Содержание
- Квадратная труба – сортамент, сферы применения и ГОСТы
- 1 Сортамент металлопроката и область применения
- 2 Труба квадратная – сортамент и размеры
- 3 Предельно разрешенные нормы погрешностей
- 4 Металлическая квадратная труба – ГОСТы и характеристики
- Сортамент квадратных труб и область их применения
- Основные характеристики и назначение квадратного профиля
- Сортамент выпускаемой продукции
- Сфера применения труб квадратного сечения
- Как рассчитать вес погонного метра трубы из квадратного профиля
- Преимущества и недостатки квадратного стального профиля
- Справочник металлопроката — Трубы профильные стальные
- Таблицы с размерами профильной трубы
- Типоразмеры
- Квадратные
- Прямоугольные
- Профильные трубы в сравнении между собой
- Сортамент квадратных стальных труб
- Изготовление квадратных труб из стали
- Типоразмеры квадратных стальных труб
Сортамент металлопроката труба квадратная
Квадратная труба – сортамент, сферы применения и ГОСТы
Сегодня труба квадратная, сортамент которой варьируется у каждого производителя, пользуется большим спросом. В то время, как трубы с круглым сечением используются для организации водо- и газопроводов, квадратный профиль не применяется в данной области. Так для чего же нужны некруглые трубы?
1 Сортамент металлопроката и область применения
Квадратная форма проката была разработана специально для упрощения монтажа конструкций и повышения устойчивости к максимальным нагрузкам. Такая форма изделий очень востребована в строительстве, как основной элемент фундамента и опалубки, основа для несущих конструкций из металла, для заборов, ворот, применима, как декоративный элемент.
Также квадратный трубопрокат используют для создания армированных опор и различных каркасов в машиностроении. В мебельной промышленности прямоугольный профиль применяют для изготовления столов, полок и шкафов. Квадратные трубы используются практически во всех современных сферах жизнедеятельности человека.
Как большинство изделий из металла, квадратные трубы имеют широкий сортамент – определенный вид, отличающийся своими размерами или другими техническими характеристиками.
Сортамент очень важен для производства, реализаторов и считается основным показателем престижности изготовителя и его места на рынке. Широкий ассортимент выпускаемой продукции требует больших производственных мощностей, материальных затрат и расширения штата сотрудников.
Основными показателями в производстве, влияющими на сортамент трубного проката из металла, являются:
- марка стали;
- технология изготовления продукции;
- толщина стенок изделия;
- наличие дополнительной обработки.
2 Труба квадратная – сортамент и размеры
Прокат тянется из стали с добавлением разных химических веществ таких марок:
- 10 и 10пс;
- Ст2сп и Ст2пс;
- Ст4сп, Ст4пс и Ст4кп.
Весь сортамент квадратных стальных труб условно подразделяется на:
- холоднотянутые или холоднодеформированные бесшовные;
- горячетянутые или горячедеформированные бесшовные;
- электросварные;
- электросварные холоднотянутые или холоднодеформированные.
Форма и размеры квадратного трубного металлопроката четко оговорены в нормативных документах. Трубы маркируются но наружному размеру и выпускаются определенных типоразмеров для каждого условного сортамента.
Холоднокатаные бесшовные стальные трубы выпускаются от 10 до 120 мм наружного размера при толщине стенок 1–8 мм. Площадь квадратного сечения для такого вида изделий варьируется от 0,343 до 30,28 см 2 . Горячекатаный профиль имеет величину наружного размера 60–180 мм и от 4 до 14 мм толщину стенок, с площадью сечения 7,70–89,59 см 2 . Электросварные трубы отличаются меньшими показателями толщины – 1–5 мм и 10–100 мм наружного размера, площадь сечения их варьируется от 0,343 до 21,94 см 2 .
Трубы со специальными размерами имеют не такой высокий потребительский спрос, но иногда все-таки очень необходимы. Поэтому, согласно действующим нормативам, принято выпускать трубы:
- с наружным размером 32 мм и толщиной стенки 4 мм, имеющие площадь квадратного сечения 4,20 см 2 и вес 3,3 кг на 1 пог.м;
- 36 мм и 4 мм соответственно, имеющие площадь 4,84 см 2 и вес 3,8 кг на 1 пог.м;
- 40 мм и 2 мм соответственно, имеющие 2,97 см 2 площади сечения и 2,33 кг веса на 1 пог.м;
- 65 мм и 6 мм, имеющие площадь сечения 13,54 см 2 и вес 10,63 кг на 1 пог.м.
Радиус скругления формы квадрата у трубопроката не должен превышать удвоенного показателя толщины стенок. Трубы с большим или меньшим радиусом скругления изготавливаются только под заказ. Но существуют строгие нормативы, при нарушении которых изделие может потерять свои уникальные качества. Также одним из основных размерных показателей является длина стальной трубы квадратного сечения. По длине изделия подразделяются на трубы:
- Мерной длины. Для бесшовного трубопроката допустима длина: холоднотянутого от 4,5 до 11 м, горячетянутого 4–12,5 м и электросварного 5–9 м.
