در دنیای مهندسی عمران و ساخت‌وساز، انتخاب صحیح مصالح فلزی نقش مهمی در استحکام، دوام و ایمنی سازه‌ها دارد. یکی از این مقاطع پرکاربرد، ناودانی است که در پروژه‌های مختلف صنعتی، ساختمانی و عمرانی استفاده می‌شود. برای انتخاب دقیق و استاندارد این مقاطع، نیاز به اطلاعات جامع و فنی داریم؛ جایی که جدول اشتال ناودانی به عنوان یک مرجع معتبر وارد عمل می‌شود.
این جدول، مشخصات کامل ناودانی‌ها از جمله ابعاد، وزن، ضخامت بال و جان، سطح مقطع و ویژگی‌های مقاومتی را به صورت استاندارد ارائه می‌دهد و به مهندسان و طراحان کمک می‌کند تا مقطع مناسب با نیاز پروژه خود را انتخاب کنند. همچنین با توجه به نوسانات بازار آهن و تاثیر عواملی چون قیمت روز ناودانی بر هزینه‌های ساخت، آشنایی با جدول اشتال ناودانی می‌تواند به تصمیم‌گیری اقتصادی‌تر در انتخاب مقاطع فلزی کمک کند. شناخت دقیق این جدول، گامی ضروری برای دستیابی به طراحی‌های اصولی و ساختاری مستحکم است.
فهرست محتوا
اشتال ناودانی چیست؟
اشتال ناودانی یکی از انواع پروفیل‌های فلزی است که به دلیل طراحی خاص خود، شکل “U” مانند، در صنایع مختلف به ویژه در ساخت سازه‌های فلزی و ساختمان‌ها کاربرد گسترده‌ای دارد. این پروفیل‌ها معمولاً از فولاد ساخته می‌شوند و به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار و خمش، در ساخت اسکلت فلزی، سوله‌ها، پل‌ها و همچنین تجهیزات صنعتی استفاده می‌شوند.
اشتال ناودانی به دلیل هزینه مناسب و توانایی تحمل بارهای سنگین، در مقایسه با دیگر پروفیل‌ها مانند تیرآهن یا نبشی، گزینه‌ای مقرون به صرفه و کارآمد به شمار می‌آید.
کاربرد جدول اشتال ناودانی
- ارائه اطلاعات دقیق: جدول اشتال ناودانی اطلاعاتی از جمله ابعاد، وزن، مقاومت خمشی و کششی پروفیل‌های ناودانی را برای هر سایز ارائه می‌دهد.
- انتخاب مناسب پروفیل: کمک به مهندسان و طراحان سازه‌ها برای انتخاب ابعاد و نوع مناسب پروفیل ناودانی با توجه به نیاز پروژه.
- کاربرد در پروژه‌های عمرانی: استفاده در ساخت اسکلت فلزی، سوله‌ها، پل‌ها و دیگر سازه‌های فولادی.
- محاسبه مقاومت و استحکام: ارائه مقادیر مقاومت خمشی، کششی و وزن واحد طول برای انتخاب پروفیل‌های مناسب با توجه به بارهای وارده.
- کمک به طراحی ایمن: امکان طراحی سازه‌هایی مستحکم و ایمن با استفاده از پروفیل‌های ناودانی با ابعاد دقیق و متناسب.
- مقرون به صرفه بودن: کمک به انتخاب پروفیل‌های ناودانی با ویژگی‌های فنی مناسب و هزینه بهینه برای پروژه‌های مختلف.
