Care țeavă este mai rezistentă, rotundă sau pătrată? Cerc sau pătrat? Alegerea stâlpilor de gard. Comparația indicatorilor de rezistență ai țevilor rotunde și pătrate

Țevile de profil utilizate ca piese structurale și elemente de construcție sunt produse sub formă de tije tubulare cu o secțiune transversală pătrată sau dreptunghiulară. Țeava de profil are proprietăți similare cu grinzile metalice, dar datorită greutății sale mai ușoare și a celor patru nervuri de rigidizare, este utilizată mai pe scară largă. La îndoire, sarcina principală acționează asupra secțiunilor exterioare ale produsului, iar miezul grinzii nu este supus unei deformări semnificative, prin urmare rezistența la încovoiere a țevii de profil nu diferă de cea a unui produs solid al aceleiași cruci. secțiune.

Conducte profilate din secțiune pătrată, oferă rezistență egală la forța de îndoire, care este îndreptată perpendicular pe oricare dintre fețe. Țevile dreptunghiulare sunt mai rezistente la îndoire de-a lungul părții late.

Închidere secțiune transversală ajută la creșterea rezistenței acestui tip de profil la torsiune, ceea ce face posibilă utilizarea țevilor de profil la crearea bolților arcuite, acoperișuri în pantă abruptă și cupole cu nervuri.

Comparația indicatorilor de rezistență ai țevilor rotunde și pătrate

Țevile profilate au o serie de avantaje față de țevile rotunde atunci când sunt utilizate ca element portant al structurilor. Aplicație țevi pătrate vă permite să reduceți suprafața structurii și să reduceți greutatea produsului, ceea ce le asigură utilizare eficientă ca parte a părților de legătură și de cadru ale clădirilor și face posibilă crearea unor structuri de inginerie mai complexe cu costuri minime material.

Determinarea indicatorului de rezistență la încovoiere se efectuează ținând cont moment transversal inerţie. Datorită distribuției uniforme a metalului de-a lungul perimetrului profilului, țevile pătrate se caracterizează prin raze mari de rotație în raport cu aria secțiunii lor transversale, ceea ce asigură eficiența utilizării lor pentru fabricarea tijelor comprimate-îndoite și comprimate.

Cu secțiuni transversale, diametre și grosimi ale peretelui egale, este necesară mai multă forță pentru a îndoi o țeavă pătrată. Cu condiția ca materialele să aibă rezistență egală și greutatea specifică a produselor să fie egală cu metru liniar indicatorii rezistenței la încovoiere ai secțiunii țevilor pătrate și rotunde au valori comparabile, în timp ce raza de rotație sectiune rotunda depășește această cifră pentru o secțiune pătrată.

Cea mai bună fundație sunt țevile metalice pentru gard - puternice, ușor de instalat și durabile. Pe cadru metalic Puteți fixa cu ușurință orice material de gard - lemn, profilat tabla de otel, plasă, policarbonat celular, foi lipite cu azbest sau ciment.

Dezvoltatorii de buget sunt adesea opriți de prețul ridicat al metalului. Cu toate acestea, comparând durata de viață gard metalic cu lemn, vei vedea invers.

Stalpi metalici iar venele vor dura cel puțin 50 de ani în timp ce rama de lemnÎn această perioadă va trebui să înlocuiți gardul de 3-4 ori cu toate costurile asociate.

Din punctul de vedere al științei care studiază rezistența materialelor (rezistența), cea mai avantajoasă este secțiunea transversală circulară a țevii. Cu un minim de material oferă rigiditate maximă.

Dacă luăm în considerare ușurința instalării, țevile rotunde sunt inferioare țevilor profilate. Stâlpii și pane dreptunghiulare sunt mai convenabile de tăiat și îmbinat prin sudură. O suprafață de contact plană permite ca toate elementele gardului să fie fixate mai strâns și mai rigid decât una rotundă.

După cum am spus deja, teava rotunda cu aceeași greutate, este mai puternic decât profilul la îndoire. Prin urmare, dacă decideți să cumpărați stâlpi rotunzi pentru gard, veți economisi prin reducerea greutății metalului. În plus, este mai convenabil să instalați o țeavă rotundă în pământ moale prin înșurubarea ei folosind un guler.

Fiabilitatea întregii structuri de gard depinde direct de materialul cadrului de susținere.

