جدول اشتال چیست؟ + راهنمای استفاده و کاربرد

جدول اشتال (اشتایل) حاصل سال‌ها تجربه و استانداردسازی در صنعت فولاد است و کمک می‌کند تا محاسبات پیچیده مهندسی به ساده‌ترین شکل ممکن در اختیار طراحان قرار گیرد. آشنایی با جدول اشتال نه‌تنها برای مهندسان حرفه‌ای، بلکه برای دانشجویان و حتی فعالان بازار آهن‌آلات نیز ارزشمند است؛ زیرا درک درست از آن می‌تواند به انتخاب دقیق‌تر مقاطع، کاهش هزینه‌ها و افزایش ایمنی سازه منجر شود.

هر پروژه ساختمانی یا صنعتی، بدون شناخت دقیق از ویژگی‌های مقاطع فولادی نمی‌تواند به درستی پیش برود. مهندسان سازه برای طراحی یک ساختمان ایمن و اقتصادی، به اطلاعاتی نیاز دارند که نه‌تنها شامل وزن و ابعاد پروفیل‌ها باشد، بلکه مشخصات فنی آن‌ها مانند ممان اینرسی، مدول مقطع و سطح مقطع را نیز در بر بگیرد. در این میان جدول اشتال به‌عنوان یک مرجع جامع و استاندارد، نقشی کلیدی ایفا می‌کند.

جدول اشتال چیست؟

در صنعت ساختمان‌سازی و پروژه‌های عمرانی، استفاده از مقاطع فولادی امری اجتناب‌ناپذیر است. این مقاطع فولادی مانند تیرآهن، نبشی، ناودانی، قوطی و پروفیل‌ها هر یک دارای مشخصات فنی و ابعادی خاصی هستند که آگاهی از آن‌ها برای طراحی و محاسبات سازه ضروری است. مهندسان سازه و طراحان برای دسترسی سریع به مشخصات هندسی و مکانیکی مقاطع فولادی از یک مرجع استاندارد به نام جدول اشتال استفاده می‌کنند.

جدول اشتایل در واقع کتاب یا مرجعی است که مشخصات کامل مقاطع فولادی نورد شده و استاندارد را در خود جای داده است. این جدول نخستین بار در کشور آلمان تدوین شد و نام آن برگرفته از واژه آلمانی Stahl به معنای فولاد است. با توجه به استاندارد بودن مقاطع فولادی، این جدول به مرور در سطح جهانی مورد استفاده قرار گرفت و امروزه در ایران نیز یکی از منابع اصلی مهندسان عمران و سازه محسوب می‌شود.

جدول اشتال مجموعه‌ای از اطلاعات شامل ابعاد، وزن واحد طول، سطح مقطع، ممان اینرسی، شعاع ژیراسیون، مدول مقطع و دیگر خصوصیات هندسی و مکانیکی مقاطع فولادی است. این اطلاعات به گونه‌ای دسته‌بندی شده‌اند که با مراجعه به آن می‌توان به راحتی مشخصات هر نوع پروفیل یا تیرآهن را پیدا کرد و در محاسبات طراحی به کار برد.

راهنمای استفاده از جدول اشتال

برای استفاده از جدول اشتال ابتدا باید بدانیم که کدام نوع پروفیل یا مقطع فولادی مد نظر ماست. این جدول شامل بخش‌های مختلفی است که به هر یک از مقاطع استاندارد اختصاص دارد. به طور مثال اگر قصد طراحی سازه‌ای با تیرآهن IPE داریم، کافی است به بخش مربوط به تیرآهن‌های I شکل مراجعه کنیم و مشخصات مورد نظر مانند سطح مقطع، وزن هر متر طول یا ممان اینرسی آن را به دست آوریم.

یکی از مهم‌ترین کاربردهای اشتال در انتخاب صحیح مقاطع فولادی است. مهندسان سازه با توجه به بارهای وارده بر ساختمان و نیازهای طراحی، محاسباتی انجام می‌دهند تا مشخص شود چه مقطعی می‌تواند بارها را به درستی تحمل کند. برای این منظور نیاز است مقادیر عددی پارامترهایی همچون ممان اینرسی یا مدول مقطع را از جدول استخراج کنند. همچنین در برآورد وزن فولاد مصرفی در یک پروژه، وزن واحد طول پروفیل‌ها از این جدول به دست می‌آید. این موضوع برای برآورد هزینه‌ها اهمیت فراوانی دارد.

کاربرد جدول اشتال

کاربردهای این جدول بسیار گسترده است و محدود به طراحی سازه‌های ساختمانی نمی‌شود. در ادامه به مهم‌ترین موارد اشاره می‌شود.

