Профильные трубы: характеристики, изготовление, резка и применение

Преимущества перед круглой трубой и фасонным прокатом

Профтрубы легко соединяются между собой при помощи сварки. Квадратное сечение плотно прилегает к плоским поверхностям, а четыре ребра создают прочность и стойкость конструкциям. В составе строительных каркасов они легко справляются с боковыми нагрузками, придавая зданиям устойчивость. Из-за рёбер жёсткости при равном весе их сопротивление изгибающим нагрузкам приблизительно на 30% выше, чем у круглых. На практике использование профтруб бывает экономически выгоднее, чем швеллеры или балки. Кроме того, их легче хранить, чем круглые — они компактно складываются штабелями.

Типы профиля

Сечение профильных труб может быть любым отличным от круглого, но есть основные типы трубных профилей, изготавливаемые всеми трубопрокатчиками:

• Прямоугольный. Сечение имеет форму прямоугольника с неравными параметрами ширины и высоты. Большое число вариаций соотношения сторон делает такие профтрубы наиболее распространенными и широко применяемыми.
• Квадратный. Сечение прямоугольное с равными сторонами. Размерный ряд чуть уже, чем у прямоугольных труб, однако широта применения такая же, так как квадратные трубы проще других в расчетах.
• Овальный и плоскоовальный. Сечение первого имеет форму овала, второго – прямоугольника с сильно скругленными углами или овала с выпрямленными длинными сторонами. Самый сложный в производстве и дорогой из типовых профилей, а также, наиболее трудный в расчетах и монтаже. Однако овальные и плоскоовальные трубы незаменимы для изготовления мебели и декора, так как расширяют возможности дизайна.

Рекомендуем ознакомиться: Трубы стальные бесшовные и технология изготовления холоднодеформированных изделий

Обратите внимание! Стандартные типы профтруб можно приобрести в готовом виде у большинства трубопрокатчиков. Однако производители могут выполнить профилирование на заказ и изготовить трубы с треугольным, многоугольным сечением или профилем в виде сложной фигуры.

Профиль любого типа может быть тонкостенным и толстостенным. Если толщина стенки составляет менее 1/20 диагонали сечения, такая труба считается тонкостенной. Например, у квадратной профтрубы с шириной 100 мм, диагональ равна 141 мм. Значит, при толщине стенки в 2-6 мм такая труба будет тонкостенной, а при 7 мм и больше – толстостенной.

Алюминиевая профильная труба

Алюминий — лёгкий металл, он в три раза легче стали. Поэтому его высоко ценят при производстве металлических компонентов, особенно в связанных с транспортом отраслях. Вот почему профильная алюминиевая труба повсеместно используется в автомобильной и авиакосмической промышленности. Из неё делают ограждения, ворота, заборы, поручни, велосипедные стойки. Иногда её выбирают и для крупных конструкций, таких как строительство домов, из-за умеренной прочности и малого веса материала. Однако в местах с экстремальными температурами алюминий подвергается риску разрушения, так как имеет меньшую коррозионную стойкость, чем сталь.

Профильные алюминиевые трубки характеризуются:

• Малым весом.
• Ценой ниже, чем у стали.
• Лёгкостью сварки.
• Простотой обработки (легко режется).

Сечение профтруб металлических

По типу сечения выпускают:

• труба прямоугольная профильная – действующий ГОСТ 8645-68;
• труба квадратная – ГОСТ 8639-82.

Квадратные и прямоугольные стальные трубы могут иметь радиусный изгиб с радиусом по чертежам ГОСТ или изготовлены со стенками, формирующими прямой угол.

Угол стыка стенок формирует ребро жесткости. Поэтому от типа исполнения зависит прочность и устойчивость материала к деформации от поперечных нагрузок.

Изделия с радиусным ребром жесткости являются более прочными. Это объясняется более равномерным распределением действующих нагрузок в месте изгиба. Каркас из такой профильной трубы будет иметь повышенную несущую способность. Поэтому востребованность данного вида металлопроката в строительстве выше.

