Труба квадрат – виды квадратных труб, особенности использования и производства

Содержание:

Металлическая квадратная труба – это достаточно распространенный стройматериал, применяемый в самых разных ситуациях. Имеется довольно широкий ассортимент квадратных труб, поэтому при строительстве очень важен грамотный подбор материала – а для этого нужно понимать его особенности и знать характеристики. Об особенностях металлических квадратных труб и пойдет речь в этой статье.

Сразу стоит сказать, что есть три метода производства металлических квадратных труб:

• Электросварка;
• Бесшовный горячий прокат;
• Бесшовный холодный прокат.

Каждый способ нужно рассмотреть отдельно, поскольку у каждого из них есть масса отличительных черт.

Сварные трубы

Для изготовления квадратных труб методом электродуговой сварки требуются заготовки, в качестве которых выступают плоские металлические листы.

Металлическая труба квадрат при помощи сварки изготавливается следующим образом:

• Сначала берется штрипс (плоская листовая заготовка), рулон разматывается и режется на длинные узкие полоски;
• Нарезанные полосы свариваются между собой так, чтобы получилась цельная лента;
• Готовая лента подается на черновые вальцы, на которых создается круглая заготовка с открытым швом для сварки;
• Готовый шов проваривается любым из доступных методов (как правило, на производстве используется обычная электродуговая сварка);
• Круглая заготовка с заваренным швом отправляется на калибровку, где форма трубы меняется на квадратную;
• Далее следует проверка сварного шва на качество, для чего используется дефектоскоп, использующий для работы вихревые токи;
• Готовая труба разрезается на части согласно поставленной задаче и нормативам;
• Также трубы обязательно осматриваются визуально – из-за недостатков производственного процесса иногда получаются непригодные изделия;
• Отсортированные и одобренные трубы упаковываются и отправляются на склад.

Бесшовные трубы

Трубы, изготовленные методом проката, в первую очередь отличаются тем, что исходным сырьем для них является круглая заготовка.

Алгоритм производства бесшовных металлических труб выглядит следующим образом:

• Заготовка цилиндрической формы (штанга) разогревается до высокой температуры, при которой металл становится пластичным;
• Нагретая деталь отправляется на прошивочный пресс, где происходит обработка середины штанги, в результате чего заготовка превращается в гильзу;
• Далее внутрь заготовки вставляется оправка, после чего это сырье попадает на вальцы, где происходит растягивание заготовки, создание стенок необходимой толщины и наружного диаметра;
• После того, как труба доведена до требуемой формы, ее отправляют на калибровку, после которой заготовка нарезается на планируемые части;
• Готовые квадратные трубы упаковываются и отправляются на склад.

Обработка труб может проводиться как с горячими, так и уже остывшими трубами. Основная разница между холодным и горячим прокатом заключается в том, что в первом случае нужно еще и закалить металл, чтобы устранить присутствующие в металле напряжения, возникающие вследствие обработки.

Кустарное производство квадратных труб

Нередко в целях экономии средств квадратные металлические трубы изготавливаются самостоятельно в собственном гараже, сарае или мастерской. Для этого используются специальные вальцы, которые изготавливаются на производстве и имеют довольно низкую стоимость, поэтому позволить их себе может практически любой хозяин.

Впрочем, если речь идет о создании материала, соответствующего всем нормам, то лучше будет просто приобрести заводские трубы. Дело в том, что кустарное изготовление не позволяет соблюдать технологию производства материала. В частности, это касается термической обработки, которую невозможно провести, не имея в своем распоряжении специального оборудования.

В результате созданная таким способом квадратная труба металл будет отличаться меньшей прочностью и несоответствием стандартам, что очень важно, особенно при строительстве долгосрочных объектов.

Нормативы и стандарты металлических квадратных труб

Стандартные габариты квадратных труб регламентирует ГОСТ 8639-82. В данном документе отображен полный перечень сортамента данных изделий и их масса в зависимости от длины стандартной трубы. Впрочем, отклонения от норм не являются чем-то исключительным – жесткого запрета на производство нестандартных труб нет.

На практике все это реализуется очень просто: предприятие может изготавливать металлопрокатные квадратные трубы любого размера, соблюдая технологию их производства. Естественно, характеристики готового материала должны предварительно согласовываться с заказчиком.

Говоря о нестандартных размерах – нередко встречаются трубы с квадратным профилем, имеющим сторону в 160 или 200 мм, которые не отображены в нормативных документах. Если речь идет о прокате, то единственным ограничением, влияющим на габариты трубы, являются вальцы. Например, для прокладки магистралей могут использоваться трубы толщиной около двух метров.

