ورق لچکی چیست و چه کاربردی در صنعت دارد؟

در دنیای ساخت و ساز، نیاز به اتصالات قوی و قابل اعتماد بین عناصر سازه را نمی‌توان نادیده گرفت.

یکی از اجزای کلیدی که نقش اساسی در تضمین پایداری و استحکام سازه‌های مختلف ایفا می‌کند، ورق لچکی است.

ورق‌های گاست استفاده شده در پل‌ها، ساختمان‌ها یا چارچوب‌های فولادی، به‌ عنوان عناصر حیاتی در تقویت اتصالات بین تیرها، ستون‌ها و خرپاها عمل می‌کنند.

در این مقاله به بررسی ورق لچکی، علل اهمیت، ویژگی‌ها، کاربردها و انواع ورق لچکی خواهیم پرداخت.

1# ورق لچکی چیست؟

ورق لچکی یا صفحه گاست (Gusset Plate) یک ورق فولادی ضخیم است که برای اتصال قطعات فولادی سازه استفاده می‌شود.

صفحه گاست در محل تقاطع دو یا چند تیر، آکورد یا ستون مجاور نصب می‌شود.

می‌توان آن را با استفاده از اتصال دهنده‌های مکانیکی مانند پیچ ​​و مهره یا اتصالات دائمی مانند جوش به هر یک از اعضای اسکلت فولادی محکم کرد.

آنها از فولاد برای سازه‌های فولادی یا چوب برای سازه‌های چوبی ساخته می‌شوند.

ورق لچکی برای محکم کردن تیرها، ستون‌ها یا خرپاها در یک چارچوب، جوش یا پیچ می‌شوند.

صفحات گاست اغلب در اتصالات سازه‌ها یافت می‌شوند که استحکام و پایداری بیشتری را برای این نقاط اتصال حیاتی فراهم می‌کنند.

هدف اصلی یک صفحه گاست، توزیع بارها به صورت یکنواخت در سراسر یک اتصال، جلوگیری از تنش موضعی و اطمینان از این که کل سازه می‌تواند وزن و نیروهای وارد بر آن را تحمل کند، است.

ورق لچکی به دلیل استحکام و انعطاف پذیری مواد، بیشتر با اسکلت فلزی مرتبط هستند.

1-1# ورق لچکی از چه چیزی ساخته شده است؟

ورق‌های فولادی بسته به نیازهای فنی و کاربرد مورد نظر برای هر پروژه از مواد مختلفی ساخته می‌شوند که عبارت اند از:

• فولاد نورد سرد: این نوع فولاد در دماهای پایین برای افزایش استحکام و سختی نورد شده و ظرفیت باربری آن را افزایش می‌دهد.
  با این حال، هنگامی که در معرض محیط‌ های مرطوب قرار می‌گیرد، مستعد خوردگی و زنگ زدگی است.
• فولاد ضد زنگ: فولاد ضد زنگ حاوی مقدار زیادی کروم است که یک لایه محافظ روی سطح آن تشکیل می‌دهد.
  این نوع فولاد در برابر زنگ زدگی، خوردگی و حرارت، مقاوم است.
  با این حال، نسبت به سایر محصولات فولادی گران‌تر است.
• فولاد گالوانیزه: فولاد گالوانیزه با یک لایه روی پوشانده می‌شود تا مقاومت آن در برابر خوردگی افزایش یابد.
  این ماده دارای سختی و طول عمر بالا است و آن را برای پروژه‌های ساختمانی در فضای باز مناسب می‌کند.
• فولاد SS400: یکی از متداول‌ترین مواد مورد استفاده برای ورق لچکی فولاد SS400 بوده که یک فولاد کم کربن با سختی و استحکام کششی بالا است.
  ورق لچکی ساخته شده از فولاد SS400 اغلب در ساختمان‌های فولادی از پیش مهندسی شده یا پروژه‌های صنعتی که نیاز به ظرفیت باربری بالایی دارند، استفاده می‌شوند.

