa، عوامل مهمی مانند نیازهای فنی پروژه، میزان بارگذاری، هزینه و سهولت نصب باید مورد توجه قرار گیرد. اگر سازه نیاز به استحکام بالا در برابر خمش و بارهای عمودی دارد، ناودانی unp انتخاب مناسب‌تری است. این نوع ناودانی به دلیل طراحی سنتی با بال‌های شیب‌دار، عملکرد خوبی در تیرها، ستون‌ها و سازه‌های نیمه‌سنگین دارد. البته، هندسه خاص آن موجب می‌شود برای نصب، نیاز به قطعات جانبی مانند واشر مخروطی باشد تا شیب داخلی بال‌ها جبران شود.
در مقابل، ناودانی upa برای کاربردهایی مقرون‌به‌صرفه است که در آنها کاهش وزن، سادگی نصب و هزینه پایین اهمیت دارد. اگر پروژه به پروفیل‌هایی با بال‌های متقارن، فضای کاری محدود یا سرعت بالای مونتاژ نیاز دارد، ناودانی upa با طراحی یکنواخت و موازی، امکان جوشکاری و اتصال با پیچ و مهره را ساده‌تر می‌سازد.
تفاوت ناودانی upa و unp عمدتا به شکل هندسی و ضخامت بال‌ها نسبت به جان آنها باز می‌گردد. این تفاوت در طراحی باعث می‌شود که این دو نوع پروفیل از نظر استحکام، ظرفیت تحمل بار، وزن، شیوه نصب و نوع کاربرد با یکدیگر تفاوت داشته باشند.
انتخاب ناودانی مناسب باید با توجه به نیازهای فنی پروژه، نوع کاربرد، شرایط اجرایی و بودجه انجام شود. در این مسیر، بهره‌گیری از مشاوره فنی می‌تواند به انتخاب بهینه، افزایش ایمنی و مدیریت بهتر هزینه‌ها کمک کند. فولادسل به عنوان مرجع قیمت آهن آلات، با ارائه خدمات کارشناسی و تامین انواع ناودانی، نبشی، میلگرد، تیرآهن، لوله و مفتول‌های فولادی استاندارد، همراه مطمئن پروژه‌های عمرانی و صنعتی شما خواهد بود.