Profilrör för privat konstruktion

I den här artikeln kommer vi att tala om formade stålrör som ett mångsidigt byggnadsmaterial. Det kommer att fokusera på olika användningsområden och deras unika egenskaper. Låt oss prata separat om vilka kriterier som ska användas för att välja fyrkantiga och rektangulära rör.

Trots på varandra följande kriser fortsätter förortsbyggandet att utvecklas; fler och fler av våra landsmän vill ha sitt eget hem borta från bullriga megaciteter. Trä, betong och tegel är traditionella material för byggande av byggnader, men det är aldrig komplett utan metallvalsning, eftersom alla monolit behöver förstärkning, profiler för ramar, balkar för golv, nät och profilerade plåtar behövs.

Tack vare svetsning är det möjligt att skapa produkter av alla former av metall medan fogarna har en hållfasthet som inte är lägre än stålmassan. Dessutom kan metalldelar böjas och deformeras genom tryck, smidda under uppvärmning. Alla metallkonstruktioner kommer alltid att vara lättare och mer kompakta än element gjorda av sten och armerad betong liknande funktion. Med korrekt montering och korrekt skötsel är de mycket mer hållbara, särskilt om du väljer en specifik metall- eller stålkvalitet som ger arbetsstycket prestandaegenskaper som är lämpliga för vissa förhållanden..

Om vi ​​talar om komplexa rumsliga metallkonstruktioner för gården, är det inte lika med metall alls, eftersom det jämförs gynnsamt med dess plasticitet och höga bärförmåga. Gazebos, trappor, markiser, staket, grindar, bänkar, alla typer av ramar – listan är oändlig. Oftast används för dessa ändamål en stång för att skapa smidda produkter och formade rör som en del av stödsystemet. I vårt land började profilmetallprodukter användas aktivt för inte så länge sedan, men populariteten för fyrkantiga och rektangulära rör växer stadigt. De blir bättre och billigare, deras sortiment expanderar när det gäller storlekar och typer av sektioner..

Vad är ett profilrör

Vanligtvis när det gäller rör, föreställer vi oss ett enkelt cylindriskt föremål. Så ser kommunikationsvägarna runt oss, som transporterar vätska och gas, ut. Rörets cirkulära tvärsnitt ger den bästa flödeskapaciteten med en minimal ytarea. Detta är den perfekta konfigurationen för avkänning av tryck (antingen internt eller externt). Det runda röret fungerar dock inte bra under alla förhållanden. Till exempel böjs den lätt, vilket är mycket bra för att utföra rörledningar i ett stycke, men mycket ogynnsamt för den rumsliga styvheten hos olika strukturer. Profilrör har helt olika egenskaper och fördelar..

Ett format rör är en ihålig rörvalsningsprodukt med vilket tvärsnitt som helst, med undantag av en rund. Sådana rör kallas också ”böjda stängda profiler”, ”professionella rör”. Oftast ser vi i en sektion en rektangel, kvadratisk eller oval, även om modern rullningsteknik gör det möjligt att få mer komplexa former..

När det gäller fysiska egenskaper skiljer sig inte platta ovala rör mycket från runda, men de kännetecknas av ökad dekorativitet, därför används de ofta för att skapa möbler, staketelement och designdekorationer av byggnader. En annan punkt är en stor yttre yta med en betydande minskning av den inre volymen, vilket gör det möjligt att effektivt använda ovala rör i kylsystem där maximal värmeavlägsning från bäraren krävs (spolar, radiatorer). Dessutom kännetecknas den ovala profilen av ökad flexibilitet över långsidan, därför anses den vara en välvd.

Fyrkantiga och rektangulära rör tål perfekt sidolaster, varför de används för att skapa strukturella stödsystem och olika möbelelement. Strukturer av arkitektoniska strukturer är sammansatta från stängda konstruktionsprofiler, som sedan är mantlade med arkmaterial, från vilka golvbalkar, takstolar, stativer, kolumner tillverkas. Profilrör för konstruktion och allmän användning är nödvändiga för att förstärka PVC-fönster, för att montera lådor och plåtar av metalldörrar. Små arkitektoniska former (paviljonger, byte av hus, bås, växthus), liksom ramar, stativ, reklammedier tillverkas av professionella röret. Det är nästan alltid nödvändigt om du behöver göra en tak eller grind på webbplatsen. Av många skäl är profilrör det bästa materialet för tillverkning av rack och skott av ett staket med fyllning av spann med ett nät, wellpapp, smidda sektioner.

Möbelrör genomgår inte allvarliga belastningar och utsätts normalt inte för negativa miljöpåverkan. Därför kännetecknas möbelformade rör av mindre tvärsnittsdimensioner, liten väggtjocklek och ökade krav på ytkvalitet. Ett sådant rör kan ses i konstruktion av metallbänkar och gungor, skolbänkar och stolar, sängar och andra ”offentliga” möbler.

