4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как изготавливается и где применяется прямоугольная труба?

Профильные трубы: основные отличия, характеристики, разновидности

Профильные трубы – изделия, которые используются во многих отраслях строительства. Они нашли широкое применение при возведении зданий, мостов и конструкций различных размеров. Существует несколько технологий производства, и каждая из них имеет свои плюсы и минусы. В данной статье мы рассмотрим, какие характеристики и отличия имеет данная продукция.

Что такое профильная труба?

Это пустотелое изделие, которое изготавливается методом трубопроката. Сечение может быть различным, если речь не идет о круглой продукции. Разрез может быть в форме овала, прямоугольника или квадрата.

В зависимости от применения трубы из профиля изготавливаются из холоднокатаной, горячекатаной стали, а также из углеродистых, низкоуглеродистых, низколегированных и качественных марок стали.

Наибольшую популярность в строительстве приобрели трубы квадратной и прямоугольной формы. Они отлично выдерживают поперечные нагрузки, поэтому используются при возведении каркасов зданий, колон, стоек, перекрытий. Также данная продукция применяется при изготовлении мебели, окон ПВХ, стальных дверей.

Область применения

Холоднокатаная продукция предназначена для изготовления каркасов, опор, а также при производстве различных видов мебели.

Толстостенные профтрубы нашли применение при возведении складских и торговых объектов, а также на фермах и объектах, где необходимо использовать особо прочные конструкции.

Горячекатаные профили популярны среди компаний, которые занимаются производством дверей, ограждений и прочей продукции схожего назначения из металла.

Способ изготовления

Выделяют три основных вида профтруб.

Горячекатаные. Это трубы, которые изготавливаются из изначально труб с круглым сечением с использованием формования с помощью пресса. После этапа охлаждения и калибровки изделия нагреваются, после чего остывание осуществляется естественным путем.

Изделия квадратной и прямоугольной формы имеют толщину стенок от 4 до 14 мм, а длину от 4 до 12,5 метров (хотя бывают немерные длины). Стороны квадратных труб могут иметь размеры от 60х60 до 180х180 мм. Но и это не предел. Максимальный размер сторон в прямоугольных изделиях составляет 230х100 мм.

Холодной формовки. Такая продукция получается из круглых заготовок с последующей обработкой на станках. В отличие от горячекатаных холоднодеформированные имеют более тонкие стенки (от 1 до 8 мм), а также уступают по длине, сечению.

Сварные. Процесс изготовления выглядит следующим образом: листу металла придают необходимую форму, после чего соединяют края, сваривают и калибруют.

По прочности такие изделия не уступают вышеперечисленным аналогам.

Размеры квадратных труб от 10х10 до 120х120 мм. Длина от 5 до 9 м. Стенки имеют толщину т 1 до 5 мм.

Все три вида труб изготавливаются из стали. Однако марка ее различна. От того зависит и предельная нагрузка. В последующем возможна обработка для создания антикоррозийных свойств, а также придания матовой или зеркальной поверхности.

Из чего изготавливаются?

Профтрубы производят из углеродистой стали. Коррозии противостоят изделия, имеющие цинковый слой. В результате ржавчиной они покрываются в разы медленней, нежели черные аналоги.

Наиболее высокая стойкость к коррозии отмечается у труб из нержавеющей стали. Они используются для возведения архитектурных составляющих зданий, а также для несущих каркасов.

Почему важен размер профтруб?

В первую очередь потому, что от этого зависит надежность всей конструкции. Если допущены ошибки в процессе расчета размеров, последствия могут быть различны:

  • Снижается прочность конструкции
  • Повышается масса каркаса.

Поэтому очень важно, чтобы размеры данной продукции отвечали ГОСТу.

Купить профильные трубы в компании «Время строить»

В нашем каталоге представлены различные виды профтруб. Прежде чем сделать заказ, рекомендуем позвонить и проконсультироваться с нашими опытными специалистами. Мы поможем подобрать именно тот вариант, который лучше всего подходит под ваши нужды.

  • Большой опыт работы
  • Доступные цены
  • Помощь в доставке, погрузке и разгрузке
  • Квалифицированный персонал
  • Услуги в проектировании и строительстве
  • Удобное расположение офиса компании.

Металлическая труба прямоугольного сечения

Профильная труба — это металлический прокат прямоугольного, квадратного или плоскоовального сечения, изготавливаемый из стали марок Ст 2, Ст 3, Ст 10, Ст 20, 8 кп, 09г2с, 17 гс. Трубопрокат выполнен в соответствии с ГОСТ 1050–88 , ГОСТ 380–94 и представляет собой пустотелый стальной профиль, имеющий унифицированные размеры сторон (от 15 до 180 мм) и стенки соответствующей толщины.

  • Изготовление профильных металлоконструкций
    • Классификация труб по ГОСТу
    • Сортамент на металлоконструкции
    • Размерность профильных конструкций по ГОСТ
    • Требования к изготовлению прямоугольных профтруб
  • Применение труб прямоугольного сечения
    • Преимущества проката
    • Как приобрести трубы прямоугольного профиля

Изготовление профильных металлоконструкций

Прокат металлический, имеющий не круглое, а прямоугольное или квадратное сечение, называют профильными трубами или просто профтрубами. Изготавливают их в металлургических цехах тремя способами, в зависимости от которых стальные профтрубы бывают:

  1. Горячедеформированные (горячекатанные) — бесшовные, изготовленные путём деформации круглой трубы, разогретой до мягкого состояния металла.
  2. Холоднодеформированные (холоднотянутые) — также бесшовные трубы, изготовленные способом деформации круглой холодной заготовки.
  3. Электросварные — выполненные из металлического листа (полосы), свёрнутого в рулон и сваренного по шву (то есть, трубы шовные). Специалисты такой способ изготовления металлоизделия называют сваркой согнутого штрипса.

Для изготовления профтруб используются:

  • углеродистая сталь, имеющая в своём составе легирующие добавки, улучшающие её физико-механические свойства;
  • металл, имеющий в составе низкое содержание легирующих добавок;
  • нержавеющая сталь.

Выпуск стальных прямоугольных профтруб производится на основании требований технических государственных стандартов. В них регламентированы условия производства металлопроката прямоугольного сечения и дана техническая характеристика всех имеющихся размеров и видов профильных труб.

Классификация труб по ГОСТу

На все металлические металлоконструкции любого профиля разработаны отдельные государственные стандарты, которыми пользуются специалисты на протяжении более пятидесяти лет. Приведём перечень некоторых документов на трубы:

ГОСТ 8734 75 — настоящий стандарт содержит сортамент на конструкции стальные, бесшовные холоднотянутые, круглого сечения, унифицированных наружных диаметров с соответствующей конкретному размеру диаметра толщиной стенки и длиной.

ГОСТ 8732 78 — стандартный сортамент распространяется на бесшовные стальные конструкции, горячекатанные, круглого сечения, с разными наружными диаметрами и соответствующими им толщине стенки и длине конструкции.

ГОСТ 8645 68 — сортамент на металлоконструкции стальные прямоугольные, горячекатанные, холоднотянутые и электросварные, в котором подробно расписаны все стандарты, характеризующие профильный металлопрокат с разными размерами поперечного сечения.

ГОСТ 8639 82 — этот стандарт характеризует стальные профтрубы квадратного сечения, горячедеформированные, холоднодеформированные, электросварные, а также изготовленные методом печной сварки.

ГОСТ 13663 86 — настоящий стандарт регламентирует технические условия на изготовление и размеры бесшовных и сварных профтруб общего назначения из углеродистой и легированной стали.

Сортамент на металлоконструкции

Сортамент по словарю означает «сорт». Этот документ включает в себя перечень продукции, в данном случае профильного металлопроката. Сортамент представлен в форме таблицы, в которой перечислены разные виды и размеры труб. Так, по ГОСТ 13663 86 в сортаменте можно найти трубы:

  • профильная квадратная;
  • профильная прямоугольная;
  • плоскоовальная;
  • овальная;
  • со специальным видом профиля;
  • бесшовная (горячекатанная и холоднодеформированная);
  • электросварная (из углеродистой и легированной стали) и т. д.

То есть, эта таблица содержит в себе все виды труб, и для каждого наименования расписаны подробные характеристики, включая марку стали и способ обработки обрезанного конца.

Размерность профильных конструкций по ГОСТ

Согласно действующим стандартам, в зависимости от длины, прокат профильный, прямоугольного сечения, бывает:

  • мерной длины;
  • не мерной;
  • кратной мерной.

Длина профтруб при производстве, в зависимости от способа изготовления, варьируется по размерам:

1. Профили, изготовленные горячедеформированным бесшовным способом, выпускают:

  • от 4 м до 12,5 м длиной.

