Технические характеристики и способы монтажа профильных труб

Современным строительным материалом является профильная труба, которую предлагает нам металлургическая промышленность. Конвейерное изготовление профильных труб было начато в середине прошлого века, но только сейчас использование такого материала стало актуально при строительных работах.

Пустые трубы стержнеобразного типа могут иметь различные сечения, например, квадратные и даже овальные. Изготавливаются они с помощью различных материалов.

Это может быть:

• нержавейка;
• сталь углеродистого типа;
• низколегированная сталь;
• пластик.

Что касается самого процесса изготовления таких труб, то он заключается в изменении круглых сечений на необходимый вид: квадрат, овал или прямоугольник. В производстве используется штрипс, который является своеобразной заготовкой из металла, или материал, который в дальнейшем будет использоваться для изготовления. И таким образом труба уже в готовом виде с помощью специализированного оборудования приобретает необходимую форму сечения.

Профилированная труба может быть алюминиевая, металлическая, оцинкованная. Кроме того, она отличается по виду – внешне она может быть квадратная, прямоугольная, в том числе толстостенная и тонкостенная. Профильный вид имеет разнообразное сечение. Минимальное сечение профильной трубы 1х1 см, а вот максимальный размер сечения может достигать 50х40 см. Что касается толщины данного изделия, то она может быть от 1 мм и доходить до 2,2 см. Такие виды способны выдерживать максимальную нагрузку, так как плоская поверхность равномерно распределяет ее на отрезок. Вес такого изделия небольшой за счет того, что труба в середине пустая. Таким образом, изготовленная конструкция существенно облегчается по весу.

Профилированные трубы используются:

• для организации каркаса будущей постройки;
• для обустройства площадок и больших стадионов;
• для конструкции и реконструкции арок и мостов;
• для сооружения пролетов на фермерских участках;
• в качестве основы рекламных щитов;
• для сооружения мансард или строений невысокого типа;
• для возведения перегородок или помещений с целью промышленного использования.

Очень важна в работе масса материала. Для того чтобы понять, сколько весит труба и подойдет ли она для требуемой работы, вам поможет таблица, которую прилагает производитель к каждой марке трубы. Исходя из ее данных вы сможете определить, получится ли ее согнуть в домашних условиях. Следует отметить, что данный материал в некоторых строительных работах и в сооружениях является основным. Его можно использовать для организации каркаса перекрытия складского здания. Таким образом получают надежную и довольно доступную конструкцию.

Если из профильных труб спроектировать леса, то можно легко подобраться к фасаду любого здания для проведения ремонтных или облицовочных работ.

Что касается особенностей этого материала, то среди них можно выделить следующие:

• использование данных труб является экономным вариантом, так как для конструирования больших строений, требуется мало материала;
• скорость монтажа и его легкость являются весомым достоинством, которое позволяет сконструировать громоздкую постройку за короткое время;
• при изготовлении труб профильного типа применяют антикоррозийную обработку, которая полностью подходит под санитарные и гигиенические нормы;
• еще одной особенностью конструкций из профильной трубы является замена одной из всей конструкции, так как при такой работе нет необходимости разбирать ее до повреждённого участка, а достаточно удалить старую трубу и установить на то же место новую;

• легкость транспортировки обосновывается тем, что трубы имеют квадратную или прямоугольную форму и таким образом надежно фиксируются в одном положении;
• такие трубы обладают стойкостью к высоким нагрузкам и к изгибанию;
• их использование дает возможность конструировать конструкции любого типа сложности.

Изготавливать профтрубы сложней, чем варианты с круглым сечением. Процесс изготовления в этом случае проходит в несколько этапов. На первом этапе заводом покупается полуфабрикат, а именно металлические ленты толщиной, которая и будет толщиной стенок уже готовой профильной трубы. Далее ленты разматывают, производят продольную резку, правку, отрезают концы полос, выполняют сварочные работы и помещают ее на накопительное оборудование. На этом оборудовании изготавливается труба с круглым сечением, затем ее устанавливают в формовочный станок. На этом станке выполняют предварительную сварку отрезков труб и запускают оборудование, которое проводит температурную обработку и формирует профильное сечение круглой трубы.

Процесс изготовления может отличаться, так как трубы могут быть бесшовными, горячекатаного и холоднокатаного вида. Кроме того, даже технология создания материалов с профильным сечением может быть разной.

Виды труб:

• Бесшовный горячекатаный. Данный вариант обладает высоким показателем прочности, стойкостью к коррозии.
• Профильный холоднокатаный. Рассчитан на выдержку большого и регулярного давления. Кроме того, такое изделие обладает отличным показателем плотности.
• Сварной с сечением профильного типа. Такой вид имеет хороший показатель плотности и рассчитан на длительную эксплуатацию.

