Для чего используется стальная профильная труба 50 на 50 на 3 миллиметра

Как рассчитать нагрузку на профильную трубу

Выбирая профильную трубу для несущих конструкций самостоятельно, заказчик понимает важность точных вычислений параметров и нагрузки. В этой статье мы попробуем разобраться, стоит ли экономить на расчетах.

Профильные трубы для высокой нагрузки

С приходом лета начинается строительный сезон для компаний, владельцев коттеджей, дачных участков. Кто-то строит беседку, теплицу или забор, другие люди перекрывают кровлю или возводят баню. И когда перед заказчиком возникает вопрос о несущих конструкциях, чаще выбор останавливается на профильной трубе из-за низкой стоимости и прочности на изгиб при малом весе.

Какая нагрузка действует на профильную трубу

Другой вопрос, как рассчитать размеры профильной трубы так, чтобы обойтись «малой кровью», купить подходящую по нагрузке трубу. Для изготовления перил, оградок, теплиц можно обойтись без расчетов. Но если вы строите навес, кровлю, козырек, без серьезных расчетов нагрузки не обойтись.

Каждый материал сопротивляется воздействию внешних нагрузок, и сталь – не исключение. Когда нагрузка на профильную трубу не превышает допустимых значений, то конструкция согнется, но выдержит нагрузку. Если вес груза убрать, профиль примет исходное положение. В случае превышения допустимых значений нагрузки труба деформируется и остается такой навсегда, либо разрывается в месте сгиба.

Чтобы исключить негативные последствия, при расчете профильной трубы учитывайте:

  1. размеры и сечение (квадратное или прямоугольное);
  2. напряжение конструкции;
  3. прочность стали;
  4. типы возможных нагрузок.

Классификация нагрузок на профильную трубу

Согласно СП 20.13330.2011 по времени действия выделяют следующие типы нагрузок:

  1. постоянные, вес и давление которых не меняется со временем (вес частей здания, грунта и т.д.);
  2. временные длительные (вес лестницы, котлов в коттедже, перегородок из гипсокартона);
  3. кратковременные (снеговые и ветровые, вес людей, мебели, транспорт и т.д.);
  4. особые (землетрясения, взрывы, удар машины и т.д).

К примеру, вы сооружаете навес во дворе участка и используете профильную трубу как несущую конструкцию. Тогда при расчете трубы учитывайте возможные нагрузки:

  1. материал для навеса;
  2. вес снега;
  3. сильный ветер;
  4. возможное столкновение автомобиля с опорой во время неудачной парковки во дворе.

Для этого воспользуйтесь СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». В ней есть карты и правила, необходимые для правильного расчета нагрузки профиля.

Расчетные схемы нагрузки на профильную трубу

Кроме типов и видов нагрузки на профили, при расчете трубы учитываются виды опор и характер распределения нагрузки. Калькулятор рассчитывает, используя только 6 типов расчетных схем.

Максимальные нагрузки на профильную трубу

Некоторые читатели задаются вопросом: «Зачем делать такие сложные расчеты, если мне нужно сварить перила для крыльца». В таких случаях нет необходимости в сложных расчетах с учетом нюансов, так как можно прибегнуть к готовым решениям (таб. 1, 2).

Таблица 1. Нагрузка для профильной трубы квадратного сечения

Размеры профиля, ммМаксимальная нагрузка, кг с учетом длины пролета
1 метр2 метра3 метра4 метра5 метров6 метров
Труба 40х40х27091737235165
Труба 40х40х39492319646216
Труба 50х50х21165286120613114
Труба 50х50х31615396167844319
Труба 60х60х21714422180935026
Труба 60х60х323935892501296935
Труба 80х80х34492111047825214482
Труба 100х100х374731851803430253152
Труба 100х100х492172283990529310185
Труба 120х120х41372633391484801478296
Труба 140х140х419062473620691125679429
Таблица 2. Нагрузка для профильной трубы прямоугольного сечения (рассчитывается по большей стороне)

Размеры профиля, ммМаксимальная нагрузка, кг с учетом длины пролета
1 метр2 метра3 метра4 метра5 метров6 метров
Труба 50х25х26841676934166
Труба 60х40х31255308130663517
Труба 80х40х219114712021055831
Труба 80х40х326726582811468143
Труба 80х60х3358388438019911262
Труба 100х50х454891357585309176101
Труба 120х80х378541947846455269164

Пользуясь готовыми расчетами, помните, что в таблицах 2 и 3 указана максимальная нагрузка, от воздействия которой труба согнется, но не сломается. При ликвидации нагрузки (прекращение сильного ветра) профиль вновь обретет первоначальное состояние. Превышение максимальной нагрузки даже на 1 кг ведет к деформации или разрушению конструкции, поэтому покупайте трубу с запасом прочности, в 2 – 3 раза превышающим предельное значение.

Методы расчета нагрузок на профильную трубу

Для расчета нагрузок на профили используются методы:

  1. расчет нагрузки при помощи справочных таблиц;
  2. использование формулы напряжения при изгибе трубы;
  3. определение нагрузки при помощи специального калькулятора.

Как рассчитать нагрузку с помощью справочных таблиц

Этот метод точен и учитывает виды опор, закрепление профиля на опорах и характер нагрузки. Для расчета прогиба профильной трубы с помощью справочных таблиц необходимы следующие данные:

  1. значение момента инерции трубы (I) из таблиц ГОСТ 8639-82 (для квадратных труб) и ГОСТ 8645-68 (для прямоугольных труб);
  2. значение длины пролета (L);
  3. значение нагрузки на трубу (Q);
  4. значение модуля упругости из действующего СНиП.

Эти значения подставляют в нужную формулу, которая зависит от закрепления на опорах и распределения нагрузки. Для каждой расчетной схемы нагрузки формулы прогиба меняются.

Расчет по формуле максимального напряжения при изгибе профильной трубы

Расчет напряжения при изгибе вычисляется при помощи формулы:

где M – изгибающий момент силы, а W – сопротивление.

Согласно закону Гука сила упругости прямо пропорциональна величине деформации. Теперь подставляют значения для нужного профиля. Дальше формула уточняется и дополняется, исходя из характеристик стали для профильной трубы, нагрузки и т.д.

Юлия Петриченко, эксперт

Калькулятор для расчета нагрузки на профильную трубу

Расчет профильной трубы на прогиб – сложный и трудоемкий процесс. Для этого надо внимательно изучить ГОСТы и другие нормативные документы, изучить виды опор и нагрузок на будущую конструкцию, построить схему, добавить запас прочности. Малейшая ошибка при расчетах приведет к печальному финалу. Поэтому, не зная физики и Сопромата, лучше доверить расчеты ответственных конструкций (кровля, каркас) профессионалам. Они помогут провести точные расчеты при меньших затратах.

Если вы решили вопрос расчета нагрузки на профильную трубу, поделитесь опытом и расскажите, для чего вы ее использовали в комментариях!

Для чего используется стальная профильная труба 50 на 50 на 3 миллиметра

В настоящее время в индивидуальном жилищном строительстве большой популярностью пользуются изделия из стального черного металлопроката. Среди широкого ассортимента подобной продукции, отдельное место занимают стальные профильные трубы, которые в разрезе представляют собой сварной замкнутый профиль прямоугольного или квадратного сечения.