- Немерной длины. Немерная длина предусмотрена для проката горячекатаного бесшовного от 4 до 12,5 м, холоднокатаного и электросварного 1,5–9 м.
Максимальная погрешность длины обоих типов изделий составляет 100 мм. Также допустим припуск 5 мм для заказанной кратности мерной трубы.
3 Предельно разрешенные нормы погрешностей
Для квадратной формы продукции существуют предельно допустимые нормы, которые даются производителю для учета нормальной и повышенной точности в размерах. При прокате горячетянутых бесшовных изделий отклонения в наружных размерах разрешены в пределах ±1,5 % при нормальной точности и ±1,25 % при повышенной.Величины наружного размера холоднотянутых бесшовных и элестросварных изделий не должны отклоняться от показателей:
- для труб до 30 мм – ±1 %;
- для изделий, диаметром 30–50 мм – ±1,3 %;
- для труб более 50 мм – ±0,8 %.
Толщина стенок тоже имеет предел отклонения, который возможен в интервале 10–12,5 % и зависит от вида трубы и ее наружного диаметра. Еще одним размерным показателем является выпуклость и вогнутость сторон стального трубопроката. Существуют допустимые значения этих параметров, зависящие от величины наружного диаметра:
- для бесшовных горячетянутых труб со сторонами квадрата не более 50 мм возможно отклонение до 7,5 мм при нормальной и до 0,5 мм при высокой точности и учитывается по нарастающей до 2 и 1,5 мм соответственно при увеличении наружного размера более 100 мм;
- холоднотянутые и сварные могут иметь показатель до 1 мм при нормальной точности для максимальной величины труб.
При согласовании технических моментов с поставщиком или производителем может вводиться еще один показатель для проката этой формы – скручивание по длине. Обычно допустимой нормой считается отклонение до 2° на 1 м.
4 Металлическая квадратная труба – ГОСТы и характеристики
ГОСТ и сортамент квадратных труб четко расписаны в основном нормативном документе. Этот стандарт действует для всех видов трубопроката этой формы, независимо от метода обработки стали. В 1992 г. он был переиздан с дополнениями. Дополнительным документом может считаться ГОСТ Р 54157-2010, который начал действовать в 2011 г., он распространяется и на профильные трубы. Этот норматив имеет расширенные требования:
- увеличен сортамент изделий до 500 мм по наружному размеру и толщиной стенки до 22 мм;
- четко определено понятие нормальной и повышенной точности при производстве;
- расширены возможности для испытаний готовой продукции.
Для металлической квадратной трубы немаловажным показателем является ее масса. Поэтому в таблице сортамента обязательно указывается эта величина. В расчет берется вес 1 погонного метра трубы при плотности исходного материала (стали) 7,85 г/см 3 . Для трубного проката такой формы она составляет от 0,269 кг для трубы наименьшего наружного размера с самой тонкой стенкой и до 70,33 кг за погонный метр трубы наибольшего размера и толщины.
Иногда готовую продукцию проще отгрузить, используя показатели массы. В таком случае вес пересчитывают в погонные метры изделий. Количество метров уменьшается при увеличении наружного размера. Для трубы со стороной 10 мм в тонне 3717,5 м, тогда как для профиля в 180 мм и толщиной 14 мм в тонне всего 14,2 м.
Сортамент квадратных труб и область их применения
Фасонный прокат широко применяется в машиностроении, изготовлении металлических конструкций, строительстве и водоснабжении. Самый популярный вид конструкционного стального профиля — квадрат. Сортамент стальных квадратных труб очень широк и многообразен. Они гораздо прочнее круглых. Очень важно знать свойства популярного вида стального проката. Кроме того, необходимо научиться правильно вычислять вес мерного отрезка готовой продукции. Обо всём этом можно узнать из данной статьи.
Многообразие готовых изделий из металла с равными гранями
Основные характеристики и назначение квадратного профиля
Трубы квадратного сечения изготавливаются на металлургических заводах. Технология производства — вальцовка выпуклых заготовок (ГОСТ 8639-82). Отличительные особенности:
- большая прочность;
- высокая степень устойчивости к изгибным нагрузкам.
Основной материал для изготовления — углеродистые (ГОСТ 9045, 380, 1050) и низколегированные (ГОСТ 19281 – 10ХСНД, 09Г2С; ГОСТ 4543 – 30ХГСА, 10Г2) марки стали. В качестве легирующих добавок применяются различные химические элементы. В стандартах содержатся требования к квадратным готовым изделиям:
- химический состав;
- внешний вид;
- класс точности изготовления;
- предельные нагрузки.