اولین کاربرد آن در طراحی سازه‌ها است. مهندسان عمران برای محاسبه مقاومت، سختی و پایداری سازه نیازمند مشخصات دقیق مقاطع فولادی هستند. جدول اشتال این اطلاعات را به صورت آماده در اختیار آنان قرار می‌دهد و از صرف زمان زیاد برای محاسبات دستی جلوگیری می‌کند.

کاربرد دوم در برآورد وزن و هزینه پروژه‌های فولادی است. با استفاده از وزن واحد طول پروفیل‌ها می‌توان وزن کل فولاد مصرفی در سازه را محاسبه کرد. این محاسبه نقش مهمی در مدیریت هزینه‌ها و خرید بهینه مصالح دارد.

کاربرد دیگر آن در کنترل و مقایسه مقاطع فولادی مختلف است. گاهی مهندس نیاز دارد بداند که کدام نوع مقطع می‌تواند بار مشخصی را با حداقل وزن و هزینه تحمل کند. جدول اشتال امکان چنین مقایسه‌ای را فراهم می‌سازد.

همچنین این جدول در آموزش و یادگیری رشته عمران نیز جایگاه ویژه‌ای دارد. دانشجویان مهندسی عمران و معماری با استفاده از این جدول با خصوصیات هندسی و مکانیکی فولاد آشنا می‌شوند و مهارت خود را در طراحی سازه تقویت می‌کنند.

تفاوت جدول وزن و جدول اشتال

گاهی میان جدول وزن و جدول اشتایل تفاوت قائل نمی‌شوند اما باید دانست که این دو با یکدیگر تفاوت دارند. جدول وزن تنها وزن مقاطع فولادی را بر اساس ابعاد و ضخامت آن‌ها ارائه می‌دهد. به طور مثال در جدول وزن تیرآهن، وزن هر متر طول تیرآهن ۱۴ یا ۱۶ مشخص شده است.

در مقابل جدول اشتال اطلاعات بسیار کامل‌تری ارائه می‌دهد. علاوه بر وزن، ابعاد دقیق، سطح مقطع، ممان اینرسی، مدول مقطع و شعاع ژیراسیون نیز در این جدول آورده می‌شود. به همین دلیل جدول وزن بیشتر برای محاسبه هزینه‌ها و برآورد میزان فولاد کاربرد دارد، در حالی که اشتال علاوه بر این، برای محاسبات سازه‌ای و طراحی‌های دقیق استفاده می‌شود.

به بیان دیگر می‌توان گفت جدول وزن بخشی از اشتال است و جدول اشتال مرجع کامل‌تری به شمار می‌آید.

نحوه خواندن جدول اشتال

خواندن جدول اشتایل در ابتدا ممکن است برای دانشجویان و افراد تازه‌کار کمی دشوار باشد اما با آشنایی با اصطلاحات و ساختار آن، این کار ساده می‌شود. هر جدول دارای ستون‌هایی است که هر یک بیانگر یک ویژگی از مقطع فولادی است.

به طور معمول اولین ستون به ابعاد اسمی مقطع اختصاص دارد. مثلا در جدول تیرآهن IPE، اندازه جان و بال تیرآهن درج شده است. ستون بعدی سطح مقطع یا مساحت پروفیل را نشان می‌دهد. ستون دیگر وزن هر متر طول مقطع است که برای محاسبه وزن کلی مصرفی اهمیت دارد.

ممان اینرسی حول محورهای مختلف، شعاع ژیراسیون و مدول مقطع نیز در ستون‌های دیگر درج می‌شوند. این مقادیر بیشتر در محاسبات مقاومت مصالح و تحلیل سازه‌ها کاربرد دارند.

برای مثال اگر بخواهیم بدانیم تیرآهن IPE 20 چه ویژگی‌هایی دارد، کافی است به ردیف مربوط به این مقطع در جدول مراجعه کنیم و اعداد درج شده در ستون‌های مختلف را بخوانیم. به این ترتیب خواهیم دانست وزن هر متر آن چقدر است یا ممان اینرسی آن چه مقداری دارد.

اصطلاحات جدول اشتال

برای استفاده صحیح از جدول اشتایل باید با اصطلاحات آن آشنا باشیم. برخی از مهم‌ترین اصطلاحات به شرح زیر هستند.

