Все о прямоугольных трубах

Прямоугольные трубы считаются одним из самых востребованных вариантов проката. Их используют при возведении металлоконструкций на участках, где предполагается воздействие высоких нагрузок. Подобные изделия предусматривают дополнительные рёбра жёсткости, за счет этого многократно возрастает их несущая способность.

Трубы прямоугольного сечения широко востребованы в строительной сфере. Возведенные из них конструкции могут выдерживать довольно высокие нагрузки, благодаря чему обеспечивают основное требование к любому строящемуся объекту — безопасность его эксплуатации. Профильные изделия используют при изготовлении ограждающих конструкций, теплиц, автомобильных рам и даже при производстве мебели.

Конечно, по параметрам прочности на изгиб профильные трубы будут проигрывать двутавровой балке, но с эстетической точки зрения, вне всяких сомнений, выигрывают. Трубы прямоугольной формы популярны в случаях, когда возводятся несущие конструкции, основные блоки и элементы которых доступны для обозрения. При этом профтрубы могут быть квадратными либо прямоугольными.

Прямоугольные трубы имеют меньший, по сравнению с круглыми, внутренний объём. Соответственно, их пропускная способность гораздо ниже —за единицу времени через 1 п. м. прямоугольного проката можно прокачать меньше жидкости, чем через круглую.

Трубы с прямоугольным сечением хорошо выдерживают интенсивные нагрузки на кручение, растяжение, а также изгиб. Но внутренним воздействиям они противостоят слабо и в этом значительно уступают круглым.

Круглая труба всегда имеет гораздо меньшую массу, нежели её прямоугольный аналог. Это значит, что любые инженерные коммуникации, произведенные из профтрубы, будут более массивными, нежели конструкции на основе закругленного проката.

Выигрывает профтруба и по сравнению с прутком.

Вес трубы меньше массы прутка с сечением аналогичного размера. Самая крупная прямоугольная труба имеет ширину 230 мм и высоту 100 мм, один погонный метр такого проката весит 38 кг. Масса цельнометаллической балки аналогичного диаметра приближается к 1000 кг.

Резка трубы осуществляется легко в сравнении с цельными металлическими прутками. К тому же прямоугольные изделия всегда можно трансформировать в заготовку нелинейной конфигурации — для этого потребуется трубогиб. Чтобы провернуть подобные манипуляции с прутками, придется воспользоваться тяжёлым кузнечным прессом.

Ассортимент предлагаемых труб представлен изделиями из ПВХ, полипропиленовыми, железными и медными. В зависимости от видов материалов, из которых изготавливаются трубы с квадратным либо прямоугольным профилем, их можно подразделить на металлические и полимерные.

Металлические трубы могут быть стальными, медными, а также выполненными из сплавов меди (латунь или бронза). Чугун при изготовлении профильного проката используется крайне редко.

К преимуществам стального проката относят:

• прочность;
• слабая деформируемость при температурном воздействии;
• возможность гибки;
• сравнительно низкая цена.

Однако монтаж таких труб отличается высокой трудоемкостью. Соединение отдельных блоков металлоконструкций требует проведения сварочных работ и использования металлического хомута для фиксации. К тому же стальные изделия подвержены коррозии, они могут проводить блуждающий ток и в целом имеют недостаточно высокий эксплуатационный ресурс.

Таким образом, основное преимущество стальных труб — их низкая цена – на практике оборачивается дополнительными расходами и в целом увеличивает общую себестоимость конструкции. При этом менять такие трубы нужно каждые 20–25 лет.

Более высокими эксплуатационными характеристиками обладают оцинкованные трубы из стали. Они устойчивы к ржавчине и служат дольше. Однако в процессе сварки могут выделять ядовитые вещества. А если в системе присутствуют цветные металлы, то формируются гальванические пары. Именно поэтому профилированные трубы с оцинковкой не рекомендованы для монтажа отопительных систем — под действием высокой температуры запускается химическая реакция, уничтожающая покрытие.

Свои преимущества имеются у труб из нержавеющей стали. Они долговечны и надёжны, а возведенные из них конструкции выглядят эстетично. Единственным недостатком считается высокая цена, причем это касается как самих труб, так и их монтажа.

Широкое распространение получили медные трубы. Они устойчивы к воздействию озона, ультрафиолета, хлора, отрицательных температур, а также коррозии. К тому же это пластичный материал.

В последние годы металлические трубы начали сдавать свои позиции, уступая стеклопластику. Это неоднородный материал искусственного происхождения. Эксплуатационные характеристики таких труб прямо зависят от состава, присутствия армирующих компонентов и технологии их производства. Использовать такой прокат можно при самом широком температурном диапазоне.

Пластиковые трубы более хрупкие, нежели металлические. Поэтому композитный состав защищают при помощи волокнистого армирования. Оно придает высокую прочность и препятствует распространению трещин. К тому же жесткая поверхность стеклопластика в меньшей степени подвергается износу, чем прокат из стали.

Сортамент и технология производства профильных труб регламентируются действующим нормативом ГОСТ 8645-68. В соответствии с ним основным классификационным критерием, по которому маркируются разные типы труб, является способ производства. Выделяют три основные технологии.

Горячая деформация. В этом случае процесс производства сводится к воздействию на заготовки высоких температур, их доведению до пластичного состояния и последующей прокатке до необходимой конфигурации на специальных станках. Результатом такой техники становится бесшовная продукция со стенками не менее 60 мм. Такие трубы содержат порядка двух десятков типоразмеров, их габариты варьируются от 60х60 до 230х100 мм.

Холодная деформация. Данная технология также предполагает получение бесшовных труб, только металлическая заготовка подвергается изменениям в холодном виде. Техника позволяет получить трубу с более узкими стенками и меньшими размерами. Так, минимальная высота грани сечения соответствует 10 мм, максимальный размер сечения при этом ограничен параметрами 120х120 мм. Всего сортамент холоднокатаных труб включает 18 типоразмеров. Подобные изделия выбирают в случае необходимости применения бесшовных профильных труб с узкими стенками.

Электросварка. Данный подход предполагает нарезку стального листа на полосы заданных размеров и их последующую сварку в форме трубы. Сварной шов ослабляет жесткость материала не более, чем на 10%, поэтому прочность подобных труб фактически не отличается от бесшовных. Технология допускает изготовление профтруб с толщиной стенок до 6 мм. Минимальный размер сечения соответствует 40х40 мм, максимальный — 300х300 мм.

В целом наиболее востребованными размерами являются 40х20х2, 40х25х2, 80х40х2, 60х40х3, 60х30х3, 108х65х3, а также 40х20 и 80 на 40. Типовая длина бывает 3 и 6 м. В зависимости от формы профтрубы могут быть прямыми, гнутыми или с битой гранью.

Все трубы прямоугольного профиля обладают основными геометрическими характеристиками:

• размеры — включают параметры ширины и высоты каждой стороны;
• толщина стенок;
• масса.

Поменять высоту и ширину невозможно, поэтому необходимо покупать профтрубы с учетом тех. условий.

Ещё один важный фактор — толщина стенок. Она напрямую зависит от геометрических характеристик: чем больше типоразмер — тем больше толщина. Хотя выделяют группу труб прямоугольного профиля, в которых толщина стенок намеренно увеличивается. Размеры и толщина проката напрямую влияют на его массу. Чем выше эти параметры — тем больше вес каждого погонного метра профиля. Соответственно, тем тяжелее вся конструкция. Зная параметры толщины металла и базовые типоразмеры, можно вычислить весовую нагрузку на каждый метр.

Высчитывание этой нагрузки позволяет предотвратить растрескивание материала. Конечно, если говорить об облегченных конструкциях, то в расчётах допускаются погрешности: они не будут критичными для прочности возводимого блока. Но если строится серьёзное здание, то любое превышение погрешности нагрузок на соединители, в том числе связанные с изгибом трубного проката, чревато самыми неблагоприятными последствиями.

Любой материал имеет свою точку сопротивления. При достижении указанного значения он начинает лопаться, а конструкция рассыпаться. Таким образом, при расчёте надёжности строительной конструкции из профильных труб нужно учитывать не только размеры её отдельных элементов, но также и то, из какого материала они выполнены. Это влияет на эксплуатационные возможности материала и предельную нагрузку на изгибе.

В таблице приведены допустимые значения.

Профильная труба обладает высокой технологичностью и хорошими прочностными показателями, благодаря этому получила распространение в самых разных областях.

• Строительство — прямоугольный прокат используется для создания всевозможных металлоконструкций, в том числе несущих, которые будут эксплуатироваться в условиях повышенных нагрузок.
• Машиностроение — здесь трубы идут на изготовление рам и прочих элементов каркаса.
• Прочие конструкции — прямоугольные трубы незаменимы в ходе эксплуатации лестниц, мебельных каркасов, ограждений, а также рекламных щитов.

Профтрубы можно использовать и в бытовых целях.

• Заборы. Профтрубы как нельзя лучше подходят для монтажа каркаса забора. Кроме того, из них можно изготовить перила для веранды или лестничного марша. Они хорошо свариваются с другими элементами и при этом обладают необходимой жесткостью. Обычно декоративные ограждения изготавливают из нержавеющего проката сравнительно небольших размеров. Популярность этого вида стали объясняется ее высокой стойкостью к коррозии и эстетичным внешним видом.
• Навесы. В загородных домах нередко возникает необходимость в строительстве навесов разной площади. Они призваны защищать автотранспорт, технологическое оборудование, малые архитектурные формы и зону отдыха от неблагоприятного воздействия осадков.
• Любители земледелия часто используют профиль для теплиц. Профилированные трубы из ПНД небольших размеров станут оптимальным материалом для возведения каркасов, на которые закрепляют полиэтиленовую пленку для защиты молодых саженцев от неблагоприятного воздействия низких температур и атмосферных осадков.
• Мебель. Профтрубы используют для создания садовой мебели, а также недорогих парт, столов и стульев для школ, дошкольных организаций и прочих заведений.
• Рамы для автотехники. Повышенная прочность прямоугольных труб – в сочетании со сравнительно малым весом – делает прокат востребованным в автомобильной сфере.