2. Профили прямоугольных труб при холоднодеформированном бесшовном способе производства выпускаются размером:

  • от 1,5 м до 9 м для немерной длины;
  • от 4,5 м до 11 м для мерной;
  • от 1,5 м до 11 м для длины, кратной мерной.

3. Электросварные профильные трубы делают следующих стандартных размеров:

  • от 1,5 м до 9 м для немерной длины;
  • от 5 м до 9 м для мерной;
  • от 1,5 м до 12,5 м для кратной мерному.

Профильные металлические трубы имеют огромный диапазон размеров сечения и толщины стенок. Самые популярные варианты профтруб, используемых отечественными потребителями, это трубы:

  • с размерами поперечного сечения от 20×10 мм до 200×100 мм;
  • с толщиной стенок от 1 мм до 22 мм.

Размеры сечений профильного металлического трубопроката обозначаются следующим образом, например:

  • 20×20;
  • 40×40;
  • 40×60;
  • 60×60;
  • 60×80;
  • 80×80;
  • 100×60;
  • 100×100.

Здесь сразу понятно, какой профиль квадратный, а какой прямоугольный.

Требования к изготовлению прямоугольных профтруб

  1. Масса этих профильных конструкций взята из расчёта плотности стали, равной 7,85 т/см 3 .
  2. Статические показатели любых профильных металлоконструкций рассчитывают как для труб радиусом 1,5 мм.
  3. Радиус закругления углов между сторонами поперечного сечения должен быть не более 2 мм. Для профтруб, изготовленных способом печной сварки — не более 2,5 мм.
  4. Размеры сечения труб профильных прямоугольных должны соответствовать табличным значениям сортамента.
  5. Длина и возможные отклонения должны соответствовать ГОСТ 8639–82 .
  6. Технические требования к изготовлению, размерам и качеству применяемой стали должны соответствовать ГОСТ 13663–86 .

По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление конструкций других размеров.

Применение труб прямоугольного сечения

Ввиду того что металлические конструкции профильного вида внутри полые, это значительно облегчает их вес и удешевляет себестоимость. В то же время такой металлопрокат имеет отличную прочность и технологичность.

Трубы стальные прямоугольные широко используются:

  • в строительной отрасли (несущие конструкции);
  • в машиностроительной индустрии;
  • в производстве товаров народного потребления.

Профильные металлические конструкции, благодаря признанным характеристикам, сейчас являются неизменным элементом практически всех строительных сооружений. Наряду с этим, активно применяются и тонкостенные профильные изделия, посредством которых создаются облегчённые конструкции, к примеру, возводятся перегородки, не испытывающие при эксплуатации весомых нагрузок.

Из профтруб делают:

  • каркасы зданий;
  • опоры и вышки;
  • навесы и ограждения;
  • рамные элементы;
  • рекламные конструкции;
  • мебельные каркасы;
  • лестницы и т. д.

В некоторых случаях пустотелая конструкция профтруб применяется в качестве канала, защищающего при прокладке сетей электрический кабель или разные слаботочные сети.

Преимущества проката

Металлические прямоугольные конструкции имеют многочисленные преимущества. В их числе:

  • пожаробезопасность;
  • устойчивость к коррозиям;
  • прочность;
  • стойкость к деформации при больших нагрузках;
  • сравнительно небольшой вес из-за меньшего расхода металла;
  • приемлемая цена;
  • эстетичный внешний вид;
  • длительные сроки эксплуатации;
  • возможность реализовывать неординарные конструктивные решения;
  • оперативность возведения;
  • упрощение монтажных работ при сборке плоских строительных элементов и т. д.

Основными преимуществами прямоугольных профтруб, позволяющими их использовать во многих отраслях промышленности, являются способности профиля такой формы образовывать прочные и в то же время лёгкие конструкции, эффективно и качественно соединять и крепить их с другими поверхностями. Такие выгодные характеристики стальных труб прямоугольного сечения значительно улучшают качество выполненных из них конструкций и позволяют значительно экономить средства.

Металлопрокат в производстве востребован всегда, включая и прямоугольные профтрубы. По сравнению с круглыми и даже квадратными профтрубами, такие же конструкции, но прямоугольного сечения, способны выдержать гораздо большую нагрузку из-за возможности выбора большей ширины одной из граней. Например, при расчёте вектора наибольшего усилия, когда внешнее силовое воздействие направлено вниз, достаточно иметь одну сторону больше другой. Здесь опять просматриваются весовые и материальные преимущества прямоугольного профиля над остальными.

Однако, стоит заметить, что популярные металлические профтрубы квадратного или прямоугольного сечения сейчас всё активнее вытесняются не менее популярным пластиком.

Как приобрести трубы прямоугольного профиля

Самое простое, что можно сделать перед покупкой профтрубы — провести самостоятельный мониторинг цен с использованием интернет-ресурса. При изучении цен обязательно обращайте внимание не только на суммы, но и на адрес местонахождения поставщика, поскольку стоимость доставки может привести к существенному удорожанию. Профессиональные консультанты интернет-магазинов и складов нужного покупателю ассортимента подробно ответят на любые вопросы, поскольку они в этом заинтересованы.

В Москве купить прямоугольную трубу можно во многих торгово-складских точках, расположенных по всему МКАД. Ещё выгоднее приобретать металлопрокат на заводах-изготовителях, адреса и телефоны которых также находятся в свободном доступе на специализированных сайтах, так как заводы не только выпускают ассортимент профильных труб, но тут же и реализуют его. Тем более что через производство можно заказать нужные размеры, включая длину. Ведь, например, в частном строительстве иногда требуются индивидуальные конструкции.

По какому ГОСТу изготавливаются прямоугольные трубы

Профильная труба получила свое название от того, что сечения у нее не круглое. Фактически любое другое изделие подобного рода, которое имеет не круглое сечение, можно назвать профильным. Однако промышленность сегодня выпускает несколько определенных видов, каждый из которых регламентирован своим ГОСТ.

Кроме того, каждый отдельный вид пригоден для конкретной задачи, то есть имеет определенную сферу применения.

Некоторая классификация

На данный момент можно выделить большое количество признаков, по которым можно классифицировать все материалы такого рода между собой. Ключевым из них является форма профиля. Профильная продукция может иметь следующую форму:

  • Прямоугольные (ГОСТ 8645 68);
  • Квадратные (ГОСТ 8639 82 или же 8639 68);
  • Плоскоовальные. То есть такие, которые имеют две прямые стороны и две в виде полуколец;
  • Овальные;
  • С полыми ребрами;
  • С иной, специальной формой.

Конечно, наибольшее распространение получили квадратные (ГОСТ 8639 82 или же 8639 68) и прямоугольные (ГОСТ 8645 68).

Кроме формы все подобные изделия разделяются на виды и по способу производства:

  • Электросварные;
  • Бесшовные.

Профильные стальные трубы

Электросварные, кроме всего прочего, также разделяются на подвиды:

  • Тонко- и толстостенные;
  • Оцинкованные и не оцинкованные;
  • Прямошовные и спиралешовные, и многие другие.

Бесшовные, так же имеют несколько подвидов:

  • Цельнотянутые;
  • Горячекатаные;
  • Оцинкованные и не оцинкованные и многие другие.

Вернуться к содержанию ↑

Горячекатаные и холоднокатаные – в чем разница

Разница в тех характеристиках, которыми они обладают. Холоднокатаная сталь, как и продукция из нее, будет более прочная и устойчивая к различным агрессивным средам.
Лист стали проходит процедуры прокатки, то есть его кроят и режут на листы меньших размеров, или же на стальные ленты, которые потом сворачиваются и свариваются.

Горячекатаные прямоугольные трубы

Холоднокатаная же сталь проходит обязательную процедуру травления. Процесс прокатки начинается только по ее окончанию. Надо сказать, что такая технология вводит некоторые ограничения на толщину – до 5 мм.

Поскольку в процессе горячей прокатки металл разогревается и подвергается некоторым физическим воздействиям, то его толщина по всей площади постоянно меняется, то есть она не одинаковая. Холоднокатаные же стальные листы имеют одинаковую толщину, идеально гладкую поверхность и не имеют окалин, которые возникают в процессе термической резки.

Шовные и бесшовные изделия

Если с исходным материалом разобрались, то теперь остается выяснить, чем же отличается бесшовная профильная труба от той, что имеет швы и какие виды обеих бывают.

Здесь нужно сразу сказать, что бесшовная продукция более дорогостоящая, имеет более высокие технологические характеристики, в отличие от той, что получена путем электросварки.

