Незважаючи на що змінюють один одного кризи, приватне будівництво продовжує стрімко розвиватися. Цегла, бетон і дерево вважаються класичними матеріалами для спорудження будівель, але ніколи будівництво не обходилося без металопрокату, так як необхідні профільовані листи та сітки, балки перекриттів, профілі для каркасів.
З допомогою зварювання, з металу можна створювати будь-які споруди, причому з’єднання за міцністю не гірше, ніж металевий масив. Крім цього, металеві елементи можна кувати під нагріванням, деформувати і гнути під тиском. Будь-які металеві конструкції завжди будуть компактніше і легше таких же функції елементів із залізобетону і каменю. При грамотному догляді і правильній збірці, вони набагато довговічніші, тим більше, якщо з сортаменту вибирати певну марку сталі або метал, які забезпечать заготівлі відповідні певних умов експлуатаційні якості.
Профільні металеві труби в нашій країні почали активно використовуватися відносно недавно, але популярність прямокутних і квадратних труб постійно зростає. Вони стають дешевше і якісніше, розширюється їх асортимент за типами перерізу і розмірів.
Визначення профільної труби
Як правило, якщо мова йде про трубах, багато представляють звичайний циліндричний предмет. Саме ці навколишні нас траси водопостачання або газових комунікацій ми звикли бачити. Круглий перетин трубопроводу характеризується кращою провідністю при мінімальному розмірі поверхні.
Але зовсім не у всіх умовах труба круглого перетину працює найкращим чином. Приміром, вона простіше гнеться, що добре для спорудження цілісних поворотів водопроводу, але досить несприятливо для жорсткості навісних конструкцій. Профільні труби мають зовсім інші переваги і характеристики.
Профільна труба — це пустотіле трубопрокатне виріб, яке має будь-який перетин, за винятком круглого. Як правило, в розрізі ми бачимо овал, квадрат або прямокутник, хоча сьогодні прокатні технології дають можливість виготовити і більш складну геометрію.
По фізичних параметрах труби плоскоовальні практично нічим не відрізняються від круглих, але вони відрізняються високою декоративністю, тому нерідко використовуються для дизайнерського оформлення будівель, створення елементів огорожі, меблів. Інший момент — це велика поверхня зовнішньої площі при значному зниженні внутрішнього простору, що дає можливість ефективно використовувати овальний трубопровід в системах охолодження, де потрібен максимальний висновок тепла від носія. Крім цього, овальний профіль характеризується високою, тому його ще також називають «арочним».
Прямокутні і квадратні труби чудово тримають поперечні навантаження, з-за цього застосовуються для створення різних елементів меблів та будівельних несучих систем. Із замкнутих профілів споруджують каркаси архітектурних будівель, роблять колони, стійки, балки перекриття. Профільні труби потрібні для армування метало-пластикових вікон, для складання прорізів і полотен сталевих дверей.
Спосіб виготовлення профільних труб
Виготовлення профілів прямокутного перерізу труб відбувається аналогічно круглим. На трубозварювальних верстатах заготовки листа гнуться в циліндр, і утворився шов заварюється. Після кругла труба пропускається через систему валків, в яких вона з силою в сотні тонн стискається до потрібного перерізу. Потім вже профільне виріб розігрівається, щоб «відпустити» напружений після тиску метал.
З урахуванням того, прогрівається чи заготівля під час вальцювання, труби діляться на гарячекатані та холоднокатані. Потім перевіряється геометрія профілю і якість шва, вироби ріжуться в потрібний розмір і складуються. Споживачеві труби відвантажуються в пачках масою до 5 тонн. Для захисту виробу можуть бути оброблені мастилом і пакуватися в сталеві короби.
Не завжди замкнутий профіль роблять з електрозварювальної труби. Існують і профільні безшовні вироби, їх прокаткою отримують на калібрувальних валках з суцільнотягнутої труби круглого перерізу. У суцільнотягнутої труби немає шва, вона виготовляється з цілісної циліндричної заготовки. Безшовне профільне переріз характеризується підвищеною герметичністю і стійкістю, але воно набагато дорожче.