جدول اشتال ناودانی
| UNP | h (mm) | b (mm) | s (mm) | t=r1 (mm) | r2 (mm) | c (mm) | h-2c (mm) | A (cm²) | G (kg/m) | Jx (cm⁴) | Wx (cm³) | ix (cm) | Jy (cm⁴) | Wy (cm³) | iy (cm) | ey (cm) | xM (cm) | a1 (mm) |
| ۳۰×۱۵ | ۳۰ | ۱۵ | ۴ | ۴.۵ | ۲ | ۹ | ۱۲ | ۲.۲۱ | ۱.۷۴ | ۲.۵۳ | ۱.۶۹ | ۱.۰۷ | ۰.۳۸ | ۰.۳۹ | ۰.۴۲ | ۰.۵۲ | ۰.۷۴ | — |
| ۳۰ | ۳۰ | ۳۳ | ۵ | ۷ | ۳.۵ | ۱۴.۵ | ۱ | ۵.۴۴ | ۴.۲۷ | ۶.۳۹ | ۴.۲۶ | ۱.۰۸ | ۵.۳۳ | ۲.۶۸ | ۰.۹۹ | ۱.۳۱ | ۲.۲۲ | — |
| ۴۰×۲۰ | ۴۰ | ۲۰ | ۵ | ۵.۵ | ۲.۵ | ۱۱ | ۱۸ | ۳.۶۶ | ۲.۸۷ | ۷.۵۸ | ۳.۷۹ | ۱.۴۴ | ۱.۱۴ | ۰.۸۶ | ۰.۵۶ | ۰.۶۷ | ۱.۰۱ | — |
| ۴۰ | ۴۰ | ۳۵ | ۵ | ۷ | ۳.۵ | ۱۴.۵ | ۱۱ | ۶.۲۱ | ۴.۸۷ | ۱۴.۱ | ۷.۰۵ | ۱.۵ | ۶.۶۸ | ۳.۰۸ | ۱.۰۴ | ۱.۳۳ | ۲.۳۲ | — |
| ۵۰×۲۵ | ۵۰ | ۲۵ | ۵ | ۶ | ۳ | ۱۲.۵ | ۲۵ | ۴.۹۲ | ۳.۸۶ | ۱۶.۸ | ۶.۷۳ | ۱.۸۵ | ۲.۴۹ | ۱.۴۸ | ۰.۷۱ | ۰.۸۱ | ۱.۳۴ | — |
| ۵۰ | ۵۰ | ۳۸ | ۵ | ۷ | ۳.۵ | ۱۵ | ۲۰ | ۷.۱۲ | ۵.۵۹ | ۲۶.۴ | ۱۰.۶ | ۱.۹۲ | ۹.۱۲ | ۳.۷۵ | ۱.۱۳ | ۱.۳۷ | ۲.۴۷ | ۴ |
| ۶۰ | ۶۰ | ۳۰ | ۶ | ۶ | ۳ | ۱۲.۵ | ۳۵ | ۶.۴۶ | ۵.۰۷ | ۳۱.۶ | ۱۰.۵ | ۲.۲۱ | ۴.۵۱ | ۲.۱۶ | ۰.۸۴ | ۰.۹۱ | ۱.۵ | — |
| ۶۵ | ۶۵ | ۴۲ | ۵.۵ | ۷.۵ | ۴ | ۱۶ | ۳۳ | ۹.۰۳ | ۷.۰۹ | ۵۷.۵ | ۱۷.۷ | ۲.۵۲ | ۱۴.۱ | ۵.۰۷ | ۱.۲۵ | ۱.۴۲ | ۲.۶ | ۱۶ |
| ۸۰ | ۸۰ | ۴۵ | ۶ | ۸ | ۴ | ۱۷ | ۴۷ | ۱۱ | ۸.۶۴ | ۱۰۶ | ۲۶.۵ | ۳.۱ | ۱۹.۴ | ۶.۳۶ | ۱.۳۳ | ۱.۴۵ | ۲.۶۷ | ۲۸ |
| ۱۰۰ | ۱۰۰ | ۵۰ | ۶ | ۸.۵ | ۴.۵ | ۱۸ | ۶۴ | ۱۳.۵ | ۱۰.۶ | ۲۰۶ | ۴۱.۲ | ۳.۹۱ | ۲۹.۳ | ۸.۴۹ | ۱.۴۷ | ۱.۵۵ | ۲.۹۳ | ۴۲ |
| ۱۲۰ | ۱۲۰ | ۵۵ | ۷ | ۹ | ۴.۵ | ۱۹ | ۸۲ | ۱۷ | ۱۳.۴ | ۳۶۴ | ۶۰.۷ | ۴.۶۲ | ۴۳.۲ | ۱۱.۱ | ۱.۵۹ | ۱.۶ | ۳.۰۳ | ۵۶ |
| ۱۴۰ | ۱۴۰ | ۶۰ | ۷ | ۱۰ | ۵ | ۲۱ | ۹۷ | ۲۰.۴ | ۱۶ | ۶۰۵ | ۸۶.۴ | ۵.۴۵ | ۶۲.۷ | ۱۴.۸ | ۱.۷۵ | ۱.۷۵ | ۳.۳۷ | ۷۰ |
