Профильная труба – основной материал для металлических конструкций

1 Достоинства и недостатки профтрубы

Зачастую для производства профильных труб используется сталь. Этот металл недорогой и отличается устойчивостью к внешним воздействиям, высокой прочностью и пластичностью. А особенность конструкции этого строительного материала добавляет ему следующих качеств:

• конструкция трубы снижает ее металлоемкость (изготавливается по государственному стандарту № 8645-68);
• угловые ребра жесткости придают механическую устойчивость и исключают деформацию помещенного внутрь материала;
• сечение профильных труб обеспечивает дополнительные удобства при транспортировке и складированию данного изделия, что можно увидеть на фото складских помещений;
• форма сечения позволяет воплощать в реальность самые смелые архитектурные и дизайнерские решения;
• небольшой вес трубы, который также оговорен в нормативных документах, например, ГОСТе 8645-68, позволяет обойтись без специальной техники при транспортировке и монтаже;
• при сборке конструкция изделия дает возможность обойтись без дополнительных соединительных элементов и допускает обычную сварку стыков, хотя в некоторых случаях применяют специальные крепежи – хомуты, краб-системы и фитинги.

Профильная труба, имея такие существенные достоинства по сравнению с трубой круглого сечения, стала очень востребованной на рынке. Но довольно высокая цена и невысокие антикоррозийные свойства – весомые недостатки для этого стройматериала.

2 Особенности конструкции и сырья профильной металлической трубы

Труба называется профильной, если ее сечение отличается от традиционного круглого. Это может быть металлическая труба прямоугольного, квадратного, плоскоовального или многогранного сечения. На фото этого материала хорошо видно его отличие от изделия с круглым сечением.

Металл для изготовления профиля – это низколегированная углеродистая сталь, хотя выпускается труба профильная еще из нержавеющей стали и алюминия. Возможность использования разных марок стали позволяет намного расширить сортамент профильных труб, который регламентируется ГОСТом 8645-68. В основном производстве применяется сталь марок 10–45, Ст2 и Ст4.

Металлическая труба имеет несколько разновидностей, которые зависят от способов обработки основного сырья. Его обрабатывают холодным способом, горячим и с применением сварки, поэтому металлическая труба бывает:

1. Горячедеформированная бесшовная (горячекатаная).
2. Холоднодеформированная бесшовная (холоднокатаная).
3. Электросварная (с применением сварочных технологий).
4. Электросварная холоднодеформированная.

Профильный материал разного вида сечения подразделяется на группы в зависимости от назначения:

• к группе А относятся трубы, которые выпускаются с нормированием механических свойств стали;
• к группе В – с нормированием механических свойств и химического состава сырьевого металла.

Также стальная профильная труба в готовом виде может быть термически обработанной или необработанной.

3 Основные этапы производства

Изготовить профильный строительный материал сложнее, чем трубы круглого сечения. Процесс проходит в несколько этапов. Металл поступает на производство в виде готового полуфабриката – металлической ленты или штрипса, толщина которой соответствует толщине стенок будущей трубы. Штрипс проходит несколько производственных процессов: размотку, продольную резку, правку, отрезку концов полосы, сварку и завершает свой путь на накопителе металлических полос.

Далее изготавливается металлическая труба круглого сечения, которая формируется на формовочном стане. Потом края круглой заготовки свариваются, снимается грат и круглая труба охлаждается. На калибровочном стане формируется профильная труба, затем проводится ее температурная обработка.

Качество готовой продукции проверяется на соответствие ГОСТ посредством вихретоковой дефектоскопии и визуального контроля, делается сверка размерных величин по определенным стандартам, например, 8645. На финальном этапе профильную трубу распиливают на нужные отрезки и упаковывают.

Металл проходит множество процессов перед тем, как стать готовым изделием. Особенно наглядно это можно увидеть на фото.

4 ГОСТы и требования к качеству продукции

Труба профильная изготавливается в строгом соответствии с государственными стандартами (ГОСТ), общие положения к которым указаны в документе № 13663-86 “Трубы стальные профильные. Технические требования”, где основной металл для изготовления – сталь.

Технические параметры и размерные величины оговорены для каждого вида сечения в отдельном стандартизирующем документе. Для труб сечением в виде квадрата разработан ГОСТ 8639-82, для прямоугольного сечения – ГОСТ 8645-68, труба овальная должна соответствовать ГОСТу 8642-68.

