Что крепче уголок или профильная труба

Изгиб — в строительных конструкциях, это деформации, возникающие, вследствие действия нагрузки. Под действием нагрузки внешних сил в поперечных сечениях всегда возникают изгибающие моменты. На изгиб работает большинство строительных конструкций: балки, рамы, железобетонные плиты и т.д.

Пример изгиба в балке пролётом 6 метров

Мы решили вспомнить курс сопромата и расчётным путем определить какой профиль более прочен на изгибающие нагрузки. Для этого был вычислен момент сопротивления для каждого профиля.

Момент сопротивления – это отношение момента инерции к расстоянию до наиболее удаленной точки. Если совсем просто, то: чем больше «момент сопротивления» у конструкции, тем выше его прочность на изгиб.

Формула момента сопротивления

Для того, чтобы определить какой профиль сильнее на изгиб, высчитывался момент сопротивления для каждого профиля площадью 200 см2.

Теоретическое сравнение профилей: двутавр, швеллер, труба прямоугольная, труба круглая

Теоретическое сравнение профилей: труба квадратная, уголок, сплошной прямоугольник, круг, ромб, квадрат сплошной

Также, согласно нормативным документам определялся момент сопротивления Wx для профилей в диапазоне 21-23 кг. на погонный метр.

Сравнение профилей по ГОСТ: двутавр, швеллер, труба прямоугольная, труба круглая

Сравнение профилей по ГОСТ: труба квадратная, уголок, сплошной прямоугольник, круг, ромб, квадрат сплошной

Исходя, из данных таблиц можно сделать рейтинг прочности строительных конструкций на изгиб. Двутавр и швеллер показали одинаковые результаты, но первый профиль за счёт дополнительных характеристик поставили на первое место.

3 место. Труба прямоугольная

7-10 место. Профиля сплошного сечения.

Спасибо большое за внимание, файлы с расчётом по ссылке:

Таблица №1.Теоретическое сравнение профилей Таблица №2. Сравнение профилей по ГОСТ

Что лучше: профильная труба, швеллер или уголок?

Обновлено: 01 октября 2020

Профильная труба, швеллер и уголок применяются в строительстве очень часто. Эти виды металлопроката могут быть взаимозаменяемы, их конкуренция друг с другом неизбежна.

Поэтому, при создании изделия из металла возникает вопрос, какой из этих трёх видов проката использовать.

Что же лучше: профильная труба, швеллер или уголок?Для начала, давайте разберемся, что из себя представляют эти виды проката, и какие они бывают.

Профильная труба

Положительные стороны этого изделия:

1. Симметричное строение. За счет строения труба может одинаково выдерживать поперечные нагрузки, направленные с разных сторон (в отличие от остальных двух профилей).
2. Сечение в форме прямоугольника. Благодаря чему профильная труба универсальнее, чем два остальных профиля, и используется чаще.
3. Благодаря прямоугольному сечению внешний вид более эстетичен.

Труба имеет важные различия в зависимости от способа изготовления:

1. Сварная. Выполняется из листовой стали, которой придается форма сечения трубы (чаще всего прямоугольник), и на стыке сваривается.
2. Бесшовная. Выполняется из цельнотянутых заготовок, в готовом изделии нет сварного шва. Этот вид прочнее, так как нет сварного шва, ослабляющего конструкцию. Но такие трубы дороже.

Швеллер

Это балка, имеющая строение в виде буквы «П» (две полки и одна стенка), где стенка примерно в 2 раза длиннее полок. Выполняется по ГОСТ 8240-97, и бывает двух видов – горячекатаный и гнутый.

Гнутый профиль производится из листового металла, имеет одинаковую толщину по всему периметру и не так сильно распространен. Горячекатаный производится на прокатных станах, имеет усиленное строение и поэтому может нести большие нагрузки и наиболее часто используется.

Поэтому в дальнейшем будем вести речь о горячекатаном варианте. 

Уголок

Изделие металлопроката, состоящее из двух полок и одного ребра жесткости, образовавшегося на стыке полок. Уголок – это, фактически, половина профтрубы, две из четырех сторон, и одно из четырех ребер жесткости.

Вследствие этого, уголок используется для неответственных конструкций в машиностроении, для армировки в строительстве, каркасов неответственных бытовых изделий, стеллажей и т. д.Уголок надежен и при этом он легче и дешевле швеллера и квадрата аналогичного размера из-за минималистичного профиля (буква «Г»).

Этот профиль применяется для менее ответственных конструкций, а эстетичность его не дотягивает до профтрубы.

