Из профильной трубы легко сварить каркас для строительства легких сооружений: скамеек, заборов, бытовок, теплиц и т.д. Разберемся, как рассчитать вес трубы, зная ее размеры.
Чтобы соорудить прочный и легкий каркас, часто применяется сортовой металлический прокат. Наибольшей популярностью из этих конструктивных элементов пользуется профильная труба. Если в хозяйстве есть сварочный аппарат и хватает навыков для работы с ним, соорудить опорную конструкцию можно в короткий срок и с минимумом затрат труда. Разберемся, как правильно рассчитать вес и размеры профильной трубы для различных задач.
Профильная труба – что это такое
Профильная труба отличается от обычной трубы сечением. Это не круг, а любая другая фигура (в практике наиболее часто применяются элементы с квадратным, прямоугольным или овальным сечением). Основное назначение такого материала – не сооружение трубопроводов, а использование в качестве элементов сварных каркасных конструкций.
Профильные трубы также называют трубным профилем, профтрубой, металлопрофилем. Несмотря на разнообразие названий, это – один и тот же материал. Применяют также сокращение – ПТ.
Изготавливают этот вариант проката из углеродистых и легированных сталей. Встречается также ПТ из алюминиевых сплавов. Они отличаются меньшим весом и большей устойчивостью к коррозии. Однако прочность таких элементов ниже, чем у стальных.
Область применения
Эта разновидность сортового проката нашла широкое применение в строительстве. Из нее делаются каркасы для различных сооружений: скамеек, заборов, ворот. Профильная труба используется при строительстве спортивных сооружений, павильонов для торговли и иных конструкций. Для того чтобы узнать как сделать навес из металлопрофиля своими руками читайте тут. Такое широкое распространение материалу обеспечил комплекс полезных свойств:
- Механическая прочность, стойкость к деформирующим нагрузкам.
- Сравнительно небольшой вес.
- Благодаря плоской поверхности, ПТ легко монтируются с помощью болтовых соединений или сварных швов.
- Привлекательный внешний вид.
- Экономия металла. При выполнении каркаса из двутавра придется потратить почти на 25% больше стали, чем при использовании прямоугольной ПТ.
Среди прочих разновидностей сортового проката профилированная труба отличается самой низкой ценой. Все это обеспечило материалу большую популярность у строителей.
Виды
Среди прочих разновидностей сортового проката профилированная труба отличается самой низкой ценой. Все это обеспечило материалу большую популярность у строителей.
- ГОСТ 8639-82. Этот документ посвящен ПТ с квадратным сечением. Их могут изготавливать по бесшовной технологии (холодной или горячей деформацией) либо путем сваривания электрической сваркой (только холодная деформация).
- ГОСТ 8645-68. Документ описывает прямоугольные ПТ. Производят их либо по бесшовной технологии, либо с электрическим сварным швом. В процессе производства либо тянут металл в холодном виде, либо раскатывают – в горячем.
- ГОСТ 8642-68. Данный стандарт посвящен овальным ПТ.
Гораздо чаще в строительстве применяют прямоугольные и квадратные разновидности профилированной трубы. Такая труба способна выдержать большие нагрузки, чем круглая или овальная с равной площадью сечения и толщиной стенок. Высокую прочность обеспечивает наличие ребер жесткости. Еще одно преимущество такого сечения – простота монтажа элементов благодаря плоским граням.
Однако в некоторых случаях овальная или плоскоовальная ПТ выполняет свои функции лучше, чем элементы прямоугольного сечения. Дело в том, что углы профиля, хоть и играют роль ребер жесткости, при превышении нагрузки могут внезапно сложиться, и тогда каркас может обрушиться. Происходит такое разрушение быстро и неожиданно. Овальная труба деформируется медленнее. Такое повреждение легче заметить и своевременно принять меры.
Материалы для изготовления
Для изготовления профилированной трубы используют различные сорта углеродистых и легированных сталей. Полный перечень сталей, которые можно использовать для изготовления этого элемента, содержит ГОСТ. Приведем выдержку:
Выбор конкретной марки делается, исходя из нагрузки, которая будет приходиться на конкретный элемент. Чаще всего применяются углеродистые стали. В частном строительстве, особенно при сооружении небольших конструкций, не несущих большой нагрузки, выбор проката делают, исходя из того, что есть на ближайшем складе и что лучше подойдет по цене.
Для защиты от коррозии поверхность стальной ПТ обычно покрывают слоем цинка. Оцинкованная труба имеет привлекательный вид и достаточно долго служит.