Также есть определенные стандарты, которые определяют метод изготовления квадратных металлических труб в зависимости от их размеров:

1. Труба со стороной профиля от 10 до 120 мм и толщиной стенки от 1 до 8 мм может изготавливаться методом холодного проката.
2. Труба со стороной профиля от 60 до 180 мм и толщиной стенки от 4 до 14 мм изготавливается методом горячего проката.
3. Трубы с внешним диаметром от 10 до 100 мм и толщиной стенки от 1 до 5 мм создаются при помощи сварки.

Кроме того, есть еще и следующее правило: края труб можно закруглять, но только в таком случае, если радиус округления не превышает удвоенную толщину стенок трубы.

Применение металлических квадратных труб

Характерной особенностью рассматриваемого материала является высочайшая прочность, особенно на изгиб – и именно поэтому металлопрокатная труба квадрат используется так, где присутствуют серьезные нагрузки.

Чтобы убедиться в прочности подобной конструкции, можно провести следующий эксперимент, который нередко проводится на занятиях по сопромату:

1. Нужно взять четыре рейки и скрепить их по углам небольшими гвоздями. В результате получится прямоугольник, который не имеет жесткости и может свободно менять свою геометрию в пределах одной плоскости.
2. На полученную конструкцию наклеивается обычный лист бумаги (для удобства стоит рассчитать прямоугольную конструкцию так, чтобы она совпала с форматом А4). Когда клей застывает, нужно попробовать, приложив силу, нарушить геометрию конструкции.

Результат эксперимента всегда оказывается одинаковым – конструкцию из нескольких реек и листа бумаги невозможно согнуть в изначальной плоскости. Металлические квадратные трубы, естественно, имеют гораздо большую прочность, да и нагрузка в данном случае будет распределяться не на одну, а на две плоскости, поэтому любые изгибы такому материалу не страшны.

Правда, есть и обратная сторона медали – использовать квадратные трубы для трубопроводов настоятельно не рекомендуется. При одинаковом расходе материала сечение квадратной трубы получается меньше, чем у круглого аналога, а в силу своей конструкции последний способен выдержать большее внутреннее давление.

Если учесть эти особенности материала, то можно выявить и сферы применения металлических квадратных труб:

1. Опорные элементы в металлоконструкциях. Квадратные трубы за счет своей прочности могут использоваться в качестве опор практически повсеместно. Кроме того, относительно неплохие визуальные характеристики дают возможность применять материал практически открыто. Если же визуальная часть конструкции не имеет значения, то можно просто использовать обычные двутавровые балки, поддерживаемые фермами из квадратных труб. В пользу такого решения говорит и тот факт, что соединять квадратные трубы можно любым из доступных способов, а не только сваркой.
2. Мебельные каркасы. Квадратные трубы очень часто используются в производстве мебели. Свое место в данной сфере также находят трубы с прямоугольным профилем, которые хорошо подходят в качестве основания для различных полок и этажерок.
3. Каркасы для теплиц. В принципе, здесь используются те же материалы, что и в предыдущем случае. Для самих каркасов чаще применяются прямоугольные трубы, а квадратные изделия играют роль перемычек. Соединение элементов конструкции обычно осуществляется при помощи болтов, чтобы в дальнейшем была возможность использовать те же элементы еще раз.
4. Рамы автомобилей. В данном случае высокая прочность в сочетании с небольшим весом конструкции оказывается довольно важным фактором – любое транспортное средство тратит топливо на перевозку себя самого, поэтому уменьшение веса при той же нагрузке является оправданным.
5. Различные варианты ограждений. Хороший пример – обычный забор, для изготовления которого использовалась обычная труба квадрат. Помимо хороших эстетических качеств, такая конструкция еще и достаточно прочна, поэтому опасений по поводу повреждений не будет. Лучше всего будет использовать квадратную оцинкованную трубу, которая не боится коррозии. Конечно, и в таком случае есть проблема – на торцах конструкции отсутствует цинк, поэтому эти края стоит накрыть пластиковыми заглушками.
6. Защитные козырьки, арки и навесы. Конечно, из квадратных труб изготавливаются не сами козырьки, а опоры и фермы для них. Важно знать, как рассчитать навес правильно, учесть будущую нагрузку. Сами навесы создаются из брезента или профнастила. Изгибы квадратных труб осуществляются при помощи ручных вальцов или же на производстве – вариантов много, поэтому особых проблем с реализацией такой идеи быть не должно.

Заключение

Железные квадратные трубы представлены на рынке в достаточно широком ассортименте. Знание сортамента данных изделий и их особенностей позволит выбрать оптимальный вариант и реализовать задумки любой сложности.