Все электросварные материалы получаются путем формовки исходного листа и дальнейшей его сварки. В зависимости от формы шва выделяют прямошовные и спиралешовные.

Например, профильная труба (ГОСТ 8645 68) будет иметь всего один шов, который располагается вдоль ребра. При этом такой шов прямой.

Довольно часто продукция изготавливается иным способом. В качестве исходного материала используется штрипса, то есть стальная лента. Она навивается по спирали. При этом каждый шов заваривается. Этот шов и получил название спиралешовного.

Бесшовные прямоугольные трубы

Что касается бесшовных материалов, то они получаются путем прокатки стального слитка. В процесс прокатки образуется отверстие, которое в дальнейшем принимает необходимую форму.

Читать еще:  Деревянная вагонка своими руками – 3 способа самостоятельного изготовления

Самое главное различие между этими двумя видами труб заключается даже не в наличии или отсутствии шва, а в прочностных характеристиках. Понятно, что бесшовные изделия будут выдерживать гораздо большие нагрузки, чем электросварные.

Краткий вывод

Как видно, видов и подвидов данных изделий огромное множество. Однако даже это не все. Все трубы отличаются между собой по своим размерам. Кроме того, существует такое понятие, как тонкостенные и толстостенные. Здесь никаких секретов нет – тонкостенные имеют меньшую толщину стенок, в отличие от толстостенных материалов.

Все эти параметры и характеристики могут иметь и квадратные изделия (ГОСТ 8639 82 или же 8639 68) и прямоугольные (ГОСТ 8645 68), а также остальные виды профильной продукции.

Гнутые замкнутые профили

Особый вид среди всех прочих занимает именно этот. Сегодня они стали основой конструкции многих зданий и строений. Фактически они и составляют костяк здания. Понятно, что среди них нет малых размеров. Самые малые, что имеются, обладают размерами от 15 см. довольно часто они бывают прямоугольными, но еще чаще встречаются квадратные.

Стальные прямоугольные трубы

Их изготовление осуществляется согласно ГОСТ 30245 2003. Продукция данного типа используется для устройства несущих опор, штанг, колонн и других подобных элементов.

Довольно часто можно видеть, как именно из таких материалов устраивают перекрытия.

Данные изделия могут выпускаться и из обычной стали, и из специальной легированной 09г2с (ГОСТ тот же – 30245 2003). Данные металлоизделия применяются в основном в тех регионах, в которых на протяжении долгого периода преобладают отрицательные температуры.

Используемые размеры

Среди огромного множества размеров, которые к тому же разбавляются толщиной стенки, можно выявить такие, которые наиболее часто употребляются, то есть имеют широкий спрос у частного застройщика.

Профильная труба прямоугольного сечения (8645 68) имеет такие размеры: 2*1; 2,8*2,5; 3*1,5; 3*2; 4*2,5; 4*2,8; 5*2; 5*2,5; 5*3; 5*4; 6*3; 6*4; 8*4; 8*6; 10*5; 10*6; 10*8; 12*6; 12*8; 14*6; 15*10; 16*12; 16*8; 180*12,5; 200*10. Здесь все размеры указаны в сантиметрах.

Надо сказать, что есть и иные размеры, которые гораздо больше представленных. Например, те же гнутые трубы (30245 2003) могут быть выпущены с размерами и 40 на 40 см. стоит обмолвиться и о длине. Все вышеперечисленные размеры могут иметь какую угодно длину, как собственно и изделия 30245 2003. Однако последние, как правило, выпускаются с длиной 2-3 метра. При этом упаковываются пачками, предельная масса которых не может превышать 10 тонн.

Подробнее о гнутых профилях

Сейчас мы довольно часто упоминаем стандарт 30245 2003. Это так потому, что сегодня продукция именно этого стандарта становится основой практически любого здания. Все часто видят, как большие супермаркеты возводятся за считаные дни. В этом заслуга именно этого стандарта 30245 2003.

Данные изделия специально были разработаны для строительства стальных конструкций. Изготавливаются они путем формовки трубы круглого сечения . При этом данная продукция имеет один прямой продольный шов. После сваривания происходит процесс обжатия специальными инструментами до квадратного или прямоугольного сечения.

При всей схожести данной продукции (30245 2003) ее нельзя путать с обычными прямоугольными трубами (8645 68) и квадратными (8639 68 или 8639 82)

Достоинства и недостатки

Как видно, классификация, которую имеет профильная труба, довольна широкая. Это связано с тем, что сфер применения довольно много. В некоторых из них требуется большой запас мощности, в некоторых меньше, поэтому применяются разные виды, изготовленные по разным стандартам, что было видно на примере стандартов 30245 2003 и 8645 68 с 8639 68 (82).

Сортамент тоже довольно богатый. Вызвано это все той же необходимостью в дополнительной прочности, которая стала возможна благодаря увеличению толщины стенки, например.

Нельзя ни сказать, что такой воистину огромный выбор, уже является большим достоинством. Фактически данные изделия можно использовать во всевозможных отраслях нашей жизнедеятельности. Например, если такие специальные трубы, как гнутые профильные (30245 2003), используются только в строительстве, то вот обычные прямоугольные (8645 68)и квадратные 8639 82 (68) могут применяться и в частном строительстве, и в транспортировке агрессивных веществ, и в машиностроении, и еще во многих отраслях тяжелой и легкой промышленности.

Кроме всеобщей распространенности, обладает профильная продукция и такими преимуществами:

  • Малое количество металла, уходящее на производство. Это позволяет сэкономить до четверти от общего объема стали с каждого строительного объекта;
  • Высокая скорость монтажа различных сооружений;
  • Не подверженность горению;
  • Возможность возведения даже очень сложных конструкций.

К недостаткам можно отнести постоянного врага стали – это ржавчина. Только своевременная специальная обработка поможет избежать коррозии.

Некоторые иные параметры

Выше была рассмотрена классификация на основе многих признаков. Кроме того были упомянуты и специальные виды профильных изделий. Однако, это далеко не все параметры, по которым прямоугольные трубы (8645 68) различаются между собой.

Вот некоторые иные параметры:

  • Материал изготовления. Понятно, что для гнутых профилей используется один вид стали, упомянутый чуть выше. Для обычной же продукции могут применяться сразу несколько таких видов, например, углеродистые стали, низколегированные и нержавеющие. Кроме всего прочего, сегодня в производстве данных продуктов используют и алюминий.
  • Наличие защитного цинкового слоя. То есть все вышеперечисленные виды могут быть покрыты цинком, чтобы избежать коррозии.

Есть и некоторые другие параметры, более узкие и специфичные.

Область применения

Где же использовать весь этот широкий спектр продукции:

  • Размер 25 на 25 мм. Небольшие размеры позволяют использовать такие материалы в машиностроении и кораблестроении. Это становится возможным благодаря тому, что при довольно высокой прочности, обладают профиля этого сечения очень низким весом;
  • Прямоугольные изделия 8645 68 размерами 60 на 40 применяются для создания небольших металлоконструкций, например зданий, ангаров, крытых манежей и других подобных. Обладают превосходными механическими свойствами, небольшим весом и большой прочностью на излом;
  • 60 на 30 используются для создания рекламных щитов, горизонтальных и вертикальных площадок. Обладают небольшой ценой и хорошими характеристиками;
  • Такие большие размеры, как 20 на 20 или 40 на 40, как уже было сказано, применяются в устройстве многоэтажных зданий, где они служат в качестве каркаса.

Прямоугольные трубы из стали

Вывод: Становится понятным, что множество разновидностей позволяют использовать трубы нестандартного сечения практически во всех отраслях жизнедеятельности. Однако, перед покупкой сперва необходимо внимательно ознакомиться с техническими характеристиками, ознакомиться со стандартом, который может рассказать, из какого конкретно материала изготовлен тот или иной профиль. Вся эта информация позволит сделать оптимальный выбор из предложенного сортамента для конкретной цели.

Сварка профиля встык

Технология изготовления профильных труб

Профилированные трубы не применяются для монтажа трубопроводов в связи с недостаточной устойчивостью к внутренним нагрузкам и меньшей пропускной способностью по сравнению с круглыми, зато используется в промышленности, строительстве зданий различного назначения и частной застройке.

Металлопрофиль отличается от обычных труб не только внешним видом, но и назначением, техническими характеристиками и технологией изготовления.

Что такое профильная труба

Профильными называют полые трубы, поперечное сечение которых выполнено в форме квадрата, прямоугольника или овала. Более редкие трубы с треугольным или многоугольным сечением обычно изготавливают по индивидуальному заказу.