Профильная труба обязательно подвергается проверке на качество. На фото готового материала можно увидеть образцы возможных дефектов. В зависимости от разновидности к трубам предъявляются разные требования. Но отсутствие трещин, рванин, плены и закатов одинаково для всех изделий.

1. На поверхности горячедеформированных и холоднодеформированных труб допускаются дефекты в виде забоин, вмятин, небольшой окалины, следов зачистки бракованных мест и мелких плен.
2. Электросварные разрешают рябизну, неглубокие механические повреждения и слой окалины, на внутренней стороне трубы возможны остатки грата – излишков металла при производстве, снаружи он должен быть полностью удален.
3. Электросварные холоднодеформированные отличаются наличием небольших механических повреждений: вмятин, рисок, спиралевидных рисунков и других дефектов со следами их зачистки.

Концы всех труб обрезаются строго под прямым углом (90°).

Если строительный материал будет использоваться для перемещения жидкостей под давлением, то трубы обязаны выдерживать гидравлическое давление, которое можно вычислить по определенной формуле. Каждая разновидность сечения изделия, даже овальная труба, имеет отдельную формулу для расчета давления на стенки трубы.

5 Стальная профильная труба – размерные величины

В нормативных документах для труб разного сечения расчеты производились, когда за основной сырьевой металл брали сталь плотностью 7,85 г/см². Для прямоугольных стальных труб все размерные величины указаны в ГОСТ 8645-68 и имеют следующие показатели:

• длина наружной стенки – от 15 до 180 мм;
• ширина снаружи – 10–150 мм;
• толщина стенок профиля может составлять 1–12 мм;
• площадь сечения варьируется от 0,443 см² для минимальных показателей длины и ширины ребер до 70,97 см² для максимальных показателей;
• вес 1 м изделия – 0,348–55,71 кг.

Труба профильная квадратная, согласно своему ГОСТ, может изготавливаться с наружным размером ребра 10–180 мм и толщиной стенки – 1–6 мм. Площадь сечения трубы профильной должна находиться в диапазоне от 0,343 см² для минимально возможного размера ребра до 89,59 см² для максимального. Масса 1 м материала варьируется в пределах 0,269–70,33 кг.

Для овального сечения в производстве предусматривается размер большего диаметра 6-90 мм, меньшего – 3–50 мм при толщине стенок 0,5–2,5 мм соответственно. Наружный диаметр скругления по большему радиусу (длине) возможен от 5,42 до 114,56 мм, по меньшему (ширине) – от 1,03 мм до 9,95 мм. Площадь сечения варьируется в пределах 0,0653–5,22 см². При таких размерах 1 м трубы может весить от 0,0513 до 4,1 кг. Фото схематического изображения поперечного разреза трубы позволит быстрее сориентироваться в величинах размеров.

В нормативных документах указаны специальные размеры профтруб, использующиеся наиболее часто. Возможно изготовление этого материала по размерам заказчика, что оговаривается отдельным положением в нормативных документах, например, ГОСТе 8645-68.

6 Крепежи для профтрубы

Труба профильная, особенно изготовленная в соответствии со стандартом 8645, используется для создания несущих конструкций. Чтобы монтаж осуществлялся быстрее, были разработаны различные хомуты и крепежи.

Краб-система – это один из видов крепежа, который может соединять несколько труб. Хомуты-крабы бывают Х-, Г- и Т-образные, что подтверждают их фото. При изготовлении берут оцинкованный металл толщиной 1,5 мм. Краб-системы состоят из 2 половинок для более плотного обхвата трубы.

Хомуты-клипсы позволяют прикрепить профильные трубы к ограждающим конструкциям. Они также состоят из 2 половинок, одна из которых надежно крепится к стене, а вторая – закрепляет трубу.

Хомуты-фитинги надежно соединяют профиль при различных изгибах и ответвлениях. Фитинги в виде тройников и крестовин позволяют сделать надежные ответвления из разного количества труб, угольники позволят правильно смонтировать поворот. Фото мест соединения наглядно демонстрируют использование фитингов.

Наличие разнообразного крепежа во многих случаях позволяет обойтись без сварочных работ. Особенно это важно при изготовлении малогабаритных изделий из профильной трубы: палаток, туристической мебели и др. На фото этих изделий хорошо видны места стыков профиля, скрепленного специальным крепежом.