В отличие от труб круглого сечения, стальные профтрубы прямоугольного и квадратного сечения характеризуются более удобным применением за счет плоских стенок. Также они обеспечивают простую транспортировку и компактность размещений при хранении.

Стальная профильная труба

Сплавы железа и углерода обладают многими ценными свойствами. Этот материал тяжелее, алюминия в три раза, поэтому его используют в тяжёлых и/или требующих устойчивости к коррозии и экстремальным температурам конструкциях. Из них строят дома, крупные конструкции: мосты, дороги, нефтегазовые заводы. Их легко сваривать, резать, формовать и обрабатывать, так как это очень плотный материал.

Профильные стальные трубы характеризуются:

• Большим весом.
• Прочностью выше, чем у алюминия.
• Устойчивостью к ржавлению.
• Лёгкостью сварки.
• Хорошей обрабатываемостью.

Как сделать навес из профтрубы

Для изготовления навеса используются электросварные изделия небольшого сечения. Размеры профильной трубы в качестве опорных стоек от 40х40 мм. Для сшивки каркаса и создания основания крыши можно брать металлопрокат меньшего сечения.

Принципиальная схема возведения навеса следующая:

• В намеченных местах под навес производится бурение скважин.
• В лунки устанавливаются опоры конструкции и заливают бетоном.
• После твердения фундамента производится сварка каркаса;
• Устанавливается крыша навеса из металлочерепицы или профнастила.

Профильные трубы из нержавейки

Трубопрокатная продукция из нержавеющей стали устойчива к коррозии и нагрузкам изгибающего характера. Безупречный внешний вид изделий позволяет использовать их в различных видимых местах при внутреннем и внешнем благоустройстве. Они гигиеничны, поэтому широко применяются в эксплуатируемых в пищевой промышленности конструкциях. Нержавеющие профили можно ничем не покрывать и оставлять их в первозданном виде. Особенно популярна квадратная труба прокатная нержавеющая.

По сравнению с аналогичными трубопрокатными изделиями нержавейка обладает рядом преимуществ:

• Коррозионная стойкость.
• Эстетичный внешний вид.
• Хорошая свариваемость.
• Небольшая масса.

Как построить гараж из профтрубы

Для строительства гаража применяется электросварная профтруба. Она обладает повышенной несущей способностью, что важно для обеспечения надежности строения. Строительство гаража с применением данного вида металлопрокате можно описать несколькими этапами:

Делается сварка опорных элементов каркаса из профтрубы:

• Производится заливка фундамента под гараж на выбранном участке. В процессе заливки бетонного раствора в намеченные места устанавливается подготовленные стойки каркаса.
• После твердения бетона фундамента производится сварка остальной каркасной конструкции.
• Осуществляется заливка чернового пола.
• Осуществляется обшивка стен гаража при помощи стенового профлиста.

Производство профильных труб

Для производства профтруб может использоваться материал различного химического состава. Создаются профтрубы методом проката (холодная или горячая формовка), а также с применением сварки и вальцевания. Поэтому они могут быть как сварными (со швом), так и бесшовными. При изготовлении сварной трубы берётся плоский стальной лист, который постепенно сгибается по кругу. После сварки кромки проводится формовка, при которой стенки сплющиваются для получения квадратной или прямоугольной формы.

Бесшовные трубы плохо выдерживают локальные нагрузки, поэтому не подходят для строительства крупных зданий. Для этого целесообразнее использовать сварные или холоднодеформированные.

Применение профтруб в строительстве

Трубы стальные квадратного и прямоугольного сечения находят широкое применение в индивидуальном строительстве. Популярность таких элементов объясняется большим размерным рядом, относительно малым весом и высокой прочностью конструкций, которую получают при изготовлении каркасов. Изделия из профильной трубы имеют доступную цену и обеспечивают меньшую трудоемкость. Сварить и гнуть их гораздо проще, чем тавровые изделия, балки и прочие виды металлических профилей.