Hur är formade rör tillverkade?

Produktionen av profiler med stängd sektion utförs på samma sätt som runda rör. På speciella rörsvetsfabriker böjs arkämnen (remsor) i en cylinder, och den resulterande längsgående sömmen svetsas. Sedan drivs det cylindriska röret genom ett system med ytterligare valsar, där det komprimeras med en ansträngning av hundratals ton till önskad sektion. Därefter upphettas den redan formade produkten för att ”frigöra” den oundvikligen spända metallen efter mekanisk påverkan. Beroende på om billet värms upp under rullning, delas rören i kallvalsade och varmvalsade. Vidare kontrolleras sömmen och profilens geometri, produkterna skärs i längd och lagras. De professionella rören levereras till konsumenten i buntade buntar som väger upp till 5 ton. För att skydda metallen kan rör beläggas med fett och packas i metalllådor.

En stängd profil är inte alltid tillverkad av ett elektriskt svetsat rör. Det finns sömlösa formade produkter som erhålls genom att rulla på storleksrullar från ett sömlöst rundrör. Röret i ett stycke har ingen söm, eftersom det är tillverkat av en massiv cylindrisk skiva – en ”stång”. Det sömlösa profilröret kännetecknas av ökad stabilitet och täthet, medan det är mycket dyrare.

Tillverkningsprocessen och designegenskaperna för ovala rör regleras av GOST 8642–68. Konstruktions kvadratiska rör tillverkas i enlighet med GOST 30245-2003, GOST 8639-82, för rektangulära profiler används GOST 8645-68 och GOST 30245-2003. Tunnväggiga möbelrör måste möta ett antal TU: er, till exempel TU 14-105-737-2004. Dessa lagstiftningsdokument anger entydigt:

• tillåtna geometriska mått på sektionen;
• vägg tjocklek;
• massa per springmätare;
• hörnradie;
• produktens nominella längd;
• marginella toleranser och kvalitetsbestämande defekter;
• graden av motstånd mot mekanisk spänning;
• märkningskrav.

Således, om du behöver köpa ett parti valsade produkter för att skapa hållbara produkter av hög kvalitet, kan rörsortimentet och efterlevnaden enkelt kontrolleras med ett enkelt mätverktyg..

Teknologiska fördelar med formade rör

Utan tvekan är den största fördelen med ett rektangulärt eller fyrkantigt professionellt rör dess betydande rumsliga styvhet i jämförelse med ett runt rör. Saken är att en sådan sluten profil har fyra förstyvande revben (två i vardera vinkelrätt plan). När ett profilerat rör används som stödbalk, och lasten appliceras i vinklar på ett av planen, kommer produktens böjmotstånd att vara cirka 30 procent högre än den för dess motsvarande runda röranalog i vikt. Denna indikator kommer att ligga nära egenskaperna hos en massiv metallstång, eftersom huvudarbetet med motstånd mot böjning och vridning av laster utförs av dess kanter. Om kraftverkningsvektorn är känd, kan du istället för en kvadratisk sektion använda en rektangulär en och placera profilens långa sida längs handlingslinjen (till exempel för en balk som tyngdkraften verkar – vertikalt och för ett staketstolpe – över mantelns främre plan). Användningen av ett rektangulärt rör istället för ett fyrkantigt kan minska produktens materialförbrukning med cirka 10-20%.

Låg materialförbrukning bestäms av den höga rumsliga styvheten hos metallkonstruktioner från ett fyrkantigt rör. På grund av förekomsten av inre håligheter är besparingar på metall till exempel i jämförelse med en I-balk eller en stång, upp till 25-30%. Som ett resultat blir de sammansatta metallkonstruktionerna en tredjedel lättare, vilket minskar belastningen på byggnadens fundament och bärande element. Dessutom beräknas bärförmågan för alla ramar med spann (balkar, takstolar) med hänsyn till inte bara arbetsvikt (för taket är detta takmaterialet + snö och för gränsöverlappningen, människor + möbler). Den tar också hänsyn till det faktum att det också måste bära sig själv. Med andra ord, genom att minska konstruktionens vikt ökar vi den tillåtna nyttolastkapaciteten. Den lilla massan av material och färdig produkt gör det möjligt i de flesta fall att göra utan att använda lyftutrustning.

Styrkan hos fyrkantiga rör gör det möjligt att använda ett tunnare tvärsnitt av profilen i metallkonstruktioner, vilket inte är minst viktigt för många konstruktioner. På grund av den lilla ytan på ytterytan reduceras den aerodynamiska motståndskraften hos produkten, därför kan strukturen tåla stora vindbelastningar. Av samma anledning ökas takfönster, eftersom ganska smala metallskott används. Det finns också besparingar på skyddande och dekorativa färger och lack..