Сравниваем швеллер и профильную трубу

Швеллер – более «серьёзный» профиль. Вы, вряд ли, увидите, чтобы домашняя мебель с металлическим каркасом была выполнена из швеллера – для этого используют профтрубу. И наоборот, в несущих деталях металлокаркаса массивных зданий (торговые центры, ангары, выставочные комплексы) швеллер встречается повсеместно, профтруба – крайне редко. Происходит это из-за того, что каркас состоит из элементов, дополняющих друг друга, несущих общую нагрузку. Швеллер в этом случае больше подходит: этот прокат отлично выдерживает нагрузки благодаря профилю и более толстым стенкам.Но, швеллер не универсален из-за своего профиля. Поэтому небольшие изделия «для себя», где можно не считать нагрузки и достаточно запаса прочности профильной трубы, где нужна универсальность проката (один и тот же отрезок трубы можно применить в любом месте каркаса) предпочитают выполнять из трубы.

На вопрос, что лучше (крепче, прочнее, жестче): швеллер или профильная труба, отвечаем: сравнивать нужно на практике. Элементы металлопроката хороши каждый в своем случае. То есть, в условиях производства каркасов для домашней мебели – лучше профтруба, а в условиях производства каркасов для массивных зданий – швеллер.

Что лучше: уголок или профтруба?

При сравнении этих двух элементов, на вопрос «что лучше?» (крепче, прочнее, жестче) можно ответить так же, как и в случае со швеллером: каждый профиль хорош в своем случае. Про профтрубу мы говорили выше, а уголок подойдет для неответственных каркасов, армировки бетона и других технических моментов.

30 сентября 2020

Металлические трубы считаются универсальным решением при сооружении каркаса забора. Они прочны и долговечны, к ним легко крепить любые ограждения.

Подробнее

Большая часть стальных изделий с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни производится из материалов полученных в результате горячекатаного или холоднокатаного проката.

Подробнее

Буронабивные сваи активно применяются на многочисленных строительных объектах по всей России. Это выгодное и удобное решение для возведения зданий всех типов в условиях плотной застройки.

Подробнее

Что крепче уголок или профильная труба — Мастерок

Добрый день уважаемые форумчане! Планирую изготовить стеллаж с пролетами в 2,5 метра, ширина полки 700 мм. Во внутреннее пространство будет укладываться Фанера 20 мм. перемычки под фанерой будут из проф трубы 20х40 мм.

Нагрузка будет примерно 100-150 кг на полку. какой материал лучше использовать, профильную трубу 60х40 с толщиной стенки 2 мм, либо уголок 50х50 с толщиной полки 5 мм.

На стеллажах планирую выдерживать заборные секции из бетона, и бетонные плиты 500х500 мм толщиной 50 мм. как понимаете деформация недопустима.

Что посоветуют уважаемые гуру?

С уважением, Арман!

В свое время делали что-то похожее, стелажи для санфоянса. Горшки и стелажи стоят до сих пор. Конструкцию варили из уголка 50х50 мм. [

Ответ на вопрос: Самый лучший вариант выбрать столбы для забора сделаны из труб НКТ (труба толстостенная 5-8мм, бесшовная, долговечная – белее 50 лет, 73 идет со стенкой 5,5 мм это труба будет гнить вечно там марка стали очень лютая хладо/коррозийно стойкая саму марку сталь НКТ 20, сталь НКТ 30, сталь НКТ 30 ХМА и стоит она 210 р/метр. ).

Какому столбу отдать предпочтение при сооружении заборов из профнастила? Абсолютное большинство людей скажут, что лучшим вариантом будет металлическая труба. Так и есть. Труба, изготовленная из стали, имеет необходимую прочность на изгибающие нагрузки, отличается долговечностью и экономичностью.

Какое же сечение должна иметь эта труба: круглое или квадратное? Примерно половина людей склоняется к первому варианту, другая же половина выбирает второй вариант. Отбросив эстетические нюансы, рассмотрим, какие свойства отличают квадратную трубу от трубы круглой.

Однозначно, изгибная прочность квадратной трубы будет гораздо больше. Если брать две трубы (квадратную и круглую), обладающие одинаковыми параметрами, то момент сопротивления квадратной в сечении трубы будет больше, чем у трубы круглой приблизительно в 1,7 раза.

Такой показатель характерен для квадратных труб, которые относительно плоскости забора расположены параллельно (то есть в 99% случаев).

В случае монтажа столбов под углом к конструкции забора, момент сопротивления трубы квадратной будет превышать аналогичный показатель круглой трубы лишь в 1,2 раза.

