Профильные трубы: виды и размеры

Профильная труба – пустотелый прокат с формой, отличающейся от круглой. Продукция представлена большим разнообразием вариантов сечений и размеров. Как выбрать строительный материал, чтобы конструкция была долговечной, надежной и безопасной?

Особенности материала

Профильные трубы изготавливают из стали марок:

• Ст3сп. Получила наибольшее распространение при производстве пустотелого металлопроката. Прочностные показатели находятся в пределах 370-480 Н/мм². Материал характеризуется высокой технологичностью, так как легко обрабатывается и хорошо сваривается.
• 09Г2С. Используется реже, несмотря на то, что прочность металла достигает 430-480 Н/мм². Материал обладает высокой устойчивостью к температурным перепадам, поэтому может эксплуатироваться при экстремально низких и чрезвычайно высоких температурах.

Способ изготовления

В зависимости от технологии производства профильные трубы классифицируются по видам на: сварные, холодно- и горячекатаные. В частном строительстве широко применяются сварные или холоднокатаные изделия. Это связано с тем, что эти способы производства, в отличие от горячего проката, позволяют получать трубы с толщиной стенок менее 4 мм. Применение технологий, не требующих нагрева заготовки, дает возможность обрабатывать сталь толщиной 1-8 мм.

Холоднокатаная профтруба имеет более ровные края без дефектов, которые характерны для горячекатаного производства: заусенцы, капли металла, налипший шлак. Благодаря правильной форме этот вид металлоизделий дает возможность изготавливать декоративные конструкции с высокими эстетическими качествами.

Размеры

Профильная труба выпускается в соответствии с требованиями стандартов:

• ГОСТ 8639-82 и 13663-86 (квадратная):
  • сторона – 10х10-180х180 мм;
  • толщина – 0,8-14 мм;
  • вес 1 м.п. – 0,222-70,33 кг.
•  ГОСТ 8645-68 и ГОСТ 13663-86 (прямоугольная):
  • стороны АхВ – 15х10-180х150 мм;
  • толщина – 0,8-12 мм;
  • вес 1 м.п. – 0,349-55,71 кг.

Преимущества

Профильная труба – конструкционный материал, который находит широкое применение в строительстве. Популярность этих металлоизделий объясняется тем, что они дают ряд преимуществ:

• Прямой угол упрощает стыковку и соединение элементов конструкции. 
• Металл можно сваривать обычной электродуговой сваркой.
• Доступная стоимость позволяет снизить затраты на строительство.
• Высокие прочностные показатели обеспечиваются за счет жесткой конструкции трубы с прямыми углами.

Такой комплекс положительных характеристик позволяет использовать профильную трубу для изготовления металлоконструкций разного назначения. Очень часто из этого материала создаются различные ограждения, ворота, калитки. Забор из профтрубы обладает отличными эксплуатационными характеристиками, экономичен и долговечен. Строгая геометрия профиля и его технологичность открывают большие возможности проектирования эстетичных и практичных конструкций.

Нагрузочная способность

Конструкции из профильной трубы воспринимают различные нагрузки, которые возникают при воздействии атмосферных факторов, веса строительных материалов, людей и предметов. При проектировании рассматривают также риск кратковременных перегрузок. 

При расчетах прочности конструкции учитывают действие различных видов нагрузок:

• Постоянные. Давление на профиль имеет постоянный характер: масса конструкции и ее отдельных элементов, движение почвы.
• Длительные, непостоянные. Такое воздействие оказывают архитектурные элементы, массивные предметы.
• Кратковременные. Они возникают при воздействии порывов ветра, наледи, веса мебели, перемещающихся людей или автомобилей.

Существует особая группа нагрузок, которые возникают вследствие редких, но предсказуемых явлений: ливни, торнадо, землетрясение. При строительстве конструкций из профильной трубы такие риски тоже учитываются. Кроме этого, принимают во внимание вероятность стихийных бедствий и других редких разрушительных факторов.

Предельная выносливость

Профильная труба имеет ограниченную несущая способность. Значения этого параметра указываются производителем с учетом возможного прогиба, который не приводит к разрушению изделия, а после снятия нагрузки труба принимает начальную форму. В случае превышения значения предельной выносливости выше допустимой величины происходит безвозвратная деформация профтрубы, появляются трещины и разрывы.

По результатам инженерных расчетов ответственных конструкций выбирают металлопрокат, который имеет 2-3 кратный запас прочности. На небольшие и ненагруженные объекты это правило не распространяется. 

Предельный радиус изгиба

В отличие от допустимого давления, для которого указывается максимальное значение, предел изгиба профильной трубы устанавливается минимальный. Этот показатель находится в зависимости от размеров изделия и способа получения углов:

• Нагревание или набивка песком – минимум 3,5 DN.
• С помощью гибочного оборудования – не более 4 DN. 
• Технология предусматривает печной нагрев – 2,5 DN.

DN – это площадь внешнего сечения до приложения нагрузки.

Утоньшение стенок изделия в результате изгиба не должно превышать 15%.

Методы инженерных расчетов

Для ответственных зданий и сооружений проведение расчетов поручают специалистам-проектировщикам. В остальных случаях можно воспользоваться табличными данными или готовыми программами-калькуляторами.

Использование справочных таблиц – простой способ расчета максимальных нагрузок, который доступен для людей, незнакомых с положениями сопромата. Для каждого вида профиля имеются готовые результаты вычислений, поэтому пользователю сразу видно максимальное допустимое значение этой величины.

Онлайн-калькулятор – удобный инструмент, который можно использовать при условии, что он размещен на проверенном ресурсе и разработан профильными специалистами. В противном случае точность полученных результатов вычислений не гарантируется.

Профильная труба – доступный и надежный материал, который отличается высокой технологичностью. Его характеристики должны соответствовать особенностям конструкции и действующим нагрузкам, которые определяются в результате расчетов.