Профилированные трубы используют для изготовления мебели, спортивного оборудования, ограждений, возведения каркасов для промышленных и коммерческих зданий, жилых домов и надворных построек. Из профильных собирают строительные леса, опоры для трубопроводов, рекламные конструкции.

Повсеместное применение профильных труб обусловлено массой достоинств этого вида металлопроката. По способности выдерживать нагрузкам металлопрофиль не уступает деревянному брусу. При этом он дешевле, удобнее в монтаже, легче, не боится воды и не горит.

Для решения различных задач производятся трубы с различными техническими характеристиками: толщиной стенки, формой и размерами сечения.

Стальные трубы с прямоугольным и квадратным сечением используют для возведения несущих конструкций. Металлопрофиль других форм сечения чаще применяют для изготовления мебели и элементов декора.

Технологии производства

Производители металлопроката изготавливают профильные трубы двумя способами: вальцовкой круглой трубы, когда она переделывается из обычной в профилированную и производство полного цикла, представляющее собой изготовление профильной трубы из листового материала.

Профиль из круглой трубы

Чтобы изготовить металлопрофиль из круглой трубы, достаточно одного лишь вальцовочного станка. Необходимое оборудование доступно по цене и компактно и используется как трубопрокатными компаниями, так и частными лицами. Технология, называемая холодной деформацией, не требует больших временных и энергетических затрат.

Производство состоит всего из двух этапов: закупки заготовки и ее доработки. Сварной или бесшовной трубе придают нужную форму, пропуская ее между вальцами станка.

Получаемая таким образом профилированная труба обладает достаточной прочностью для изготовления мебели и элементов декора, строительства беседки или теплицы. Для возведения серьезных объектов, требующих высокой прочности, такие трубы не подходят.

Полный цикл производства

Для сооружения конструкций, к прочности которых предъявляются высокие требования, используют только профильные трубы, полученные в условиях полного цикла.

Такой металлопрокат дороже, но гораздо надежнее, чем профилированный из круглой трубы.

Для изготовления профильной трубы используется штрипс – листовой материал из низколегированной или углеродистой стали. Из штрипса делают круглую заготовку, которую затем профилируют.

Линия полного цикла включает несколько станков, основные из них:

  • профилегибочный,
  • сварочный,
  • вальцовочный,
  • линия нарезки.

При полном цикле производства трубы проходят контроль качества. Дополнительно проводят оцинковку и термическую обработку.

Этапы производства металлопрофиля

Основные этапы полного цикла производства следующие:

  • обработка штрипса,
  • изготовление круглой заготовки,
  • профилирование трубы,
  • нарезка,
  • контроль качества,
  • термообработка.

Обработка штрипса

Сырье для профилированных труб на линию производства поставляют с металлургических заводов в виде рулонов – штрипсов.

Рулоны разматывают, нарезают на станке продольной резки на полосы нужной ширины. Затем из нарезанных сегментов сваривают непрерывную ленту, которую наматывают на барабан.

Это делается для обеспечения непрерывности производства – создается технологический резерв материала, чтобы предотвратить простои в работе вальцовочного станка.

Изготовление заготовки

Металлическая лента передается на формовочный стан, где из нее формируется заготовка с круглым сечением.

При прохождении клетей и вальцов формовочного станка из ленты получается непрерывная труба, имеющая незакрытый шов.

На этом этапе пропускают через формовочный стан холодную полосу стали или проводят сразу и термическую обработку.

Трубу передают в сварочную установку, где шов закрывается, и получается заготовка. Сварка производится печным способом, в защитном газе или высокочастотными токами. Шов может быть прямым или спиральным.

Во время сварки вальцы станка сжимают края шва для повышения прочности стыка, в результате образуется грат – излишки расплавленного металла, вдавленные внутрь трубы и на ее внешнюю поверхность. Грат снимается резцом, после чего заготовку охлаждают эмульсионным составом.

Важно! Процесс охлаждения заготовки эмульсионным составом продолжается и на этапе профилирования, и при нарезке.

Профилирование трубы

В зависимости от формы сечения, которое необходимо получить, профилирование трубы проходит в один или два этапа.

  1. Заготовку пропускают через калибровочные вальцы, выравнивающие заготовку. После калибровки она имеет одинаковое сечение по всей длине. Если необходима труба овального или плоскоовального сечения, то на этом ее профилирование заканчивается.
  2. Если необходима треугольного, квадратного, прямоугольного или многоугольного сечения, заготовку пропускают через профилирующий станок. Вальцы этого станка обжимают круглую трубу до нужной формы.

Нарезка

Готовую непрерывную трубу нарезают по заданным размерам, не прекращая процесс охлаждения.

Для дополнительной защиты готовых профильных труб используют холодную или горячую оцинковку:

  1. Первый метод заключается в нанесении на металлопрофиль слоя порошковой или полимерной краски.
  2. Второй метод отличается тем, что готовую трубу предварительно очищают, окунают в ванну с расплавленным цинком, а затем охлаждают и сушат.

Контроль качества

К профильным трубам, изготовленным в условиях полного цикла, предъявляют жесткие требования. Обязательным этапом производства металлопрофиля является проверка качества.

Особенно тщательно контролируют герметичность шва, так как слабым местом сварных труб является именно шов.

Применяется два метода проверки:

  • визуальный осмотр,
  • вихретоковая дефектоскопия.

Специалист осматривает шов и выявляет нарушения шва, вызванные дефектом сварки, и повреждения, полученные из-за неправильной работы вальцов.

Второй метод проверки – аппаратный. Работа дефектоскопа основана на сравнении электромагнитных характеристик металла на всех участках шва.

На эти характеристики влияет химический состав материала и наличие физических дефектов. Дефектоскоп помогает выявить места непровара шва и раковины, не замеченные при визуальном осмотре.

Процесс производства считается завершенным, а изделие допускается к реализации только после проведения проверки качества.

Термообработка

Для повышения прочности и увеличения срока эксплуатации профильных труб в производственный цикл включают термическую обработку. Готовый металлопрофиль нагревают и оставляют до полного остывания. Это позволяет снять напряжения, неизбежно возникающие в металле при принудительном деформировании труб в ходе профилирования.

Этот этап не считается обязательным и отдельные производители им пренебрегают, чтобы снизить себестоимость производства.

Труба профильная прямоугольная: области применения и технология производства

Попытаемся разобраться, как изготавливается труба профильная прямоугольная, чем она так хороша и в каких случаях применяется.

Наш объект затаился на складе

Когда прямоугольник лучше круга

Почему трубы круглые?

Как вы думаете, почему трубы, которые мы видим на улице — водосточные и газовые, и дома — водопроводные и канализационные, чаще всего круглого сечения?

Дело в том, что труба в форме обыкновенного цилиндра:

  1. Наиболее технологична в производстве. Свернув заготовку из стального листа так, чтобы два ее края соприкоснулись, мы получим именно цилиндр.
  2. Такая труба наиболее устойчива и к внутреннему, и к внешнему давлению.
  3. Круглая трубы имеет минимальную поверхность при максимальном внутреннем объеме. Это означает, что мы тратим минимум материала при фиксированной проходимости трубы.
    Кроме того, минимальная поверхность — это и минимальные потери тепла. В случае систем отопления и горячего водоснабжения это важно.

Водопроводы и системы отопления используют традиционные круглые трубы

Достаточно восторгов

Однако в качестве несущего элемента любой конструкции привычная нам круглая трубы имеет ряд недостатков:

  • Отсутствие плоскостей неудобно при стыковке с другими элементами конструкций при любом способе монтажа, включая сварку;
  • Круглая труба сравнительно легко сгибается.

Сравнительно с чем?

При той же удельной тяжести на погонный метр прямоугольная профильная труба гнется куда хуже.

Откуда берется прочность?

Давайте возьмем в качестве образца простую ученическую линейку. Согнуть ее под небольшим углом нетрудно, верно? Однако если поставить ту же линейку на ребро — задача сделается невозможной.

Когда предмет, который мы пытаемся согнуть — профильная прямоугольная труба, две из ее сторон представляют собой те самые стоящие на ребре ученические линейки. Прочность такой трубы на изгиб практически не отличается от сплошного прутка аналогичного сечения. Вес же профильной трубы и, соответственно, стоимость — во много раз меньше.

Профильные трубы используют там, где нужна прочность

Если квадратные в сечении профильные трубы одинаково сопротивляются изгибающему усилию, направленному перпендикулярно любой грани, то прямоугольная труба прочнее на изгиб вдоль более широкой стороны.

Раз так — логично предположить, что прямоугольные профильные трубы используют там, где вектор наибольшего усилия заранее известен. Типичный пример — перекрытия и каркасы балконов, где усилие обычно направлено вертикально вниз.