Если говорить о сферах использования таких труб, то те, которые относятся к стандартной разновидности, могут применяться для проведения трубопроводов, протягивания кабельного оборудования, создания строительного леса, а также в качестве ограждения определенного участка. Трубы магистрального типа используются для конструирования трубопровода, где возможно возникновение перепадов давления. Также существуют и термостойкие разновидности, которые применяют в промышленных и пищевых отраслях, и специальные трубы профильного типа, которые используются в процессе создания деталей для автомобилей. Что же касается труб, которые применяют в процессе возведения зданий, то это конструкционные профильные разновидности. С их помощью в строительстве исчезает необходимость использовать краны и другую тяжелую технику для возведения высоток.

Процесс изготовления профтруб состоит из нескольких этапов:

• обработка полученной штрипсы;
• производство с круглым сечением;
• изменение круглой формы на профилированную;
• проведение термической обработки и нарезка на необходимые размеры;
• контрольна соответствие ГОСТ.

Материал для изготовления профильной трубы поставляется на завод в виде рулонов металла. Эти рулоны разматывают и нарезают на станке продольной резки. После того как рулон нарезан на необходимую ширину, полосы сваривают в одну длинную и наматывают ее на барабан. Это необходимо для того, чтобы вальцовочный станок не переставал функционировать. Таким образом избегают сбоев в производстве.

После этого заготовка подается с барабана на формовочный станок, который производит заготовку трубы с круглым сечением. На этом этапе получается труба, которая не закрыта швом. Именно на стадии формирования заготовки металл проходит термическую обработку. После обработки заготовку устанавливают на стан для сварки, который сваривает трубу. Сама сварка выполняется печным способом, то есть с помощью защитного газа или же с помощью высокочастотного тока. Что касается шва, то он может быть прямого типа или же спирального. Для того чтобы сварочный шов был надежным и прочным, станок развальцовывает края шва. Таким образом получается грат – лишние потеки расплавленного металла вдавливаются в поверхность профилированной трубы, лишний грат убирают с помощью резца и в конце этого этапа трубу охлаждают эмульсионным составом.

На следующем этапе из круглого сечения трубы формируют необходимое сечение профилированной трубы. Проходит такая процедура в одном или в двух разных вариантах. Так, к примеру, если есть необходимость в создании трубы с овальным или плоским сечением, то для этого заготовка должна быть пропущена через вальцы калибровочного типа. Они рассчитаны на выравнивание заготовки по всей длине. Если же есть потребность в квадратном, прямоугольном или любом другом сечении, то к предыдущему этапу добавляется еще один – пропуск заготовки через станок профилирующего вида. Он уже в автоматическом режиме формирует установленное на управлении сечение.

В завершении изготовления полученную трубу разрезают на отрезки одной длины, проводят исследование на соответствие нормам и, если все сходится, упаковывают и отправляют адресату.

По нормативам размеры труб разного сечения рассчитываются отталкиваясь от сырья, которое использовалось для их изготовления. Такой металл имеет плотность 7,85 г на квадратный сантиметр. Для труб с профильным сечением имеются определённые критерии, которые указаны в ГОСТ 8645-68.

Требования к изделию такие:

• наружная стенка имеет длину от 1,5 до 18 см;
• наружная ширина может быть от 1 и до 15 см;
• толщина стенок также может быть от 1 мм до 1,2 см;
• сечение может быть самое разнообразное;
• вес рассчитывается по метрам, например, на один метр он может составлять и 300 грамм, и 55 килограмм, все это зависит от сечения трубы.

Таким образом, профильная труба с квадратным сечением может быть изготовлена по ГОСТ, который разрешает изготавливать трубы с наружными ребрами от 1 и до 18 см длиной и толщиной стенок от 1 и до 6 мм. В этом случае площадь сечения может варьироваться от 0,343 см2 и до 90 см2. Вес при этом может быть от 269 грамм на 1 метр и достигать до 70 кг на 1 метр.

Если изготавливается конструкция с овальным сечением, то при изготовлении таких изделий разрешается использовать большие и меньшие размеры. Что касается больших размеров, то их диаметр может быть от 6 мм и до 9 см, а меньший диаметр – от 3 мм и до 50 мм. При этом толщина стенок может быть от 0,5 и до 2,5 мм. Также при таком изготовлении допускается наружный диаметр от 5 мм и до 11 см. Если труба изготавливалась по таким параметрам, то вес одного метра изделия может достигать 4 кг.

При выборе профильных труб покупатель должен знать, насколько важно провести расчет параметров и нагрузки для несущих конструкций. Но не каждый человек знает, как правильно провести такие расчеты и приобрести трубу такого сечения, чтобы нагрузки были подходящими для будущей конструкции. Если конструируют из труб перила, оградки или теплицы, то можно обойтись и без расчета, но если из этих труб будет строиться навес, кровля, козырек и тому подобное, то тут уже необходимо проводить точные расчеты.

