Профильными называются любые трубы, полость сечения которых отличается от круглой. Они бывают прямоугольными, квадратными, овальными и т. д. Профильные трубы производятся из углеродистой и низколегированной стали, реже – из нержавейки.
В настоящее время существует 2 способа производства таких изделий:
- из готовых круглых труб
- стальных заготовок (штрипсов).
В первом случае трубу пропускают через обкаточные валки для придания нужной формы. Такая технология удешевляет производство, но по качеству профили из готовых труб уступают изделиям из штрипсов. За счет низкого предела прочности они не подходят для использования в качестве опорных конструкций.
При изготовлении профильных труб из штрипсов лист металла разматывают на специальном станке и сворачивают для придания нужного сечения. Затем заготовки скрепляют сварным швом, убирая грат (металлический налет, образующийся на стыках во время сварки).
Далее шов проверяют на герметичность с помощью специального прибора – дефектоскопа. Готовый профиль нарезают и выполняют термическую обработку для придания изделию нужных прочностных качеств. Для этого профиль разогревают до определенной температуры и охлаждают естественным путем. Укрепленная таким образом труба более устойчива к внешним нагрузкам. Все этапы производства автоматизированы.
Преимущества профильных труб
Прочность. За счет равномерного распределения нагрузки по периметру радиус инерции относительно площади поперечного сечения здесь выше, что объясняет большую механическую прочность изделий.
Экономичность. Использование труб меньшего сечения при возведении зданий снижает затраты на металл примерно на 20%. При этом по цене профильные трубы ненамного дороже круглых.
Удобство хранения и транспортировки. Профильные трубы укладываются «бок-о-бок», благодаря чему занимают меньше места.
Эстетичность. Металлические профили идеально подходят для нестандартных архитектурных сооружений: ребристых куполов, крутоуклонных крыш и т. д.
Благодаря этому, профильные трубы широко применяются при строительстве промышленных и торговых объектов и отделке помещений. Возможно применение в качестве опор для ограждений из сетки-рабицы, профнастила и других легких материалов.
Расчет нагрузки на трубу
При использовании профилей в качестве опорных конструкций (навесы, козырьки и т. п.) важно правильно рассчитать предел прочности. При его превышении металл деформируется, что сказывается на устойчивости всей конструкции. Например, навес из металлопрофиля с неправильно рассчитанным пределом прочности зимой перекосится или рухнет под тяжестью снега. Допустимые виды нагрузок на металлопрофили перечислены в СП 20.13330.2011.
Документ выделяет 2 типа нагрузок:
- постоянные, которые остаются неизменными в течение всего срока эксплуатации,
- временные, которые делятся на 3 типа:
Длительные. Нагрузки, возникшие под влиянием долговременных факторов: деформация и усадка здания, установка дополнительных перегородок и т. д.
Кратковременные. Возникающие вследствие погодных условий (дождь, снег, ветер).
Особые: пожары, землетрясения и прочие форс-мажорные обстоятельства.
При монтаже конструкций из профильных труб эксперты советуют учитывать все виды нагрузок. Пределы прочности для изделий разных размеров перечислены в таблицах.
Прямоугольное сечение
Квадратное сечение
Стандарты производства профильных труб регулируются ГОСТами:
квадратные – 8639-82;
прямоугольные – 8645-68;
овальные – 8642-68.