Условные обозначения размеров
Для квадрата критически важным является соблюдение принципа равномерности при распределении нагрузок по сечению заготовки. Его прочностные характеристики, несмотря на полую внутреннюю структуру, гораздо выше, чем у других видов проката. Квадратный профиль прочнее других, так как у него высокие показатели радиуса инерции по периметру, а также площади поперечного сечения готового изделия.
Формулы расчёта радиуса и момента инерции
Главный физический показатель, отражающий отношение изгибной жёсткости к аналогичному показателю при сжатии, — радиус инерции квадратного профиля. Наиболее экономичны профили с равными друг другу наименьшим/наибольшим радиусами инерции. Равенство центральных моментов инерции — гарантия отличного показателя прочности.
Важной физической характеристикой равностороннего профиля является момент сопротивления. Его правильный расчёт поможет избежать ошибок в процессе монтажа конструкции. Для широкостенных труб моментом инерции является разность между четвёртой степенью длины внешней/внутренней стенок, разделённая на шесть длин внешней стенки. Момент сопротивления тонкостенной трубы – это квадрат внешней длины, умноженный на 4/3 её толщины.
Сортамент выпускаемой продукции
Равносторонний по длине/ширине стальной профиль бывает трёх видов:
1) Холоднодеформированный бесшовный.
Изделия, изготавливаемые таким способом из углеродистой стали, не отличаются высоким качеством. Наиболее привлекательная характеристика таких изделий – низкая себестоимость. Сортамент включает 17 типоразмеров. Размер стороны может колебаться от 10 до 120 мм. Каждый из типоразмеров может иметь различную толщину стенки – от 1 до 8 мм.
Стан для прокатки квадрата
2) Горячедеформированный бесшовный.
Методом температурной деформации получают готовую продукцию типоразмеров от 30 до 160 мм. Кристаллическая структура металла при нагреве не изменяется, а качество намного выше, чем при холодной деформации. Стенки могут иметь толщину от 4 до 14 мм.
Труба профильная равносторонняя с прямым сварным швом, изготавливаемая с применением высокочастотной автоматической электросварки, имеет 15 типоразмеров. Толщина стенки колеблется от 1 до 5 мм. Профиль может иметь сечение сторон от 10 до 100 мм.
Для нужд заказчиков порезка готовых изделий производится на два типа:
- немерная длина – от 4,0 м до 12,5 м (горячедеформированные бесшовные), от 1,5 м до 9,0 м (холоднодеформированные бесшовные и электросварные);
- мерная длина – от 4,0 м до 12,5 м (горячедеформированные бесшовные), от 4,5 м до 11,0 м (холоднодеформированные бесшовные), от 5,0 м до 9,0 м (электросварные).
Все вышеуказанные показатели длин мерных/немерных отрезков строго регламентируются требованиями стандарта.
Согласно ГОСТ 19903-2015 готовая продукция равностороннего сечения может иметь следующие предельные величины отклонений:
- для профиля шириной менее 100 мм — ±1,0, но не менее ±0,5 мм.
- для профиля шириной более 100 мм — ±0,8 мм.
Также применяются допуски:
- на радиус внешнего закругления t;
- на отклонение от прямого угла 90 о .
Сфера применения труб квадратного сечения
Подавляющее большинство стального проката с равными гранями используется в строительстве. Он применяется при возведении каркасных металлических конструкций различного типа:
Благодаря равным сторонам мерные отрезки очень удобно соединяются между собой. При креплении можно использовать муфтовые или болтовые соединения. Кроме того, полый квадрат с равными гранями может применяться в качестве усиленного крепления опалубки для застывания бетонной массы.
Профиль широко применяется для изготовления стеллажей
В промышленности из стального квадрата изготавливают различные рамные конструкции. Например, из отрезки небольшого сечения используются для монтажа каркасов тентованых грузовых автомобилей. С появлением большого количества различных видов фурнитуры квадрат стал широко применяться при изготовлении мебели. Профиль при этом проходит дополнительную обработку:
- хромирование;
- цинкование;
- нанесение полимерного покрытия.
Как рассчитать вес погонного метра трубы из квадратного профиля
Важнейшую роль для соблюдения параметров прочности конструкций играет правильный расчёт веса металлопроката. Он нужен для того, чтобы спланировать расходы. Если прокат реализуется в погонных метрах, то при математических расчётах прочности используется исключительно характеристика веса в килограммах или тоннах. В зависимости от того, каков расчётный вес профиля, можно легко определить наиболее удобный способ его транспортировки.
Существуют три способа расчёта веса металлического профиля:
Все способы расчёта основаны на постоянной величине плотности готовой стали – 7850 кг/м 3 . Табличный расчёт основан на ранее произведённых и включённых в состав ГОСТ расчётах с использованием постоянных величин. На самом деле данные о размерах заготовки, толщине стенок и радиусе кривизны углов могут различаться для каждого отдельно взятого образца. Поэтому данный способ считается теоретическим, и не позволяет получить информацию о точном о весе мерного отрезка.