برای محافظت از صفحات گاست در برابر عوامل خارجی، توصیه می‌شود پس از اتمام ساخت، از یک لایه رنگ رو آن استفاده شود.

رنگ آمیزی نه تنها ظاهر زیبایی سازه را بهبود می‌بخشد؛ بلکه طول عمر صفحه اصلی و کل سازه ساختمان را نیز افزایش می‌دهد.

یکی از عوامل بسیار مهم در انتخاب ورق لچکی، جنس آن است.

به شکل معمول، ورق لچکی به دلیل استحکام بالا و سازگاری با سازه‌های مختلف از آهن یا فولاد ساخته می‌شوند.

با این حال، ورق لچکی را می‌توان از آلومینیوم یا مس نیز ساخت.

هنگام استفاده از این مواد برای صفحات گاست، به دلیل قابلیت تحمل بار و تغییر شکل آسان، برای سازه‌های کوچک‌تر و ساده‌تر مناسب هستند.

2-1# ترکیب شیمیایی ورق لچکی

ترکیب شیمیایی رایج صفحه گاست شامل موارد زیر است:

• آهن: بیش از 98 درصد
• کربن (C): از 0.15 تا 0.3 درصد
• منگنز (Mn): از 0.6 تا 0.9 درصد
• سیلیکون (Si): از 0.15 تا 0.3 درصد
• گوگرد (S): زیر 0.05  درصد
• فسفر (P): زیر 0.05 درصد

2# علل اهمیت آن

ورق لچکی نقش مهمی در حفظ یکپارچگی و پایداری پروژه‌های مختلف ساختمانی دارند.

اهمیت آنها را می‌توان در چند جنبه کلیدی برجسته کرد:

• توزیع بار: ورق لچکی به توزیع یکنواخت وزن و سایر نیروها در سراسر سازه کمک کرده و از فشار بی مورد روی اجزای جداگانه جلوگیری می‌کنند.
  این توزیع بار تضمین می‌کند که هیچ بخشی از سازه بار بیش از حد ندارد که برای ایمنی سازه ضروری است.
• تقویت اتصال: از ورق لچکی برای تقویت اتصالات بین تیرها، ستون‌ها و سایر عناصر سازه ای استفاده می‌شود.
  با فراهم کردن سطح اضافی برای اتصال، آنها به ایجاد اتصالات قوی‌تر و ایمن‌تر کمک کرده که برای پایداری کلی ساختمان یا سازه حیاتی هستند.
• پایداری در سیستم‌های پیچیده: در سیستم‌های پیچیده مانند پل‌ها یا ساختمان‌های مرتفع، استفاده از ورق لچکی این اطمینان را می‌دهند که تمام قسمت‌های سازه به درستی متصل و تراز شده ‌اند.
• انعطاف پذیری طراحی: ورق لچکی را می‌توان برای مطابقت با نیازهای ساختاری خاص سفارشی کرد.
  تطبیق پذیری آنها به مهندسان و معماران این امکان را می‌دهد تا اتصالاتی را طراحی کنند که نیازهای بار مختلف، استحکام مواد و زیبایی شناسی معماری را در خود جای دهد.

1-2# هدف از ساخت ورق لچکی در سازه چیست؟

ورق لچکی، اتصالی را در محل تلاقی دو تیر یا یک تیر و یک ستون محکم می‌کند، به گونه‌ای که تیر یا ستون هنگام بارگیری یا وارد شدن نیرو به آن، تمایل کمتری به خم شدن در نقطه اتصال داشته باشد.

اکثر گیره‌ها به عنوان یک مهاربند کوتاه در محل اتصال عمل کرده، همچنین سطح تماس بیشتری را برای جوش ایجاد می‌کنند و برای نگه داشتن اتصال در یک مربع (زاویه 90 درجه) هنگام اتصال عمل خواهند کرد.