| ۱۶۰ | ۱۶۰ | ۶۵ | ۷.۵ | ۱۰.۵ | ۵.۵ | ۲۲.۵ | ۱۱۶ | ۲۴ | ۱۸.۸ | ۹۲۵ | ۱۱۶ | ۶.۲۱ | ۸۵.۳ | ۱۸.۳ | ۱.۸۹ | ۱.۸۴ | ۳.۵۶ | ۸۲ |
| ۱۸۰ | ۱۸۰ | ۷۰ | ۸ | ۱۱ | ۵.۵ | ۲۳.۵ | ۱۳۳ | ۲۸ | ۲۲ | ۱۳۵۰ | ۱۵۰ | ۶.۹۵ | ۱۱۴ | ۲۲.۴ | ۲.۰۲ | ۱.۹۲ | ۳.۷۵ | ۹۶ |
| ۲۰۰ | ۲۰۰ | ۷۵ | ۸.۵ | ۱۱.۵ | ۶ | ۲۴.۵ | ۱۵۱ | ۳۲.۲ | ۲۵.۳ | ۱۹۱۰ | ۱۹۱ | ۷.۷ | ۱۴۸ | ۲۷ | ۲.۱۴ | ۲.۰۱ | ۳.۹۴ | ۱۰۸ |
| ۲۲۰ | ۲۲۰ | ۸۰ | ۹ | ۱۲.۵ | ۶.۵ | ۲۶.۵ | ۱۶۶ | ۳۷.۴ | ۲۹.۴ | ۲۶۹۰۰ | ۲۴۵ | ۸.۴۸ | ۱۹۷ | ۳۳.۶ | ۲.۳ | ۲.۱۴ | ۴.۲ | ۱۲۲ |
| ۲۴۰ | ۲۴۰ | ۸۵ | ۹.۵ | ۱۳ | ۶.۵ | ۲۸ | ۱۸۵ | ۴۲.۳ | ۳۳.۲ | ۳۶۰۰ | ۳۰۰ | ۹.۲۲ | ۲۴۸ | ۳۹.۶ | ۲.۴۲ | ۲.۲۳ | ۴.۳۹ | ۱۳۴ |
| ۲۶۰ | ۲۶۰ | ۹۰ | ۱۰ | ۱۴ | ۷ | ۳۰ | ۲۰۱ | ۴۸.۳ | ۳۷.۹ | ۴۸۲۰ | ۳۷۱ | ۹.۹۹ | ۳۱۷ | ۴۷.۷ | ۲.۵۶ | ۲.۳۶ | ۴.۶۶ | ۱۴۶ |
| ۲۸۰ | ۲۸۰ | ۹۵ | ۱۰ | ۱۵ | ۷.۵ | ۳۲ | ۲۱۶ | ۵۳.۳ | ۴۱.۸ | ۶۲۸۰ | ۴۴۸ | ۱۰.۹ | ۳۹۹ | ۵۷.۲ | ۲.۷۴ | ۲.۵۳ | ۵.۰۲ | ۱۶۰ |
| ۳۰۰ | ۳۰۰ | ۱۰۰ | ۱۰ | ۱۶ | ۸ | ۳۴ | ۲۳۲ | ۵۸.۸ | ۴۶.۲ | ۸۰۳۰ | ۵۳۵ | ۱۱.۷ | ۴۹۵ | ۶۷.۸ | ۲.۹ | ۲.۷ | ۵.۴۱ | ۱۷۴ |
| ۳۲۰ | ۳۲۰ | ۱۰۰ | ۱۴ | ۱۷.۵ | ۸.۷۵ | ۳۷ | ۲۴۷ | ۷۵.۸ | ۵۹.۵ | ۱۰۸۷۰ | ۶۷۹ | ۱۲.۱ | ۵۹۷ | ۸۰.۶ | ۲.۸۱ | ۲.۶ | ۴.۸۲ | ۱۸۲ |
| ۳۵۰ | ۳۵۰ | ۱۰۰ | ۱۴ | ۱۶ | ۸ | ۳۴ | ۲۸۳ | ۷۷.۳ | ۶۰.۶ | ۱۲۸۴۰ | ۷۳۴ | ۱۲.۹ | ۵۷۰ | ۷۵ | ۲.۷۲ | ۲.۴ | ۴.۴۵ | ۲۰۴ |
| ۳۸۰ | ۳۸۰ | ۱۰۲ | ۱۳.۵ | ۱۶ | ۸ | ۳۳.۵ | ۳۱۳ | ۸۰.۱ | ۶۳.۷ | ۱۴۶۳۰ | ۷۷۲ | ۱۳.۳ | ۶۵۵ | ۸۹.۲ | ۲.۷۹ | ۲.۳۳ | ۴.۲۵ | ۲۱۲ |
راهنمای استفاده از جدول اشتال ناودانی
جدول اشتال ناودانی ابزار بسیار مفیدی برای مهندسان، معماران و طراحان است که در طراحی سازه‌ها و محاسبات مربوط به انواع مقاطع فولادی به ویژه ناودانی‌ها استفاده می‌شود. به دلیل مقاومت بالا و کاربرد ناودانی در ساخت و ساز، به ویژه در ساختمان‌ها و پل‌ها، از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند.