Типичный внешний вид интерфейса компьютерного металлического калькулятора
Для удобства расчёта веса металлической конструкции применяется онлайн калькулятор. Это специальная программа для осуществления инженерных расчётов. Найти её в Интернете очень просто. Она, как правило, учитывает все нюансы. Для начала работы требуются три основных параметра мерного отрезка готовой продукции:
Программа самостоятельно рассчитывает три показателя:
- радиус инерции;
- момент инерции;
- момент сопротивления.
Задачей расчёта является установление веса отрезка квадрата заданной длины.
Наиболее точным с математической точки зрения является формульный расчёт. Вес 1 метра квадратной трубы составляет:
В данной формуле
m – масса одного метра, кг.
h – толщина стенки профиля, м.
A и B – равные друг другу величины высоты и ширины, м.
q – величина плотности стали, кг/м 3 .
Таблица определения размеров и веса профильной трубы квадратного сечения
Как правило, результат формульного расчёта отличается от данных, которые указываются в таблице. Это объясняется тем, что в формулу не включены радиусы искривления внутри/снаружи мерного отрезка. Стального профиля с идеально прямыми углами не бывает. Более точно учитывают все нюансы формы и размеров при расчёте веса 1 метра таблицы ГОСТ. Очень важно правильно подобрать онлайн калькулятор.
Преимущества и недостатки квадратного стального профиля
Металлическим конструкциям, которые монтируются с применением готовых изделий квадратного сечения из низколегированных сталей, характерны следующие эксплуатационные качества:
- механическая прочность.
- долговечность.
- высокая коррозионная стойкость.
- небольшая материалоёмкость.
- удобство обработки и монтажа.
Большой сортамент изделий, изготовленных в соответствии с ГОСТ 8639-82, позволяет выбрать необходимые мерные отрезки для монтажа самых сложных конструкций. Квадрат имеет очень хорошие показатели на противодействие изгибу и скручиванию. Трубы квадратного сечения эксплуатируются в различных условиях.
Недостатком готовой продукции является высокая подверженность коррозии труб, изготовленных из нелегированных марок стали методом холодной деформации. Кислород оказывает негативное влияние на равносторонние стальные трубы. Для противодействия коррозии, их необходимо подвергать дополнительной обработке.
Применение квадратного профиля существенно облегчает производственный процесс. Сборка каркасных конструкций производится гораздо быстрее. Прочность таких соединений находится на очень высоком уровне благодаря прогрессивным методам изготовления и последующей термической и термохимической обработки.
Справочник металлопроката — Трубы профильные стальные
Трубы электросварные квадратные
Профильные трубы квадратного поперечного сечения изготавливаются методом формовки или сварки стальной заготовки в соответствии с ГОСТ 13663-86 из углеродистых и легированных сталей (10, 20, 35, 08кп, Ст2сп, Ст2пс, Ст4сп, Ст4пс) методом холодной либо горячей деформации. Сортамент квадратных сварных труб регламентируется ГОСТ 8639-82.
Профильный квадратный металлопрокат широко используется в капитальном строительстве для возведения несущих конструкций, а также в производстве товаров народного потребления, водостоков, дымоходов, различных опор, вышек и ограждений.
Электросварная труба квадратного сечения незаменима на участках, где обычные круглые трубы не стыкуются с 4-угольными профилями и другими элементами конструкций.
Малый удельный вес, высокая экономичность. Высокая механическая прочность, свариваемость без ограничений. Универсальность использования, удобная транспортировка, легкий монтаж.
Основные характеристики
По способу обработки поверхности квадратные профили делятся на термообработанные (как по сварному шву, так и по всей поверхности) и на необработанные трубы, оцинкованные и неоцинкованные.
По качественным показателям трубы делятся на 4 класса:
А – нормированные по механическим свойствам стали.
Б – нормированные по химическим свойствам.
В – нормированные по хим.составу и механическим свойствам.
Д – нормированные по гидравлическому давлению.
По длине различают прокат мерной, немерной длины и длины, кратной мерной.
Диаметр квадратных труб – от 10 до 530 мм.
Для производства труб квадратных используются самые различные марки стали, а также черный металлопрокат. Трубы квадратные из стали могут быть как бесшовными (изготавливаются из слитков или трубных заготовок), так и сварными (производят из листовой и полосовой стали с предварительной формовкой). Трубы квадратные из такого материала пользуются устойчивым спросом, благодаря своему качеству, надежности и долговечности.
Строительные профильные трубы используются как крепеж, опоры и колонны:
— Колоны зданий, в том числе — легкие центральносжатые
— Строительные фермы (полоса, решетка др. )
— Связи по покрытию
— Вертикальные связи по колоннам всех видов зданий
— Элементы стеновых ограждений (ригели и стойки фахверка)
— Элементы высотных решетчатых конструкций (ЛЭП, радио- телебашни, вышки сотовой связи)
— Каркасы вытяжных труб
— Мостовые сооружения (для связи, решетки — используют специальные мостовые стали)
— Любые связевые элементы в жилищном строительстве
— Промышленные галереи (ТЭЦ, металлургические комбинаты, электростанции, ангары и т. п. ) и др.