Проектні характеристики і процес виготовлення овальних труб зазначаються в ГОСТ-8642 68. Квадратні труби виготовляють, враховуючи ГОСТ 8639 82, ГОСТ-30245 2003, для прямокутних виробів використовують ГОСТ-30245 2003 і ГОСТ 8645 68. Ці правила містять:
- товщину стін;
- геометричні розміри перерізу;
- радіус закруглення;
- вага на погонний метр;
- визначають якість дефекти і їх максимальні допуски;
- довжину виробів;
- правила маркування;
- опірність механічним навантаженням.
Тобто, якщо вам потрібно купити партію прокату для високоякісних виробів, асортимент і відповідність труби ГОСТ можна без проблем перевірити за допомогою вимірювального приладу.
Основні переваги профільних труб
Природно, головна перевага квадратної або прямокутної профільованої труби — це її значна просторова жорсткість, на відміну від виробів круглого перерізу. Так як цей замкнутий профіль з чотирма ребрами жорсткості. Якщо профтруба застосовується у ролі несучого бруса, і навантаження знаходиться під кутом 90 градусів до площини, то опір профілю на згин буде приблизно на 35% більше, ніж у аналога з круглого перерізу.
Цей показник близький до параметрів суцільного сталевого прутка. Якщо вектор сили дії заздалегідь визначений, то замість квадратного можна вибрати прямокутне перерізу, встановивши довгу частина профілю по вектору впливу. При цьому використання прямокутної труби скорочує матеріаломісткість труби приблизно на 25%.
За рахунок плоских поверхонь, труби прямокутного і квадратного перерізу набагато легше обробити. Їх простіше грунтувати і фарбувати, захисні покриття краще утримуються на поверхнях. Ця металопродукція, приміром, на відміну від швелера або двотаврової балки, не має важкодоступних місць для обробки, що сприятливо позначається на стійкості до корозії.
Плоскі грані забезпечують хорошу ергономіку. Ці профілі стійко з’єднуються з будь-якими елементами конструкції, їх досить зручно укладати на несучі поверхні. Профільні труби займають мінімальний обсяг місця біля основи, не створюючи мертвих зон. В них простіше вкручувати саморізи, вони легше облицьовуються листовими матеріалами.
Наявність площин забезпечує виробам хорошу стійкість при транспортуванні та зберіганні, вони можуть пакуватися в прямокутні пачки. При цьому круглі труби, тим більше, великого діаметру, з-за можливості перекочуватися вважаються джерелом високої небезпеки — вантажаться і доставляються спеціальним транспортом і укладаються лише «пірамідою».
Як правильно вибрати профільну трубу
Для того щоб металопрокат мав достатню довговічність і проектні експлуатаційні показники, потрібно ретельно підбирати вид профільної труби. Є багато критеріїв, і кожен відображає певні властивості продукції.
Спосіб виготовлення
З урахуванням особливостей технологічного процесу виготовлення профільні вироби поділяються на:
- Безшовні;
- Зварні;
- Холоднокатані;
- Гарячекатані.
Гарячекатані труби — є виробами загального та будівельного призначення, вони використовуються для створення зовнішніх металоконструкцій, для спорудження несучих каркасів і будівельних опор. Вони, з-за обробки заготовок під високою температурою, характеризуються невеликою шорсткістю поверхні, але при цьому не мають внутрішніх напружень. Ця технологія дає можливість робити профтрубы великого діаметру з підвищеною товщиною стінок. Так як високовуглецеву і леговану сталь на підвищених температурах деформувати простіше — то труби ЦК часто мають антикорозійні властивості.