Встречается в продаже также трубный профиль, изготовленный из алюминиевого сплава. На такой прокат нет ГОСТа, предприятия выпускают его на основании различных ТУ. Алюминиевые профилированные трубы легче и лучше противостоят коррозии. Однако прочность их обычно ниже, чем у стальных элементов, а стоимость – выше. Поэтому сфера применения трубного проката из алюминиевых сплавов уже, и он реже встречается на рынке.
Размеры профильной трубы
В ГОСТах содержится упоминание о десятках сортов профилированного трубного проката. Предусмотрены следующие границы этих параметров:
- У квадратных ПТ сечение колеблется в диапазоне от 10х10 мм до 180х180 мм, а толщина стенки от 0,8 мм до 14,0 мм.
- Прямоугольная ПТ может иметь сечение от 15х10 мм до 180х150 мм, а толщину стенки от 0,8 мм до 12,0 мм.
- Для овального трубного профиля характерно сечение от 6х3 мм до 72х22 мм и толщина стенки от 0,5 мм до 2,5 мм.
Маркировка трубы, как правило, имеет вид AxBxC, где цифры обозначают длину и ширину фигуры сечения, а также толщину стенок. Большинство предприятий выпускают такие трубы отрезками по 6 м, но встречается широкий выбор по этому параметру. Так, холодный прокат может иметь длину хлыста от 1,5 м до 14 м. Горячий прокат не выпускается с длиной хлыста менее 4 м.
Допустимая нагрузка
На нагрузку, которую способен выдержать элемент из профильной трубы, влияет несколько факторов:
- Геометрические размеры: длина хлыста и прочность сечения.
- Толщина стенок трубы.
- Сорт стали, из которого выполнена труба.
- Способ изготовления профилированного проката.
Точный расчет допустимой нагрузки достаточно сложен, он проводится с помощью специальных формул. Такие расчеты делаются при расчетах каркасов для высотных зданий, пролетов мостов, перекрытий и других ответственных элементов конструкции. Для менее ответственных элементов (к примеру, каркаса забора или садовой скамейки) делать такой сложный расчет не требуется. Как правило, оценивают нагрузку, которую придется выносить каркасу, а затем добавляют резерв в 20%.
При конструировании каркаса для теплицы, промышленного здания, малоэтажного дома требуется учесть все возможные виды нагрузки. К примеру, если не учесть при проектировании каркаса кровли вес снега, который может скопиться на крыше, каркас может обрушиться в течение нескольких лет из-за чрезмерной усталости металла.
При выборе трубы действует общее правило: лучше взять несколько более прочную трубу с запасом, чем стремиться сэкономить любой ценой, взяв тонкостенный прокат или изделия из стали низкого качества. Такая экономия чревата гораздо большими затратами на исправление последствий обрушения каркаса.
Вес погонного метра
Вес каждого элемента каркаса важен для определения общего веса всей конструкции. Для расчета веса трубного профиля применяют табличные значения (как правило, средний вес 1 м проката). Мы приводим таблицу со значениями веса самых распространенных разновидностей:
Зачастую производители труб размещают на своих страницах калькуляторы для расчета веса. Воспользоваться такой программой просто: в окошки нужно ввести ширину и высоту трубы, а также толщину стенки и длину хлыста. После этого программа сама рассчитает значение массы.
Как согнуть профильную трубу
При сгибании профильной трубы важно сохранить параллельность стенок. Трубы, высота профиля которых менее 10 мм, допускается гнуть без нагрева. Место изгиба более толстой трубы стоит предварительно прогреть газовой горелкой: это облегчит работу и уменьшит риск образования заломов и других дефектов.
Проще всего согнуть трубу при помощи профилегиба. Это приспособление можно приобрести или сделать самому (Для того чтобы узнать как сделать профилегиб своими руками читайте в этой статье). Профилегиб позволяет строго соблюдать радиус изгиба, а также экономит время и увеличивает качество готовых элементов (например, при изготовлении дуг для парника). Если профилегиба нет, можно соорудить гибочную плиту или оправку (специальный шаблон с нужным радиусом кривизны).
Если вы не планируете часто заниматься сгибанием труб, для разовой работы можно соорудить шаблон из специальных хомутов. Их прикручивают к станине по определенному радиусу.
Советы профессионалов по выбору
Мы подготовили для вас несколько полезных видеоматериалов, посвященных вопросам выбора профильной трубы и использования ее в строительстве. Эти ролики помогут вам своими глазами увидеть, как выполняются операции по сгибанию, отрезанию и монтажу ПТ, а также познакомиться с опытом профессиональных строителей:
Применение профильных труб для изготовления каркасов позволяет сократить время строительства, получить достаточную конструктивную прочность опорной системы, добиться экономии средств. Главное – соблюдать правила расчета несущей способности и не пытаться сэкономить, поставив элементы с более тонкими, чем предусмотрено по проекту, стенками или худшим качеством стали.
