Профильные трубы: характеристики, изготовление, резка и применение

Преимущества перед круглой трубой и фасонным прокатом

Профтрубы легко соединяются между собой при помощи сварки. Квадратное сечение плотно прилегает к плоским поверхностям, а четыре ребра создают прочность и стойкость конструкциям. В составе строительных каркасов они легко справляются с боковыми нагрузками, придавая зданиям устойчивость. Из-за рёбер жёсткости при равном весе их сопротивление изгибающим нагрузкам приблизительно на 30% выше, чем у круглых. На практике использование профтруб бывает экономически выгоднее, чем швеллеры или балки. Кроме того, их легче хранить, чем круглые — они компактно складываются штабелями.

Типы профиля

Сечение профильных труб может быть любым отличным от круглого, но есть основные типы трубных профилей, изготавливаемые всеми трубопрокатчиками:

• Прямоугольный. Сечение имеет форму прямоугольника с неравными параметрами ширины и высоты. Большое число вариаций соотношения сторон делает такие профтрубы наиболее распространенными и широко применяемыми.
• Квадратный. Сечение прямоугольное с равными сторонами. Размерный ряд чуть уже, чем у прямоугольных труб, однако широта применения такая же, так как квадратные трубы проще других в расчетах.
• Овальный и плоскоовальный. Сечение первого имеет форму овала, второго – прямоугольника с сильно скругленными углами или овала с выпрямленными длинными сторонами. Самый сложный в производстве и дорогой из типовых профилей, а также, наиболее трудный в расчетах и монтаже. Однако овальные и плоскоовальные трубы незаменимы для изготовления мебели и декора, так как расширяют возможности дизайна.

Рекомендуем ознакомиться: Труба стальная бесшовная горячедеформированная

Обратите внимание! Стандартные типы профтруб можно приобрести в готовом виде у большинства трубопрокатчиков. Однако производители могут выполнить профилирование на заказ и изготовить трубы с треугольным, многоугольным сечением или профилем в виде сложной фигуры.

Профиль любого типа может быть тонкостенным и толстостенным. Если толщина стенки составляет менее 1/20 диагонали сечения, такая труба считается тонкостенной. Например, у квадратной профтрубы с шириной 100 мм, диагональ равна 141 мм. Значит, при толщине стенки в 2-6 мм такая труба будет тонкостенной, а при 7 мм и больше – толстостенной.

Алюминиевая профильная труба

Алюминий — лёгкий металл, он в три раза легче стали. Поэтому его высоко ценят при производстве металлических компонентов, особенно в связанных с транспортом отраслях. Вот почему профильная алюминиевая труба повсеместно используется в автомобильной и авиакосмической промышленности. Из неё делают ограждения, ворота, заборы, поручни, велосипедные стойки. Иногда её выбирают и для крупных конструкций, таких как строительство домов, из-за умеренной прочности и малого веса материала. Однако в местах с экстремальными температурами алюминий подвергается риску разрушения, так как имеет меньшую коррозионную стойкость, чем сталь.

Профильные алюминиевые трубки характеризуются:

• Малым весом.
• Ценой ниже, чем у стали.
• Лёгкостью сварки.
• Простотой обработки (легко режется).

Как сделать навес из профтрубы

Для изготовления навеса используются электросварные изделия небольшого сечения. Размеры профильной трубы в качестве опорных стоек от 40х40 мм. Для сшивки каркаса и создания основания крыши можно брать металлопрокат меньшего сечения.

Принципиальная схема возведения навеса следующая:

• В намеченных местах под навес производится бурение скважин.
• В лунки устанавливаются опоры конструкции и заливают бетоном.
• После твердения фундамента производится сварка каркаса;
• Устанавливается крыша навеса из металлочерепицы или профнастила.

Стальная профильная труба

Сплавы железа и углерода обладают многими ценными свойствами. Этот материал тяжелее, алюминия в три раза, поэтому его используют в тяжёлых и/или требующих устойчивости к коррозии и экстремальным температурам конструкциях. Из них строят дома, крупные конструкции: мосты, дороги, нефтегазовые заводы. Их легко сваривать, резать, формовать и обрабатывать, так как это очень плотный материал.

