Сортамент и область использования прямоугольных труб

В самых различных производственных сферах (промышленность, энергетика, строительство, изготовление конструкций из металла, отведение воды) используются профильные трубы из стали. Немалую долю в общем объёме полуфабрикатов составляет прямоугольная труба. Сортамент продукции из стали, производимой металлургическими заводами, чрезвычайно широк. Особенно важно уметь правильно выбирать вид, номенклатуру профиля под определенные условия изготовления конструкции, уметь быстро и правильно рассчитывать его вес и размеры.

Ключевые характеристики и назначение

Профтруба – это пустотелое изделие из металла, имеющее разные сечения. Есть два главных способа изготовления подобных труб:

• прохладная или горячая вытяжная труба (вальцевание);
• электрическая сварка.

Одним из самых востребованных сечений считается прямоугольник. Он намного проблематичнее круга в плане геометрии и способов обработки. Но прямоугольная труба если сравнивать с круглым подобием обладает заметным преимуществом. Конструкция, сделанная из подобных труб, имеет более хорошие характеристики изгибной жёсткости. Это дает возможность прекрасно справляться с высокими поперечными нагрузками.

Сечение стальной квадратной трубы

Стальные с прямыми углами профиля делаются соответственно с требованиями ГОСТ 8645-68 «Профильные трубы с прямыми углами. Сортамент». Размеры труб должны походить требованиям данного документа.

Состав стали, физические и механичные свойства формируют нормы, которые относятся к способам изготовления:

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

Для труб, используемых в строительстве, принят очередной ГОСТ – 30245-2003. Он выделяется от первичного стандарта более большим выбором геометрических размеров. Так, максимальное сечение профиля для применения в промышленном/гражданском строительстве, составляет 400хдвести миллиметров. В стандарте прописаны все главные условия к изготовлению, маркировке, упаковке, перевозке полуфабрикатов, правила приёмки, хранения и контроля качества.

Электросварные изделия делаются из стального штрипса (полосы) разной толщины путём намотки на барабан и вальцевания. Трубная заготовка совмещается при помощи разных способов сварки (дуговой, индукционной, лазерной, плазменной). Последний этап изготовления профиля с прямыми углами – калибровка формы. Качество шва сварки соответственно с требованиями ГОСТ исследуется способом дефектоскопии.

Сортамент производимой продукции. Расчёт веса труб

Требованиями стандарта 8645 определено, что стальная прямоугольная труба как правило имеет размеры от 15хдесять миллиметров до 230хсто милиметров. Самая маленькая площадь сечения – у трубы 15х10 с толщиной стены 1 мм – 0,443 см 2 . Самый высокий показатель в поперечнике имеют, как ни удивительно, трубы не самого внушительного размера:

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

Это можно объяснить огромными толщинами их стенок – 18 и 20 мм, исходя из этого.

Стандарт определяет предельные значения отклонений наружных размеров для изделий, которые сделаны соответственно с различными классами точности:

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

Формулы расчёта факторов для прямоугольного профиля

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

Обозначение веса изделий профиля с наличием прямых углов выполняется для будущего обязательного расчёта прочности конструкции. Вес одного погонажного метра квадратной трубы из металла рассчитывается по формуле:

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

где 7850 кг/м? – плотность стали. Также, для проведения расчёта нужны информацию о сечении трубы (a и b), толщине стены S. Длина изделия L в формуле по умолчанию составляет величину 1 м. Изменение данного показателя выполняется к примеру, если следует выяснить вес отрезка профиля мерной длины. Для комфорта работы с математическими величинами в ГОСТ включена таблица веса 1 м квадратной профилированной трубы.

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

Сортовые полуфабрикаты делаются со скруглёнными углами. Идеальным радиусом считается величина, равноценная двойной толщине стены изделия. Использование на практике при промышленном изготовлении полуфабрикатов получило завышение величины радиуса. Данный процесс преследует две цели:

1. Сделать легче конструкцию.
2. Удешевить смету установочных работ.

Не обращая внимания на внешнюю красоту и изящность, конструкции из полуфабрикатов с максимально невысокими углами скругления намного тяжелее типовых вариантов. С точки зрения механики требуется поиск золотой середины: несущие характеристики конструкции из металла делает меньше использование труб, как с большими, так и со сверхмалыми угловыми искривлениями.

Область использования труб сечения с прямыми углами

Широкий сортамент полуфабрикатов с прямым углом позволил значительно сделать больше список сфер товарного производства, где они успешно используются:

• Изготовление каркасных систем.

При помощи варьирования сечения стенок, размеров мерного отрезка можно значительно сделать больше степень прочности сооружаемых построек. Прямоугольник пользуется большой популярностью в строительстве длиннопролётных построек – складов, гипермаркетов, ангаров, теплиц, оранжерей, спорткомплексов.

• Обустройство ограждений и перил.

Простота монтажного процесса изделий из нержавейки обусловливает их известность для декоративных целей. Благодаря прекрасным противокоррозийным особенностям прямоугольная труба может использоваться на чистом воздухе на протяжении многих лет.

Каркасная система из прямоугольного профиля из стали

Сейчас с прямыми углами трубные стальные элементы стали широко распространены в относительно новых ветвях:

• Процесс установки автомобильных конструкций.

Маленький вес и хорошие механичные свойства дают возможность применять стальной полуфабрикат разных размеров с прямыми углами в области автопрома.

• Изготовление железной каркасной мебели.

Из тонкостенного прямоугольника в немалых количествах устанавливаются части из металла разных мебельных предметов для школ и Институтов – столы, стулья, парты, полки.

Ключевым материалом для производства аналогичных конструктивных компонентов являются нержавеющие стали AiSi304 и AiSi316. Они отличаются большой температурной стойкостью, слабо предрасположены износу и коррозии. Хорошим положительным качеством считается наличие нескольких разных вариантов чистовой отделки готовых конструкций из стали.

Плюсы и минусы прямоугольного профиля из стали

Есть определенные свойства маркировки готовых изделий в зависимости от их механических параметров. Для профилей, в номенклатуре которых есть литера А, регламентируются только механичные свойства. Если в маркировке есть литера В, нужно чёткое соблюдение как механических, так и химических параметров. С прямыми углами профиля также проходят проверки на ударную вязкость после процедуры искусственного старения стали. Наличие в маркировке литеры Д говорит про то, что полуфабрикаты прошли гидравлические проверки.

Маркировка прямоугольных полуфабрикатов должна походить требованиям ГОСТ 7566-94, содержать такую информацию:

• данные о производителе;
• обозначение и длину профиля;
• номер плавки;
• массу;
• отметку ОТК.

Трубы прямыми углами нельзя использовать в процессе изготовления водопроводных коммуникаций. Тому есть чёткое научное изъяснение: в связи с небольшим внутренним объёмом через метр погонный прямоугольного трубопровода прокачивается намного меньшее количество жидкости, чем при эксплуатации круглого отрезка. Более того, профильные трубы из нержавейки не могут противодействовать существенным внутренним нагрузкам. Благодаря этому область использования круглого и квадратного профилей чётко разграничена.

Сопоставление прутка из стали подобного сечения показывает, что его вес намного больше, чем у пустотелого мерного отрезка с прямыми углами. Поэтому, конструкции, смонтированные из пустотелой квадратной трубы, обладают намного меньшей общей массой и большей экономией при сравнимых показателях прочности. Не представляет особенных сложностей процесс обработки механическим способом прямоугольного профиля. Его резка занимает очень мало времени, чем зонирование на части сплошного профиля (прута).