Профильная труба толщина стенки

В строительстве, автомобильной и других отраслях промышленности нужны не только круглые трубы, но и прямоугольные стальные трубы, а также стальные трубы прямоугольного сечения. Эти профильные изделия выдерживают нагрузки большие, чем обычные круглые элементы, а это – безопасность и длительная эксплуатация строительной конструкции.

Профильная прямоугольная труба также хорошо зарекомендовала себя в производстве товаров народного потребления – при изготовлении мебели и других каркасных изделий, при строительстве заборов и ограждений, теплиц и павильонов. Востребованные типоразмеры труб стандартного прямоугольного и квадратного сечения согласно ГОСТ 8645-68 следующие:

Сечение квадратных труб:

  1. Сечение в разрезе: 10 х 10 мм/180 х 180 мм;
  2. Толщина стенки: 0,8/14,0 мм;
  3. Вес одного погонного метра: 0,22 кг/70,3 кг;
  4. Стандартизация согласно: ГОСТ 8639-82;
  5. Технические требования согласно: ГОСТ 13663-86.

Изделия прямоугольного сечения:

  1. Сечение в разрезе: 15 х 10 мм до 180 х 150 мм;
  2. Толщина стенки: 0,8 мм/12,0 мм;
  3. Вес одного погонного метра: 0,348 кг/55,71 кг;
  4. Стандартизация согласно: ГОСТ 8645-68;
  5. Технические требования согласно: ГОСТ 13663-86.

Производство прямоугольных профильных изделий

Металлургическая промышленность освоила производство такого металлопроката:

  1. Стальные трубы прямоугольного сечения, предназначенные для строительства несущих конструкций. Железные трубы прямоугольного сечения выглядят более эстетично, хотя по критериям прочности двутавры были бы предпочтительнее;
  2. Для облегченных конструкций с небольшим весом, работающих в условиях важности дизайна и внешнего вида, изготавливают бесшовные прямоугольные трубы из нержавеющей стали, поверхность которых предварительно отшлифована и отполирована;

Изделия трубного металлопроката в форме прямоугольника или квадрата применяют только для возведения каких-либо металлоконструкций: для укладки трубопроводных магистралей они задействуются очень редко по следующим причинам:

  1. Любая стальная прямоугольная труба имеет меньший внутренний объем, чем изделие круглой формы, а это значит, что в 1 метре погонном такого изделия за 1 час проходит меньше жидкости или газа, чем в обычной магистрали круглого сечения. Таким образом, производительность прокачки рабочей среды через стальные трубы квадратного или прямоугольного сечения намного ниже;
  2. Прямоугольная металлическая труба хорошо держит нагрузку на растяжение, скручивание и изгиб, но внутренние нагрузки она выдерживает намного хуже. То есть, при высоком внутреннем давлении рабочей среды стальная труба квадратного или прямоугольного профиля может дать трещину или даже разорваться;
  3. Круглые трубы меньше весят, чем изделия прямоугольного сечения, а это значит, что общий вес квадратной магистрали будет больше;

Стандартизированные размеры профильной трубы влияют на сферу их применения:

  1. Размеры профильной трубы 60 х 30 мм означают, что это продукция с невысокой металлоемкостью, и использовать их можно для экономии строительства;
  2. Размеры профилированных квадратных или прямоугольных металлических труб 15 х 15 мм, 40 х 60 мм, 60 х 60 и 100 х 100 мм используют при сборке конструкций всевозможных габаритов и сложности;
  3. Размеры профильных труб 25 х 25 мм также мало весят, за счет небольших размеров имеют высокую прочность и степень герметичности, просто и быстро собираются в любые формы металлоконструкций.

Дополнительные области применения стальных квадратных и сваренных труб прямоугольного сечения:

  1. Размеры профтрубы 25 х 250 мм применяются узкопрофильно — в машиностроении при изготовлении рам и каркасов;
  2. Труба профильная сечением 60 х 30 мм используется при сборке рекламных бордов, каркасов и щитовых конструкций разной сложности и конфигурации;
  3. Трубопрокатные проф изделия других сечений (например, 40 х 40 мм или другой размерный диапазон т.д.) применяются для сборки практически любых строительных конструкций, даже таких, как дымоходы или вентиляционные каналы, внутренние и наружные, а также при монтаже капитальных или облегченных строительных объектов: складских помещений, ангаров, навесов.