Совет: однако если эстетика неважна — двутавровая балка прочнее при той же удельной массе.

Там, где внешний вид конструкции неважен, можно применить и двутавр

Читать еще:  Устройство и расчет фундамента на буронабивных сваях

Как это делают?

Основные стадии производства, которые проходит металлическая труба прямоугольная профильная, выглядят так:

  • Вначале подготавливается штрипс — заготовка из стального листа необходимой толщины;
  • Затем он с нагревом или холодным сворачивается в трубу (обычную, круглую трубу);
  • Стык проваривается;
  • И тут происходит заветное — круглая труба прокатывается через специальные вальцы, придающие ей необходимую форму. В зависимости от того, при какой температуре труба меняет форму, различают горячедеформированные и холоднодеформированные профильные прямоугольные трубы.
  • Затем сварной шов проходит неразрушающий контроль герметичности (герметичность не всегда нужна, однако качество шва влияет и на прочность);
  • Холоднодеформированная труба нагревается до высокой температуры и потом медленно остывает — происходит так называемый отпуск. Благодаря этому исчезают внутренние напряжения в трубе, неизбежные после деформации в вальцах.

Максимальные размеры производящихся в России профильных труб — 350х450 миллиметров. Максимальная толщина стенок — 12 миллиметров. Разумеется, для производства необходимо весьма громоздкое и энергоемкое оборудование, которое на коленках в гараже не изготовить.

Для профилирования труб нужно серьезное оборудование

А вот выгнуть дугой трубы профильные прямоугольные абсолютно реально и в гараже. Для этого производятся и даже изготавливаются кустарно ручные и электрические вальцы. При небольшой доработке, кстати, они могут гнуть не только профилированные, но и обычные круглые трубы.

Области применения

Строительство

Металлоконструкциям, которые используют профильные трубы, нет числа. Тут и разнообразные торговые павильоны, и выставочные залы, и обыкновенные торговые ларьки, и гигантские стадионы, и навесы для хранения стройматериалов… Перечислять можно практически бесконечно.

Чаще всего в строительстве используются профильные трубы прямоугольные из обыкновенной стали без антикоррозионного покрытия. Разница в цене с оцинковкой и тем более нержавейкой при больших объемах (а в строительстве общий вес металлоконструкций порой идет на тысячи тонн) достаточно велика, чтобы на нее прогрунтовать металл, покрасить на несколько слоев дорогой фасадной краской и закрыть торцы пластиковыми или стальными заглушками.

Однако прямоугольная труба в строительстве может применяться не только в качестве несущей части конструкции, но и в качестве элемента декоративного оформления. И вот тут-то можно встретить и хромированные трубы, и изготовленные из нержавеющей стали.

Перила из прямоугольной трубы не только прочны, но и красивы

Совет: если вы задумались, из какого материала изготовить декоративное ограждение — обратите внимание на биметаллические трубы, сочетающие основу из высокоуглеродистой стали и внешний слой из нержавейки.

При абсолютно той же, что у нержавеющей стали, прочности к износу и долговечности они намного дешевле.

При создании разборных конструкций для летних торговых павильонов подчас применяются и трубы прямоугольные профильные из алюминия и его сплавов. Они сочетают легкость транспортировки и сборки с достаточной прочностью конструкции.

Производство мебели

Обязательного образования в нашей стране вроде бы пока не отменили. А раз так — едва ли найдется хоть один человек, не посещавший вуз, среднюю школу или хотя бы детский сад.

Стало быть, образцы неказистой, но прочной школьной мебели известны всем. Они, как правило, сочетают каркас из профильной трубы (квадратной или прямоугольной) с пластиковыми заглушками, которые делают мебель менее травмоопасной и в меньшей степени вредящей состоянию пола, и спинками/сиденьями/столешницами из ДСП или фанеры.

Кто не видел эти конструкции в школе?

Кроме того, профильная труба прямоугольная используется при производстве:

  • Разнообразных навесных декоративных полочек и книжных стеллажей;
  • Торгового оборудования. Легкие в сборке и достаточно прочные стеллажи для хранения товара из профилированных труб можно видеть в любой подсобке любого магазина.

Автомобильная промышленность

Вы ни разу не обращали внимание на багги — автомобили, несущие элементы каркаса которых доступны взгляду? Наверняка форма некоторых профилей покажется вам очень согласующейся с тематикой этой статьи

Из прямоугольной трубы часто делают и каркасы автоприцепов, и рамы мотороллеров, скутеров и мотоциклов. Даже посмотрев на некоторые модели детских велосипедов, мы увидим все ту же прямоугольную трубу.

Рама изготовлена из обычной прямоугольной трубы

Причина такого выбора — все в той же уникальной прочности по отношению к усилию на изгиб.

Сельское хозяйство

Стационарные и разборные теплицы имеют каркас, от которого требуются дешевизна, прочность и минимальный вес. Выбор материала и здесь самоочевиден.

Прямоугольная труба в качестве каркаса для теплиц почти незаменима

Прямоугольные трубы — несомненно, не единственно возможное решение ни в одной из областей своего применения. Но одно из простейших и наименее затратных.

Сортамент и сфера применения прямоугольных труб

В разных сферах производства (промышленность, энергетика, строительство, изготовление металлоконструкций, водоотведение) применяются профилированные трубы из стали. Немалую долю в общем объёме полуфабрикатов составляет прямоугольная труба. Сортамент продукции из стали, производимой металлургическими заводами, чрезвычайно широк. Очень важно уметь правильно подбирать вид, номенклатуру профиля под конкретные условия изготовления конструкции, уметь быстро и правильно рассчитывать его вес и размеры.

Труба с прямыми углами – популярный вид стального полуфабриката

Основные характеристики и назначение

Профильная труба – это пустотелое металлическое изделие, имеющее различные сечения. Существуют два основных метода изготовления таких труб:

  • холодная или горячая вытяжка (вальцевание);
  • электросварка.

Одним из наиболее популярных сечений является прямоугольник. Он гораздо сложнее круга в плане геометрии и методов обработки. Но прямоугольная труба в сравнении с круглым аналогом обладает заметным преимуществом. Конструкция, изготовленная из таких труб, имеет более высокие характеристики изгибной жёсткости. Это позволяет отлично справляться с высокими поперечными нагрузками.

Сечение стальной прямоугольной трубы

Стальные прямоугольные профили изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 8645-68 «Трубы стальные прямоугольные. Сортамент». Размеры труб должны соответствовать требованиям этого документа.

Состав стали, физические и механические свойства определяют стандарты, относящиеся к методам изготовления:

  • ГОСТ 10704-91 «Трубы стальные электросварные прямошовные».
  • ГОСТ 10707-80 «… стальные электросварные холоднодеформированные».
  • ГОСТ 9941-81 «… бесшовные холодно- и тепло-деформированные из коррозионностойкой стали».

Для труб, используемых в строительстве, принят ещё один ГОСТ – 30245-2003. Он отличается от первичного стандарта более широким выбором геометрических размеров. Так, максимальное сечение профиля для использования в промышленном/гражданском строительстве, составляет 400х200 мм. В стандарте прописаны все основные требования к изготовлению, маркировке, упаковке, транспортировке полуфабрикатов, правила приёмки, хранения и контроля качества.

Электросварные изделия изготавливаются из стального штрипса (полосы) различной толщины путём намотки на барабан и вальцевания. Трубная заготовка соединяется с помощью различных методов сварки (дуговой, индукционной, лазерной, плазменной). Заключительный этап изготовления профиля с прямыми углами – калибровка формы. Качество сварного шва в соответствии с требованиями ГОСТ проверяется методом дефектоскопии.

Сортамент выпускаемой продукции. Расчёт веса труб

[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]

Требованиями стандарта 8645 определено, что стальная прямоугольная труба может иметь размеры от 15х10 мм до 230х100 мм. Минимальная площадь сечения – у трубы 15х10 с толщиной стенки 1 мм – 0,443 см 2 . Наивысший показатель в поперечнике имеют, как ни странно, трубы не самого большого размера:

  • 196х170 мм – 113,24 см 2 ;
  • 180х145 мм – 107,13 см 2 .

Это объясняется очень большими толщинами их стенок – 18 и 20 мм, соответственно.

Стандарт определяет предельные значения отклонений наружных размеров для изделий, изготовленных в соответствии с разными классами точности:

  1. Повышенной – горячекатаные – ±1,25 %; холоднокатаные и сварные – до 30 мм – ±0,25 мм, 30-50 мм – ±0,3 мм, свыше 50 мм – ±0,8 %.
  2. Нормальной – горячекатаные – ±1,50 %; холоднокатаные и сварные – до 30 мм – ±0,30 мм, 30-50 мм – ±0,40 мм, свыше 50 мм – ±0,8 %.