Самодельная садовая беседка из стальных профильных труб.

Что нужно знать о стальных профильных трубах

Для того чтобы изучить особенности этого вида металлопроката, в данной статье будут рассмотрены основные технические характеристики и главные эксплуатационные качества стальных профильных труб различного сечения.

Также здесь будет представлена краткая инструкция по использованию подобных изделий, где в качестве наглядного примера рассмотрена металлическая профильная труба 50 50 3 5 квадратного сечения.

Сортамент стального профильного металлопроката.

Технические характеристики

Чтобы иметь полное представление, о каком либо виде продукции, прежде всего, необходимо знать его основные технические характеристики.

Далее здесь будут представлены главные технические параметры всего сортамента стальных профильных труб, наиболее часто используемых в народном хозяйстве и индивидуальном жилищном строительстве.

  • В зависимости от назначения, профильный металлопрокат изготавливается из различных видов конструкционной стали, например Ст.2сп, Ст.3сп, Ст.2пс, Ст.2кп, С.т4сп, Ст.4пс, а также из некоторых видов высоколегированной или углеродистой стали.
  • Максимальная длина хлыстов для горячекатаных труб составляет 12,7 м, а для холоднокатаных – 11,7 м, однако в розничную продажу также поступают хлысты длиной 6 м, 3 м и 2 м.
  • Внешний размер поперечного сечения может быть от 10х10 мм до 200х200 мм для квадратных труб, а также различные варианты размеров с градацией 10 мм для труб прямоугольного сечения, например 40х20 мм, 60х30 мм, 80х40 мм и т.д.
  • Толщина стенки для всех видов продукции может быть от 0,7 до 10 мм с градацией от 0,1 до 0,5 мм, в зависимости от внешнего размера поперечного сечения.
  • Удельный вес одного погонного метра трубы зависит от внешнего размера ее поперечного сечения и толщины стенки, поэтому он рассчитывается по специальным таблицам. Например, исходя из данных представленной таблицы, удельный вес 1 метра трубы 50х50х3 составляет 4,31 кг.

    На фото показана таблица для расчета веса погонного метра квадратной профильной трубы в зависимости от размера и толщины стенки.

    Совет! Весь стальной профильный металлопрокат, который поступает в продажу, как правило, бывает покрыт консервационной смазкой для защиты от коррозии. Перед дальнейшим использованием металла ее нужно удалить при помощи ветоши, смоченной в ацетоне или уайт спирите.

    Технология изготовления

    Все металлические профильные трубы по технологии изготовления делятся на два типа металлопроката — бесшовные и электросварные.

  • Главной отличительной особенностью бесшовных труб является то, что они изготавливаются методом вытачивания на специальном станке из цельной металлической заготовки. Такая технология позволяет получать высококачественные изделия, которые благодаря отсутствию сварного шва обладают высокой прочностью и в меньшей степени подвержены влиянию коррозии.
  • Электросварные трубы изготавливаются методом сворачивания заготовки из металлического листа, которая в дальнейшем подвергается калибровке на калибровочном станке для придания готовому изделию определенного профиля. Отличительной особенностью такой технологии является более рациональное использование материала, и как следствие, более низкая цена готовой продукции.

    По характеру термообработки во время калибровочного процесса, весь профильный металлопрокат также можно разделить на холоднокатаные и горячекатаные трубы. Холоднокатаные, как правило, обладают более высокими эксплуатационными качествами, однако их стоимость также более высокая по сравнению с горячекатаными изделиями.

    Технология изготовления холоднокатаной электросварной трубы.

    Основные преимущества

    Рассматривая этот вид металлопроката, следует отметить, что в отличие от круглых труб, профильные изделия обладают более высокими эксплуатационными свойствами, и в более полной мере соответствуют потребительским качествам, предъявляемым к материалам для изготовления различных металлоконструкций.

  • Прямоугольная или квадратная форма обеспечивает более удобное хранение, складирование и перевозку больших партий металлопроката.
  • Боковые стенки являются продольными ребрами жесткости, что позволяет профильным изделиям при равной длине, в большей степени противостоять вертикальным и горизонтальным нагрузкам на изгиб.
  • Удельный вес трубы 50х50х3 значительно меньше, чем вес равнозначного по жесткости изделия круглого сечения.
  • Наличие плоских боковых граней обеспечивает плотное сопряжение конструктивных элементов, что в свою очередь существенно упрощает сборку и сваривание отдельных деталей в единую металлоконструкцию, а также гарантирует надежное и качественное сварное соединение.
  • Ровная плоская поверхность лучше поддается визуальному контролю во время антикоррозионной обработки и покраски, а также способствует плотному прилеганию деталей к другим плоским поверхностям.

    Сфера применения

    Принимая во внимание высокие эксплуатационные качества, относительно невысокую стоимость, широкую доступность и сравнительно небольшой удельный вес трубы 50 50 3, использование профильного металлопроката получило широкое распространение как в промышленном и муниципальном строительстве, так и при возведении жилых объектов частной собственности.

    Выполняя ремонт квартиры, благоустройство участка или строительство дома своими руками, металлические профильные трубы могут использоваться для проведения следующих работ:

  • Сооружение опорных конструкций и сборных каркасов, подверженных высокой несущей нагрузке при строительстве фахверковых зданий и каркасно-щитовых домов.
  • Изготовление прочных и надежных коробок для установки в наружные оконные и дверные проемы.
  • Укладка несущих балок межэтажных и потолочных перекрытий при строительстве кирпичных и монолитно-каркасных домов, гаражей, заглубленных погребов и пр.
  • Изготовление опорных вертикальных столбов и горизонтальных несущих лаг при строительстве забора на загородном участке.
  • Сооружение сборного или сварного каркаса для малых архитектурных форм, например беседок, парников, навесов и пр.
  • Изготовление предметов мебели и домашнего интерьера, а также установка закладных конструкций для монтажа антресолей, полок, встроенных шкафов и т.д.

    Сборный каркас теплицы из профильной трубы 25х25х2 мм.

    Совет! Из стальной профильной трубы небольшого сечения можно изготовить рабочий верстак и стеллажи в сарай, а из нержавеющего металлопроката — долговечную систему хранения для погреба или подвала, устойчивую против коррозии и плесневого грибка.

    Выводы

    После прочтения данной статьи становится понятно, что изделиям из металлической профильной трубы можно найти достойное применение практически в любой сфере домашнего хозяйства. Для получения дополнительной информации можно просмотреть видео в этой статье.

    Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

    Стальная профильная труба – квадратная или прямоугольная, характеристики

    В наше время стальная профильная труба получила широкое распространение. Из нее изготавливают – беседки, опорные детали, делают каркасы остановок для общественного транспорта, перила, скамейки и многое другое. Самая востребованная область применения стальных профтруб находит свое отражение в сфере строительства при установке конструкций из металла и постройке зданий.

    Большие возможности выбора типов профтруб из стали дает возможность изготовить подходящую конструкцию для нужных задач.

    Стальная профтруба отличается сечением с 4-мя ребрами жесткости. Невзирая на то, что весит такое изделие совсем не много, нагрузки оно может выдержать очень большие.