سپس صفحات گاست برای ایجاد اتصال قوی‌تر بین دو جز فولادی سازه نصب می‌شوند.

3# ویژگی‌های ساختاری

در واقع، صفحات فولادی را می توان از طیف گسترده‌ای از مواد مختلف، از نظر اندازه و وزن متنوع، مناسب برای مصارف مختلف بر اساس تقاضا، ساخت.

از این رو امروزه صفحه گاست فولادی به صورت گسترده در ساخت سازه‌های مدرن با مزایای برجسته زیر استفاده می‌شوند:

• مقاومت عالی در برابر اثرات زیست محیطی: به دلیل دوام بالای ذاتی، ورق‌های فولادی به شدت ایمن هستند.
• پوشش داده شده با یک لایه محافظ با قابلیت مقاومت در برابر خوردگی و صاف بودن: این لایه محافظ نه تنها در برابر عناصر اطراف به عنوان سپر عمل می‌کند؛ بلکه زیبایی سازه را نیز افزایش می‌دهد.
• طراحی متنوع و منعطف: امکان ترکیب‌های همه کاره با مواد مختلف مانند چوب، سنگ و شیشه برای ایجاد ساختارهای منحصر به فرد و ظریف نیز وجود دارد.
• نسبتاً سبک وزن: که در به حداقل رساندن بار ساختاری و صرفه جویی قابل توجهی در هزینه‌های حمل و نقل مؤثر است.
  علاوه بر این، ماهیت نسبتاً سبک وزن نیز فرآیند تولید را با توجه به الزامات طراحی خاص تسهیل کرده و آن را بسیار آسان‌تر و سریع‌تر می‌کند.

در این بخش به بررسی اشکال متداول صفحات گاست نیز خواهیم پرداخت که عبارت اند از:

• اشکال مربعی، مستطیلی یا ذوزنقه‌ای: این اشکال رایج‌ترین انواع ورق لچکی هستند که از صفحات فولادی بریده شده و با سوراخ‌هایی برای رزوه بندی پیچ و مهره‌ها استفاده می‌شوند.
  این تغییرات در صفحه اصلی، اغلب برای متصل کردن اتصالات مفصلی ساده استفاده می‌شود که به صورت مؤثر نیروها را منتقل می‌کند.
• مثلث، دایره، بیضی: این نوع ورق لچکی دارای طرح‌های پیچیده‌تری هستند که بر اساس نیازهای خاص طرح‌های مختلف از صفحات یا مقاطع فولادی بریده می‌شوند.

4# کاربردهای ورق لچکی

صفحه گاست فولادی همیشه از مصالح ساختمانی حیاتی هستند که نقش مهمی در اکثر پروژه‌های معماری ایفا می‌کنند و به صورت گسترده در زمینه‌ها و صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

از کاربردهای قابل توجه این محصول می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پل و راه سازی: ورق لچکی برای اتصال ستون‌ها و تیرها به یکدیگر برای ایجاد پایداری و استحکام در سازه‌ها استفاده می‌شود.
• در ساخت و ساز پی، مانند خانه‌ها و پل‌ها: همچنین برای اتصال تیرها و ستون‌ها به یکدیگر، افزایش ظرفیت باربری و مقاومت در برابر لرزش برای پی‌ها استفاده می‌شود.
  استفاده از ورق لچکی نسبت به چفت و بست فولادی سنتی مزایایی دارد؛ زیرا صنعتگران می‌توانند زوایای شیب و فاصله بین تیرها و ستون‌ها را تنظیم کنند.
• ساخت خانه‌ها و آسمان خراش‌ها: آنها برای اتصال اجزای سازه‌ای مانند موارد زیر به کار می‌روند و از طراحی‌های یکپارچه و هماهنگ در آنها استفاده می‌شود:
  •  کف
  • سقف
  • دیوارها
  • پنجره‌ها

علاوه بر این، میزان مصرف فولاد را به حداقل می‌رساند.