Профильные стальные трубы характеризуются:

• Большим весом.
• Прочностью выше, чем у алюминия.
• Устойчивостью к ржавлению.
• Лёгкостью сварки.
• Хорошей обрабатываемостью.

Какие размеры может иметь труба металлическая квадратной и прямоугольная

Трубы стальные профильные общего назначения должны изготавливаться по чертежам, указанным в стандартах. Также они выпускаются стандартизированные по размерам. Основные из них – ширина и толщина стенок. От этого напрямую зависит вес трубного изделия.

Стандарт предполагает выпуск трубы стальной с квадратным сечением профиля следующих типоразмеров:

• общего назначения – со стороной от 10 до 180 мм с шагом 5 и 10 мм;
• специального назначения – с размером стороны 32, 36, 40, 55 и 65 мм.

Прямоугольные трубы производятся следующих размеров по ГОСТ:

• общего назначения – сечение от 15х10 мм до 180х150 мм;
• специальные размеры – от 28х25 мм до 220х100 мм.

Вес профильной трубы зависит от габаритов и толщины стенки. Также на массу оказывает влияние марка стали, используемая на производстве. От химического состава зависит плотность металла. Для ориентировочного расчета стандартом принимают значение плотности равное 7,85 г/м3. При учете такого параметра вес профтруб составляет:

• от 0,222 до 70,33 кг – метр квадратной трубы профильной;
• от 0,348 до 89 кг – погонного метра изделия с прямоугольным сечением.

Профильные трубы из нержавейки

Трубопрокатная продукция из нержавеющей стали устойчива к коррозии и нагрузкам изгибающего характера. Безупречный внешний вид изделий позволяет использовать их в различных видимых местах при внутреннем и внешнем благоустройстве. Они гигиеничны, поэтому широко применяются в эксплуатируемых в пищевой промышленности конструкциях. Нержавеющие профили можно ничем не покрывать и оставлять их в первозданном виде. Особенно популярна квадратная труба прокатная нержавеющая.

По сравнению с аналогичными трубопрокатными изделиями нержавейка обладает рядом преимуществ:

• Коррозионная стойкость.
• Эстетичный внешний вид.
• Хорошая свариваемость.
• Небольшая масса.

Преимущества и сфера применения

Профильные или профилированные трубы – это полые металлические трубы с сечением, отличающимся от круглого. Поперечный срез может быть одной из стандартных форм или иметь сложную форму в случае выполнения по заказу.

Такие трубы применяются в различных сферах:

• в каркасном строительстве – монтаж каркаса коммерческих, промышленных и малоэтажных жилых зданий;
• при возведении малых архитектурных форм – постройка навесов, беседок, теплиц, игровых и спортивных площадок, построек хозяйственного и декоративного назначения на приусадебном участке;

• в промышленном и кустарном изготовлении ограждающих и вспомогательных конструкций – заборов, оград, переносных и стационарных лестниц, опор для различных сооружений, строительных лесов;
• в производстве мебели и декора – изготовление мебельных каркасов, светильников, полок, подставок и подвесов для цветов, картин, осветительных приборов и других элементов интерьера и экстерьера.

Чем хороши профильные трубы

Столь разнообразное применение профтрубы обусловлено ее многочисленными достоинствами:

• Широкий типоразмерный ряд. Кроме формы сечения профильные трубы различаются толщиной стенок – от 1 до 14 мм, а параметры профиля имеют еще более широкий диапазон: от тонких трубок шириной в 3 мм, до крупногабаритного профиля шириной в 23 см.
• Экономичность материала. Внутренняя полость труб не уменьшает их прочностных характеристик в сравнении с цельными изделиями той же формы, но значительно уменьшает объем затраченного металла и, соответственно, стоимость профилей.
• Прочность. По сравнению с круглыми трубами профилированные способны выдерживать большие нагрузки как в осевом направлении, так и в поперечном. Трубопрофиль сложнее согнуть, сломать, сплющить. А в сравнении с деревянным брусом металлические изделия лучше выдерживают механическое, химическое и биологическое воздействие.
• Легкость и компактность. Профилированные изделия при хранении и транспортировке занимают меньше места, требуют меньше сил на погрузку, разгрузку и монтаж. Даже готовые конструкции из металлопрофиля весят меньше, чем их аналоги из других материалов.
• Удобство проектирования. Элементы конструкции, особенно при использовании труб с квадратным и прямоугольным сечением, легко рассчитываются, так как срезы, отверстия и узлы имеют прямолинейные очертания.
• Простота монтажа. Профтрубы легко поддаются резке болгаркой с диском по металлу. В ходе работ трубы с прямолинейным профилем зафиксировать и удержать легче, чем круглые, которые могут вращаться и проскальзывать в тисках или руках. Сборку можно выполнить при помощи специальных фасонных элементов и болтов, для чего не требуется особых знаний и навыков, или сварным методом, если имеется сварочный аппарат и навык работы с ним.

Рекомендуем ознакомиться: Новосвердловская металлургическая компания

Производство профильных труб

Для производства профтруб может использоваться материал различного химического состава. Создаются профтрубы методом проката (холодная или горячая формовка), а также с применением сварки и вальцевания. Поэтому они могут быть как сварными (со швом), так и бесшовными. При изготовлении сварной трубы берётся плоский стальной лист, который постепенно сгибается по кругу. После сварки кромки проводится формовка, при которой стенки сплющиваются для получения квадратной или прямоугольной формы.

Бесшовные трубы плохо выдерживают локальные нагрузки, поэтому не подходят для строительства крупных зданий. Для этого целесообразнее использовать сварные или холоднодеформированные.

Изготовление труб

Как несложно догадаться, эти изделия получают из обычных труб круглого сечения. Размеры профилированной трубы зависят от проектируемой нагрузки на неё при эксплуатации.

Суть процесса производства – придание планируемой формы заготовке нужного диаметра в результате горячего или холодного деформирования (детальнее: «Как происходит производство профильных труб – варианты продукции, оборудование, технологии»). Для обеспечения качества крепления с помощью специфической обработки на трубе-заготовке наращивают сварной шов.

К примеру, любых характеристик и размеров металлические квадратные трубы можно получить двумя способами:

• с применением обкаточных валков круглые трубы равномерно сжимаются, в результате чего получается квадратный профиль;
• лист соответствующего металла или сплава разрезается по шаблону, заготовки сгибаются в коробчатые сечения и фиксируют сварным швом.

Резка профильных труб

Заводы производят большие изделия, которые затем подвергаются механической обработке для конечного использования. Вид резки определяется в зависимости от материала и использования, которому будет подвергаться труба.

Структурные трубы для строительства или вывесок обычно режутся более экономичными механическими методами, не требующими точности резки. К ним относятся ножовочный станок и болгарка. В то же время промышленные трубы для автомобилей или мебели часто требуют более высокой точности и термических видов резки, поэтому используются газопламенные и лазерные установки.

Диаметр стальных труб

Диаметр стальной трубы определяется по:

• — внешнему диаметру для электросварных и бесшовных труб;
• — диаметру условного прохода для ВГП-труб.

• — Диаметр условного прохода (Ду или Dу) — внутренний диаметр труб.
• — Условный проход — условная величина, представляющая собой значение фактического внутреннего диатрема, округленного до ближайшего из стандартного ряда, и служит точкой отсчета для подбора размеров остальных деталей и оборудования. Его значение стандартизированного согласно ГОСТ 28338-89. Измеряется в дюймах или мм.
• — Внутренний диаметр — фактическая величина параметра, получаемая непосредственным измерением, как правило, указывается в мм;
• — Наружный диаметр труб (Дн или Dн) — фактический диаметр трубы с учетом толщины стенки, указывается в мм;.
• — Диаметр резьбы (G).

Размеры труб указываются в миллимерах, но для трубы ВГП часто обозначают в дюймах («).