    Читайте также:  Трубы ППУ: что нужно знать об утеплении коммуникаций пенополиуретаном

    Их применение

    Применение профильных стальных труб отличается широтой масштабов. Бесспорно, самая основная сфера использования профильных трубопрокатных материалов – это строительство. В современных строительных конструкциях такой тип трубопрокатного сортамента применяется повсюду.

    Их применение отличается следующими преимуществами:

    1. Почти на четверть экономиться металл, если сравнить со строительством металлопостройки с применением двутавра.
    2. Простая установка и небольшое время, затраченное на строительство каркаса и сооружения.
    3. Такая металлическая конструкция более стойкая к образованию коррозийных проявлений, если сравнить ее с остальными вариантами трубопроката. А холодногнутые профтрубы успешно заменяют двухтавровую балку, уголки и швеллер.

    Технические характеристики

    Рассмотрим главные технические характеристики профильной стальной трубы:

    • Вид профиля. Главные его типы: квадратный, прямоугольный и овальный. Этот критерий определяет разделение трубопрокатного профиля в общем ассортименте.
    • Геометрические габариты. Для прямоугольных видов это ширина и высота. А также протяженность каждого отрезка.
    • Толщина стенок. Довольно значимая деталь, потому, что именно она определяет сферу дальнейшего использования.
    • Масса. Не менее значимая оценка, определяющая качественный уровень товаров. Посредством веса и геометрических размеров можно узнать толщину стенок. Это становиться очень полезно в ситуациях, когда возможность доступа к замерам отсутствует.

    Описывая стальные профтрубы, необходимо отметить, что их сортамент определяет ГОСТ 8639-82. В указанном документе выделяют три главных типа профиля:

    • Холодногнутые.
    • Горячекатаные.
    • Электросварные.

    Два первых относится к бесшовным, а третий выпускается из листового материала с использованием сварных технологий.

    Следует заметить, что любая характеристика трубы зависима от ряда остальных ее показателей. По этим причинам, можно сделать вывод – наличие таблицы соответствующих расчетных значений ГОСТа, дает возможность легко узнать насколько высокий уровень качества у того или другого производителя.

    Таблица № 1 веса стальных профтруб.

    № п/пПараметры.

    Профильные квадратные трубы

    Масса метра/пог.
    115х15х1.00, 478
    215х15х1.20,500
    315х15х1.50,600
    420х20х1.20,680
    520х20х1.50,840
    620х20х21,09
    725х25х1.20,870
    825х25х1.51,06
    925х25х21,38
    1030х30х1.51,30
    1130х30х1.51,60
    1240х40х1.51,79
    1340х40х22,30

    1440х40х2.53,33
    1540х40х34,20
    1640х40х43,60
    1750х50х2,53,65
    1860х60х23,58
    1980х80х312 м7,12
    20100х100х312 м9,01

    Вес профтрубы будет зависеть от ее длины и толщины стенки. Данный момент необходимо учитывать при их выборе.

    Видео:
    представлены виды и типы профильных труб и их технические характеристики. Просмотр данного видео поможет определиться в выборе профтруб именно для вашей ситуации.
    Вес необходимо учитывать про сооружении массивных металлоконструкций, если это ваш случай, то используйте наши таблицы.

    Таблица № 2 веса стальных профильных труб.

    № п/пПараметры

    Масса метра/пог.
    120х10х1.20, 500
    225х10х1.50,600
    328х25х1.20,930
    430х15х1.50,950
    540х20х1.51,30
    650х25х21,66
    760х30х22,64
    880х40х23,50
    9100х50х312 м6,50
    10100х50х412 м8,69
    11120х60х312 м11,40
    12120х60х412 м10,55
    13140х60х212 м11,80
    14140х60х512 м14,58
    15150х100х512 м18,4
    16160х80х512 м17.69
    17160х120х512 м20,80
    18180х100х612 м24.69
    19200х120х512 м23.98
    20230х160х612 м46,11

    Сортамент данных изделий

    Гост стальных профильных труб – 13663, далее рассмотрим подробнее их сортамент. Эти товары различаются по разновидности профиля, протяженности и объема сечения.

    Кроме этих параметров, произвести классификацию можно по следующим моментам:

    1. Маркировка стали.
    2. Отсутствие/наличие финишной термической обработки.

    Параметры протяженности в данной ситуации определены ГОСТом 13663-86. Данный норматив определяет, что стальные профтрубы разной формы выпускают стандартными мерными отрезками, их длина равняется от 1 до 12 метров.

    Величину сечения у профтруб определяет ГОСТ 8642-68, соответственно ему эти изделия разбили на 36 разных типов размеров с величиною сечения в пределах 0,6 на 0,3 см, и 0,9 на 3,2 см.

    По типу профиля их раздели на:

    • Варианты из стали овального сечения.
    • Изделия с сечением прямоугольного вида.
    • С квадратным сечением.

    Зависимо от сферы применения данные трубы классифицируют на:

    • Профтрубы для мебели. Сооружение из них, как правило, не несет больших нагрузок.
    • Плоско – овальные типы. Другое их название – профиль для арки. Он отличается более сложным изготовлением.
    • Варианты общего назначения. Их изготавливают из горячекатаной полторамиллиметровой ленты. К таким изделиям не предъявляют высоких требований к качеству поверхности.
    • Строительные. Для их производства берут горячекатаную и низколегированную сталь, которая отличается повышенными показателями прочности.

    Квадратный профиль

    Квадратная профильная труба из стали обширно используется в строительной области.

    Именно форма квадрата в данной ситуации является главным преимуществом. Она обеспечивает высокую устойчивость и быстроту проведения монтажных работ.

    Эти материалы выступают в роли армирующего элемента при возведении сооружений опор и каркасов. Их можно встретить не только в строительстве. Не менее часто они задействуются и в машиностроительной сфере.

    Квадратные трубы делятся на такие виды:

    1. бесшовные холодной деформации или холоднокатаные.
    2. бесшовные горячей деформации или горячекатаные.
    3. профильные изделия, получаемые из листового материала и посредством сварных технологий.

    Сортамент таких товаров состоит из изделий с толщиною стенок от 0,1 до 1,4 см, и длинной от шести до двенадцати метров. Мастера называют этот вид изделий гарантией соблюдения финансовых затрат на строительство с их минимизацией.

    Прямоугольный профиль

    Профильная прямоугольная труба – это вид трубопрокатных материалов прямоугольной формы. Это своего рода подвид квадратных вариантов. Он также является полым профилем из металла с разнообразными размерами объема и толщины стенок.

    Используют их при сборке конструкций и элементов строений, на которых лежит несущая роль. Их берут для мебельных каркасов, лесов для строительства, детских территорий и много другого.

    Особенности форм и маленький вес изделий существенно уменьшает массу главной конструкции, а вот устойчивость к влиянию высоких нагрузочных воздействий в данной ситуации повышается. Часто их используют, как канал-защиту для проводки сети кабелей.

    Главные отличия определяет ГОСТ 8645-78. Согласно этим нормативам есть такие прямоугольные трубы:

    • с немереной длиной;
    • с мерной длиной;
    • сортамент с краткой мерной длиной.