Стандартный сортамент прямоугольных и квадратных изделий настолько востребован в строительстве, что без них трудно представить строительство даже небольшого объекта — это идеальные сварные или бесшовные изделия в сооружении металлоконструкций любой сложности, площадь и высота которых не имеет значения из-за высокой нагрузочной способности этого вида металлопроката.

Справочная таблица размеров и описание других параметров трубных изделия прямоугольного, овального и квадратного сечения:

Достоинства и особенности прямоугольных металлоконструкций и элементов для них:

  1. Удельный вес прямоугольных элементов разного диаметра всегда меньше этого параметра цельного прямоугольного прута с таким же сечением. При самых больших геометрических размерах труб прямоугольного сечения 230 х 100 мм такие элементы весят всего 37-38 кг, при том, что масса цельной балки, имеющей такие же размеры, составит около 1000 кг. Поэтому даже самая большая толщина таких профильных элементов не умаляет их преимуществ перед цельнолитыми швеллерами, двутаврами или балками;
  2. Резать или сваривать трубы сравнительно с цельнолитыми элементами намного легче и быстрее. Кроме того, труба стальная прямоугольная сортамент которой отражает небольшая таблица, легко деформируется в криволинейное изделие при помощи обычного трубогиба, между тем как для сгибания цельнометаллического изделия понадобится гидравлический кузнечный пресс;
  3. Себестоимость прямоугольных и квадратных труб без шва меньше.

Разновидности прямоугольных труб

Диапазон размеров, учитывая длину и толщину стенок профильных прямоугольных труб, настолько обширен, что, выбирая изделие для тех или иных условий эксплуатации, рекомендуется учитывать и технологию изготовления продукции, которая определяет сферу использования изделий.

Читайте также:  Сверлильный станок komunaras 2м112

Основой классификации профильных элементов служит сортамент. Учитывая технологию изготовления труб, ассортимент этих профильных элементов строительном рынке подразделяется на следующие категории:

  1. Горячедеформированные бесшовные изделия, которые производятся с применением технологии горячего проката;
  2. Холоднодеформированные бесшовные изделия, которые производятся с применением технологии холодного проката;
  3. Сварные элементы, которые получают при помощи электросварки.

Остальные технологии проката и других методов изготовления металлических профильных труб недостаточно эффективны и окупаемы.

ГОСТ и ассортимент труб из черной стали и нержавейки

Стандарты, используемые в современной промышленности, касающиеся производства и сортамента профильной и другой металлопродукции, утверждены еще в прошлом столетии, но применяются до сих пор, так как их требования не утратили своей актуальности: это ГОСТ 8639-82, ГОСТ 13663-86, ГОСТ 8645-68 и ГОСТ 13663-86. И, хотя требования к холодному и горячему прокату обеспечивают достаточную прочность и длительность эксплуатации изделий, элементы прокатной продукции, менее востребованы, чем сварные, в силу того, что сваркой можно проще менять направление магистрали и изгиб отдельных участков конструкции. Поэтому, выбирая необходимый ряд профильных изделий, рекомендуется предварительно ознакомиться с геометрическими размерами и с технологией изготовления тех или иных профильных деталей.

Технологии изготовления любых профильных элементов из нержавеющей стали принципиально ничем не отличаются от методов производства труб из черной стали, более подверженной коррозии металла кроме отдельного пункта — себестоимости. Из-за дороговизны производства нержавеющие профильные детали практически не востребованы в строительстве крупногабаритных и тяжелых объектов с высокими несущими нагрузками, и поэтому требования к прочности прямоугольных труб из нержавейки занижены по сравнению с этими же требованиями к обычной стали.

Поэтому чаще всего прямоугольные нержавеющие профилированные изделия изготавливаются методом сварки по технологии HF, которая основана на воздействии на металлы индукционных токов, и является сравнительно дешево технологией.

Для сортамента нержавеющих прямоугольных или квадратных труб отдельных стандартов и нормативов не существует, поэтому при их изготовлении пользуются ГОСТ на детали, изготовленные из черной (коррозионно-устойчивой) стали, и стандартами на исходное сырье:

  1. Для производства нержавеющих профильных изделий методом электросварки пользуются ГОСТ 11068-81;
  2. Для изготовления элементов горячедеформованной бесшовной продукции пользуются ГОСТ 9940-81;
  3. Для изготовления элементов холодноформованной бесшовной продукции пользуются ГОСТ 9941-81.

