Профильные трубы в строительстве

Профильная труба — это полая металлическая деталь, имеющая овальную, квадратную, прямоугольную форму и два открытых конца. Обычно они изготавливаются из качественной легированной стали, чтобы обеспечить хорошие характеристики при сильном сцеплении, сжатии, сдвиге и обладать относительной лёгкостью.

Трубчатые профили для строительства образуют систему, в которой конструкция здания выполнена в виде полого цилиндра, берущего на себя боковые нагрузки (ветер, сейсмические колебания и т. д.). Такая система может строиться из стали или комбинироваться с бетоном. Таким образом заменяются швеллеры, арматурные уголки, более тяжёлый, дорогостоящий брус.

Преимущества профильных труб

Полые секции помогают сэкономить на материале. Они тоньше глухих секций при той же центрированной сжимающей нагрузке. Поскольку трубы полые, это даёт дизайнерам широкое поле для работы над эстетикой и функциональностью, расширяя возможности создания прочных, лёгких структур. А также:

♦ В конструкции вводятся длинные элементы и меньшее количество секций, уменьшая число стыков.
♦ Если они заполнены бетоном, то увеличивается полезная площадь.
♦ Исключаются связи и, следовательно, создаются более прозрачные фермы и решётки.
♦ Не нужны рёбра жёсткости и косынки.
♦ За ними легче ухаживать.
♦ Снижается общий вес конструкции.
♦ Конструктивные решения более выгодны.
♦ Сокращается время строительства.

Характеристики профильных труб

Полые трубчатые профили позволяют экономить материал, составляющий важнейшую часть стоимости. Химические, механические, геометрические свойства производственного материала определяют степень экономии.

Регламентируют основные технические особенности и характеристики профильных труб ГОСТ 13663-86, ГОСТ 8639-82. Эти нормативные документы определяют сортамент такого типа металлоизделий.

Механические свойства

Наиболее важными механическими свойствами стали при производстве трубчатых профилей являются:

♦ Предел упругости: указывает максимальное напряжение, которое сталь может выдержать без остаточной деформации.

♦ Прочность или разрывная нагрузка на растяжение: величина напряжения, выдерживаемая материалом, когда сталь растягивается, увеличивая её длину и уменьшая поперечное сечение.

♦ Сжимающая нагрузка: нагружения, возникающие в результате напряжений или давлений, происходящих в стали. Она отличается тенденцией уменьшать объём стального тела, сокращать его в заданном направлении (коэффициент Пуассона).

Некоторые производители также гарантируют другие характеристики для конкретного сортамента: структура, упругость, вязкость разрушения, скручивание, изгиб, твёрдость, свариваемость и т. д.

Геометрические свойства

Как правило, эти параметры регулируются ГОСТами и стандартами. Они включают:

♦ прямоту;
♦ длину;
♦ оси координат;
♦ внешние размеры;
♦ толщину стенки;
♦ радиус закругления;
♦ вогнутость и выпуклость;
♦ прямоугольность.

Из чего и как изготавливаются профтрубы?

Металлическая профильная труба для строительства чаще всего производится из углеродистой стали. Для защиты от коррозии их покрывают цинковым слоем. Самая высокая стойкость к коррозии у изделий из нержавеющей стали. Их выбирают для архитектурных составляющих зданий, иногда для несущих каркасов.

Наиболее распространённый способ изготовления — бесшовный. Это достигается горячекатаным методом или холодной формовкой. Бесшовные трубы играют очень важную роль в механических, строительных конструкциях, а также при строительстве нефтепроводов и транспортных развязок. Хотя часто используются сварные трубы из листового металла, края которого соединяют сваркой и калибруют.

Профтрубы со швом

Виды производства трубчатого профиля со швом:

♦ Непрерывное производство с помощью контактной сварки сопротивлением. В этом случае сталь разделяется на полосы (пластины). В зависимости от развития производимого трубчатого профиля, подготавливаются его кромки, а затем труба собирается посредством процесса холодной штамповки. В конце процесса формовки изделие помещается в сварочную станцию, где соединяются два конца благодаря высокочастотному электрическому току. Затем труба для удаления остатков сварки проходит через скребки и охлаждается.

♦ Непрерывное производство с помощью спиральной сварки под флюсом. Эта технология подходит для производства профильных труб с большим диаметром (от 4 до 25 см), большой толщиной (от 4 до 12 мм), длиной от 6 и 12 метров. Он основан на использовании техники тандемной сварки для соединения внутренних и внешних кромок, обрезанных и скошенных карбидным фрезерованием для получения высококачественной структуры сварного шва.

Бесшовные профтрубы

Бесшовные трубы — это цельные изделия без сварных и других видов соединений. Изготавливают их горячекатаным холоднокатаным методом. Для этого из длинной, круглой в сечении заготовки удаляют сердцевину. Далее трубу вытягивают, выравнивают внешний диаметр и толщину стенок. Затем под воздействием калибровочных вальцов из круглой трубы формируют квадратную, овальную или прямоугольную.

Использование трубчатого профиля в строительстве

Профильные трубы используются во многих строительных конструкциях. Вот некоторые из наиболее распространённых:

♦ здания;
♦ промышленные сооружения;
♦ теплицы;
♦ мосты;
♦ экстракционные установки;
♦ стадионы.