    Зависимо от вида протяженность бесшовных или сваренных материалов варьируется от 11.5 до 12.5 метров:

    • Бесшовные профтрубы немерной и мерной протяженности, исполненные горячекатаным способом – от 4 до 12,5м.
    • Бесшовные трубы немерной протяженности, исполненные холоднотянутым способом – от 1,5 до 12,5 м. А мерной – от 4,5 до 11 метров.
    • Трубы немерной протяженности, выполненные электросварным методом – от 1,5 до 9 м, мерной протяженности – от 5 до 9 м.

    При работе с такими профильными изделиями на всякую деталь делают припуски в 0,5 см. Максимальный показатель превышения уровня длины в целом равняется 10 см.

    Электросварной профиль

    Стальная электросварная профильная труба производится по разным технологическим методам. Первый из них это образование профиля из плоской заготовки. При этом используют простое оборудование, которое отличается невысокими затратами энергии. Однако, продукция, которая получается в результате, имеет некоторые недостатки:

    1. неравномерное распределение напряжений в поперечном расположении сечения.
    2. существенное утончение профильной заготовки в угловых местах.

    Изменить негативные характеристики в данном случае позволяют передовые технологии, которые предполагают равномерное распределение напряжения на первоначальном этапе. При этом формируется круглая заготовка с нужным объемом.

    Вторичная обработка в данном случае предусматривает образование сечения необходимых габаритов и формы посредством давления специальных валков.

    Стальной оцинкованный профиль

    Труба профильная оцинкованная – это особенный тип металлопроката. Оцинкованный профиль обладает повышенными антикоррозийными характеристиками, что продлевает его срок службы.

    Выгодное отличие оцинкованного изделия это:

    • Скорость монтажных работ и их удобство.
    • Повышенная прочность.
    • Стойкость к изломам.
    • Снижение общего веса сооружения без потери его прочностных возможностей.
    • Логистическое удобство.

    Сферы их очень разные, а главные среди них такие:

    • Строительство различных масштабов.
    • Машиностроение.
    • Строительство быстросооружаемых конструкций.

    На данный момент этот тип металлопроката можно встретить в рекламных щитах, теплицах, ограждениях, в торговых помещениях. И всюду эти стальные трубы полностью отвечают всем нормативным требованиям.

    Особенности изготовления

    Производство профильных труб сложнее и в большей степени затратнее, нежели выпуск круглого трубопроката.

    Технологические методы выпуска профтруб это:

    • Прессовка круглых заготовок, производимых на прокатных станах. Этот вариант относится к дорогостоящим, поэтому, более популярен второй вид.
    • Сварное соединение ленточных профилей.

    Первый метод примечателен тем, что он дает возможность сохранить прочностные характеристики стальных труб на сто процентов. Дело в том, что его соединения бесшовные. Последовательность производства данным методом такая:

    • Вначале выпускается обычная горячекатаная заготовка с круглой формой.
    • Посредством пресса она превращается в овал, приобретает формы квадрата или прямоугольника.
    • Калибровку погретых заготовок выполняют на вальцах прокатного оборудования, так изделия приобретают необходимые размеры.

    Профтрубы, для изготовления, которых применяли сварку, не очень отличимые от бесшовных аналогов, но, при этом они теряют до 5 процентов прочности. Последовательность выпуска в данном случае следующая:

    1. Листовые заготовки стали разрезают на полоски.
    2. После этого такие полоски сворачивают в ленту.
    3. Ее заправляют в вальцы формовочных машин, которые выполняют деформацию плоских листов в профзаготовки.
    4. Скрепляющий шов заваривается в особых камерах, с заполнением инертной среды.

    Главное преимущество профтрубы – это ее небольшая стоимость и большая прочность. Купить данную стальную продукцию не составит никакого труда. Менеджеры любой компании предоставят всю информацию о их стоимости и характеристиках.

    Стальная профильная труба успешно применяется в строительстве помещений для торговли, складов, сооружений для спорта, зданий для жилья и производства. Эти изделия используют, как опоры, колоны, и разные элементы всевозможных конструкций.

    Высокая прочность делает их очень востребованными для создания металлоконструкций, выделяющихся особой сложностью. На строительном рынке эти товары заслуженно пользуются высокой популярностью.

    Какую выбрать профильную трубу для забора?

    Материал несущего каркаса является важнейшей составляющей, влияющей на надежность и долговечность всей конструкции забора. Деревянные столбики, отличающиеся своей доступной ценой и экологичностью, имеют существенные недостатки – срок их службы составляет не более 10 лет. Несущие профили из бетона, напротив, прослужат долгие годы, однако монтаж прогонов заграждения доставит немало хлопот, обусловленных трудностями в сверлении армированных элементов конструкции.

    Единственным недостатком использования металлических опор для ограждения является риск коррозии и ржавления, чего можно избежать, осуществив оцинковку изделия. Покраска также благоприятно сказывается на продлении срока службы таких элементов сооружения.

    Большой ассортимент продукции на рынке металлоконструкций наталкивает потребителей на закономерный вопрос – какую профильную трубу лучше использовать для забора? Разберемся с принципами отбора и рекомендациями по установке металлических изделий детальнее.

    Разновидности труб для забора

    Металлические опоры для ограждений представляют собой металлопрокат, классификация которого
    происходит по нескольким характеристикам:

    1. По разновидности сечения:

    • прямоугольные;
    • квадратные;
    • круглые.

    2. По толщине проката:

    • тонкостенные – толщина стенок около 1 мм (используются для заполнения заграждений);
    • изделия среднего размера – толщина стенок до 4 мм (применяются в качестве опорных столбов);
    • крупноразмерные – толщина стенок до 8мм (область применения – каркасные установки быстровозводимых конструкций).

    Для сооружений среднего и большого веса предпочтительней использовать трубы с толщиной стенок 2,5–3 мм, для легких изгородей такой показатель может снижаться до 2 мм.

    Также трубы различаются по диаметру сечения, выбор которого обусловлен следующими параметрами:

    • высота заграждения;
    • разновидность материала для облицовки;
    • межопорная дистанция;
    • мощность потока воздушных масс, присущих конкретному региону.

    Металлические трубы также отличаются по типу стали: оцинкованные стальные трубы показали себя с наиболее выгодной стороны в плане характеристик износостойкости, однако их использование в качестве опорных конструкций является неэкономичным. То ли дело трубы из черной стали без какого-либо напыления – дешево и сердито, но требуют ежегодного ухода в виде покраски и зачистки ржавчины.

    Кроме того, существует огромное количество современных материалов, способных быстро справить с ржавчиной. Компания Кровельсон, чтобы решить эту задачу, использует грунт-эмаль 3-в-1. Компоненты из ее состава создают протекционный слой и придают металлическому изделию нужный оттенок.

    Выбор между круглым и угольным сечением

    Круглые трубы обеспечивают максимальную жесткость конструкции при минимальных затратах материала. По сравнению с продуктом с угольным сечением они прочнее на изгиб. Также они обладают возможностью установки в твердую и рыхлую почву методом вкручивания специальным воротом или вбивания молотком без заливки фундамента.