Профильная труба кроме основного строительного и инженерно-строительного назначения часто применяется в ремонтных работах, для создания прочных каркасов (например, под металлическую дверь), в рекламной сфере (для сооружения прочных конструкций, выдерживающих статические нагрузки и климат различных регионов — здесь малый вес профильной трубы является решающим фактором) в автомобильной промышленности и при изготовлении мебели.
размер
Масса 1м, кг
Метров в тонне
размер
Масса 1м, кг
Метров в тонне
Трубы электросварные прямоугольные Профильный трубопрокат с прямоугольным поперечным сечением и прямым сварным швом относится к прямоугольным электросварным трубам. К наиболее востребованным относятся профили размером 40х80 и 40х100 мм.
Электросварные прямоугольные трубы по форме и эксплуатационным свойствам представляют собой металлический брус, который широко используется в строительной отрасли и промышленности, при возведении металлоконструкций, а также в производстве строительной, сельскохозяйственной техники и т.д.
Преимущества профильных прямоугольных электросварных труб
Четыре ребра жесткости и небольшой удельный вес обуславливают надежность, механическую прочность (включая прочность на изгиб) и долговечность изделий.
Прямоугольные и квадратные профильные трубы используются при строительстве:
· Стадионов и спортивных сооружений
· Промышленных зданий и сооружений
· Мачт, опор ЛЭП и вышек сотовой связи
· Башен, мостов, подъемников, кранов и др.
Использование прямоугольных и квадратных стальных профильных труб эффективно при возведении высотных зданий (металлический каркас) и большепролетных сооружений.
Преимуществами использования прямоугольных и квадратных стальных профильных труб в строительстве являются:
— Уменьшение металлоемкости объектов (например, при использовании в качестве колонн экономия металла составит порядка 25% по сравнению с применением двутавровой балки)
— Увеличение скорости и удобства монтажа возводимых зданий и сооружений, удобство прокладки именно прямоугольной трубы по плоским поверхностям. Вместе с профильной трубой очень удобно использовать проволоку для сварки, что также облегчает монтаж
— Повышение коррозионной стойкости металлоконструкций (по сравнению с другими видами сортового проката)
— Обеспечение соответствия санитарно-гигиеническим нормативам, легкость санитарной обработки и дезинфекции
— Обеспечение огнезащиты и соответствия противопожарным нормам, простота обработки специальными средствами
— Холодногнутые электросварные профильные трубы могут эффективно заменить традиционные виды строительного металлопроката: балку, швеллер, уголок.
— Возможность применения большого разнообразия дизайнерских и архитектурных решений для создания современных форм и пропорций. Дуговая автоматическая и полуавтоматическая сварка профильных труб позволяет получать сложные конструкции, выдерживающие высокие нагрузки.
Строители за рубежом многие десятилетия отдают предпочтение квадратным и прямоугольным профильным трубам. Современные здания из металла, стекла и бетона (высотные жилые дома, офисы, банки, спортивные объекты и др. ), украшающие большинство городов за рубежом, возведены с использованием квадратных и прямоугольных стальных профилей.
Прямоугольная труба ― это вид трубного проката, характеризующийся прямоугольным профилем с небольшим радиальным загруглением стенок.
Не смотря на то, что прямоугольная труба является трубой, она практически никогда не используется в качестве трубы, так как из-за несимметричного профиля она не способна выдерживать значительое внутреннее давление жидкости или газа. Точно так же квадратная труба является, прежде всего, профилем.
Использование прямоугольных труб Основная сфера применения прямоугольной трубы ― это, прежде всего, строительство. Прямоугольная трубы ― это удобный и легкий профиль, который быстро монтируется и сваривается. Квадратная труба используется для создания легкосборных ферменных конструкций.
Квадратная труба с замкнутым профилем также часто используется в мебельной промышленности, сельском хозяйстве.
Описание прямоугольной трубы
Труба с прямоугольным профилем производится согласно ГОСТ 8645-68 из конструкционных сталей методом горячего и холодного деформирования. Профили завариваются электросваркой в автоматическом режиме.
Нарезка профилей на мерные длины осуществляется в соответствии с предварительными договоренностями между заказчиком и производителем.
Номенклатура производимых труб квадратного профиля описывается следующей таблицей:
Таблицы с размерами профильной трубы
Под профильными трубами понимаются изделия, которые характеризуются наличием внутренней полости и сечением, отличным от круглого. Формы встречаются совершенно разные: овал, прямоугольник, квадрат и т. д.