در این راهنما، به تفصیل به نحوه استفاده از جدول اشتال ناودانی طبق اطلاعات موجود در جدول بالا پرداخته می‌شود.
۱. تعریف هر ستون جدول:
جدول اشتال ناودانی اطلاعات مربوط به ابعاد و ویژگی‌های فنی مقاطع ناودانی را به صورت دقیق بیان می‌کند. در جدول بالا، هر ستون به شرح زیر است:
- UNP (نوع ناودانی): این ستون نام مقطع ناودانی را به همراه ابعاد آن نمایش می‌دهد. برای مثال، “۳۰×۱۵” یعنی ناودانی با عرض ۳۰ میلی‌متر و ارتفاع ۱۵ میلی‌متر.
- h (ارتفاع ناودانی): ارتفاع مقطع ناودانی به میلی‌متر است.
- b (عرض ناودانی): عرض مقطع ناودانی به میلی‌متر است.
- s (ضخامت بال): ضخامت بال‌های مقطع ناودانی به میلی‌متر است.
- t=r1 (ضخامت جان): ضخامت جان ناودانی به میلی‌متر است.
- r2 (شعاع گوشه): شعاع گوشه‌های بال ناودانی به میلی‌متر است.
- c (طول بال به مرکز): طول بال از مرکز مقطع به میلی‌متر است.
- h-2c (ارتفاع موثر): این ستون نشان‌دهنده ارتفاع مقطع با در نظر گرفتن طول بال به مرکز است.
- A (مساحت مقطع): مساحت مقطع ناودانی به سانتی‌متر مربع است.
- G (وزن بر متر): وزن ناودانی بر حسب کیلوگرم برای هر متر طول است.
- Jx (قطر دوم شتاب‌دهنده برای محاسبه لنگر خمشی): برای محاسبه مقاومت مقطع در برابر لنگر خمشی در محور x است.
- Wx (مقاومت نسبت به لنگر خمشی در محور x): مقاومت مقطع نسبت به لنگر خمشی در محور x به سانتی‌متر مکعب است.
- ix (ضریب انحراف در محور x): این مقدار نشان‌دهنده سختی مقطع نسبت به انحراف در محور x است.
- Jy (قطر دوم شتاب‌دهنده برای محور y): مشابه Jx، برای محاسبه مقاومت مقطع در برابر لنگر خمشی در محور y است.
- Wy (مقاومت نسبت به لنگر خمشی در محور y): مقاومت مقطع نسبت به لنگر خمشی در محور y به سانتی‌متر مکعب است.
- iy (ضریب انحراف در محور y): مشابه ix، برای سختی مقطع نسبت به انحراف در محور y است.
- ey (جابه‌جایی از مرکز هندسی در محور y): این مقدار نشان‌دهنده جابه‌جایی مرکز هندسی مقطع در محور y است.
- xM (جابه‌جایی از مرکز هندسی در محور x): این مقدار نشان‌دهنده جابه‌جایی مرکز هندسی مقطع در محور x است.
- a1 (فاصله از محور x به مرکز مقطع): این مقدار فاصله از محور x به مرکز مقطع ناودانی را به میلی‌متر نشان می‌دهد.
۲. نحوه استفاده از جدول:
برای استفاده از جدول اشتال ناودانی، ابتدا باید مقطع مناسب را با توجه به نیاز پروژه انتخاب کنید. معمولاً این انتخاب بر اساس ابعاد، وزن و مقاومت مقطع صورت می‌گیرد. در ادامه چند نکته برای استفاده از جدول آورده شده است:
- انتخاب مقطع بر اساس ابعاد: اگر نیاز به مقطع ناودانی با ابعاد مشخصی دارید، به راحتی می‌توانید با استفاده از ستون‌های “h” (ارتفاع) و “b” (عرض) مقطع مورد نظر را انتخاب کنید.
- محاسبه وزن مقطع: اگر به وزن مقطع نیاز دارید، ستون “G” (وزن بر متر) برای هر طول یک متر مقطع را به شما نشان می‌دهد. این وزن برای محاسبه بارهای وارد بر سازه استفاده می‌شود.
- محاسبه مقاومت در برابر لنگر خمشی: برای تحلیل سازه‌های تحت تاثیر لنگر خمشی، مقادیر “Jx” و “Jy” را بررسی کنید تا بتوانید مقاومت مقطع در برابر لنگرهای خمشی در دو محور x و y را محاسبه کنید. این مقادیر به‌ویژه در تحلیل‌ها و طراحی‌های مقاومتی استفاده می‌شوند.