Instalați stâlpi de lemn, iar gardul de pe site-ul dvs. nu va dura mai mult de 10 ani. Lemnul, chiar și antiseptic, este susceptibil de putrezire.

Betonul este o opțiune mai fiabilă. Dar la instalarea unei astfel de structuri, apar dificultăți la fixarea panelor.

Găurirea unui stâlp armat nu este ușoară și nu toți dezvoltatorii pot instala piese încorporate în el în mod eficient.

Mare importanță are un pas de stâlpi de gard. Optimal - 2,5 metri. În zonele cu vânt puternic rafale, ar trebui redusă la 2 metri.

Pentru gardurile joase (mai puțin de 1,5 metri), se poate folosi o țeavă pătrată de 40x40x2 mm sau 60x60x2 mm cu nervuri cu secțiunea transversală de 30x20x2 mm sau 40x20x2 mm.

Câteva despre țeava dreptunghiulară

GOST R 54157-2010 „Țevi de oțel cu profil pentru structuri metalice”, acest standard se aplică țevilor rotunde, pătrate, dreptunghiulare, ovale și plat-ovale pentru structuri metalice din oțel carbon și slab aliat.

Dimensiunile țevilor cu profil dreptunghiular:

– 20x10, 28x25, 30x15, 30x20, 40x25, 40x28, 50x20, 50x25, 50x30, 50x40

– 60x30, 60x40, 80x40, 80x60, 100x50, 100x60, 100x80, 120x60, 120x80

– 140x60, 150x100, 160x120, 160x80, 180x125, 200x100

Marele avantaj al oțelului țevi dreptunghiulare este capacitatea efectivă de a interacționa cu planuri de suprafață simetrice, care pot extinde semnificativ zonele de utilizare în general. Secțiunea transversală dreptunghiulară a țevilor mărește gama de orientare funcțională a produsului final de materie primă, dar merită să excludem imediat acele zone în care nu sunt utilizate țevi cu o secțiune transversală similară, iar acesta este, în primul rând, transportul. substante gazoase, instalații sanitare și alte sisteme.

Domenii și aplicații principale:

– Construcții la scară mică (mai rar la scară mare)

- Inginerie mecanică

Lucrari de instalare, atât externe cât și tip intern

– Structuri metalice cu profil larg

– Producția de bunuri de larg consum

Schema de instalare a unui gard cu cadru tubular

țeavă de profil utilizat pentru rafturi, trebuie să întoarceți partea largă perpendiculară pe placare. Acest lucru va maximiza rigiditatea stâlpilor în raport cu vântul, care tinde să îndoaie „vela” largă a gardului.

Spre deosebire de un gard continuu din foi ondulate, instalarea unui cadru din tevi pentru un gard din plasă de otel zalele sunt mai puțin responsabile. Acest design nu se teme nici măcar de vânturile de uragan, deoarece plasa nu creează multă rezistență aerodinamică.

Aici sarcina principală este de a asigura stabilitatea bazei, prin urmare, este suficientă pătrunderea în pământ și betonarea stâlpilor. premise stabilitatea întregii structuri.

Ce este de preferat să folosiți ca stâlpi de gard ondulat? 99% dintre oameni vor răspunde la această întrebare fără echivoc - teava metalica. Și absolut corect. țeavă de oțel- cel mai economic şi material rezistent, care are o rezistență suficientă pentru a rezista la sarcini de încovoiere (în primul rând).

Următoarea întrebare este: ce țeavă este mai bine să folosiți - rotundă sau pătrată? Totul nu este atât de clar aici. Părerile sunt împărțite aproximativ egal. În acest articol vom prezenta viziunea noastră asupra acestei probleme. Lăsăm întrebări de estetică și design în afara parantezei - „Nu există tovarăși în funcție de gust și culoare”, așa cum se spune... Problemele de calcul al rezistenței stâlpilor de gard sunt discutate în detaliu într-un alt articol. articol.

Deci, o țeavă pătrată are, fără îndoială, o rezistență mai mare la îndoire. Momentul său de rezistență este de aproximativ 1,7 ori mai mare decât o țeavă rotundă cu parametri similari (diametrul exterior și grosimea peretelui). Asta dacă plasați stâlpul paralel cu planul gardului, așa cum fac 99% dintre dezvoltatori. (Apropo, dacă plasați stâlpii în diagonală la un unghi față de planul gardului, creșterea momentului de rezistență va fi de numai 1,2 ori față de o țeavă rotundă.)