Подобные изделия, как и другие, отличаются друг от друга по длине, величине сечения и толщине стенки.
Типоразмеры
Стальные изделия выбираются по принципу необходимой формы, тех или иных геометрических размеров и характеристик. Применительно к профильной трубе можно выделить следующие формы, отраженные в соответствующих ГОСТах:
- квадратная – все стороны сечения одинаковые с точки зрения размера;
- прямоугольная – размеры соотносящихся сторон не совпадают;
- овальная – отличное от круга сечение, характеризующее трудоемкость процесса изготовления, что определяет высокую стоимость изделия.
Профильная труба представлена на рынке достаточно широко в плане типоразмеров. Данная продукция пользуется спросом в различных сферах производства, например, ее можно встретить в мебельных цехах и на судостроительных верфях.
Квадратные
Труба, сечение которой представляет собой квадрат, отличается наибольшей распространенностью в строительной отрасли. Стандарты ее определяются ГОСТом 8639-82. Процесс изготовления данной продукции может быть организован за счет горячей или холодной прокатки, а также посредством обращения к возможностям сварки.
К основным размерным характеристикам квадратного профиля относят:
- Наружный диаметр (A) – служит для определения габаритов. Знание этого параметра дает возможность правильно производить монтаж, что обеспечивается требуемым соответствием размеров одних изделий по отношению к другим. В зависимости от того, какой способ изготовления находит применение, на выходе получается продукция с тем или иным диаметром, составляющим от 10 до 180 мм. Вместе с тем трубы могут иметь и нестандартную размерность.
- Толщина стенки (S) – диапазон от 1 до 14 мм, где конкретные значения зависят от величины диаметра по внешнему контуру. Наименьшие значения толщины стенки характерны для сварных изделий этого вида.
- Площадь сечения – параметр, знание которого востребовано для других целей по сравнению с подобной продукцией круглого сечения. Данный параметр позволяет вычислить не проходимость, что ожидается, а жесткость. Площадь сечения составляет от 0,343 до 89,59 мм 2 . Конкретное значение имеет зависимость от того, какая величина наружного диаметра и насколько толстые стенки. Расчет этого параметра производится с учетом внешних габаритов.
Прямоугольные
Профильные трубы, обладающие прямоугольным сечением, представлены на рынке более широко по сравнению с квадратными в плане размеров. Это определяется существованием большего числа вариаций соотношения сторон.
Для изготовления этого вида труб применяют различные технологии. Если требуется организовать производство толстостенной продукции, то используется горячая прокатка, а в других случаях – холодная. Например, обращение к последней упомянутой технологии происходит тогда, когда требуется наладить выпуск продукции, имеющей не просто одинаковую толщину стенок в любом месте изделия, но и максимально точную. Производство вариантов с тонкими стенками – обработка листового металла и применение сварки.
Профильная труба, определяемая ГОСТом 8645-68, имеет следующие размерные характеристики:
- Размер сторон (A и B) – под A понимают ширину, а под B – высоту. В соответствии с ГОСТом ширина трубы с прямоугольным сечением составляет от 15 до 230 мм, а высота – от 10 до 100 мм.
- Толщина (S) – диапазон от 1 до 20 мм, что шире, если сравнивать с подобной продукцией, имеющей квадратное сечение.
Востребованность профильных труб с овальным сечением недостаточно высокая, что обусловлено формой такой продукции, которая приводит к ее удорожанию. Из-за своего внешнего вида овальная продукция достаточно активно применяется в мебельном производстве или при решении задач декорирования. В связи с этим данное изделие преимущественно изготавливается из оцинкованной стали или тех сортов металла, которые классифицируются как нержавеющие.
Геометрические параметры трубы, имеющей овальное сечение, определяются ГОСТом 8642-68:
- Ширина и высота (A и B) – величины, характеризующие габариты, которые должны быть известны в целях правильного выбора изделий этого вида. Форма в данном случае криволинейная, но именно такие размерные характеристики установлены как основные по отношению к овальным изделиям. Параметр A – от 6 до 90 мм, а B – от 3 до 60 мм.
- Радиусы кривизны (R и r) – характеристики изгибов применительно к каждой из сторон, где значения R составляют от 5,42 до 114,56 мм, а значения r – от 0,98 до 18,45 мм.
Способ изготовления задает длину трубы. В основном производители выпускают данную продукцию, имеющую длину от 3,6 до 12,5 м, характеризуя ее как мерную. В то же время налажен выпуск немерной продукции, в сортаменте которой присутствуют образцы от 1 до 13 м.
Приведенные выше размерные характеристики являются преобладающими. При этом производители готовы идти навстречу клиентам, заказывающим изделия нестандартных габаритов.
Профильные трубы в сравнении между собой
Вид профильных труб отличен от ВГП. Они преимущественно прямоугольные и квадратные, что зависит от сечения. Трубы, представляющие собой полые изделия, у которых форма – это квадрат, никогда не применяют для обустройства инженерных сетей. Их предназначение заключается – выступать в качестве арматуры строительного назначения, поэтому такие изделия и стали называться профильными.