• مساحت سطح مقطع (A_۱): بیانگر میزان فولاد موجود در سطح مقطع پروفیل است و با واحد سانتی‌متر مربع بیان می‌شود.
• وزن واحد طول (G): وزنی است که هر متر طول از مقطع فولادی دارد. این مقدار در خرید و فروش فولاد و برآورد هزینه اهمیت ویژه‌ای دارد.
• ممان اینرسی: یکی از مفاهیم مهم در مقاومت مصالح است که نشان‌دهنده مقاومت مقطع در برابر خمش است. جدول اشتایل ممان اینرسی حول محورهای مختلف را ارائه می‌دهد.
• Jx: ممان اینرسی محور x
• J_Y: ممان اینرسی محور y
• Wx: مدول مقطع محور x
• W_Y: مدول مقطع محور y
• شعاع ژیراسیون: معیاری از پراکندگی سطح مقطع نسبت به یک محور خاص است و در محاسبات کمانش ستون‌ها کاربرد دارد.
• Iشعاع چرخش در محور  x (ژیراسیون)
• Iشعاع چرخش محور y  (ژیراسیون)
• ابعاد هندسی: شامل ضخامت جان، ضخامت بال، ارتفاع پروفیل و عرض آن است که در طراحی و اتصالات نقش کلیدی دارند.
• ارتفاع جان تیرآهن (H): فاصله عمودی بین دو بال تیرآهن است که نقش اصلی در تحمل نیروهای خمشی را بر عهده دارد.
• عرض بال (b): میزان پهنای بال تیرآهن را نشان می‌دهد و در افزایش مقاومت در برابر خمش و پایداری سازه مؤثر است.
• ضخامت جان (s): میزان ضخامت قسمت میانی تیرآهن است که وظیفه تحمل تنش‌های برشی را دارد.
• شعاع انحنای داخل جان به بال (r): محل اتصال جان به بال را مشخص می‌کند و وجود انحناء باعث کاهش تمرکز تنش در این ناحیه می‌شود.
• ضخامت بال به همراه انحنای داخلی (c): بیانگر مجموع ضخامت بال تیرآهن و میزان انحنای محل اتصال آن با جان است که در مقاومت کلی مقطع اهمیت دارد.

مهم‌ترین جداول کتاب جدول اشتال

کتاب جدول اشتال مجموعه‌ای گسترده از مشخصات هندسی و مکانیکی انواع پروفیل‌های فولادی را در قالب جداول طبقه‌بندی شده ارائه می‌دهد. هر کدام از این جداول به یک گروه خاص از مقاطع اختصاص دارند و به مهندسان امکان می‌دهند تا بر اساس نیاز پروژه، مناسب‌ترین مقطع را انتخاب کنند. در ادامه مهم‌ترین جداول موجود در این کتاب آورده شده است:

• جدول اشتال تیرآهن‌ (INP .IPE ,IPB)
• جدول اشتال نبشی‌های بال مساوی و نامساوی
• جدول اشتال ناودانی‌ (سبک و سنگین)
• جدول پروفیل‌های قوطی مربع و مستطیلی
• جدول اشتال میلگرد (ساده و آجدار)
• جدول پروفیل‌های خاص و سنگین صنعتی

دانلود جدول اشتال

دانلود نسخه رایگان جدول اشتایل از جمله موضوعاتی است که این روزها علاقه‌مندان بسیاری دارد. به همین دلیل در ادامه این مطلب از سایت آهنگر، فایل pdf جدول اشتال را برای دسترسی آسان شما قرار داده‌ایم. در این فایل می‌توانید مشخصات کامل تمامی مقاطع فولادی استاندارد را مشاهده کنید و هنگام طراحی یا محاسبات سازه به آن رجوع کنید.

به طور کلی، جدول اشتال کامل که در منابع مختلف با نام‌هایی مانند جدول اشتایل نیز شناخته می‌شود، یکی از جامع‌ترین کتاب‌های حوزه عمران است. با داشتن این فایل pdf، انجام محاسبات متره و برآورد پروژه‌ها برای شما بسیار سریع‌تر و ساده‌تر خواهد شد.

سخن پایانی

جدول اشتایل یا اشتال یکی از منابع اصلی و پرکاربرد در حوزه مهندسی عمران، سازه و صنعت ساختمان است. این جدول اطلاعات کاملی از مقاطع فولادی استاندارد در اختیار قرار می‌دهد و نقش مهمی در طراحی، محاسبات، انتخاب مقاطع و مدیریت هزینه‌ها ایفا می‌کند. تفاوت اصلی آن با جدول وزن در جامعیت اطلاعاتی است که ارائه می‌دهد. آشنایی با نحوه خواندن جدول اشتال و درک اصطلاحات آن برای هر دانشجو و مهندس عمران ضروری است. امروزه با وجود نسخه‌های دیجیتال و قابل دانلود، دسترسی به این جدول بیش از گذشته میسر شده است.

سوالات متداول

مساحت سطح مقطع، وزن واحد طول، ممان اینرسی، مدول مقطع، شعاع ژیراسیون و ابعاد هندسی از مهم‌ترین اصطلاحات این جدول هستند.