Формулы расчёта моментов для прямоугольного профиля

[adinserter block=»10″][adinserter block=»21″]

Полуфабрикаты также сертифицируются по моменту инерции, степени вогнутости и выпуклости. Кроме того, отклонение толщины стенок электросварных изделий не может быть больше 10%. Для изделий, полученных методом холодной или горячей деформации, аналогичный показатель составляет 12,5%. Максимальное скручивание – не более 2 градусов, кривизна – не более 2 мм на один погонный метр длины. Строго контролируется по ГОСТ также момент сопротивления и масса одного погонного метра полуфабрикатов различного сечения и толщин стенок.

Определение веса изделий профиля с наличием прямых углов производится для последующего обязательного расчёта прочности конструкции. Вес одного погонного метра прямоугольной металлической трубы рассчитывается по формуле:

m = ro / 7850 * 0.0157 * S * (P — 2.86 * S) * L,

где 7850 кг/м³ – плотность стали. Кроме того, для проведения расчёта необходимы данные о сечении трубы (a и b), толщине стенки S. Длина изделия L в формуле по умолчанию составляет величину 1 м. Изменение этого показателя осуществляется в том случае, если необходимо узнать вес отрезка профиля мерной длины. Для удобства работы с математическими величинами в ГОСТ включена таблица веса 1 м прямоугольной профильной трубы.

Прокат с прямыми углами считается тонкостенным, если отношение внешнего диаметра к толщине стенки не превышает 0,025. Стандартным считается прямоугольный профиль с соотношением 0,5, толстостенным – +0,1.

Сортовые полуфабрикаты изготавливаются со скруглёнными углами. Оптимальным радиусом является величина, эквивалентная двойной толщине стенки изделия. Практическое применение при промышленном изготовлении полуфабрикатов получило завышение величины радиуса. Этот процесс преследует две цели:

  1. Облегчить конструкцию.
  2. Удешевить смету монтажных работ.

Несмотря на внешнюю красоту и изящность, конструкции из полуфабрикатов с максимально низкими углами скругления гораздо тяжелее стандартных вариантов. С точки зрения механики требуется поиск золотой середины: несущие характеристики металлической конструкции уменьшает применение труб, как с большими, так и со сверхмалыми угловыми искривлениями.

Сфера применения труб прямоугольного сечения

Широкий сортамент полуфабрикатов с прямым углом позволил существенно увеличить перечень сфер промышленного производства, в которых они с успехом применяются:

  • Изготовление каркасных конструкций.

С помощью варьирования сечения стенок, размеров мерного отрезка можно существенно увеличить степень прочности возводимых сооружений. Прямоугольник очень популярен в строительстве длиннопролётных сооружений – складов, гипермаркетов, ангаров, теплиц, оранжерей, спорткомплексов.

  • Обустройство перил и ограждений.

Лёгкость монтажа изделий из нержавеющей стали обусловливает их популярность для декоративных целей. Благодаря отличным антикоррозийным свойствам прямоугольная труба может эксплуатироваться на открытом воздухе в течение нескольких десятков лет.

Каркасная конструкция из прямоугольного стального профиля

В последнее время прямоугольные трубные элементы из стали получили широкое распространение в относительно новых отраслях:

  • Монтаж автомобильных конструкций.

Небольшой вес и отличные механические свойства позволяют использовать стальной полуфабрикат различных размеров с прямыми углами в сфере автопрома.

  • Изготовление металлической каркасной мебели.

Из тонкостенного прямоугольника в больших количествах монтируются металлические части различных предметов мебели для школ и ВУЗов – столы, стулья, парты, полки.

Основным материалом для изготовления подобных конструктивных элементов являются нержавеющие стали AiSi304 и AiSi316. Они характеризуются высокой температурной стойкостью, слабо подвержены истиранию и коррозии. Большим плюсом является наличие нескольких различных вариантов финишной отделки готовых стальных конструкций.

Преимущества и недостатки прямоугольного стального профиля

Есть некоторые особенности маркировки готовых изделий в зависимости от их механических свойств. Для профилей, в номенклатуре которых присутствует литера А, регламентируются только механические свойства. Если в маркировке присутствует литера В, необходимо чёткое соблюдение как механических, так и химических свойств. Прямоугольные профили также проходят испытания на ударную вязкость после процедуры искусственного старения стали. Наличие в маркировке литеры Д говорит о том, что полуфабрикаты прошли гидравлические испытания.

Маркировка прямоугольных полуфабрикатов должна соответствовать требованиям ГОСТ 7566-94, содержать следующую информацию:

  • данные об изготовителе;
  • обозначение и длину профиля;
  • номер плавки;
  • массу;
  • отметку ОТК.

Трубы прямыми углами нельзя применять при изготовлении водопроводных коммуникаций. Тому есть чёткое научное объяснение: в связи с меньшим внутренним объёмом через погонный метр прямоугольного трубопровода прокачивается значительно меньшее количество жидкости, чем при использовании круглого отрезка. Кроме того, профильные нержавеющие трубы не способны противодействовать значительным внутренним нагрузкам. Поэтому сфера применения круглого и квадратного профилей чётко разграничена.

Сравнение прутка из стали аналогичного сечения показывает, что его вес гораздо больше, нежели у полого мерного отрезка с прямыми углами. Следовательно, конструкции, смонтированные из полой прямоугольной трубы, обладают значительно меньшей общей массой и большей экономичностью при сравнимых показателях прочности. Не представляет особых трудностей процесс механической обработки прямоугольного профиля. Его резка занимает гораздо меньше времени, чем разделение на части сплошного профиля (прута).

Как делают и где применяют стальные трубы прямоугольного сечения

При слове «труба» в воображении обычно возникает предмет с круглым сечением. Такая устойчивая ассоциация не дает представить, что кроме круглых труб существуют квадратные и прямоугольные стальные трубы. Ведь знакомые нам бытовые трубопроводы делаются из элементов с круглым сечением. Профильные стойки применяют только при монтаже металлоконструкций. Как они делаются, какими преимуществами отличаются, расскажет данная статья.

Преимущества круглых конструкций

Чтобы понять, зачем нужны профильные трубы, разберемся, почему данный строительный материал чаще всего выпускается с круглым сечением. Объясняется это следующими причинами:

  1. Изготовление такой конструкции оправдывается технологически. Если взять лист ватмана или газету и начать их сворачивать, то они сами собой примут форму цилиндра. То же происходит и с листами жести, из которых потом делают составляющие коллекторов большого диаметра. После этого шов свернутого листа соединяется методом сварки и получается готовое изделие.
  2. Трубопровод с круглым сечением отличается минимальной площадью поверхности, которая создает максимальный внутренний объем. В результате получаем наибольшую пропускную способность и самый экономичный расход материала.

Транспортировка жидкостей и газов осуществляется по круглым коллекторам. Закругленная поверхность магистралей наилучшим образом выдерживает внешнее и внутреннее давление. Этим подтверждается, что при наименьшем расходе материала обеспечивается высокая прочность конструкций.

Трубы профильного сечения

Недостатки материала

Стальные прямоугольные профили характеризуются другими свойствами. Их тоже применяют при устройстве бытовых сетей, но такое использование нельзя считать экономически выгодным и технически разумным. Трубопровод из элементов такого сечения делается в исключительных случаях. Объясняется такая избирательность следующими причинами.

  • Профильные стальные прямоугольные трубы характеризуются меньшим внутренним объемом. Это означает, что через один погонный метр круглого водопровода прокачивается больший объем жидкости, чем через такой же отрезок проката квадратного или прямоугольного сечения.
  • Сети геометрической формы в состоянии выдерживать только внешние нагрузки на изгиб, кручение и растяжение. Но такие конструкции не противостоят внутренним нагрузкам.
  • Патрубок с углами всегда тяжелее такой же закругленной детали. В результате, коллекторы из квадратных элементов по весу больше теплотрасс круглого сечения

Большинство сантехников только по этим причинам сознательно откажутся использовать для устройства водопровода или канализации даже при соответствии ГОСТу стальные трубы прямоугольного сечения.

Достоинства профильных заготовок

Несмотря на некоторые недостатки, стальная труба профильного сечения высоко ценится у монтажников металлоконструкций. Они считают ее идеальным вариантом для сборки таких сооружений. Ниже перечислены достоинства такого материала.

  1. Вес стального полого прямоугольника выигрывает, если сравнивать его с весом прутка такого же вида. Масса одного погонного метра такого стояка размером сечения 23х10 см равняется 38 килограммам. Вес цельнометаллической стальной балки этого же сечения составляет 1000 килограммов.