Отличие прямоугольной трубы от квадратной лишь одно – сечение, хотя иногда различной может быть толщина стенок. По сравнению с круглой, квадратная имеет небольшой вес, что объясняет ее популярность при монтаже каркасных конструкций.
К плюсам прямоугольных труб относят:
- отсутствие сложностей при монтаже;
- оптимальную форму, что позволяет производить складирование, погрузку и транспортировку этих изделий с максимальным удобством;
- более низкую стоимость на фоне профильной арматуры;
- способность выдерживать существенные статические нагрузки, сохраняя достаточную прочность;
- возможность экономии металла при возведении зданий;
- устойчивость к резким сменам температурных условий и силам деформации;
- вариативность воплощения архитектурных решений.
Трубы, сечение которых квадратное или прямоугольное, различаются в зависимости от способа производства: горячая или холодная прокатка, сборка посредством применения электросварки или с помощью задействования технологии, когда на выходе получаются бесшовные изделия. Многофункциональная форма обоих позволяет их использовать не только при монтаже каркасных конструкций, но и в целях проведения работ по внешней отделке.
Технические характеристики прописаны в ГОСТе 13662-86. Этот стандарт регламентирует профильные трубы, получаемые в результате деформации посредством горячей или холодной прокатки, или с задействованием электросварки, где в качестве исходного материала применяется углеродистая сталь.
Кратные трубы не должны иметь большую длину по сравнению с мерными в части их верхнего предела. Каждая кратность должна соотноситься с припуском по 5 мм, если в рамках заказа не предусмотрены другие условия применительно к этому параметру. Поперечное сечение изделий не должно иметь отклонение более ±1,5° от прямого угла.
Допускается кривизна в пределах 2 мм на каждый метр длины. Требования соответствий технического характера закреплены ГОСТом 13663-86.
Регламентация прямоугольных труб с точки зрения их сортамента производится на основе ГОСТа 8645-68. Этот стандарт находит свое применение в отношении горячекатаных, холоднотянутых и электросварных изделий, имеющих прямоугольное сечение.
В соответствии с требованиями потребителя изготавливаются следующие трубы в зависимости от их диаметра и возможной длины:
- 152 мм – не менее 10 м;
- 70 мм – не менее 4 м;
- 426 мм – немерные;
- от 70 до 219 мм – от 6 до 12 м при проведении согласования с клиентом.
Трубы, изготовленные по ГОСТу 10706, имеют увеличенную массу, где величина такого увеличения составляет 1%, что связано с усилением шва.
По согласованию изготовителя с потребителем изготовляют трубы размерами: 41,5×1,5-3,0; 43×1,0:1,5-3,0; 43,5×1,5-3,0; 52×2,5; 69,6×1,8; 111,8×2,3; 146,1×5,3; 6,5; 7,0; 7,7; 8,5; 9,5; 10,7; 152,4×1,9; 2,65:168×2,65; 177,3×1,9; 198×2,8; 203×2,65; 299×4,0; 530×7,5; 720×7,5; 820×8,5; 1020×9,5; 15,5; 1220×13,5; 14,6; 15,2 мм, а также с промежуточной толщиной стенки и диаметров в пределах таблицы (следует ниже).
Трубы мерной и кратной длины изготовляют двух классов точности по длине:
- I — с обрезкой концов и снятием заусенцев;
- I — без заторцовки и снятия заусенцев (с порезкой в линии стана).
Пример обозначения: труба с наружным диаметром 76 мм, толщиной стенки 3 мм, мерной длины, II класса точности подлине, из стали марки СтЗсп, изготовленная по группе В (ГОСТ 10705-80): 76x3x500011 (ГОСТ 10704-91).
Труба В-СтЗсп (ГОСТ 10705-80)
Сортамент квадратных стальных труб
Квадратные стальные трубы по ГОСТ 8639-82 обладают преимуществами: низкий вес, высокая прочность и устойчивость к изгибу. Их применяют повсеместно в строительстве, мебельном производстве, машиностроении и многих других сферах. Сортамент изделий представлен трубами холодной и горячей деформации, бесшовными и электросварными, с различной толщиной стенки и параметрами сечения.
Квадратные стальные трубы изготовленные по ГОСТу 8639-82
ГОСТ 8639-82 регламентирует изделия стальные квадратного сечения, изготовленные способом горячего проката, холоднотянутые без шва и электросварные. Все трубы, полученные путем сварки, делятся на волоченые и неволоченые. Метод изготовления изделий оговаривается заранее.