• در ساخت و ساز ساختمان‌های فولادی پیش ساخته: ورق لچکی در حین ساخت ضروری هستند، برای اتصال کلیه اعضای فولادی پیش ساخته در قاب‌ها، سقف‌ها، دیوارها، به منظور افزایش اتصال و دوام بین اعضا و در عین حال تضمین ایمنی و طول عمر سازه تکمیل شده استفاده می‌شود.
• مهندسی مکانیک و حمل و نقل: همچنین برای اتصال اجزای ماشین آلات و تجهیزات، افزایش ظرفیت تحمل بار و مقاومت در برابر لرزش در اجزای ماشین استفاده می‌شود.
  علاوه بر این، آنها امکان تنظیم انعطاف پذیر زاویه و جهت چرخش را برای این اجزا فراهم می‌کنند.

5# انواع صفحات گاست در بازار

در حال حاضر، بازار طیف گسترده‌ای از انواع ورق لچکی، مانند موارد زیر را ارائه می‌دهد:

• چهارگوش
• سه ‌گوش
• مستطیلی
• و مواردی از این قبیل

با این حال، انتخاب شکل ورق لچکی، اعم از دایره‌ای، بیضی یا هر شکل دیگری به اهداف و الزامات خاص برای پروژه‌های مختلف ساختمانی بستگی دارد.

کاربران این امکان را دارند که مناسب‌ترین شکل و اندازه را برای پروژه‌های خود انتخاب کنند.

در این بخش به بررسی انواع ورق لچکی خواهیم پرداخت.

1-5# انواع ورق لچکی بر اساس ابعاد رایج

ابعاد ورق لچکی در بازار فعلی بسیار متنوع است تا نیازهای خاص هر پروژه ساختمانی را برآورده کند.

بنابراین، واحد اندازه گیری رایج مورد استفاده برای ورق لچکی، میلیمتر (mm) است.

در اینجا چند نمونه از اندازه ورق لچکی و کاربردهای آنها آورده شده است:

• 100*100*10: این نوع ورق لچکی دارای ابعاد طول و عرض 100 میلیمتر با ارتفاع 10 میلیمتر است.
  این محصول کوچکترین اندازه بوده و عمدتاً برای سنگفرش جاده‌ها، پوشش کف و ساخت و ساز پیاده رو استفاده می‌شود.
• 200*200*10: طول و عرض این صفحه 200 میلیمتر و ارتفاع آن 10 میلیمتر است.
  این میزان در محدوده اندازه متوسط ​​قرار می‌گیرد و عمدتاً برای اهدافی مانند پوشش حیاط، پوشش سقف و نرده‌های بالکن استفاده می‌شود.
• 250*250*10: با ابعاد 250 میلیمتر طول و عرض و ارتفاع 10 میلیمتر، این ورق لچکی کمی بزرگتر از نوع 200* 200*10 است.
  معمولاً برای پوشش سقف، پوشش دیوار و ساخت پنجره استفاده می‌شود.
• 300*300*10: اندازه ‌گیری طول و عرض 300 میلیمتر و ارتفاع 10 میلیمتر، این ورق لچکی نسبتاً بزرگ است.
  اغلب برای پوشش پایه خانه، پوشش راه پله و ساخت دروازه استفاده می‌شود.
• 350*350*10: این ورق لچکی دارای ابعاد 350 میلیمتر طول و عرض و ارتفاع 10 میلیمتر است.
  این بزرگترین گزینه موجود است و عمدتاً برای کاربردهایی مانند سنگفرش باغ، پوشش استخر و ساخت حصار استفاده می‌شود.

این اندازه‌ها و کاربردهای آنها تطبیق ‌پذیری ورق لچکی را برای رفع نیازهای مختلف ساختمانی نشان می‌دهد.