На заметку! Прочность конструкций с прямоугольным сечением при нагрузке на изгиб не уступает прочности цельнометаллических балок.

  1. По сравнению с цельнометаллическим прутком, профильную заготовку легче разрезать и деформировать в деталь нелинейной формы. Делается это с помощью обычного трубогиба, а не кузнечного пресса.
  2. Полые изделия продаются по меньшей стоимости, чем цельные прутки. В конечном итоге уменьшается стоимость монтируемой металлоконструкции.
Читать еще:  Какой толщины должен быть утеплитель на крыше

Разновидности прямоугольных труб

Данные изделия следует использовать с оглядкой, несмотря на их привлекательные свойства. Причина в том, что для решения конкретных задач требуются разные профили. Чтобы понимать, какие из них понадобятся в конкретном случае, важно ознакомиться с сортаментом и производителями стальных прямоугольных труб.

На заметку! В основу классификации данной продукции положен способ ее изготовления.

Ассортимент профильных элементов разделяется следующим образом:

  • изделия, изготовленные методом горячего проката;
  • заготовки, полученные методом холодного проката;
  • сварные конструкции.

Продукция, которую получают методом холодного и горячего проката, применяется не так часто, как сварные элементы. Пренебрежительное отношение к более прочному прокату объясняется технологией изготовления таких профилей. Поэтому, выбирая его разновидность, узнайте параметры и технологию изготовления заготовок.

Методы производства

Профильного проката

Продукция квадратного и круглого сечения производится методом горячего либо холодного проката. Первые этапы двух технологических процессов выглядят одинаково.

    На черновые вальцы прокатного стана надевается разогретая гильза, которую потом выкатывают до необходимого размера. В конечном итоге из заготовки получается труба круглого сечения.

Отсюда вывод, что прокатные профили уступают по свойствам сварному варианту.

Сварных труб

Для производства сварных элементов применяется специальный станок для формовки и сваривания листовых заготовок. Выгода заключается в том, что такой аппарат можно разместить в любом подходящем месте.
Изготовление сварной трубы происходит в следующем порядке.

  1. Листовую заготовку (штрипс) наматывают на специальный барабан.
  2. Свободный край стальной заготовки закрепляют на валках станка.
  3. Станок включается, лист протягивается сквозь формовочную область, загибаясь в квадратный профиль.
  4. Согнутый лист направляется в специальную камеру, в которой находится инертный газ аргон.

Там стык профиля заваривается.

Обратите внимание! С помощью такого автоматизированного процесса можно получить изделие любой длины. Это еще одна выгода сварной технологии.

Третья выгода заключается в том, что при данном способе производства труб отсутствует этап отпуска. Он нужен, чтобы устранить внутреннее напряжение в заготовках, которые деформировались на прокатном станке.
Как видно, сварная конструкция обладают преимуществами перед прокатным профилем. Она считается выгодной, как с позиций пользователя, так и позиции производителей данной продукции. Хорошо, когда существует возможность выбора!

Характеристики прямоугольных труб: преимущества и сортамент

Невзирая на меняющие друг друга кризисы, частное строительство продолжает стремительно развиваться. Кирпич, бетон и дерево считаются классическими материалами для сооружения зданий, но никогда строительство не обходилось без металлопроката, так как необходимы профилированные листы и сетки, балки для перекрытий, профили для каркасов.

С помощью сварки, из металла можно создавать любые сооружения, причем соединения по прочности не хуже, чем металлический массив. Помимо этого, металлические элементы можно ковать под нагревом, деформировать и гнуть под давлением. Любые металлические конструкции всегда будут компактней и легче таких же по функции элементов из железобетона и камня. При грамотном уходе и правильной сборке, они гораздо долговечней, тем более, если из сортамента выбирать определенную марку стали или металл, которые обеспечат заготовке подходящие определенных условий эксплуатационные качества.

Профильные металлические трубы в нашей стране начали активно использоваться относительно недавно, но популярность прямоугольных и квадратных труб постоянно растет. Они становятся дешевле и качественнее, расширяется их сортимент по типам сечения и размерам.

Определение профильной трубы

Как правило, если речь идет о трубах, многие представляют обычный цилиндрический предмет. Именно эти окружающие нас трассы водоснабжения или газовых коммуникаций мы привыкли видеть. Круглое сечение трубопровода характеризуется лучшей проводимостью при минимальном размере поверхности.

Но совершенно не во всех условиях труба круглого сечения работает лучшим образом. К примеру, она проще гнется, что хорошо для сооружения целостных поворотов водопровода, но довольно неблагоприятно для жесткости навесных конструкций. Профильные трубы имеют совершенно другие преимущества и характеристики.

Профильная труба — это пустотелое трубопрокатное изделие, которое имеет любое сечение, за исключением круглого. Как правило, в разрезе мы видим овал, квадрат или прямоугольник, хотя сегодня прокатные технологии дают возможность изготовить и более сложную геометрию.

По физическим параметрам плоскоовальные трубы практически ничем не отличаются от круглых, но они отличаются высокой декоративностью, потому нередко используются для дизайнерского оформления зданий, создания элементов ограждения, мебели. Другой момент — это большая поверхность наружной площади при значительном снижении внутреннего пространства, что дает возможность эффективно использовать овальный трубопровод в системах охлаждения, где нужен максимальный вывод тепла от носителя. Помимо этого, овальный профиль характеризуется высокой, поэтому его еще также называют «арочным».

Прямоугольные и квадратные трубы великолепно держат поперечные нагрузки, из-за этого применяются для создания разных элементов мебели и строительных несущих систем. Из замкнутых профилей сооружают каркасы архитектурных зданий, делают колоны, стойки, балки перекрытия. Профильные трубы требуются для армирования металлопластиковых окон, для сборки проемов и полотен стальных дверей.

Способ изготовления профильных труб

Изготовление профилей прямоугольного сечения труб происходит аналогично круглым. На трубосварочных станках заготовки листа гнутся в цилиндр, и образовавшийся шов заваривается. После круглая труба пропускается через систему валков, в которых она с силой в сотни тонн сжимается до нужного сечения. Затем уже профильное изделие разогревается, чтобы «отпустить» напряженный после давления металл.

С учетом того, прогревается ли заготовка во время вальцевания, трубы делятся на горячекатаные и холоднокатаные. Затем проверяется геометрия профиля и качество шва, изделия режутся в нужный размер и складируются. Потребителю трубы отгружаются в пачках массой до 5 тонн. Для защиты изделия могут быть обработаны смазкой и паковаться в стальные короба.

Не всегда замкнутый профиль делают из электросварной трубы. Существуют и профильные бесшовные изделия, их прокаткой получают на калибровочных валках из цельнотянутой трубы круглого сечения. У цельнотянутой трубы нет шва, она изготавливается из цельной цилиндрической заготовки. Бесшовное профильное сечение характеризуется повышенной герметичностью и устойчивостью, но оно гораздо дороже.

Проектные характеристики и процесс изготовление овальных труб указываются в ГОСТ-8642 68. Квадратные трубы изготавливают, учитывая ГОСТ-8639 82, ГОСТ-30245 2003, для прямоугольных изделий используют ГОСТ-30245 2003 и ГОСТ-8645 68. Эти правила содержат:

  • толщину стен;
  • геометрические размеры сечения;
  • радиус закругления;
  • вес на погонный метр;
  • определяющие качество дефекты и их максимальные допуски;
  • длину изделий;
  • правила маркировки;
  • сопротивляемость механическим нагрузкам.

То есть, если вам нужно купить партию проката для высококачественных изделий, сортамент и соответствие трубы ГОСТ можно без проблем проверить при помощи измерительного прибора.

Основные достоинства профильных труб

Естественно, главное преимущество квадратной или прямоугольной профилированной трубы — это ее значительная пространственная жесткость, в отличие от изделий круглого сечения. Так как этот замкнутый профиль с четырьмя ребрами жесткости. Если профтруба применяется в роли несущего бруса, и нагрузка находится под углом 90 градусов к какой-то плоскости, то сопротивление профиля на изгиб будет приблизительно на 35% больше, нежели у аналога из круглого сечения.

Этот показатель близок к параметрам сплошного стального прутка. Если вектор силы действия заранее определен, то вместо квадратного можно выбрать прямоугольное сечения, установив длинную часть профиля по вектору воздействия. При этом использование прямоугольной трубы сокращает материалоемкость трубы приблизительно на 25%.

За счет плоских поверхностей, трубы прямоугольного и квадратного сечения гораздо легче обработать. Их проще грунтовать и красить, защитные покрытия лучше удерживаются на поверхностях. Эта металлопродукция, к примеру, в отличие от швеллера или двутавровой балки, не имеет труднодоступных мест для обработки, что благоприятно сказывается на устойчивости к коррозии.