- سختی مقطع: ستون‌های “ix” و “iy” برای محاسبه سختی مقطع نسبت به انحراف در دو محور استفاده می‌شود. این اطلاعات برای تحلیل‌های تغییر شکل و انحرافات سازه‌ای کاربرد دارد.
۳. مثال کاربردی:
فرض کنید می‌خواهید مقطعی را برای یک پل انتخاب کنید که وزن کمتری داشته باشد ولی مقاومت مناسبی برای لنگر خمشی داشته باشد. با توجه به جدول، می‌توانید مقطع ناودانی با وزن کمتر (که در ستون “G” نشان داده شده است) و مقاومت مناسب در برابر لنگر خمشی (با استفاده از ستون‌های “Jx” و “Wx”) انتخاب کنید.
۴. نکات مهم:
- دقت در انتخاب مقطع: همواره باید به مقادیر دقیق و متناسب با نیاز پروژه توجه کنید تا از انتخاب ناودانی مناسب و بهینه‌سازی استفاده کنید.
- توجه به استانداردها: همیشه از مقاطع استاندارد و معتبر که در جدول اشتال آمده‌اند، استفاده کنید تا مطابق با معیارهای ساخت و ساز و مقاومتی عمل کنید.
با استفاده از این جدول و راهنمایی‌ها، می‌توانید به‌طور دقیق و علمی مقاطع ناودانی مناسب را برای پروژه‌های مختلف انتخاب کرده و از آن‌ها در طراحی‌های سازه‌ای استفاده کنید.
علائم و نمادهای جدول اشتال ناودانی
جدول اشتال ناودانی شامل علائم و نمادهایی است که به مهندسان کمک می‌کند تا مشخصات مقاطع ناودانی را بفهمند. در اینجا برخی از مهم‌ترین علائم و نمادها توضیح داده می‌شوند:
- UNP (نام نوع ناودانی): ترکیب دو عدد که ابعاد مقطع را نشان می‌دهد. مثلاً ۳۰×۱۵ یعنی ناودانی با عرض ۳۰ میلی‌متر و ارتفاع ۱۵ میلی‌متر.
- h (ارتفاع ناودانی): ارتفاع مقطع از پایین‌ترین نقطه جان تا بالاترین نقطه بال.
- b (عرض ناودانی): عرض مقطع از لبه‌های بال.
- s (ضخامت بال): ضخامت بال‌های مقطع.
- t (ضخامت جان): ضخامت جان مقطع.
- r2 (شعاع گوشه): شعاع گوشه‌های بال ناودانی.
- A (مساحت مقطع): مساحت مقطع به سانتی‌متر مربع که برای تحلیل مقاومت استفاده می‌شود.
- G (وزن بر متر): وزن مقطع به کیلوگرم در هر متر طول.
- Wx و Wy (مقاومت نسبت به لنگر خمشی): مقاومت مقطع نسبت به لنگر خمشی در محورهای x و y.
- ix و iy (ضریب انحراف): ضریب انحراف مقطع نسبت به محورهای x و y.
این علائم در تحلیل و طراحی سازه‌ها کمک می‌کنند تا مقطع مناسب برای بارگذاری‌های مختلف انتخاب شود.
نحوه محاسبه وزن با جدول اشتال ناودانی
برای محاسبه وزن ناودانی با استفاده از جدول اشتال، از مشخصات موجود در جدول مانند مساحت مقطع (A) و وزن واحد طول (G) استفاده می‌شود. وزن یک متر از ناودانی برابر است با مقدار G که در جدول برای هر نوع مقطع ذکر شده است. برای مثال، اگر وزن واحد طول ناودانی (G) برابر ۱۰ کیلوگرم بر متر باشد، وزن کلی ناودانی در یک پروژه به راحتی با ضرب مقدار G در طول مورد نظر محاسبه می‌شود. به این ترتیب، برای طول‌های مختلف می‌توان وزن کل ناودانی را بدست آورد.
سخن پایانی
استفاده از جدول اشتال ناودانی ابزاری ضروری برای مهندسان و طراحان سازه‌ها است. این جدول با ارائه مشخصات دقیق هر نوع ناودانی، به انتخاب صحیح و بهینه مقاطع کمک می‌کند و باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه‌های پروژه می‌شود. آگاهی از علائم و نمادهای مختلف جدول و نحوه محاسبه وزن، به کاربران این امکان را می‌دهد تا مقاطع مناسب با نیازهای فنی و بارگذاری‌های مختلف را به درستی انتخاب کنند و سازه‌هایی مقاوم و ایمن طراحی نمایند.
