Труба профильная прямоугольная: области применения и технология производства

Попытаемся разобраться, как изготавливается труба профильная прямоугольная, чем она так хороша и в каких случаях применяется.

Наш объект затаился на складе

Когда прямоугольник  лучше круга

Почему трубы круглые?

Как вы думаете, почему трубы, которые мы видим на улице — водосточные и газовые, и дома — водопроводные и канализационные, чаще всего круглого сечения?

Дело в том, что труба в форме обыкновенного цилиндра:

1. Наиболее технологична в производстве. Свернув заготовку из стального листа так, чтобы два ее края соприкоснулись, мы получим именно цилиндр.
2. Такая труба наиболее устойчива и к внутреннему, и к внешнему давлению.
3. Круглая трубы имеет минимальную поверхность при максимальном внутреннем объеме. Это означает, что мы тратим минимум материала при фиксированной проходимости трубы.
   Кроме того, минимальная поверхность — это и минимальные потери тепла. В случае систем отопления и горячего водоснабжения это важно.

Водопроводы и системы отопления используют традиционные круглые трубы

Достаточно восторгов

Однако в качестве несущего элемента любой конструкции привычная нам круглая трубы имеет ряд недостатков:

• Отсутствие плоскостей неудобно при стыковке с другими элементами конструкций при любом способе монтажа, включая сварку;
• Круглая труба сравнительно легко сгибается.

Сравнительно с чем?

При той же удельной тяжести на погонный метр прямоугольная профильная труба гнется куда хуже.

Откуда берется прочность?

Давайте возьмем в качестве образца простую ученическую линейку. Согнуть ее под небольшим углом нетрудно, верно? Однако если поставить ту же линейку на ребро — задача сделается невозможной.

Когда предмет, который мы пытаемся согнуть —  профильная прямоугольная труба, две из ее сторон представляют собой те самые стоящие на ребре ученические линейки. Прочность такой трубы на изгиб практически не отличается от сплошного прутка аналогичного сечения. Вес же  профильной трубы и, соответственно, стоимость — во много раз меньше.

Профильные трубы используют там, где нужна прочность

Если квадратные в сечении профильные трубы одинаково сопротивляются изгибающему усилию, направленному перпендикулярно любой грани, то прямоугольная труба прочнее на изгиб вдоль более широкой стороны.

Раз так — логично предположить, что прямоугольные профильные трубы используют там, где вектор наибольшего усилия заранее известен. Типичный пример — перекрытия и каркасы балконов, где усилие обычно направлено вертикально вниз.

Совет: однако если эстетика неважна — двутавровая балка прочнее при той же удельной массе.

Там, где внешний вид конструкции неважен, можно применить и двутавр

Как это делают?

Основные стадии производства, которые проходит металлическая труба прямоугольная профильная, выглядят так:

• Вначале подготавливается штрипс — заготовка из стального листа необходимой толщины;
• Затем он с нагревом или холодным сворачивается в трубу (обычную, круглую трубу);
• Стык проваривается;
• И тут происходит заветное — круглая труба прокатывается через специальные вальцы, придающие ей необходимую форму. В зависимости от того, при какой температуре труба меняет форму, различают горячедеформированные и холоднодеформированные  профильные прямоугольные трубы.
• Затем сварной шов проходит неразрушающий контроль герметичности (герметичность не всегда нужна, однако качество шва влияет и на прочность);
• Холоднодеформированная труба нагревается до высокой температуры и потом медленно остывает — происходит так называемый отпуск. Благодаря этому исчезают внутренние напряжения в трубе, неизбежные после деформации в вальцах.

Максимальные размеры производящихся в России профильных труб — 350х450 миллиметров. Максимальная толщина стенок — 12 миллиметров. Разумеется, для производства необходимо весьма громоздкое и энергоемкое оборудование, которое на коленках в гараже не изготовить.

Для профилирования труб нужно серьезное оборудование

А вот выгнуть дугой трубы профильные прямоугольные абсолютно реально и в гараже. Для этого производятся и даже изготавливаются кустарно ручные и электрические вальцы. При небольшой доработке, кстати, они могут гнуть не только профилированные, но и обычные круглые трубы.

Области применения

Строительство

Металлоконструкциям, которые используют профильные трубы, нет числа. Тут и разнообразные торговые павильоны, и выставочные залы, и обыкновенные торговые ларьки, и гигантские стадионы, и навесы для хранения стройматериалов… Перечислять можно практически бесконечно.

Чаще всего в строительстве используются профильные трубы прямоугольные из обыкновенной стали без антикоррозионного покрытия. Разница в цене с оцинковкой и тем более нержавейкой при больших объемах (а в строительстве общий вес металлоконструкций порой идет на тысячи тонн) достаточно велика, чтобы на нее прогрунтовать металл, покрасить на несколько слоев дорогой фасадной краской и закрыть торцы пластиковыми или стальными заглушками.

Однако прямоугольная труба в строительстве может применяться не только в качестве несущей части конструкции, но и в качестве элемента декоративного оформления. И вот тут-то можно встретить и хромированные трубы, и изготовленные из нержавеющей стали.

Перила из прямоугольной трубы не только прочны, но и красивы

Совет: если вы задумались, из какого материала изготовить декоративное ограждение — обратите внимание на биметаллические трубы, сочетающие основу из высокоуглеродистой стали и внешний слой из нержавейки.

При абсолютно той же, что у нержавеющей стали, прочности к износу и долговечности они намного дешевле.

При создании разборных конструкций для летних торговых павильонов подчас применяются и трубы прямоугольные профильные из алюминия и его сплавов. Они сочетают легкость транспортировки и сборки с достаточной прочностью конструкции.

Производство мебели

Обязательного образования в нашей стране вроде бы пока не отменили. А раз так — едва ли найдется хоть один человек, не посещавший вуз, среднюю школу или хотя бы детский сад.

Стало быть, образцы неказистой, но прочной школьной мебели известны всем. Они, как правило, сочетают каркас из профильной трубы (квадратной или прямоугольной) с пластиковыми заглушками, которые делают мебель менее травмоопасной и в меньшей степени вредящей состоянию пола, и спинками/сиденьями/столешницами из ДСП или фанеры.

Кто не видел эти конструкции в школе?

Кроме того, профильная труба прямоугольная используется при производстве:

• Разнообразных навесных декоративных полочек и книжных стеллажей;
• Торгового оборудования. Легкие в сборке и достаточно прочные стеллажи для хранения товара из профилированных труб можно видеть в любой подсобке любого магазина.

Автомобильная промышленность

Вы ни разу не обращали внимание на багги — автомобили, несущие элементы каркаса которых доступны взгляду? Наверняка форма некоторых профилей покажется вам очень согласующейся с тематикой этой статьи 🙂

Из прямоугольной трубы часто делают и каркасы автоприцепов, и рамы мотороллеров, скутеров и мотоциклов. Даже посмотрев на некоторые модели детских велосипедов, мы увидим все ту же прямоугольную трубу.

Рама изготовлена из обычной прямоугольной трубы

Причина такого выбора — все в той же уникальной прочности по отношению к усилию на изгиб.

Сельское хозяйство

Стационарные и разборные теплицы имеют каркас, от которого требуются дешевизна, прочность  и минимальный вес. Выбор материала и здесь самоочевиден.

Прямоугольная труба в качестве каркаса для теплиц почти незаменима

Заключение

Прямоугольные трубы — несомненно, не единственно возможное решение ни в одной из областей своего применения. Но одно из простейших и наименее затратных.

Удачи в выборе!