På grund av de plana ytorna är fyrkantiga och rektangulära rör tekniskt mycket lättare att bearbeta än runda. De är lättare att grunda och måla, de skyddande föreningarna klistrar bättre vid plan. Sådana metallprodukter, till exempel, i jämförelse med en I-balk eller kanal, har inte zoner som är svåra att komma åt för bearbetning, vilket har en positiv effekt på korrosionsbeständigheten hos den monterade produkten. Således blir strukturen, där alla ytor är ”i sikte”, på bästa sätt uppfyller sanitära och hygieniska krav, brandskyddet för metallramar och bärande element blir mer effektivt..

Det professionella rörets plana kanter ger det en utmärkt ergonomi, som är så uppskattad i konstruktionen. Dessa profiler med stängd sektion är stabilt förenade med alla konstruktionselement, det är mycket bekvämt att lägga dem längs lagerplanen. Profilrör tar ett minimum av utrymme nära basen, bildar inte döda zoner i ramarna. Det är bekvämt att skruva fast självskruvande skruvar i dem, de är lätt mantlade med arkmaterial.

En annan viktig punkt är bekvämligheten med att förena rektangulära eller fyrkantiga rör, och följaktligen den ökade installationshastigheten. Till exempel, för att göra en hörnarmbåge, finns det inget behov av att göra lockiga skär på arbetsstycket, som om du var tvungen att gå ihop med runda rör. Det är lättare att svetsa längs en linje än runt en cirkel, automatiska och halvautomatiska svetsmaskiner kan användas, det är mycket mer bekvämt att kontrollera sömens kvalitet. Rektangulära och fyrkantiga rör är väl fixerade relativt varandra med klämmor. Innan svetsning kan elementen i den plana ramen fällas helt ut på vilken arbetsyta som helst och förbli på plats. Montering av nodfogar kan utföras inte bara genom svetsning, närvaron av plan möjliggör användning av mekaniska tillval – åtdragningsbultar, olika kopplingar och kopplingar, perforerade plattor i kombination med självspännande skruvar.

Närvaron av flygplan ger de professionella rören god stabilitet under lagring och transport, de kan förpackas i rektangulära förpackningar. Medan runda rör, speciellt med stor diameter, på grund av deras förmåga att rulla, är en källa till ökad fara – de transporteras och lastas med speciell transport och läggs ut endast av en ”pyramid”.

På grund av deras geometri tål inte fyrkantiga och rektangulära rör samma tryck som cirkulära rör med samma vikt. Stängda profiler har en mindre inre volym och samtidigt en större kontaktyta (friktionen ökar) med det transporterade materialet. Därför används de sällan för att skapa teknisk kommunikation..

Hur man väljer ett profilrör

För att metallkonstruktionen ska ha konstruktionsegenskaper och tillräcklig hållbarhet är det nödvändigt att noggrant välja typ av profilrör. Det finns många klassificeringskriterier, och var och en av dem återspeglar vissa egenskaper hos en given produkt..

Produktionssätt

Beroende på produktionsprocessens egenskaper är formade rör, som traditionella runda, indelade i: svetsade och sömlösa, varmvalsade och kallvalsade.

Varmvalsade rör(tillverkade av varmvalsad remsa) – är konstruktions- och allmänna ändamål, de används för att skapa gatametallkonstruktioner såväl som för konstruktion av byggstöd och bärande ramar. På grund av högtemperaturbearbetningen av arbetsstyckena skiljer de sig i viss ytråhet, men de har inte inre påfrestningar. Varmvalsning gör det möjligt att producera rör med stor diameter (från 80×80) och med ökad väggtjocklek. Eftersom det är lättare att deformera legerat och kolhaltigt stål vid höga temperaturer har GK-rör ofta korrosionsegenskaper. Varmvalsade profilrör är betydligt billigare än kallvalsade.

Kallt rullandeprofilrör på högteknologiska fabriker tillåter produktion av profiler av mycket hög kvalitet. Detta avser ytrenhet och noggrannhet för geometriska dimensioner (inklusive små grovhet i plan, liten radie av avrundning av hörn). Denna typ av rör väljs för att skapa de produkter för vilka ökade driftskrav ställs. Dessa är de så kallade möbelprofessionella rören med små sidor (från 10 till 40 mm) och en liten väggtjocklek (upp till 1,5 mm). Deformering av arbetsstycket utan användning av höga temperaturer gör profilröret mer motståndskraftigt mot inre eller yttre tryck, medan det är mer flexibelt att böja.