Любой материал имеет свойства противостоять определенным нагрузкам. В этом случае не исключение и сталь, из которой изготавливаются трубы с профильным сечением. Если на конструкцию будет воздействовать должная нагрузка, то она будет способна выдержать ее, но, к сожалению, она согнется. Но после того, как с конструкции убрать вес, она восстановится в исходное положение. А если превысить допустимую нагрузку, то она согнется и после того, как вы уберете вес, останется в согнутом положении.

При проведении расчетов нагрузки необходимо учитывать такие параметры:

• габариты трубы и тип сечения;
• параметры напряжения конструкции;
• качество исходника, из которого будет изготавливаться труба;
• типы возможных нагрузок, которым должна противостоять конструкция из труб.

Трубы профильного типа создаются согласно стандартам, установленным ГОСТ. Он дает возможность применять материал в качестве основы несущих построек. Для того чтобы конструкцию можно было возвести за короткое время, специалисты разработали специальные крепежные элементы. Это могут быть как хомуты, так и разные пластинки и зажимы. В современном строительстве чаще всего используют краб-крепления. Ими можно соединить несколько материалов. Они могут иметь Х-, Г- и Т-образную форму. Изготовляют такой крепеж из оцинкованной стали. Основное достоинство такой крепежной системы заключается в двух составляющих, которые дают возможность полностью обхватывать изделия и надежно фиксировать их.

Также используют системы хомутов и фитингов, с помощью которых соединяют трубы. Соединители бывают крестовидной, тройниковой и угловой формы. Крестовиной и тройником можно соединить несколько труб, а с помощью уголка можно загнуть конструкцию.

Чтобы изготовить трубы, которые рассматриваются в этой статье, используют специальные вальцы. Они могут иметь большую мощность, с помощью которой и деформируются трубы под установленное сечение. Если вы самостоятельно желаете сделать трубу данного типа, которая не будет нести большую нагрузку, к примеру, для изготовления мебели или теплиц, то достаточно приобрести небольшой станок, который может делать металлический профиль. А если необходимо изготавливать профильные трубы, которые будут противостоять определенным нагрузкам, то есть будут использоваться для конструирования несущих конструкций, то тут уже необходимо покупать готовые элементы, которые изготавливаются по специальной технологии и в заводских условиях.

Изготовление в заводских условиях проходит согласно следующим этапам:

• На завод поступают большие мотки рулонного железа, которые разрезаются на полосы, соответствующие сечению изготовляемой трубы;
• далее с помощью сварочного станка все полосы соединяются в одну длинную полосу, которую наматывают на барабан;
• далее помещают эту ленту в станок, который формирует полосы в трубу с круглым сечением;
• после этого заготовки свариваются в одну целую круглую трубу;
• затем сваренные элементы охлаждают и обрабатывают;
• после обработки трубы помещают в станок, который уже формирует из круглой деталь с установленным сечением, то есть в трубу с квадратным, прямоугольным или овальным сечением.

Также после изготовления труб их необходимо протестировать на соответствие к нормам ГОСТ.

Для этого используют такие способы контроля:

• Дефектоскопический вихревой метод, который обнародует показатели магнитной и электрической надежности.
• Визуальный осмотр выявляет возможное присутствие дефектов, выемок, неровностей и подобных критериев, которые не может выявить предыдущий этап проверки.

По завершению проверки конструкцию нагревают и охлаждают. Таким образом изделие проходит термическую обработку. Если будет проводиться самостоятельное изготовление, то обработку высокой температурой лучше проводить с помощью лампы паяльного типа. Но такую трубу лучше не изготовлять самостоятельно, так как это требует наличие 4 валков, а также специализированного станка, который выполняет работу при высоком показателе уровня шума, что неприемлемо для бытовых условий.

Если производится труба с квадратным сечением, то изделие должно полностью соответствовать стандартам ГОСТ 8639-82. Если она с прямоугольным сечением, то должны быть соблюдены нормы ГОСТ 8645-68, а если труба с овальным сечением, то она должна соответствовать ГОСТу 8642-68. Но после изготовления она должна пройти проверку, так как именно таким образом можно быть уверенным в качестве изделия.

В госстандартах допускается наличие таких изъянов:

• сверху готового материала могут присутствовать маленькие забоины, вмятины, окалины и следы очистки брака;
• по стандартам у сварного шва допускается наличие небольших повреждений механического характера, тонкий слой окалины, остатки металлических потеков и следы после устранения изъянов.

В том случае, если такие детали будут использоваться как материал для перемещения жидкостей под воздействием давления, то необходимо брать элементы, которые способны выдерживать возможные перепады давления. Такой критерий можно рассчитать по специально созданной формуле. Для того чтобы рассчитать показатель воздействия давления с наличием прямоугольного или квадратного сечения, необходимо использовать формулы, которые предназначены для определённой формы сечения.

Также смотрите видео о том, как производят профильные трубы.