    Целесообразнее применять подобные изделия при монтаже тяжеловесных заборов и в условиях повышенной ветрености.

    Основным минусом круглых труб является неудобство соединения полотна забора с закругленной поверхностью. Для установки сетчатого заграждения, где можно приварить к опорным столбам крепежные металлические крюки, это не окажется проблемой, а в других случаях придется изрядно потрудиться.

    Диаметр сечения

    Диаметр сечения опорных труб выступает важнейшей технической характеристикой при выборе металлопроката, ведь от него зависит выносливость всей конструкции.

    По высоте заграждения условно делятся на такие виды:

    1. Низкие (до 1,5 м) – удачным решением станет применение прямоугольного профиля 60×30 (в крайнем случае – 50×30) или квадратной трубы 50×50 с толщиной стенки 2 мм.
    2. Средние (1,5–2 м) – используется труба с круглым сечением диаметром 60 мм (при толщине стенки в 3 мм) или профтруба 60×40мм с аналогичным показателем толщины стенки.
    3. Высокие (2–2,5 м) – рекомендовано использовать профтрубы с характеристиками 80x80x3 или 100x100x3.

    Важно знать, что при установке кованых ограждений следует брать трубы с сечением не менее 50 мм. При строительстве забора нужны в качестве лаг, которые придают прочность каркасу и к которым крепится материал (профлист или металлический штакетник). Обычно в пролетах шириной 2,5 м используется 3 лаги из профтрубы 40х20 см и толщиной стенки 1,5 мм.

    Расчет количества и уровня столбов

    Варианты для разных высот

    Для низких заборов с легковесной конструкцией с фундаментом достаточным будет вырыть углубления в 50 см. Для более тяжеловесного облицовочного материала в грунт потребуется вкопать 80–100 см трубы.
    Для заборов средней высоты столбики потребуется вмонтировать на глубину 100–130 см. Для безфундаментных ограждений опоры рекомендовано углублять на 110–130 см при условии мягкой почвы и на 80–100 см, если почва плотная.

    Для пористых и сыпучих почв номинальный показатель уровня углубления трубы следует увеличить на 10–15 см.

    Для расчета общего количества профилированных труб, требующихся для перекрытия всего участка, следует показатель периметра землевладения разделить на расстояние между опорами, оптимальное значение которого 2,5 м (на открытых пространствах с частыми порывистыми ветрами расстояние следует сократить до 2 м).

    Для чего используется стальная профильная труба 50 на 50 на 3 миллиметра

    ТРУБЫ СТАЛЬНЫЕ ПРОФИЛЬНЫЕ ДЛЯ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

    Profile steel pipes for metal constructions. Specifications

    Дата введения 2016-09-01

    Цели и принципы, основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 “Межгосударственная система стандартизации. Основные положения” и ГОСТ 1.2-2009 “Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены”

    Сведения о стандарте

    1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 357 “Стальные и чугунные трубы и баллоны”, Открытым акционерным обществом “Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности” (ОАО “РосНИТИ”)

    2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 357 “Стальные и чугунные трубы и баллоны”

    3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 18 июня 2015 г. N 47)

    За принятие проголосовали:

    Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

    Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

    Национальное Агентство “Грузстандарт” Грузии по стандартам, техническим регламентам и метрологии

    4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 января 2016 г. N 9-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32931-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2016 г.

    6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

    Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

    Введение

    Настоящий стандарт разработан на основе межгосударственных стандартов ГОСТ 13663, ГОСТ 8639, ГОСТ 8642, ГОСТ 8644 и ГОСТ 8645, а также обобщения отечественного и зарубежного опыта использования труб.

    Трубы, изготовляемые по ГОСТ 13663, ГОСТ 8639, ГОСТ 8642, ГОСТ 8644 и ГОСТ 8645, имеют одинаковую область применения, как трубы для металлоконструкций. Поэтому в настоящем стандарте, разработанном на основе упомянутых стандартов, требования к этим трубам объединены.

    По сравнению с ГОСТ 13663, ГОСТ 8639, ГОСТ 8642, ГОСТ 8644 и ГОСТ 8645 в настоящем стандарте:

    – введена классификация труб по классам прочности;

    – расширен сортамент труб: по размерам профиля – до 500 мм, по толщине стенки – до 22,0 мм, по форме профиля – с включением круглых труб;

    – установлены две точности изготовления труб: обычная и повышенная;

    – дополнительно установлена возможность проведения испытаний труб на ударный изгиб и неразрушающего контроля;

    – дополнительно установлена возможность изготовления труб с определением углеродного эквивалента, с очищенной от окалины поверхностью, с временным консервационным покрытием и отделкой концов.

    1 Область применения

    Настоящий стандарт распространяется на круглые, квадратные, прямоугольные, овальные и плоскоовальные трубы для металлоконструкций из углеродистой и низколегированной стали.

    2 Нормативные ссылки

    В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

    ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

    ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

    ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение

    ГОСТ 3845-75 Трубы металлические. Метод испытания гидравлическим давлением

    ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия

    ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия

    ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава

    ГОСТ 7661-67 Глубиномеры индикаторные. Технические условия

    ГОСТ 8026-92 Линейки поверочные. Технические условия

    ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

    ГОСТ 10006-80 (ИСО 6892-84) Трубы металлические. Метод испытания на растяжение

    ГОСТ 10692-2015 Трубы стальные, чугунные и соединительные части к ним. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

    ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

    ГОСТ 18360-93 Калибры-скобы листовые для диаметров от 3 до 260 мм. Размеры

    ГОСТ 22536.0-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Общие требования к методам анализа

    ГОСТ 22536.1-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения общего углерода и графита

    ГОСТ 22536.2-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения серы

    ГОСТ 22536.3-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения фосфора

    ГОСТ 22536.4-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения кремния

    ГОСТ 22536.5-87 (ИСО 629-82) Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения марганца

    ГОСТ 22536.6-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения мышьяка

    ГОСТ 22536.7-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения хрома

    ГОСТ 22536.8-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения меди

    ГОСТ 22536.9-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения никеля

    ГОСТ 22536.11-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения титана

    ГОСТ 22536.12-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения ванадия

    ГОСТ 26877-2008 Металлопродукция. Методы измерения отклонений формы

    ГОСТ 28548-90 Трубы стальные. Термины и определения

    ГОСТ 31458-2015 Трубы стальные, чугунные и соединительные детали к ним. Документы о приемочном контроле

    ГОСТ ИСО 10332-2002 Трубы стальные напорные бесшовные и сварные (кроме труб, изготовленных дуговой сваркой под флюсом). Ультразвуковой метод контроля сплошности

    Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю “Национальные стандарты”, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

    3 Термины и определения

    В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 16504, ГОСТ 28548 и ГОСТ 26877, а также следующий термин с соответствующим определением:

    3.1 класс прочности трубы: Обозначение уровня прочности трубы, состоящее из аббревиатуры КП и значения минимального предела текучести (Н/мм ) для данного класса прочности.