В распоряжении строительных организаций есть специальная таблица по сортаменту трубных изделий прямоугольного и квадратного размера из стали, но, так как нержавеющая сталь имеет бо́льшую плотность, чем черная коррозионно-устойчивая сталь, ее удельная масса для 1 погонного метра будет несколько больше, и для каждого ряда продукции у компаний-производителей существует свой сортимент продукции собственного производства.

При заказе и покупке профильных изделий, изготовленных не большой компанией, а полукустарным способом и неизвестным производителем, ответственно отнеситесь к тому, что такие изделия опасно использовать для сооружения каких-либо несущих конструкций больших размеров и веса. Опасность состоит в том, что подобная продукция редко обрабатывается в термокамере после вальцовки, и в изделиях присутствуют внутренние напряжения, влияющие на прочность продукции, особенно в тяжелых условиях эксплуатации.

Где применяются прямоугольные трубные элементы

Большой ассортимент размеров профильных элементов квадратного и прямоугольного сечения – это возможность их использования практически во всех отраслях народного хозяйства, включая частное строительство.

Кроме того, сортамент позволяет производить следующие узлы, элементы и детали конструкций:

  1. Крупногабаритные каркасы несущих конструкций с большой толщиной стенок профиля, к примеру, 196 х 170 мм. Такие изделия идеально обеспечивают прочность и устойчивость к любым типам нагрузок объектов: ангаров, складских помещений, торговых центров, гипермаркетов, спорткомплексов, скелетов высотных зданий, и т.д;
  2. Декоративных заборов и охранных ограждений. Такие сооружения изготавливаются чаще всего из профильной нержавейки, имеют небольшие размеры и сборную конструкцию. Нержавейка для декораций подходит лучше, чем ржавеющие со временем ограждения из черной стали;
  3. Мебель и ее составляющие: металлические стулья и столы для общественных присутственных мест, ученические парты, мебель для медицинских учреждений, общественных организаций и социальных заведений;
  4. Каркасы для зимнего сада, малогабаритных теплиц и оранжерей. На облегченный стальной профильный каркас можно быстро натянуть пленку или остеклить.

Профильные металлические изделия — незаменимый узел любого строительного объекта и металлоконструкций общего назначения. Такие профиля широко применяются и в индивидуальном строительстве, с соблюдением невысокой нагруженности тонкостенных каркасов.

Профильные стальные трубы выпускаются в 3-х основных форматах:

— прямоугольного сечения;
— квадратного сечения;
— овального сечения.

Квадратного сечения:

— размер сечения: от 10 х 10 (мм) до 180 х 180 (мм);
— толщина стенки: от 0.8 (мм) до 14.0 (мм);
— вес 1 м: от 0.222 (кг) до 70.33 (кг);
— стандарт: (ГОСТ 8639-82);
— технические требования: (ГОСТ 13663-86).

Прямоугольного сечения:

— размер сечения: от 15 х 10 (мм) до 180 х 150 (мм);
— толщина стенки: от 0.8 (мм) до 12.0 (мм);
— вес 1 м: от 0.348 (кг) до 55.71 (кг);
— стандарт: (ГОСТ 8645-68);
— технические требования: (ГОСТ 13663-86).

Овального сечения:

— сечения: от 6 х 3 (мм) до 72 х 22 (мм);
— толщина стенки: от 0.5 (мм) до 2.5 (мм);
— вес 1 м: от 0.0513 (кг) до 3.87 (кг);
— стандарт: (ГОСТ 8642-68).

Наиболее распространенные трубы, применяемые для монтажа заборов и каркасов представлены в таблице ниже.

Читайте также:  Самоучитель по электросварке для начинающих

Профильная труба широко применяется для изготовления легких, прочных и экономичных конструкций, удовлетворяющих нормам и стандартам строительной, пищевой, химической и бытовой промышленности.