К перечню самых популярных строений, которые можно сделать из профильной трубы своими руками, относятся:

• гаражи;
• навесы;
• беседки;
• балконы;
• теплицы;
• ворота;
• калитки;
• заборы и прочее.

Резка профильных труб

Заводы производят большие изделия, которые затем подвергаются механической обработке для конечного использования. Вид резки определяется в зависимости от материала и использования, которому будет подвергаться труба.

Структурные трубы для строительства или вывесок обычно режутся более экономичными механическими методами, не требующими точности резки. К ним относятся ножовочный станок и болгарка. В то же время промышленные трубы для автомобилей или мебели часто требуют более высокой точности и термических видов резки, поэтому используются газопламенные и лазерные установки.

Металлопластик

Достоинства и недостатки

Эти трубы дешевы и красивы, легко собираются в водопровод и не требуют для этого специального инструмента. Однако в силу как особенностей материала, так и монтажа часто через несколько сезонов текут на .

Стандарты и размеры

Сортамент на трубы из металлополимеров стандартом ГОСТ Р 53630-2009 «Трубы напорные многослойные для систем водоснабжения и отопления» не регламентируется; ГОСТ указывает лишь стандарты качества трубы .

Фактический же сортамент трубный продающихся в России изделий из металлопластика сводится к шести типоразмерам: 16, 20, 26, 32, 40 и 50 мм.

Критерии выбора

Определяющими факторами при выборе подходящего профиля являются: форма, размер сечения, толщина стенки и материал, из которого он изготовлен. Для строительства несущих конструкций предпочтение отдаётся бесшовным квадратным или прямоугольным профтрубам из нержавеющей легированной стали. Толщина стенки и большой размер увеличивают прочностные показатели профиля. Они должны соответствовать расчётным нагрузкам. Если нормативные показатели не соблюдаются, то повышается риск деформации и даже разрушения трубных изделий.

Полипропилен

Достоинства и недостатки

Для внутренних водопроводов сейчас это, пожалуй, самый популярный материал. При температуре ниже 95 С он прекрасно выполняет свои функции: соединения по прочности не уступают монолитной трубе, легко монтируются, сам же полипропилен не подвержен коррозии и неэлектропроводен.

В недостатки можно записать разве что неразборность сварных соединений.

Способ соединения — сварка

Стандарты и размеры

Сортамент круглые трубы из полипропилена согласно ГОСТ 52134 могут иметь от диаметра 10 мм и вплоть до 1600 при стенках толщиной от 2 до 61 миллиметра .

Однако следует учитывать, что этот стандарт не только для полипропилена: речь идет о всех термопластовых трубах.

Более реальное представление о современном рынке дает труб сортамент на сайте одного из ведущих производителей труб и фитингов из полипропилена — фирмы Valtec.

Там можно увидеть:

• Трубы из неармированного полипропилена;
• Трубы из полипропилена, армированного алюминием, рассчитанные на давление до 25 бар;
• Армированные стекловолокном трубы с рабочим давлением 20 бар;
• Армированные стекловолокном трубы с рабочим давлением 25 бар.

Диапазон диаметров труб — от 16 до 90 миллиметров.

Сварка квадратных труб

Альтернативной технологией изготовления квадратных стальных труб является электрическая сварка. Производство предусматривает изгибание листового металла в профиль и сварку стыков. Полученный таким образом материал получается самым легким и имеет наименьшую толщину стенок.

Производственный процесс выглядит так:

• Первым делом изготавливаются листовые заготовки (штрипсы), для чего от металлического рулона отрезается подходящая полоса, ширина которой совпадает с сечением трубы;
• Готовый штрипс заправляется в вальцы станка, за счет чего создается черновой полуфабрикат, имеющий квадратное сечение и подготовленный стыковочный шов;
• Далее осуществляется сварка заготовки, причем данный процесс может выполняться несколькими способами;
• Последний этап сварки – калибровка профиля и проверка шва на герметичность.