    4 Обозначения

    В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

    – наружный размер профиля квадрата или больший наружный размер (ширина) профиля прямоугольных, овальных и плоскоовальных труб, мм;

    – расстояние между центрами окружностей дуг малого овала, мм;

    – меньший наружный размер (высота) профиля прямоугольных, овальных и плоскоовальных труб, мм;

    – углеродный эквивалент, %;

    – наружный размер труб круглой формы профиля (наружный диаметр), мм;

    – максимальный наружный диаметр трубы, мм;

    – минимальный наружный диаметр трубы, мм;

    – площадь поперечного сечения трубы, мм ;

    – начальная площадь поперечного сечения образца, мм ;

    , – моменты инерции сечения для осей и , см ;

    – начальная длина рабочей части образца, мм;

    – масса 1 м труб, кг;

    – овальность, %;

    – испытательное гидростатическое давление, МПа;

    – допускаемое напряжение в стенке трубы, МПа;

    – радиус скругления углов профиля, мм;

    и – радиусы большой и малой дуг овала, мм;

    – толщина стенки трубы, мм;

    – допустимая минимальная толщина стенки, мм;

    , – моменты сопротивления сечения для осей и , см ;

    – относительное удлинение, %;

    – временное сопротивление, МПа;

    – предел текучести при полной деформации, МПа;

    – угол, образованный линиями, проведенными из центра окружности большой дуги овала через центры окружностей малых дуг овала, градусы.

    5 Сортамент

    5.1 Виды труб и состояние поставки

    Трубы изготовляют бесшовными горячедеформированными, бесшовными холоднодеформированными, сварными и сварными холоднодеформированными.

    Бесшовные трубы поставляют термически обработанными или без термической обработки.

    Сварные трубы поставляют с термической обработкой по всему объему, с локальной термической обработкой сварного шва или без термической обработки.

    5.2 Классы прочности

    Трубы изготовляют классов прочности: КП205, КП215, КП245, КП275, КП290, КП320, КП360, КП390, КП420 и КП460.

    По согласованию между изготовителем и заказчиком трубы изготовляют промежуточных классов прочности.

    5.3 Формы профиля и размеры труб

    Трубы изготовляют следующих форм профиля, размерами, указанными в приложениях А-Д:

    а) квадратной формы профиля (приложение А);

    б) прямоугольной формы профиля (приложение Б);

    в) круглой формы профиля (приложение В);

    г) овальной формы профиля (приложение Г);

    д) плоскоовальной формы профиля, типов А, Б, В (приложение Д).

    Трубы изготовляют размерами обычной и повышенной точности.

    По согласованию между изготовителем и заказчиком трубы изготовляют размерами, не указанными в таблицах А.1, Б.1, В.1, Г.1, Д.1, Д.2 и Д.3.

    По длине трубы изготовляют:

    а) немерной длины:

    1) бесшовные горячедеформированные – от 3,0 до 12,5 м;

    2) бесшовные холоднодеформированные и сварные холоднодеформированные – от 1,5 до 12,0 м;

    3) сварные – от 3,0 до 18,0 м;

    б) мерной длины – в пределах немерной;

    в) длины, кратной мерной, – в пределах немерной с припуском на каждый рез по 5 мм или по требованию заказчика с другим припуском.

    По согласованию между изготовителем и заказчиком трубы мерной длины и длины, кратной мерной, могут быть изготовлены длиной, не предусмотренной настоящим стандартом.

    5.5 Условные обозначения

    Примеры условных обозначений

    Труба прямоугольной формы профиля (ПП), обычной точности, наружными размерами 200×100 мм, толщиной стенки 5,0 мм, мерной длины 12000 мм, класса прочности КП290:

    Труба ПП – 200х100х5,0х12000 – КП290 – ГОСТ 32931-2015

    Труба квадратной формы профиля (ПК), повышенной точности, наружным размером 100 мм, толщиной стенки 9,0 мм, длины, кратной мерной 1200 мм, класса прочности КП390:

    Труба ПК – п – 100х100х9,0х1200 кр – КП390 – ГОСТ 32931-2015

    Труба овальной формы профиля (ПО), обычной точности, наружными размерами 85×50 мм, толщиной стенки 2,5 мм, немерной длины, класса прочности КП215:

    Труба ПО – 85х50х2,5 – КП215 – ГОСТ 32931-2015

    Труба плоскоовальной формы профиля типа А (ПОА), обычной точности, наружными размерами 60×20 мм, толщиной стенки 2,0 мм, немерной длины, класса прочности КП320:

    Труба ПОА – 60х20х2,0 – КП320 – ГОСТ 32931-2015

    Труба круглой формы профиля (К), повышенной точности, наружным размером 100 мм, толщиной стенки 5,0 мм, длины, кратной мерной 2000 мм, класса прочности КП245:

    Труба К – п – 100х5,0х2000 кр – КП245 – ГОСТ 32931-2015

    5.6 Сведения, указываемые в заказе

    5.6.1 При оформлении заказа заказчик должен указать следующие обязательные сведения:

    а) обозначение настоящего стандарта;

    б) вид труб: бесшовные горячедеформированные, бесшовные холоднодеформированные, сварные или сварные холоднодеформированные (5.1);

    в) класс прочности (5.2);

    г) форму профиля (5.3, приложения А-Д);

    д) тип плоскоовальной формы профиля (5.3, приложение Д);

    е) размер и толщину стенки труб (таблицы А.1, Б.1, В.1, Г.1, Д.1, Д.2 и Д.3);

    ж) точность изготовления размеров (5.3);

    и) длину труб (5.4).

    5.6.2 При необходимости заказчиком могут быть указаны в заказе следующие дополнительные требования:

    а) определение относительного равномерного удлинения (6.3.2);

    б) изготовление труб без нормирования общей прямолинейности (6.4.2.3);

    в) оформление документа о приемочном контроле по ГОСТ 31458, не предусмотренного настоящим стандартом (8.4).

    5.6.3 При необходимости между изготовителем и заказчиком могут быть согласованы и указаны в заказе следующие дополнительные требования:

    а) изготовление труб промежуточного класса прочности, не предусмотренного настоящим стандартом, и соответствующие нормы механических свойств при испытании на растяжение труб (5.2, 6.3.1);

    б) изготовление труб размером, не предусмотренным настоящим стандартом (5.3);

    в) изготовление труб мерной длины и длины, кратной мерной, не предусмотренной настоящим стандартом (5.4);

    г) ограничение массовой доли кремния в химическом составе стали (6.2.1);

    д) нормирование химического состава стали (6.2.1);

    е) нормирование углеродного эквивалента (6.2.2);

    ж) снижение относительного удлинения для сварных труб, поставляемых без объемной термической обработки (таблица 1);

    и) изготовление труб толщиной стенки 6,0 мм и более с проведением испытаний на ударный изгиб с указанием нормы ударной вязкости, типа образца и температуры испытаний (6.3.3);

    к) изготовление труб со смещенными предельными отклонениями наружных размеров профиля и толщины стенки (6.4.1.2);

    л) изготовление труб с радиусом скругления углов профиля, не предусмотренным настоящим стандартом (6.4.1.3);

    м) допустимое значение скручивания для бесшовных и сварных холоднодеформированных труб квадратной и прямоугольной форм профиля (таблица 3);

    н) допустимое значение овальности для труб круглой формы профиля с отношением диаметра к толщине стенки более 100 (таблица 3);