Производство стальных профилей

Изготовление профиля осуществляется путем деформации металлических листов с помощью калибровочного стана и продольной стыковкой. Профильные конструкции выпускаются длиной 9-12 м. При выборе материала, основное внимание уделяется маркам стали Ст2, Ст 3, 8 кп, Ст 10, Ст 20, 09 г2с, 17 гс, отвечающие требованиям ГОСТ 105088 и ГОСТ 38094.

Эта технология служит для изготовления труб из алюминия, нержавейки и оцинкованной стали. Оцинковка позволяет увеличить эксплуатационный срок изделий, благодаря высоким антикоррозионным характеристикам. Квадратные конструкции широко применяются для строительных целей, сооружения рекламных конструкций и спортивных площадок.

Технологии изготовления труб:

  • бесшовные горячекатаннные и холоднокатаные;
  • сварные;
  • сварные холоднокатаные.

Таблицы сортаментов соответствуют ГОСТ:

  • Прямоугольный прокат (ГОСТ 864568).
  • Квадратное сечение (ГОСТ 863982);
  • Овальная форма (ГОСТ 8642-68).

Параметры конструкций определяются границами:

  • Трубы квадратного сечения со сторонами 1-18 (3,2-6) см, при сечении металла 1-14 (4-6) мм.
  • Прямоугольный прокат со сторонами 1,5*1 (2,8*2,5) см, при сечении металла – 1…12 мм;
  • Овальные конструкции 0,6*0,3 мм до 9 *5 см, толщина металла 0,5-2,5 мм.

Длина труб

  • бесшовные горячекатаные – 400…1250 см;
  • сварные или холоднокатаные бесшовные – 150…900 см.
  • горячекатаные бесшовные – 400…1250 см;
  • холоднокатаные бесшовные – 450…1100 см;
  • сварные – 500…900 см.

Кратная мерная протяженность с допуском на срез в 5 мм:

  • холоднокатаные бесшовные – 150…1100 см;
  • бесшовные горячекатаные – 400…1250 см.

Для изготовления стальных труб служат углеродистые, легированные и высоколегированные стали близко 350 марок.

Отечественные производители выпускают квадратный и прямоугольный профиль размером 15х15 — 450х350 мм. Максимальное сечение металла составляет 12 мм, протяженность определяется параметрами в 6 — 12 м.

Разделение труб по ГОСТ осуществляется на основе геометрических и технических показателей. К первым относятся наружный диаметр, сечение металла и протяженность.

Сечение стенок напрямую зависит от массы труб. Металлобазы обычно устанавливают стоимость за тонну, что связано с составом стали. Длина труб с большим диаметром достигает до 5 м, конструкции бытового назначения выпускаются в диапазоне 10,6 — 11,6 м.

Технические требования определяют тип шва, марку стали, допустимую нагрузку и маркировку, согласно ГОСТ и ТУ.

Масса профильных квадратных труб

Масса 1 м погонного определяется диаметром и толщиной стенок (площадью поперечного сеч.). Согласно ГОСТ, допускается отклонение фактической массы от теоретической до 12%.

Для определения веса используется формула вычисления массы листового проката:

DIN 23-95, ТУ 14-105-56693

Квадратные изделия с параметрами 60х60 или 80х80 применяются для обустройства оград. Несущие элементы изготавливаются с параметрами 100х100. Легкие установки создают из квадратного профиля с параметрами 25х25. Цинкованное покрытие защищает их от агрессивных сред, позволяя произвести качественную прокладку инженерных коммуникаций в условиях высокой влажности и температурных перепадов.

Вес 1 м труб прямоугольного сечения

Сортамент прямоугольных профилей разработан согласно ГОСТ 1366386. По технологии производства различают горячекатанные, холоднокатаные и сварные, термообработкой и без нее.
За основу берутся углеродистые марки стали.

Таблица размеров:

Согласно ГОСТ, фактический вес может отличаться от табличных данных до 12%. В качестве примера можно рассмотреть, сколько в 1 тонне проката 80х40х4. Погонный метр трубы соответствует массе 4,93 кг. Метраж в тонне проката составляет 1000/4,93 = 202,84 м.

Маркировка. Например: прямоугольный прокат с параметрами А = 60 мм, В = 20 мм и сечением металла 2 мм, протяженность кратна 125 см, сталь марки 10, группа В ГОСТ 1366386:

Расчет плотности

Если известны необходимые параметры конструкции и плотность стали, уже (7850 кг/м3), определение массы проката может быть выполнено без сортамента.