Критерии выбора

Определяющими факторами при выборе подходящего профиля являются: форма, размер сечения, толщина стенки и материал, из которого он изготовлен. Для строительства несущих конструкций предпочтение отдаётся бесшовным квадратным или прямоугольным профтрубам из нержавеющей легированной стали. Толщина стенки и большой размер увеличивают прочностные показатели профиля. Они должны соответствовать расчётным нагрузкам. Если нормативные показатели не соблюдаются, то повышается риск деформации и даже разрушения трубных изделий.

Труба профильная овальная: технические характеристики и сортамент

Об основных положениях о производстве трубы профильной овальной говорит ГОСТ 8642-68. Данный документ определяет сортамент и технические требования (с отсылкой к ГОСТ 13663-86) к этой разновидности профтруб.

Овальная труба выпускается с размерным рядом от 6 мм по ширине (А) и от 3 мм по высоте (В) до 90 мм (А) при 32 мм (В). Также сортамент включает овальные трубы с максимальным показателем высоты (В) в 50 мм при ширине (А) в 80 мм. В сортаменте профильной трубы имеются изделия специальных размеров, выпускающиеся под заказ. Их параметры представлены в таблице.

Таблица 1

Овальная труба бывает бесшовная, а также электросварной холоднотянутой. Её характеристики не отличаются от проката любой другой формы. В продажу изделия овального сечения поступают отрезками мерной (3-13,5 м) или немерной длины (1-13 метр погонный). Овальная труба находится в более высокой ценовой категории, что и сказывается на объемах её производства.

Овальные трубы — одни из самых дорогих из всех профильных изделий

Основные размеры

Типовой сортамент

Одним из преимуществ профильной трубы, которые объясняют высочайший уровень ее востребованность в качестве строительного материала, является широкий ассортимент изделий. Достаточно простая технология производства позволяет получать детали самого разного сечения, что облегчает подбор элементов для конструкций.

Обычно производится большая партия одного размера

Основными параметрами являются:

• Сечение или типоразмер – соотношение длины сторон изделия.
• Толщина стенки.
• Удельный вес – масса одного погонного метра трубы.

Что касается длины, то наиболее распространенными типоразмерами будут 6 и 9,5 м. Впрочем, при заказе большого количества изделий возможно производство заготовок по точному размеру – так нам не придется тратить время и силы на подгонку по размеру своими руками.

Ниже приводится таблица сортамента профильных труб разного сечения, используя данные из которой, вы сможете не только подобрать подходящий материал, но и примерно рассчитать массу конструкции:

Характеристики изделий большого сечения

Использование трубы разных габаритов

Если говорить о применении профильной трубы в строительстве и изготовлении каркасных конструкций на металлической основе, то нужно отметить, что спектр решаемых задач весьма широк.

Простая и практичная мебель

Изделия малого сечения, такие как трубы 15х15, 20х15 или 20х20 мм чаще всего используют либо для изготовления мебели (школьные стулья все помнят?), либо для монтажа ограждений. Относительно небольшой размер деталей в сочетании с достаточно высокой прочностью позволяет создавать достаточно легкие и устойчивые к нагрузкам конструкции.

• Наиболее распространенными являются трубы среднего сечения: квадратные 30х30, 40х40 и 60х60 мм, а также прямоугольные – 20х30, 20х40 мм и т.д. Их приобретают для постройки легких каркасных строений (теплицы, навесы, беседки), для возведения малонагруженных несущих элементов (стойки забора, опоры, легкие колонны). Также часто подобные детали используют в качестве внутренней основы для кирпичных столбов.
• «Плоские» разновидности (от 20х40 до 30х80 мм) часто применяют в машиностроении. Для таких труб характерно оптимальное соотношение массы и механической прочности.

Применения при производстве ограды

В строительстве капитальных зданий выдвигаются повышенные требования к эксплуатационным параметрам всех деталей, потому для несущих конструкций берут элементы от 60х60 мм и крупнее. Конечно, для них характерна достаточно большая масса, да и стоят они немало, но в любом случае выигрыш по прочности делает такие вложения полностью оправданными.

Как видите, широкий сортамент профильного проката делает его весьма универсальным – сложно найти строительную задачу, для решения который нельзя было бы применить подобные изделия.