    п) изготовление труб с предельным отклонением мерной длины и длины, кратной мерной, не предусмотренным настоящим стандартом (6.4.3.2);

    р) удаление внутреннего грата и допустимая величина остатка внутреннего грата и/или утонения толщины стенки труб (6.5.1);

    с) изготовление труб с очищенной от окалины поверхностью (6.6.4);

    т) проведение гидростатических испытаний труб и формула (5) для расчета испытательного давления для плоскоовальных труб (6.7.1);

    у) проведение контроля сплошности неразрушающими методами (6.7.2);

    ф) удаление заусенцев и/или выполнение фаски на трубах круглой формы профиля (6.8);

    х) нанесение дополнительной маркировки (6.9.2);

    ц) нанесение временного консервационного покрытия или упаковка труб в материал с летучими ингибиторами коррозии (6.9.3);

    ч) специальная упаковка труб (6.9.4);

    ш) проведение контроля сплошности металла неразрушающим методом по ГОСТ ИСО 10332, заменяющим гидростатические испытания, для круглых труб диаметром менее 168,0 мм (9.9);

    щ) проведение контроля сплошности металла неразрушающим методом, заменяющим гидростатические испытания, для труб всех форм профиля, кроме круглой формы (9.9).

    6 Технические требования

    6.1 Способ производства

    Бесшовные трубы изготовляют способом горячей или холодной деформации.

    Сварные трубы изготовляют способом формовки и сварки.

    Сварные холоднодеформированные трубы изготовляют способом холодной деформации сварных труб.

    Бесшовные трубы изготовляют термически обработанными или без термической обработки по выбору изготовителя.

    Сварные трубы изготовляют с термической обработкой по всему объему, с локальной термической обработкой сварного шва или без термической обработки по выбору изготовителя.

    6.2 Химический состав

    6.2.1 Химический состав стали труб выбирает изготовитель с учетом обеспечения требований к механическим свойствам для требуемого класса прочности.

    По согласованию между изготовителем и заказчиком в химическом составе стали труб, предназначенных для горячего цинкования, массовая доля кремния должна быть ограничена.

    По согласованию между изготовителем и заказчиком трубы изготовляют с нормированием химического состава.

    6.2.2 По согласованию между изготовителем и заказчиком углеродный эквивалент , рассчитываемый по следующей формуле, не должен превышать 0,49% для классов прочности до КП390 включительно и 0,51% – для классов прочности свыше КП390

    где С, Mn, Si, Cr, Ni, Cu, V, Р – массовая доля углерода, марганца, кремния, хрома, никеля, меди, ванадия и фосфора, %.

    6.3 Механические свойства

    6.3.1 Механические свойства труб при испытании на растяжение должны соответствовать указанным в таблице 1.

    Таблица 1 – Механические свойства труб при испытании на растяжение

    Предел текучести , Н/мм , не менее

    Временное сопротивление , Н/мм , не менее

    Относительное удлинение , %, не менее

    Расчет нагрузки на профильную трубу

    Выбирая профильный прокат, клиент должен осознать, что точные вычисления возможных нагрузок, в зависимости от линейных и иных параметров стояков – очень важны. Любая создаваемая конструкция рассчитана на конкретный вес.

    Категорически запрещается размещать на ней соединения, предметы, масса которых, с учетом воздействия погодных факторов, будет больше допустимой.

    Применение профилей

    Чтобы знать, для чего нужен расчет нагрузки на профильную трубу, посмотрим, где она используется.

    Стояки с профильным сечением нашли свое применение в различных сферах жизнедеятельности человека.

    • монтируются навесы на балконах, верандах, возле частных домов;
    • собираются лестницы, подиумы, сцены.

    На аналогичных конструкциях размещают барные стойки, телевизионные подставки, поручни, аквариумы. Без них нельзя обойтись в строительстве.

    Особую популярность детали приобрели при сооружении объектов в сельском хозяйстве. Они незаменимы при возведении ангаров для хранения зерна, складов, гаражей, иных зданий.

    Этот список можно продолжать, но главное, что нужно запомнить:

    чтобы конструкции были безопасными, надежными, служили долго необходимо провести расчет вертикальной нагрузки на профильную трубу. Если этого не сделать, то система может не выдержать веса, что приведет к нежелательным последствиям.

    Рассчитывать нагрузку обязательно?

    Популярность профильных труб объясняется низкой стоимостью, небольшой массой, высокой прочностью при изгибе. Выбирая прокат с прямоугольным или квадратным сечением, большинство заказчиков понимают важность расчета нагрузки на профильную трубу. Учитывается соответствие линейных размеров профилей к возможной силе механического воздействия на деталь.

    Что будет, если не учесть возможного воздействия тяжести на конструкцию? О таком думать даже нельзя, поскольку при воздействии максимально допустимого веса возможны 2 варианта:

    • безвозвратный изгиб трубы, поскольку она потеряет свою упругость;
    • разрушение целой конструкции, что чревато негативными последствиями.

    Не всегда требуется расчет

    Если вы решили использовать профильную трубу для сооружения калитки, ограждения, перил, то расчет на изгиб проводить не обязательно, поскольку нагрузка на такие системы – минимальная.

    Что нужно учитывать при расчетах


    Приступая к монтажу постройки, необходимо ее начертить. Благодаря такому проекту каркаса, можно проводить определенные расчеты. Для этого нужно проставить точные размеры на чертеже, после чего провести вычисления, учитывая суммарное напряжение. Если все сделать точно, то сооружение будет надежным и безопасным.

    Для точности и быстроты расчета нагрузки на профильную трубу можно воспользоваться калькулятором или программой SketchUP. (Скачать торрентом – Официальная русская версия! Разрядность: 64bit, Язык интерфейса: Русский, Таблетка: Присутствует)

    Расчет будет правильным при соблюдении таких 3-ех условий:

    1. Если в системе будут опоры и верхняя рама, в которых будут возникать механические (не электрические!) напряжения, то усилия будут распределяться между несколькими стояками, в зависимости от их соединения между собой.
    2. Достаточно большая высота системы способна уменьшить несущую способность отдельных опор. Связано это с появлением крутящего момента в стояках.
    3. Чтобы получить надежную металлоконструкцию большой высоты, нужно добавить дополнительные опоры. Благодаря ребрам жесткости, которыми будут связаны между собой стояки, механическое напряжение сможет распределиться более равномерно.

    Какая информация еще важна

    Выполняя непосредственные вычисления, необходимо владеть информацией о:

    1. Типах возможных нагрузок.

    Они могут быть:

    • стабильными, при которых учитывается вес деталей конструкции, масса грунта, давление кровли и т.п.;
    • долговременными, которые будут действовать на протяжении большого периода, но могут измениться в любой момент: масса котла, лестничного марша, стен из кирпича;
    • кратковременными, действующие на протяжении малого промежутка (атмосферные осадки, масса посетителей, транспортных средств);
    • особыми, что вызываются непредвиденными обстоятельствами: ливнями, землетрясениями, извержениями вулканов, взрывами и пр…

    3. Суммарном напряжении строения.

    4. Прочностных характеристиках стали.

    Какие методы используют для расчета нагрузок

    Для расчета нагрузки на профильную трубу пользуются:

    • таблицами;
    • математическими формулами;
    • специальным онлайн калькулятором.