Sömlösa rörhar mycket större styrka än elektrodsvetsade, eftersom en söm av dålig kvalitet kan vara en svag punkt. Dessutom tillverkas vanligt deformerade sömlösa rör vanligtvis med en stor väggtjocklek – upp till flera centimeter. Sömlösa rör kännetecknas av högt tryckmotstånd, duktilitet, god ytkvalitet.

Tillverkningsmaterial

Profilrör kan tillverkas av valfritt kolstål (GOST 380-2005 eller GOST 1050-88) 08ps, 1ps, 2ps, 1sp / ps, 2sp / ps, St3sp / ps, St3sp / ps5, 10, 20, 35, 45, 15XM etc. För kritiska områden används ofta professionella rör tillverkade av höghållfast låglegerat stål 09G2S (GOST 19281–89).

Profilrör täckta med ett tunt lager av zink har förbättrade korrosionsegenskaper, som rostar 5-7 gånger långsammare än vanliga svarta rör. Galvanisering sker genom att nedsänka röret i en zinksmälta eller genom sprutning. Både den inre ytan och den yttre kan skyddas.

Profilrör av rostfritt stål, som vanligtvis är tillverkade av klass AISI 304 och AISI 316, lite mindre ofta – från AISI 439, 430, 409, visar nästan absolut motstånd mot korrosion, de används främst för att göra arkitektoniska detaljer i en byggnad och inte så ofta – för att skapa lagerramar. Det rostfria profilröret kännetecknas av nötningsbeständighet, värmebeständighet, en mängd olika efterbehandlingsalternativ (slipning, polering, sandblästringstextur, etsning).

Oavsett material som används för produktion av rektangulära / fyrkantiga rör kommer kraven för geometri för de slutna profilerna att vara identiska.

Rundade hörn

Denna parameter är standardiserad av de nuvarande GOST: erna enligt vilka rören tillverkas. Den optimala hörnradie är 2S (dubbel väggtjocklek), eller 2,5S – för rör med väggar över 2,5 mm tjocka. Beroende på utrustningens tillverkningsförhållanden och egenskaper är faktiskt radierna för avrundning av hörnen ofta större än konstruktionen, vilket gör att tillverkaren kan göra profilrören lättare och billigare. Ultralilla runda rör ser snyggare ut, men de är tyngre och dyrare än vanliga rör. Observera att hörn som är för runda (liten förstyvning) och för fyrkantiga hörn (hög dödvikt) kan minska konstruktionens bärförmåga..

vägg tjocklek

Uppdelningen av rören efter väggtjocklek är ganska godtycklig. Här är det nödvändigt att ta hänsyn till förhållandet mellan ytterdiametern och ytterväggens tjocklek. Rörformade valsade produkter betraktas som tunnväggiga om detta förhållande inte överstiger 0,025, med en indikator på 0,05 – röret kallas standard, en tjockväggig produkt har ett förhållande på 0,1 och högre. I alla fall är tekniken sådan att ju större rörsektionen är, desto större är väggtjockleken. De viktigaste GOST: erna anger tydligt vilka varianter av detta förhållande som är tillåtna för en särskild metod för rörproduktion (varmvalsning eller kallvalsning). Till exempel kan ett fyrkantigt rör med en sida på 180 mm och en vägg på 4–14 mm endast produceras genom varmbearbetning. Väggen i stängda profiler kan variera i tjocklek inom 1–12 mm, naturligtvis för mer belastade strukturer (till exempel för stöd) bör rör med mer massiva väggar användas.

Särskilda mekaniska egenskaper

Klassificering av formade rör beroende på arbetsstyckets mekaniska och kemiska egenskaper kan berätta om rörets syfte. För denna typ av metallprodukter används följande märkning:

• A – endast mekaniska egenskaper normaliseras (stål GOST 380-2005, tidigare GOST 380-88);
• B – både mekaniska egenskaper och kemisk sammansättning normaliseras (stål GOST 380-2005 eller GOST 1050-88).

Standard ”B” standardisering antas vanligtvis för stora formade rör, eftersom de vanligtvis används för tillverkning av bärande byggkonstruktioner. Vid temperaturer från -20 till +20 testas de för slaghållfasthet. Samma test utförs efter mekanisk åldring av metallen. Profilrör underkastas inte hydrauliska tester, men vissa tillverkare kan utföra dem på eget initiativ och därmed garantera korrekt användning av produkter vid ett specifikt tryck. Sådana profilrör tilldelas standardiseringskategorin ”D”.

Det är uppenbart att profilrör är mycket praktiska för arbete, ett verkligt mångsidigt byggnadsmaterial, som helt enkelt inte kan ersättas i privat konstruktion. Det är svårt att överskatta de tekniska och ekonomiska fördelarna som vi uppnår med en sluten profil på en kvadratisk eller rektangulär sektion. Erfaren hantverkare har länge gjort sitt val.