Стоит сказать пару слов о сварке, которая может осуществляться двумя способами:

1. Индукционная сварка. Такой способ используется для соединения труб, сечение которых не превышает 20 мм.
2. Электродуговая сварка. Данная методика подходит для труб, имеющих большие габариты и толщину стенок около 2-3 мм.

Основные размеры

Типовой сортамент

Одним из преимуществ профильной трубы, которые объясняют высочайший уровень ее востребованность в качестве строительного материала, является широкий ассортимент изделий. Достаточно простая технология производства позволяет получать детали самого разного сечения, что облегчает подбор элементов для конструкций.

Обычно производится большая партия одного размера

Основными параметрами являются:

• Сечение или типоразмер – соотношение длины сторон изделия.
• Толщина стенки.
• Удельный вес – масса одного погонного метра трубы.

Что касается длины, то наиболее распространенными типоразмерами будут 6 и 9,5 м. Впрочем, при заказе большого количества изделий возможно производство заготовок по точному размеру – так нам не придется тратить время и силы на подгонку по размеру своими руками.

Ниже приводится таблица сортамента профильных труб разного сечения, используя данные из которой, вы сможете не только подобрать подходящий материал, но и примерно рассчитать массу конструкции:

Характеристики изделий большого сечения

Использование трубы разных габаритов

Если говорить о применении профильной трубы в строительстве и изготовлении каркасных конструкций на металлической основе, то нужно отметить, что спектр решаемых задач весьма широк.

Простая и практичная мебель

Изделия малого сечения, такие как трубы 15х15, 20х15 или 20х20 мм чаще всего используют либо для изготовления мебели (школьные стулья все помнят?), либо для монтажа ограждений. Относительно небольшой размер деталей в сочетании с достаточно высокой прочностью позволяет создавать достаточно легкие и устойчивые к нагрузкам конструкции.

• Наиболее распространенными являются трубы среднего сечения: квадратные 30х30, 40х40 и 60х60 мм, а также прямоугольные – 20х30, 20х40 мм и т.д. Их приобретают для постройки легких каркасных строений (теплицы, навесы, беседки), для возведения малонагруженных несущих элементов (стойки забора, опоры, легкие колонны). Также часто подобные детали используют в качестве внутренней основы для кирпичных столбов.
• «Плоские» разновидности (от 20х40 до 30х80 мм) часто применяют в машиностроении. Для таких труб характерно оптимальное соотношение массы и механической прочности.

Применения при производстве ограды

В строительстве капитальных зданий выдвигаются повышенные требования к эксплуатационным параметрам всех деталей, потому для несущих конструкций берут элементы от 60х60 мм и крупнее. Конечно, для них характерна достаточно большая масса, да и стоят они немало, но в любом случае выигрыш по прочности делает такие вложения полностью оправданными.

Как видите, широкий сортамент профильного проката делает его весьма универсальным – сложно найти строительную задачу, для решения который нельзя было бы применить подобные изделия.

Способ перевозки от металлобазы до необходимого участка

Металлопрокат обычно выпускается длиной до 12 метров. А потому очень часто поставщики испытывают некоторые затруднения при перевозке этого материала.

Например, чтобы перевезти изделие длиной 8−12 метров, необходимо использовать грузовой спецтранспорт, что обойдётся в копеечку.

Шестиметровый профиль является самым распространённым вариантом. Доставку такой конструкции необходимо производить с помощью Газели, когда один конец укладывают на горизонтальную перекладину, а второй по диагонали в кузов. Использование Газели обходится гораздо дешевле, чем транспортировка автотранспортом.

Всегда можно заказать распил материала, шестиметровый профиль тогда получится трехметровым, и в таком случае он поместится в любой легковой автомобиль на крышу.