Пошаговая инструкция:

Путем умножения периметра (суммы всех сторон) и единицы, рассчитывается площадь сечения 1 м погонного. Для получения результата в тоннах, параметры переводятся в метры.

Умножается площадь на сечение металла и получается его объем в 1 м.

Остается умножить его на рекомендуемую плотность и получить вес 1 м погонного.

На примере рассмотрены вычисления параметров проката со стенками 180х150, сечение металла 12 мм.

Полученный результат не соответствует ГОСТ (55,71 кг) за счет разворачивания реальной профильной трубы в плоский лист металла с заметным утончением в местах продольных граней. Снижение погрешности возможно при уменьшении толщины стенок и увеличения параметров сечения.

Прочность на сгибе

В рассматриваемом случае рекомендуется воспользоваться формулами:

Для балкона, имеющего ширину в 1 м, нагрузка на крайнюю заготовку в 250 кг повлечет за собой момент сгиба

Для удобства, ниже приведена прочность марки стали:

Момент сопротивления имеется в табличных данных ГОСТ 864568 и 863982. Для профиля со стенками 180х150, сечением металла в 12 мм по оси А (по большей стороне), он будет равен 346 см3, а по оси Б — 310,80 см3.

Расчет исходных данных для балкона, способного выдержать нагрузку в 250 кг, производится при условии, что выбрана марка стали Ст4.

Для увеличения прочности, на практике применяют трехкратный запас по моменту сопротивления (на случай, если кто-то подпрыгнет).

Ниже приведены готовые решения расчета сопротивления для труб квадратного и прямоугольного сечения:

Стоимость стальных труб

Нержавеющие трубы

Профильные трубы различают по технологи производства: бесшовные, сварные, горячедеформированные и холоднодеформированные. По способу обработки поверхности их делят на матовые, шлифованные и отзеркаленные конструкции.

Читайте также:  По какому закону работает гидроуровень

Протяженность измеряется мерными, немерными и кратными мерной длине показателями. Отдельно рассматриваются конструкции с мерной или кратной длиной с остатком немерной протяженности (до 10% от общего веса).

Сортамент

Размеры квадратных труб:

  • Внешнее сечение: 10 – 180 мм (одна сторона).
  • Сечение стенок 1 – 14 мм.

Для прямоугольных труб:

  • Внешнее сечение 15х10 – 180х150 мм.
  • Стенки 1 – 12 мм.

Ниже приведена зависимость 1 м погонного стали от веса и марки стали, ориентировочная стоимость:

Оцинкованный профиль

Сортамент профильных конструкций соответствует ГОСТ 863982, ТУ 14-105-7372004. Для изготовления конструкций служит холоднодеформированная и горячедеформированная сталь марки 08пс по ГОСТ 105088 и 1пс, 2пс, 3сп/пс по ГОСТ 38094. Защитное покрытие соответствует ГОСТ 9.30789.

Трубы изготавливаются из низкоуглеродистой и углеродистой стали:

  • С горячей оцинковкой (наносится на готовую конструкцию), используемой для изделий разных параметров со стенками от 1,5 мм.
  • С предварительной оцинковкой, используемой для изделий с толщиной стенок 0,7 — 1,5 мм.

Допускается изготовление труб со стенками в 2 мм. Они отличаются высоким качеством покрытия, равномерностью и надежностью.

Медные профильные трубы

Производство медных труб осуществляется в двух исполнениях — обычном и с полимерной защитой. Пластиковое покрытие препятствует образованию конденсата, уменьшает теплопотери и защищает от агрессивной среды. Этому способствуют ПВХ и полиэтиленовые материалы.

Выпуск медных труб производится в неотожженном виде (они поступают в продажу хлыстами протяженностью 2, 3 или 5 м) или отожженном состоянии, свернутыми в бухты по 25 и 50 м. Второй вариант характеризуется мягкими свойствами и прочностью на изгиб. Однако, при монтаже на открытых стенах, невозможно получить идеально ровные трубы. Неотожженые конструкции обладают низкой стоимостью, они ровные, но сложно гнутся.

Основное назначение заключается для работы с агрессивными средами, благодаря защитному внутреннему покрытию. Изделия с полимерной защитой имеют внутренний рабочий слой меди сечением в 0.3 мм, толщина пластикового покрытия составляет 2—3 мм без применения клеящего состава.