Холодна прокатка дає можливість робити високоякісні профілі. Це стосується точності геометричних розмірів і чистоти поверхні. Цей вид виробів вибирають для створення споруд, до яких висуваються високі вимоги експлуатації. Деформація заготовки без використання підвищених температур робить цей профіль більш стійким до внутрішнього або зовнішнього тиску, причому він краще податливий вигину.
Безшовні труби володіють набагато більшою міцністю, ніж електрозварні, бо шов поганої якості може бути слабким місцем. Крім цього, безшовні гарячодеформовані труби, як правило, виготовляють з підвищеною товщиною стінки — більше одного сантиметра. Безшовні вироби характеризуються гарною якістю поверхонь, еластичністю, стійкістю до підвищеного тиску.
Матеріал виготовлення
Профтрубы можуть виготовлятися з будь вуглецевої сталі. Підвищені антикорозійні властивості мають вироби з тонким покриттям цинкового шару, вони іржавіють у 7-8 разів повільніше, ніж звичайні чорні. Оцинковка відбувається напиленням або зануренням профілю в цинковий сплав.
Практично повну стійкість до корозії мають профтрубы з нержавійки, вони виготовляються, як правило, з марки сталі AISI304 і AISI316, трохи рідше — з AISI439. Найчастіше вони використовуються для спорудження архітектурних елементів будівлі та рідше — для спорудження несучих каркасів. Профіль з нержавіючої сталі характеризується різноманіттям варіантів фінішної обробки, жароміцністю, стійкістю до стирання.
Округлення кутів
Даний параметр вказується чинним ГОСТом виготовлення труб. Оптимальним є радіус кута в 2S (подвійна товщина стінки). З урахуванням характеристик обладнання та виготовлення, на практиці радіус округлення кутів часто вище проектного, це дає можливість виробнику зробити продукцію дешевше і легше. Вироби зі надмалих заокругленнями виглядають красивіше, але вони дорожче і важче стандартних. Потрібно відзначити, що осінь круглі і занадто прямі кути знижують конструкції несучі характеристики.
Товщина стін
Поділ труб по товщині стін це досить умовний критерій. Тут до уваги потрібно брати співвідношення зовнішнього діаметра до товщини зовнішньої стінки. Трубопрокат є тонкостінним, коли дане співвідношення не переходить межу 0,025, при співвідношенні в 0,05 — профіль називається стандартним, товстостінний трубопрокат має пропорції більше 0,1 в. В будь-якому випадку, технологія така, що чим більше діаметр вироби — тим стінки товщі.
ГОСТ чітко визначає, які можливості цього співвідношення можливі при певному способі виготовлення. Наприклад, квадратний профіль зі стороною 190 міліметрів і стінкою 5-15 міліметрів може бути виготовлений лише гарячим деформуванням. Товщина стін замкнутих виробів може коливатися по товщині в діапазоні 2-14 міліметрів, безумовно, для більш навантажених споруд слід застосовувати профіль з більш товстими стінками.
Механічні характеристики
Класифікація профтруб, з урахуванням хімічних і механічних характеристик заготовки, може розповісти про призначення профілю. Для цього виду прямокутної металопродукції використовується таке позначення:
- А — унормовано лише механічні показники;
- В — нормований і хімічний склад, механічні показники.
Як правило, нормування з маркування «В» передбачається для виробів великого розміру, тому вони найчастіше обираються для спорудження несучих конструкцій. Вироби проходять випробування на ударну в’язкість при температурі від -25 до +25. Такий же тест робиться після штучного старіння сталі. Гідравлічним випробуванням металопрокат не піддають, але деякі виробники роблять за власне ініціативи, і, природно, можуть гарантувати нормальну експлуатацію виробів при певному тиску. Цим профілів присвоюється маркування «Д».
Очевидно, що профільний прямокутний трубопрокат є досить зручним для роботи, і дійсно універсальним і незамінним матеріалом для будівництва. Складно недооцінити фінансові та технологічні переваги, які виходять при використанні замкнутого профілю прямокутного або квадратного перетину.