Изготовление квадратных труб из стали
Крупносерийное производство стальных профильных труб обязательно соответствует нормативам. Но есть и другие способы получения квадратных труб, так называемые кустарные. Например, вальцевание трубы круглого сечения. Этот метод не гарантирует надежности эксплуатации изделия в дальнейшем и не соответствует ГОСТ, поэтому его используют только народные умельцы в подсобном хозяйстве.
Заводы-производители квадратных стальных труб
В России широкомасштабным производством труб квадратного сечения занимаются крупные металлургические заводы. Продукция изготавливается по заказу из стандартного ряда типоразмеров. Заказчик выбирает способ получения и обработки стали в зависимости от назначения будущего проката. В Российской Федерации более 50 заводов, поставляющих трубную продукцию.
Поставщиками профильных труб квадратного сечения в РФ являются:
- «Агрисовгаз» Калужская область.
- Альметьевский трубный завод (Татарстан).
- Амурметалл (Хабаровский край).
- Барнаульский завод механический прессов.
- Борский трубный завод (Нижегородская область).
- Брок-Инвест-Сервис (Москва).
- Вилси-Плюс (г. Калуга).
- Волгатрубопрофиль (Костромская область).
- Волжский механический завод.
- ВТПЗ (Волгоградская область).
- Выксунский металлургический завод.
- ДЗМТ (Республика Дагестан).
- ООО «Строй-Профиль» (Орловская область).
- ЗСМК (Кемеровская область).
- ООО «Октан» (Ставрополье).
- Исаевский машиностроительный завод (г. Коломна).
- Королевский трубный завод.
- Металлург (Москва).
- ОАО МТЗ «Филит».
- Нефтекамский трубный завод.
- Металлинвест (г. Нижний Тагил)
- НМЗ им. Кузьмина (г. Новосибирск).
- ООО «Новый кубанский профиль» (Краснодарский край).
- Первоуральский новотрубный завод
- Рязанский трубный завод и другие.
Производством профильных стальных изделий занимаются на Урале, в Челябинске, Ярославле, Рязани, Башкирии, Алтайском крае. Много заводов в Московской, Волгоградской, Новосибирской, Свердловской области. Ассортимент продукции различается – некоторые компании реализуют трубы небольшого сечения (от 10х10 до 60х60), другие – сечения свыше 80х80 мм.
Технология проката квадратных профильных труб
Сырьевым материалом для бесшовных квадратных труб являются изделия из стали круглого сечения с толщиной стенки от 4 до 14 мм. При холодной деформации получается продукция более низкого качества, но такой способ производства менее затратный и не требует мощного дорогостоящего и габаритного оборудования.
При горячей деформации бесшовных профильных труб структура металла не меняется, что важно для сохранения прочностных свойств изделия. Поэтому такая продукция более высокого качества и используется в сферах, где применяются большие нагрузки.
При холодной и горячей деформации используются различное оборудование, но способ проката аналогичен: круглые трубы проходят через валки, вследствие чего деформируются, в результате получается заготовка квадратного сечения.
Как получают электросварные трубы из стали квадратного сечения
Из плоского металлического листа подготавливают штрипсы, которые превращаются путем сгибания в круглую трубу. Затем шов сваривается, зачищается. Заготовку прокатывают на вальцах, что на выходе дает изделие квадратной формы. Но для дальнейшей эксплуатации этого недостаточно – профильная заготовка проходит необходимую процедуру обработки и закаливания. Это важно, чтобы снять излишнее напряжение металла после изгибания.
Сталь для труб квадратного сечения
Основной материал для изготовления профильных труб квадратного сечения – нелегированная углеродистая сталь по нормативам ГОСТ 380, 1050, 9045. Но есть изделия, которые производят из легированной стали марок 09Г2, 09Г2С, 10ХСНД (в соответствии с ГОСТ 19281), марок 10Г2, 30ХГСА (по ГОСТ 4543).
Технические требования к профильным трубам регламентируются ГОСТ 13663-86. Здесь указаны требования к внешнему виду, термообработке труб, маркам стали, нормативы механических показателей стальных изделий и др.
Типоразмеры квадратных стальных труб
Нормативный документ определяет основные типоразмеры труб квадратного сечения:
- Изделия бесшовные холоднодеформированные занимают 17 типоразмеров со сторонами от 10 до 120 мм. В пределах этого типа можно разделить изделия в зависимости от толщины стенки (от 1 до 8 мм) еще на 2-3 вида сортамента.
- Изделия бесшовные горячедеформированные квадратные занимают нишу размерности от 30 до 160 мм, что составляет почти всю таблицу типоразмеров ГОСТа. Толщина стенки колеблется от 4 до 14 мм.
- К электросварным трубам квадратного сечения отойдут 15 типоразмеров, в пределах которых можно выделить вариации с толщиной стенки от 1 до 5 мм. Сторона сечения варьируется от 10 до 100 мм.
На рисунке показаны основные параметры квадратной профильной трубы из стали, где S – толщина стенки, R – радиус изгиба металла, А – ширина профиля по наружным стенкам.