Cu toate acestea, această metodă de instalare are un dezavantaj destul de semnificativ: în punctul în care bușteniul este atașat de stâlp, se formează inevitabil un centru de coroziune, care este aproape imposibil de oprit sau prevenit. Cert este că în locul în care țevile se suprapun, se formează o cavitate rezistentă la vânt în care umiditatea este prezentă în mod constant (după ploaie) și există un acces excelent la oxigen. Și acestea sunt două condiții în care metalul se corodează extrem de rapid. Prezența unei suduri nu face decât să înrăutățească problema. În câțiva ani, îmbinarea sudată este complet distrusă, iar gardul necesită reparație sau înlocuire. Cel mai neplăcut lucru este că acest loc nu poate fi protejat sau cel puțin redus rata distrugerii. Metalul se corodează din interior!

Mulți oameni ies din situație prin tăierea grinzilor gardului în multipli din pasul stâlpilor de gard și sudându-le cap la cap la fiecare stâlp. Cu toate acestea, pe lângă costurile semnificativ mai mari ale forței de muncă (și cheltuielile pentru o astfel de instalare), rigiditatea structurii portante în planul gardului și rezistența acesteia sunt reduse drastic. Principalele elemente încărcate ale unei astfel de structuri sunt sudurile, iar acest lucru este incorect din punct de vedere ingineresc. Iarna, forțele de îngheț pot ridica niște stâlpi. În acest caz, îmbinările sudate sunt distruse și acționează ca balamale (nu funcționează). Printre altele, este necesar calitate superioară lucrari de sudare, deoarece Este necesar să se asigure o sudură etanșă pentru a evita problemele de coroziune deja în interiorul conductei de bușteni.

Mulți oameni cred în mod eronat că foile ondulate oferă o rigiditate suplimentară structurii. Din păcate, nu este. Când gardul este înclinat, foaia pur și simplu se rupe la punctele de fixare.

Pe lângă principalul dezavantaj de mai sus al stâlpilor pătrați, trebuie remarcați și alții:

  • Complexitatea instalării crește: pe lângă asigurarea verticalității, trebuie să vă asigurați că o față a pătratului este în același plan cu linia gardului.
  • Costul ridicat al unei țevi pătrate - țeava cântărește cu 30% mai mult decât una rotundă similară și costă cu aproximativ 35% mai mult
  • Prezența unei cusături de sudură. Țevile pătrate (dreptunghiulare) sunt produse numai conform tehnologie de sudare. De-a lungul unei laturi există o sudură pe toată lungimea țevii. Conducta începe să se corodeze în mod activ, iar vopsirea practic nu previne apariția coroziunii de-a lungul sudurii.

Buștenii sunt atașați de astfel de stâlpi suprapunându-se cu două cusături scurte în partea de sus și de jos a buștenilor. Conexiunea este suflată, ușor protejată de coroziune prin vopsea și servește ani lungi si decenii. Sudura are o rezistență suficientă la tracțiune (mai mult de 1,5 tone per grinzi). Aceasta este de 15 ori sarcina cauzată de vânturile furtunoase (25 m/s, pentru un gard de 2 m înălțime cu o distanță între stâlpi de 2,5 m). Datorită faptului că buștenii nu sunt tăiați, structura puterii Gardul este realizat cât se poate de rigid și împiedică un singur stâlp să iasă din sol. Stâlpul, de fapt, este împiedicat să iasă în afară de doi vecini.

Cea mai optimă, poate chiar cea mai bună soluție este să folosiți stâlpi de gard din țevi tubulare. Are pereți groși și fără sudură, fabricat din oțel de înaltă rezistență (limita de curgere ajunge la 116 kgf/mm2, care este de 5,5 ori mai mare decât cea a țevilor convenționale). Datorită rezistenței mari a oțelului, astfel de stâlpi sunt mult mai puternici decât unul pătrat comparabil și costă de aproximativ 2 ori mai puțin. Garduri cu o înălțime de 4 metri sau mai mult pot fi instalate pe stâlpii de tuburi!

Prețuri pentru stâlpi și alte materiale pentru construcția gardului:

Acțiune