В общем случае, профильными трубами называют трубы с сечением, отличным от круглого, производятся овальные, а также квадратные и прямоугольные трубы, причем последние два вида наиболее распространены. В последнее время такие трубы широко применяются для индивидуального пользования, особенно, в частном строительстве.
Национальная энциклопедия строительства gorodinfo.org.ua, продолжает публикацию своего бестселлера, посвященного профильным трубам и способам их применения.
Технологические преимущества профильных труб
Безусловно, основное преимущество прямоугольной или квадратной профтрубы — это её существенная пространственная жёсткость, по сравнению с трубой круглого сечения. Всё дело в том, что такой замкнутый профиль имеет четыре ребра жёсткости (по два в каждой взаимно перпендикулярной плоскости). Когда профтруба используется в качестве несущего бруса, и нагрузка прилагается под прямым углом к одной из плоскостей, то сопротивление изделия при изгибе будет примерно на 30 процентов выше, чем у равного по весу аналога из круглой трубы.
Данный показатель будет близок к характеристикам сплошного металлического прутка, так как основную работу по сопротивлению изгибающим и скручивающим нагрузкам выполняют его грани. Если вектор действия силы известен, то вместо квадратного сечения можно применить прямоугольное, расположив длинную сторону профиля по линии воздействия (например, для балки, на которую действует сила тяжести — вертикально, а для стойки забора — поперёк фронтальной плоскости обшивки). Использование прямоугольной трубы вместо квадратной позволяет снизить материалоёмкость изделия примерно на 10–20%.
Каркас для крыльца из профильной трубы
Небольшая материалоёмкость определяется высокой пространственной жёсткостью металлоконструкций из квадратной профильной трубы. Из-за наличия внутренних полостей, экономия на металле составляет, например, в сравнении с двутавром или прутом, до 25–30%. Как следствие, собранные металлоконструкции становятся на треть легче, что снижает нагрузку на фундаменты и несущие элементы здания.
Кроме того, несущая способность любого каркаса с пролётами (балки, фермы) рассчитывается с учётом не только рабочего веса (для крыши — это материал кровли + снег, а для межэтажного перекрытия — люди + мебель). Также, берётся во внимание тот факт, что он также должен нести ещё и сам себя. Иными словами, снижая вес конструкции, мы увеличиваем допустимую полезную нагрузку — несущую способность. Небольшая масса материала и готового изделия позволяет в большинстве случаев обойтись без применения грузоподъёмной техники.
Прочность квадратных труб позволяет в металлоконструкциях применять более тонкое сечение профиля, что для многих сооружений имеет не последнее значение. Из-за малой площади наружной поверхности снижается аэродинамическое сопротивление изделия, следовательно, конструкция может выдерживать большие ветровые нагрузки. По той же причине, увеличиваются световые проёмы, так как используются довольно узкие металлические переборки. Также имеет место экономия на защитных и декоративных лакокрасочных материалах.
Благодаря плоским поверхностям, трубы квадратного и прямоугольного сечения технически намного проще обработать, чем круглые. Их легче грунтовать и окрашивать, защитные составы лучше держатся на плоскостях. Подобная металлопродукция, например, по сравнению с двутавровой балкой или швеллером, не имеет труднодоступных для обработки зон, что положительно сказывается на коррозийной устойчивости собранного изделия. Таким образом, конструкция, где все поверхности «на виду», лучшим образом соответствует санитарным и гигиеническим требованиям, более эффективной становится огнезащита металлических каркасов и несущих элементов.
Резка профильной трубы с помощью болгарки
Плоские грани профтрубы обеспечивают ей отличную эргономику, которая так ценится в строительстве. Эти профили замкнутого сечения устойчиво стыкуются с любыми конструктивными элементами, их очень удобно прокладывать по несущим плоскостям. Профильные трубы занимают минимум места возле основы, не образуют мёртвых зон в каркасах. В них удобно вкручивать самонарезные винты, они легко обшиваются листовыми материалами.
Ещё один важный момент — это удобство работы по соединению прямоугольных или квадратных труб, а, следовательно, и увеличенная скорость монтажа. Например, чтобы изготовить угловой отвод, нет необходимости делать на заготовке фигурные вырезы, как если бы приходилось стыковать трубы круглого сечения. Сваривать по линии проще, чем по окружности, могут применяться автоматические и полуавтоматические сварочные аппараты, намного удобнее контролировать качество шва.
Прямоугольные и квадратные трубы хорошо фиксируются друг относительно друга струбцинами. Элементы плоской рамы перед свариванием могут быть полностью разложены на любой рабочей поверхности и оставаться на своих местах. Сборка узловых соединений может вестись не только с помощью сварки, наличие плоскостей позволяет применять механические варианты — стягивающие болты, различные муфты и фитинги, накладные перфорированные пластины в сочетании с самонарезными винтами.
Сборка металлоконструкции из профтрубы с помощью сварки
Наличие плоскостей обеспечивает профтрубам хорошую устойчивость при хранении и транспортировке, они могут упаковываться в прямоугольные пачки. Тогда, как круглые трубы, особенно большого диаметра, из-за своей способности перекатываться являются источником повышенной опасности — перевозятся и грузятся специальным транспортом и выкладываются только «пирамидой».
Квадратные и прямоугольные трубы, в силу своей геометрии, не могут выдерживать такое же давление, как аналогичные по весу трубы круглого сечения. У замкнутых профилей меньше внутренний объём и при этом больше поверхность соприкосновения (увеличивается трение) с транспортируемым материалом. Поэтому, они редко применяются для создания инженерных коммуникаций.
(Окончание следует)