Применение медных труб

Для систем кондиционирования применяется защита из вспененного полиэтилена или синтетического каучука. Поставка отожженных изделий производится в кольцевых бухтах протяженностью до 25-50 м. Ассортимент современных производителей включает конструкции в виде прямых прутков протяженностью в 3-5 м. На их окончаниях размещены пластиковые заглушки, защищающие от внешних факторов (пыли и грязи).

Для водопроводной и отопительной системы подбираются конструкции с минимальным сечением стенок — 1 мм. Изготовление труб ВГП нормируется стандартами ГОСТ P 523182005:

  • общего назначения ГОСТ 61790;
  • для систем кондиционирования и охлаждения ГОСТ 61790, EN 12735;
  • для труб с толстыми стенками — ГОСТ 61790.

Производство тянутых прямоугольных и квадратных труб регламентируется ГОСТ 1677478. Они служат для удовлетворения технических целей. За основу берется марка меди М 0б, М 1, М 1р с химсоставом по ГОСТ 859. Прямоугольные конструкции имеют сечение 4 – 30х5 – 110 мм, толщина стенок варьирует в диапазоне 1 – 15 мм. Поставляются отрезками или катушками.

Сечение квадратных труб варьирует в диапазоне 3 мм до 300 мм (М1, М2, М3). По ГОСТ 1535-91 выпускаются тянутые медные конструкции с круглым, квадратным и шестигранным сечением.

Заготовки для создания волноводов изготавливаются по ГОСТ 2090075, они тянутся из меди М2, М3 с химсоставом по ГОСТ 85978:

  • Ширина 120-292мм
  • Высота 57-146мм.
  • Толщина стенок 2,5 или 3,0мм.
  • Протяженность 2, 2,5 или 3м.

Прутки из меди марки М1Е служат для электротехнических целей.

Алюминиевый профиль

Выпуск алюминиевого проката с тонкими и толстыми стенками (до 5 мм и от 5 мм), покрытыми матовой поверхностью, производится на основе деформируемых сплавов:

  • А 7, А 6, А 5 с химсоставом по ГОСТ 110-69;
  • АД 00, АД 0, АД 1, АДС, АД, АМЦ, АМ ЦС, АМг 2, АМг З, АМг ЗС, АМг 5, АМг 60, АД 31, АД 35, АВ, Д 1, Д 16, АК 6, В 95, 19 15, 19 25, 19 25 С с химсоставом по ГОСТ 478474;
  • ВАД1 с химсоставом по ГОСТ 113176.

Размерная сетка ограничивается параметрами в 10-100 мм, сечение металла 1-4 мм. Длина отрезков варьирует в диапазоне 1-12,5м.

  • Без термообработки (нагартованные).
  • Нагартованные после закалки (с искусственным или естественным состариванием).
  • Отожженные — М.
  • Продукция, подверженная закалу с естественным состариванием (Т).
  • Продукция, подверженная закалу с иискуственным состариванием (Т1).
  • Боксы с неполным закаливанием и искусственным состариванием (Т5).

Применение конструкций широко распространено в электротехнической, строительной, топливной, химической и пищевой сфере. Они служат для создания бытового и криогенного оборудования, компонентов инженерных систем.

Пластиковые трубы профильные

Пластиковые трубы разделяют на два типа:

  • Гибкие. Выдерживают температуру от -35 до +90 градусов. Их внутреннее сечение варьирует от 60 до 500 мм.
  • Жесткие. Соответствуют размерам от 100 до 1000 мм. Для изготовления служит материал толщиной 3 мм и 5 мм.

Изготовление труб производится методом экструзии. Они обладают низкой плотностью — 0,92 г/см3, морозостойкостью (до -40°С), устойчивы к агрессивным средам и отвечают санитарным нормам.

ПП трубы хорошо эксплуатируются при создании силового каркаса из полипропиленовых листов или для вставки стальных труб. Для этого производится тонкостенный профиль. Например, в трубу 6 х4 см размещается стальной профиль с параметрами 5х3 см.

Широкий ассортимент металлических и полимерных конструкций позволяет выгодно купить профильные трубы, исходя из назначения и применения.

Видео

Ссылка на основную публикацию