2-5# ورق لچکی سوراخ دار

ورق لچکی سوراخ دار به شکلی گسترده در صنایع مختلف مانند موارد زیر استفاده می‌شود:

• ساخت و ساز
• مهندسی مکانیک
• طراحی داخلی
• دکوراسیون

آنها مزایای برجسته متعددی دارند که از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دوام و استحکام: ورق لچکی سوراخ دار بسیار بادوام بوده و ظرفیت باربری و مقاومت حرارتی عالی دارند.
• انعطاف پذیری و سازگاری: این صفحات خاصیت ارتجاعی و انعطاف پذیری دارند.
  آنها را می‌توان به راحتی خم، منحنی و برش داده و بر اساس نیازهای خاص جوش داد.
• اندازه‌ها و اشکال متنوع: ورق لچکی سوراخ‌ دار در اندازه‌ها و شکل‌های مختلف موجود هستند که آنها را برای نیازهای مختلف مشتریان مناسب می‌سازد.

این صفحات کاربرد گسترده‌ای در سناریوهای عملی مانند موارد زیر دارند:

• ایجاد نرده راه پله
• طراحی قفسه‌های خشک کن لباس
• پارتیشن بندی فضاهای نشیمن
• ساخت قاب ماشین آلات
• تأمین کفپوش برای کارگاه‌های صنعتی
• محافظت در برابر آفتاب و باران

3-5# ورق لچکی تاشو

ورق لچکی تاشو به شکلی گسترده در طرح‌ها و فرآیندهای تولید مختلف استفاده می‌شود و اشکال مختلفی را تأمین می‌کند.

آنها به گونه ای مؤثر الزامات فنی و جنبه‌های زیبایی شناختی هر پروژه را برآورده می‌کنند.

این محصولات معمولاً به شکل U یا L ساخته می‌شوند.

برای به حداکثر رساندن ظرفیت باربری و جلوگیری از تغییر شکل، زاویه بین لبه ورق لچکی تاشو و محور تیر باید بیشتر یا مساوی 15 درجه باشد.

عملکرد و نقش اصلی صفحات فولادی تاشو در ایجاد اتصالات بین تیرها و ستون‌ها در پروژه‌هایی مانند انبارها، ساختمان‌های بلند و پل‌ها است.

آنها اغلب با رنگ یا سایر پوشش‌های محافظ برای افزایش دوام و جلوگیری از خوردگی پوشانده می‌شوند.

4-5# ورق گاست فولاد گالوانیزه

ورق لچکی گالوانیزه محصولاتی هستند که از فولاد ساخته شده و با لایه ای از روی – گالوانیزه روی سطح پوشانده شده‌اند تا مقاومت در برابر خوردگی استثنایی خود را افزایش دهند.

این محصولات نهایی اغلب در پروژه‌های ساختمانی که نیاز به جذابیت زیبایی شناختی بالایی دارند یا در محیط‌ های مرطوب با دمای بالا استفاده می‌شوند.

آنها دارای ویژگی‌های زیر هستند:

• دوام
• ظاهری براق
• تمیز کردن
• نگهداری آسان

با این حال، ورق لچکی فولادی گالوانیزه اغلب هزینه نسبتاً بالاتری داشته، ظرفیت باربری کمتر و مستعد خراش در هنگام ضربه هستند.

5-5# ورق گاست فولادی SS400

ورق لچکی فولادی SS400 امروزه کاربردهای گسترده ای در صنعت ساختمان پیدا کرده‌اند.

این نوع فولاد دارای سختی و استحکام کششی قوی است که آن را برای پروژه‌های صنعتی، سازه‌های فولادی پیش ساخته و پل‌های جاده‌ای بسیار مناسب می‌کند.

فولاد SS400 دارای مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی است که باعث افزایش طول عمر و دوام هنگام استفاده در سازه‌های مختلف می‌شود.