    Применяем таблицы

    При применении первого метода нужно сопоставление физических характеристик трубы, которая будет применяться для сооружения системы, с табличными данными. Для этого берут значения величин из таблиц 1 или 2, в зависимости от типа профиля.

    Таблица 1. Нагрузки для стояков квадратного сечения

    Сечение,
    мм
    Максимально возможная масса, кг
    Длина пролета, м
    1246
    40х40х2709173355
    50х50х211652866114
    60х60х3239358912935
    80х80х34492111025282
    100х100х492172283529185
    140х140х41906247361125429

    Таблица 2. Нагрузки для стояков прямоугольного сечения
    (для вычислений используют длинную сторону)

    Сечение,
    мм
    Максимально возможная масса, кг
    Длина пролета, м
    1346
    50х25х268469346
    60х40х312551306617
    80х40х3267228114643
    80х60х3358338019962
    100х50х45489585309101
    120х80х37854846455164

    Эти таблицы имеют данные о максимально допустимых массах. При таком воздействии на профиль труба не разрушится, а лишь согнется.

    Но стоит увеличить массу хотя бы на 0,5 кг, система может полностью деформироваться, что приведет к разрушению.

    В связи с этим, на практике выбирается деталь прямоугольного или квадратного сечения, запас прочности которой был бы большим от минимального хотя бы в 2 раза.

    Преимущества табличного метода

    Табличный метод отличается высокой точностью. Для его применения нужно обладать информацией о видах опор, способах фиксации на них профилей, типах нагрузок.

    Кроме этого, для полных расчетов нагрузок необходимо иметь данные о:

    • моментах инерции профильной прямоугольной или квадратной трубы, значение которых можно взять из таблиц, начиная от сечений 15х15х1 5 и оканчивая 100х100х4 и выше;
    • длине пролетов;
    • величине тяжести на каждый стояк;
    • коэффициентах модулей упругости (взять из СНиП).

    Масса 1 м.п. профиля 15х15х1,5 составляет 0,606 кг. Исходя из этого, можно провести соответствующие вычисления.

    После этого переходим к специальным формулам, то есть, к математическому методу. В соотношениях показано, как связаны между собой данные физические величины, как найти неизвестную величину, имея 2 или больше известных параметра и пр.

    А может лучше калькулятором?

    Быстрее всего можно провести расчеты с применением калькулятора. Особенность такой программы состоит в том, что необходимо ввести нужные параметры, характеристики изделий, линейные размеры, иные свойства будущей конструкции. В конце онлайн калькулятор выдаст расчет нагрузки профильной трубы для заданных параметров.

    Что в первую очередь рассчитывают при помощи формул

    Вычисляют многие параметры.

    Чаще других ищут:

    1. Допустимый уровень напряжения при изгибах. Используется формула
      Р= M/W,
      где Р – возможное напряжение при изгибе,
      М – значение изгибающего момента силы,
      W – механическое сопротивление.
    2. Требуемое сечение стояка:
      F = N/R,
      где F – необходимая площадь сечения (см²),
      N – действующая масса (кг),
      R – значение сопротивления металла при деформациях, соответственно пределу текучести (кг/см²).

    Значения физических величин можно отыскать в специальных таблицах.

    Нагрузка на трубы круглого сечения

    Применение

    Круглые трубы можно встретить в любом месте. Опоры, стойки, колонны, емкости – это далеко не полный перечень использования обечаек (обечайка – металлический лист цилиндрической формы без торцов).

    Кольцевой трубный профиль можно встретить при прокладке водо-, нефте-, газопроводов как в быту, так ив промышленных масштабах. Они – отличный материал для столбиков ограждений, ворот, калиток.

    Благодаря наличию замкнутого контура, круглая труба обладает существенным преимуществом в сравнении со швеллерами, уголками аналогичных линейных параметров.

    Многие думают, что для того, чтобы определить прочность стояка, вдоль оси при нагрузке сжимающего характера, нужно иметь данные о величине нагрузки и площади сечения.

    В результате деления первого параметра на второй, получил искомую прочность. После сравнения полученного параметра с допускаемым значением, взятого с таблицы, делают вывод о том, можно ли такую нагрузку давать на конкретный стояк, или нельзя.

    Если число будет меньше допускаемого, то все хорошо. Но тут есть одно но: вычисления справедливые для растягивания, а не для сжатия.

    Пользуемся калькулятором

    Для варианта со сжатием круглой стойки, можно провести необходимые расчеты с использованием онлайн калькулятора.

    Сначала необходимо ознакомиться с дополнительными понятиями. Сюда относят:

    1. Потерю общей устойчивости.
      Проверка потери нужна для избегания огромных потерь иного типа.
    2. Потерю местной устойчивости.
      Речь идет о более раннем «заканчивании» жесткости стенок стояка при действии нагрузки на обечайку. Иначе говоря, труба начинает заламываться вовнутрь, а сечение круглого вида превращается в профиль неправильной криволинейной формы, что ведет к потере устойчивости.

    Использование Excel

    Существует специальная программа в Excel комплексной проверки расчета стояков относительно устойчивости и прочности. Основу данной программы составляют данные ГОСТа 14249 89. С ее помощью можно вычислить максимальную нагрузку на круглую трубу, а также усилия общего характера на обечайку круглого сечения.

    В интернете можно часто встретить такие вопросы: «Какую нагрузку выдерживает круглая труба длиной 3, 4, 6 метров? Как это вычислить с помощью онлайн калькулятора? Можно ли это сделать самостоятельно?»

    На эти и другие вопросы постараемся дать подробный ответ. Лучшим объяснением будет практический расчет величины вертикальной нагрузки на круглую трубу. Для примера, возьмем вертикальный круглый стояк диаметром 57 мм длиной 3 метра (чаще всего используется для обустройства навесов, гаражей, иных сооружений) и вычислим, какую нагрузку труба сможет выдержать.

    Какие данные нужны

    Алгоритм работы с программой состоит в следующем:

    1. Сначала нужно открыть ГОСТ 14249 89, из которого необходимо выписать первых 5 исходных значений. Для быстрого отыскания параметров воспользоваться примечаниями к каждой ячейке.
    2. Заполнить ячейки D8, D9, D10, вписывая в них линейные параметры стояков.
    3. В ячейки от D11 до D15 внести возможные нагрузки.

    Что получилось в результате

    Нужно не только уметь пользоваться программой, но также уметь объяснить полученные результаты.

    Необходимо сопоставить отношение действующей нагрузки к допускаемой: при получении числа, большего за единицу, труба – перегруженная. В противном случае – заданный вес стояк выдержит, при условии, что расчет нагрузки на трубу круглого сечения проведен правильно.

    Вывод

    Обобщив вышесказанное, мимолетом напрашивается мысль: во избежание малейших просчетов, которые чреваты серьезными последствиями, не старайтесь проводить вычисления самостоятельно, если вы не специалист. В таком случае все пользователи сооружений останутся живы-здоровы, а конструкция будет приносить только радость.


  • Читайте также:  Классификация стальных труб указывает на их назначение и характеристики
  • Ссылка на основную публикацию