Плоские грани обеспечивают хорошую эргономику. Эти профили устойчиво соединяются с любыми элементами конструкции, их довольно удобно укладывать на несущие поверхности. Профильные трубы занимают минимальный объем места около основания, не создавая мертвых зон. В них проще вкручивать саморезы, они легче облицовываются листовыми материалами.

Наличие плоскостей обеспечивает изделиям хорошую стойкость при транспортировке и хранении, они могут паковаться в прямоугольные пачки. При этом круглые трубы, тем более, большого диаметра, из-за возможности перекатываться считаются источником высокой опасности — грузятся и доставляются специальным транспортом и укладываются лишь «пирамидой».

Как правильно выбрать профильную трубу

Для того чтобы металлопрокат имел достаточную долговечность и проектные эксплуатационные показатели, нужно тщательно подбирать вид профильной трубы. Есть много критериев, и каждый отображает определенные свойства продукции.

Способ изготовления

С учетом особенностей технологического процесса изготовления профильные изделия делятся на:

  • Бесшовные;
  • Сварные;
  • Холоднокатаные;
  • Горячекатаные.

Горячекатаные трубы — являются изделиями общего и строительного назначения, они используются для создания наружных металлоконструкций, для сооружения несущих каркасов и строительных опор. Они, из-за обработки заготовок под высокой температурой, характеризуются небольшой шероховатостью поверхности, но при этом не имеют внутренних напряжений. Эта технология дает возможность делать профтрубы большого диаметра с повышенной толщиной стенок. Так как высокоуглеродистую и легированную сталь на повышенных температурах деформировать проще — то трубы ГК зачастую имеют антикоррозийные свойства.

Холодная прокатка дает возможность делать высококачественные профили. Это касается точности геометрических размеров и чистоты поверхности. Этот вид изделий выбирают для создания сооружений, к которым предъявлены высокие требования эксплуатации. Деформация заготовки без использования повышенных температур делает этот профиль более стойким к внутреннему или внешнему давлению, причем он лучше податлив изгибу.

Бесшовные трубы обладают гораздо большей прочностью, нежели электросварные, потому как шов плохого качества может быть слабым местом. Помимо этого, горячедеформированные бесшовные трубы, как правило, изготавливают с повышенной толщиной стенки — более одного сантиметра. Бесшовные изделия характеризуются хорошим качеством поверхностей, эластичностью, стойкостью к повышенному давлению.

Материал изготовления

Профтрубы могут изготавливаться из любой углеродистой стали. Повышенные антикоррозийные свойства имеют изделия с тонким покрытием цинкового слоя, они ржавеют в 7-8 раз медленнее, нежели обычные черные. Оцинковка происходит напылением или погружением профиля в цинковый сплав.

Практически полную стойкость к коррозии имеют профтрубы из нержавейки, они изготавливаются, как правило, из марки стали AISI304 и AISI316, чуть реже — из AISI439. Чаще всего они используются для сооружения архитектурных элементов здания и реже — для сооружения несущих каркасов. Профиль из нержавейки характеризуется многообразием вариантов финишной отделки, жаропрочностью, устойчивостью к истиранию.

Округление углов

Данный параметр указывается действующим ГОСТом изготовления труб. Оптимальным является радиус угла в 2S (двойная толщина стенки). С учетом характеристик оборудования и изготовления, на практике радиус округления углов часто выше проектного, это дает возможность изготовителю сделать продукцию дешевле и легче. Изделия со сверхмалыми округлениями смотрятся красивее, но они дороже и тяжелее стандартных. Нужно отметить, что осень круглые и слишком прямые углы снижают в конструкции несущие характеристики.

Толщина стен

Деление труб по толщине стен это довольно условный критерий. Тут во внимание нужно брать соотношение внешнего диаметра к толщине внешней стенки. Трубопрокат является тонкостенным, когда данное соотношение не переходит черту в 0,025, при соотношении в 0,05 — профиль называется стандартным, толстостенный трубопрокат имеет пропорции более 0,1 и. В любом случае, технология такая, что чем больше диаметр изделия — тем стенки толще.

ГОСТ четко определяет, какие возможности этого соотношения возможны при определенном способе изготовления. К примеру, квадратный профиль со стороной 190 миллиметров и стенкой 5-15 миллиметров может быть изготовлен лишь горячим деформированием. Толщина стен замкнутых изделий может колебаться по толщине в диапазоне 2-14 миллиметров, безусловно, для более нагруженных сооружений нужно применять профиль с более толстыми стенками.

Механические характеристики

Классификация профтруб, с учетом химических и механических характеристик заготовки, может рассказать о предназначении профиля. Для этого вида прямоугольной металлопродукции используется такое обозначение:

  • А — нормированы лишь механические показатели;
  • В — нормирован и химический состав, и механические показатели.

Как правило, нормирование по маркировке «В» предполагается для изделий большого размера, потому как они чаще всего выбираются для сооружения несущих конструкций. Изделия проходят испытания на ударную вязкость при температуре от -25 до +25. Такой же тест делается после искусственного старения стали. Гидравлическим испытаниям металлопрокат не подвергают, но некоторые изготовители их делают по собственно инициативе, и, естественно, могут гарантировать нормальную эксплуатацию изделий при определенном давлении. Этим профилям присваивается маркировка «Д».

Очевидно, что профильный прямоугольный трубопрокат является довольно удобным для работы, и действительно универсальным и незаменимым материалом для строительства. Сложно недооценить финансовые и технологические преимущества, которые получаются, при использовании замкнутого профиля прямоугольного или квадратного сечения.

Трубы профильные и квадратные: виды и сферы применения

Особенности профильных труб

Профильные трубы – востребованная разновидность металлопроката, нашедшая применение в самых разных отраслях промышленности. Наиболее популярными являются такие трубы с прямоугольным и квадратным сечением. На данный момент профильная труба https://www.metall-xl.ru/metalloprokat/trubnyy-prokat/truba-profilnaya/ встречается во многих конструкциях и изделиях.

Где используются профильные трубы

Прямоугольные и квадратные профильные трубы активно используются в строительной отрасли при возведении опор, вышек, колонн и других ответственных элементов зданий. Плоские грани значительно упрощают установку и закрепление таких изделий, независимо от того, какой именно метод использовался.

В сельском хозяйстве этот вид металлопроката также очень востребован, поскольку именно из профильных труб создают помещения для содержания животных и каркасы теплиц различной формы. Не обойтись без квадратных труб и на приусадебных участках, так как их можно применять для создания подсобных помещений, они могут быть основой гаражей, парников, навесов и заборов.

Имеющие квадратное сечение трубы применяются для создания мебели. Каркас из них делают для всевозможных полочек и стеллажей, столов и стульев и многого другого. Детские развлекательные комплексы, рекламные щиты, выставочные и торговые павильоны… Применений прямоугольная и квадратная труба могут найти очень много, сложно найти сегодня какую-либо сферу, где бы не была задействована такая продукция.

Преимущества квадратного и прямоугольного сечения

Объяснить популярность этой продукции можно легко, поскольку прочность и конструктивная жесткость в профильных труб сочетаются с малой материалоемкостью и весом. Стоимость любой конструкции из них на четверть дешевле, чем стоимость металлоконструкций из металлических брусков. Толщина стенок профильных изделий может быть разной, поэтому прочность их можно подбирать соответственно решаемым задачам.

Квадратное и прямоугольное сечение труб дает им и логистические преимущества, поскольку они занимают меньше объема, чем круглая продукция, их проще хранить и перевозить. Для окраски, грунтовки и любой другой отделки профильные трубы менее трудоемки, поэтому время на обработку и количество расходуемого материала можно существенно сократить.

Недостатки профильных труб

Типичным недостатком профильных труб является коррозионная нестойкость, так как для изготовления их чаще всего используется черный металл. Эксплуатационные характеристики и долговечность труб можно увеличить, если покрыть поверхность слоем цинка, но при этом стоимость продукции увеличится.

Этапы производства

Производство квадратных и прямоугольных труб более сложное, чем изготовление классических круглых изделий. Сначала нужно будет подготовить полуфабрикат будущей трубы, то есть металлическую ленту. Толщина стенок готового изделия напрямую зависит от толщины первоначальной заготовки. Из ленты на формовочных станках сначала делают круглый профиль, а затем с помощью высокочастотных токов осуществляют сварку краев заготовки. Шов проверяется на прочность, квадратный или прямоугольный профиль формируется с помощью вальцевания. Заготовка при этом может непрерывно охлаждаться.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector