Размеры профильных труб: важнейшая характеристика для проектирования металлоконструкций

Содержание

• 1 Области применения
  • 1.1 Зачем контролируются параметры
  • 1.2 От чего габариты зависят
• 2 Деформирование заготовок
  • 2.1 Горячекатаные аналоги
  • 2.2 Холоднокатаный материал
• 3 Сварной прокат
• 4 Вывод

Профильные трубы — это особенная разновидность проката. Данные изделия имеют нестандартную конфигурацию поперечного сечения.

На фото — материал разной формы.

Оно, в отличие от обычного — круглого, может иметь форму:

• прямоугольника;
• квадрата;
• ромба;
• овала
• прямоугольника либо квадрата со скругленными краями и т.д.

Области применения

Каркас дома из описываемых элементов.

Подобная продукция применяется не в инженерных коммуникациях, а как каркасные элементы металлоконструкций. Пустотелый элемент имеет почти ту же жесткость, что и цельный прут. При этом полый аналог на 30/40% легче.

Зачем контролируются параметры

Пример проекта металлоконструкции.

Описываемые элементы применяются в нагружаемых конструкциях. Исходя из этого, и небольшое отклонение от их заявленного габарита способно негативно отразиться на прочности каркаса из профильных труб.

Если размеры и вес профильной трубы нестандартны, от нее можно ждать всякое. Например, она может ослабить конструкцию (если будет тоньше, чем нужно) или увеличить ее вес (если параметры будут больше).

Проектные расчеты жесткости балок металлических сооружений основаны на стандартных размерах. Величины их озвучены соответствующими ГоСТами. Инструкция предупреждает, если габариты не будут соответствовать нормам, проект конструкции будет неправильным.

От чего габариты зависят

Конкретные параметры проката: ширина, высота, толщина стенки, радиус округления, зависимы от метода изготовления продукции.

Есть 3 технологии производства профилированных аналогов.

Горячая деформация полуфабриката.

Холодная деформация круглых заготовок.

Формовка полуфабриката и сваривание его швов.

Деформирование заготовок

Особенности технологии производства оказывают влияние на метод калибровки, толщину стенок и пр. размеры продукта.

Горячекатаные аналоги

Изготовление горячекатаных труб.

Ниже краткое описание производства таких изделий.

Нагретый для лучшей пластичности полуфабрикат в виде гильзы (стакана) прокатывается формующими вальцами до получения заготовки – круглой трубы.

Затем она поступает на формовочный пресс, который штампует из нее квадратное, прямоугольное либо овальное изделие.

Далее заготовка охлаждается, потом прокатывается калибрующими вальцами.

Затем она «отпускается» – греется до момента образования зерна и постепенно охлаждается на воздухе. Это убирает напряжение кристаллической решетки материала.

По ГоСТ №8645/68 изготавливается около 20 типоразмеров прямоугольных профилированных труб, а по ГоСТ №8639/82 – столько же квадратных аналогов.

Минимальные габариты последних — это 60?60 мм, максимальные – 180?

У прямоугольных изделий самая тонкая — профильная труба 60 на 80, а толстая – аналог, сечением 230?

Параметры наиболее ходовых горячекатаных прямоугольных труб.

Горячее деформирование влияет и на толщину стенок материала. Если продукция изготавливается таким способом, особенности технологии устанавливают минимальный предел данной величины в 4 мм и максимальный — в 14.

Еще один важный габарит горячекатаных изделий – их длина. Она может быть «мерной» и равняться определенному отрезу либо «немерной», т.е. находиться в рамках отреза.

Самый маленький горячедеформированный прокат имеет длину 4 м, а самый протяженный – 12.5 м.

Холоднокатаный материал

Холодное деформирование заготовки.

Ниже технология изготовления такой продукции.

Оформление полуфабриката, способом высаживания в шайбе округлого отверстия.

Изготовление заготовки, методом проката до получения круглой болванки.

Получение профильного аналога при помощи обжатия заготовки на прессе и вальцах.

Последний этап — калибровка продукта.

Параметры холодного проката.

В данном случае сечение и толщина стенки готовой продукции чуть меньше, чем у горячекатаных аналогов. По соответствующему стандарту, холоднокатаные материалы не могут иметь грани сечения меньше 10 мм и больше 120. То есть, самая тонкая холоднокатаная профильная труба — 10х10, а наиболее форматная — 120?120.

По ГоСТу №8639/82 существует 17 типоразмеров подобных изделий, а по стандарту 8645/68 – 16. Толщина стенок у холоднодеформированных труб может составлять 1/8 мм.

Длина их мерных отрезков варьируется от 4.5 м до 11. Немерные отрезы могут иметь минимальную длину 1.5 (профильная труба 10 на 10) и максимальную 9 м.

Сварной прокат

Процесс изготовления сварных планок.

Ниже технология сварного производства.

Создание штрипса — мерного листового полуфабриката. Он отрезается от немерного листа стали.

Формование заготовки, согнутой по форме сечения конечного продукта.

Сваривание шва трубы в инертном газе или при помощи индукционной плавки стали и ее сварки.

Калибровка изделия вальцами способом холодного проката. (См. также статью Сварка труб встык: особенности.)

Компенсируется это обстоятельство возможностью выпускать продукцию с малой толщиной стенки (1/5 мм), при широком ассортименте параметров. Так, самый тонкий элемент имеет грани 1.5?1.5 см, а наиболее форматная – сварная профильная труба 30 на 30 см.

Длина материала бывает мерной либо немерной. При первом варианте, размер продукта укладывается в длину мерных отрезков от 5 м до 9. При втором варианте — в габаритные параметры немерных участков, имеющих длину 1.5/9 м.

Помимо квадратных и прямоугольных материалов, при помощи сварки выпускают и трубы овального сечения. Их параметры нормирует ГоСТ №8642/68.

По этому стандарту, самый тонкий овальный сварной профиль имеет сечение 16?10, а наиболее объемная — профильная труба 80 на 40, а также 90?32. Толщина стенки у таких изделий — 1/2.5 мм.

Ниже приведена таблица размеров профильных труб, произведенных методом сварки.

Кв. сечение Прямоугольное сечение Толщина стенок, мм 1 1.2 1.5 1.8 2 2.5 3 3.5 4 5 5.5 6 7 8 9 10 12 12.5 14 16 15?15 ? 20?20 ? ? ? ? 25?25, 30?30 40?20 ? ? 40?25 ? ? ? 40?40, 50?50 50?25, 60?30, 60?40 ? ? ? ? 80?40 ? ? ? 60?60 ? ? ? ? ? ? ? 80?80 ? ? ? ? ? 90?90 120?80 ? ? ? ? ? ? ? 100?100, 120?120 140?120, 140?110, 150?100 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 140?140, 150?150

160?160, 180?180 160?140, 180?120, 180?140, 200?100

200?120, 200?150, 200?160, 240?120 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 150?130, 160?120, 180?100 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 200?200, 220?220 240?150, 240?160, 250?140, 250?150

260?130, 260?140 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 300?100 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 250?250, 300?300 280?240, 300?200 ? ? ? ? ? ? ? ? ?

Вывод

Если вы собираетесь своими руками построить каркасную металлоконструкцию, то должны точно представлять, какие элементы нужны для этого. Их сечение и толщина стенок должны быть оптимальными, чтобы с одой стороны прочность сооружения была достаточной, а с другой – она не была излишне тяжелой.

Видео в этой статье поможет вам детальнее разобраться в теме.