با این حال، ایراد عمده این نوع فولاد، هزینه بسیار بالای آن در مقایسه با سایر انواع فولاد، همراه با مشکلات در فرآوری و جوشکاری آن است.

6-5# ورق لچکی فولادی ضد زنگ  SUS 304 و SUS 201

SUS 304 و SUS 201 انواعی از ورق لچکی ساخته شده از فولاد ضد زنگ هستند که به دلیل خواص مقاومت در برابر خوردگی خود شناخته شده‌اند.

این صفحات فولادی ضد زنگ دارای قابلیت ضد خوردگی عالی، دوام بالا و طول عمر طولانی هستند.

7-5# ورق لچکی پایه ستونی فولادی

در ورق لچکی پایه ستون فولادی در حال حاضر معمولاً از انواع پایه فولادی استفاده می‌شود.

آنها اغلب از فولاد نورد سرد، فولاد گالوانیزه یا انواع مختلف فولاد ضد زنگ ساخته می‌شوند.

این محصول به صورت خاص برای اتصال سیستم‌های تیر- ستون، اتصال سازه‌های فولادی یا استفاده در ساخت فونداسیون طراحی شده‌اند.

8-5# ورق گاست درپوش پایه فولادی

این ورق‌های لچکی، صفحاتی هستند که به شکل جعبه مربع ساخته شده و در بالای پایه بتنی جوش داده شده‌اند.

آنها برای اتصال دو پایه بتنی در حین پایه کشی استفاده می‌شوند.

این نوع ورق گیره، ظرفیت باربری را در حین پایه زنی، به ویژه در موقعیت‌های اتصال، نقاط خمشی یا نقاط اتصال گسسته در اتصالات مختلف افزایش می‌دهد.

6# نکاتی در مورد صفحات گاست در ساخت و ساز

ورق لچکی فولادی به عنوان یک متصل کننده برای اتصال ساختارهای گسسته به یکدیگر عمل می‌کند.

هنگامی که این اجزا در یک واحد منسجم مونتاژ می‌شوند با رعایت نکات قابل توجه به شرح زیر، حداکثر پایداری را تضمین می‌کند:

• عرض صفحه باید با ترتیب اتصالات با طول جوش و توزیع پیچ و مهره روی سطح آن سازگار باشد.
• ضخامت ورق لچکی فولادی بر اساس دو عامل اصلی تعیین می‌شود: شکنندگی مواد و ظرفیت باربری.
  اگر صفحه خیلی ضخیم باشد، می‌تواند به پیچ و مهره‌ها ضربه بزند، در حالی که نازک بودن بیش از حد ممکن است به دلیل الاستیسیته ناکافی که صفحه گاست نیاز دارد، اتصال را تحت تأثیر قرار دهد.
• طراحی تیر- ستون: ورق لچکی فولادی باید الزامات ابعادی و ضخامت را با توجه به موقعیت تیر و ستون برآورده کند.
  باید سطح مناسبی برای اتصالات جوش بین تیرها و پیچ‌ها فراهم کند.
  زاویه بین لبه صفحه و محور تیر نباید بیشتر از 15 درجه باشد تا از انتقال ناکافی نیرو جلوگیری شود.
• نیرو و بارهای سازه‌ای: ورق لچکی فولادی هنگام اتصال تیرها و ستون‌ها باید نیروهای افقی و عمودی را تحمل کند.
  به صورت همزمان، باید استحکام مطلوب را برای جلوگیری از تغییر شکل تحت نیروی قابل توجه تضمین کند.
• محیط ساخت و مکان: ماده انتخاب شده برای صفحه گاست باید در برابر نیروها و عوامل محیطی مانند موارد زیر مقاومت خوبی از خود نشان دهد:
  • دما
  • رطوبت
  • باران
  • باد
  • نور

این ماده باید حساسیت به خوردگی را هنگام قرار گرفتن در معرض آب، نمک یا مواد شیمیایی در تنظیمات ساختمانی به حداقل برساند.