Но технология, когда труба устанавливается к плоскости забора под определенным углом, имеет один значимый минус. В местах, где лаги привариваются к столбу, обязательно будет образовываться коррозия, с которой бороться почти невозможно. Этому способствует постоянная влажность (из-за осадков), достаточное количество кислорода и отсутствие проветривания.

Такие условия очень ускоряют коррозийные процессы, и металл разрушается очень быстро. Не последнюю роль в развитии коррозии играет также сварной шов. Пройдет всего несколько лет и сварное соединение совсем разрушится. В итоге забору потребуется ремонт или даже замена.

Причем эти разрушения нельзя предотвратить или замедлить, так как коррозийные процессы развиваются с внутренней стороны трубы.

Масса людей думает, что профастил для забора делает конструкцию забора более жесткой, но это далеко не так. Когда забор перекашивается, лист профнастила просто разрывается в местах соединений.

Квадратные столбы еще имеют ряд недостатков

• конструкция получается очень трудоемкая, так как необходимо не только обеспечить вертикальное положение столбов, но и нахождение одной из их граней в плоскости забора;
• так как вес квадратной трубы на 30% больше, чем круглой, то ее стоимость дороже на 35%;
• сварной шов, присутствующий в трубах с квадратным сечением по всей их длине, служит местом активного развития коррозийных процессов, которым не мешает даже окраска.

Читать также:  Из чего делают гаечные ключи

Лаги к круглым столбам прикрепляются внахлест с помощи двух коротких швов по верхнему и нижнему краю лаги. Такие соединения не продуваются, служат долго, а от коррозии их можно защитить при помощи краски. Сварной шов в этом случае очень прочный, а силовая конструкция забора обладает максимальной жесткостью за счет того, что лаги не приходится разрезать. Кроме того, отдельные столбы не выпирают в этом случае из земли.

Самым лучшим вариантом будет выбирать столбы заборные металлические, изготовленные из трубы НТК. Это бесшовные трубы с толстыми стенками, обладающие высокой прочностью, в 5,5 раз превышающей прочность привычных всем труб. В сравнении с квадратными трубами они гораздо более крепкие, а стоимость их в 2 раза ниже. Столбы НТК дают возможность сооружать заборы до 4 метров в высоту.

Лучшим основанием являются металлические трубы для забора – прочные, технологичные в монтаже и долговечные. На металлическом каркасе можно без проблем закрепить любой ограждающий материал – древесину, профилированный стальной лист, сетку, сотовый поликарбонат, асбесто или цементно – стружечные листы.

Бюджетных застройщиков часто останавливает высокая цена металла. Однако, сравнив срок эксплуатации металлического ограждения с деревянным, вы убедитесь в обратном.

Металлические столбы и прожилины простоят минимум 50 лет в то время, как деревянный каркас забора за этот период вам придется заменить 3-4 раза со всеми вытекающими расходами.

С точки зрения науки, изучающей сопротивление материалов (сопромат), наиболее выгодным является круглое сечение трубы. При минимуме материала оно обеспечивает максимальную жесткость.

Если учесть удобства монтажа, то круглые трубы уступают профильным. Прямоугольные стойки и прогоны удобнее резать и стыковать с помощью сварки. Плоская поверхность контакта позволяет плотнее и жестче фиксировать все элементы забора, чем круглая.

Как мы уже говорили, круглая труба при одинаковом весе прочнее профильной на изгиб. Поэтому, решив купить для забора стойки круглого сечения, вы сэкономите за счет уменьшения веса металла. Кроме этого, в мягкий грунт круглую трубу удобнее ставить методом вкручивания с помощью ворота.

Надежность всей конструкции забора напрямую зависит от материала несущего каркаса.

Поставьте деревянные столбики, и ограждение на вашей участке простоит не более 10 лет. Древесина, даже антисептированная, подвержена гниению.

Бетон – вариант более надежный. Но при монтаже такой конструкции возникают трудности с креплением прогонов.

Сверлить армированный столб непросто, а качественно установить в нем закладные могут далеко не все застройщики.

Большое значение имеет шаг стоек забора. Оптимальный – 2,5 метра. В районе с сильными порывистыми ветрами его нужно уменьшить до 2 метров.

• Для невысоких заборов (менее 1,5 метра) может быть использована квадратная труба 40х40х2 мм или 60х60х2 мм с прожилинами сечением 30х20х2 мм или 40х20х2 мм.
• Немного о прямоугольной трубе
• ГОСТ Р 54157-2010 «Трубы стальные профильные для металлоконструкций», настоящий стандарт распространяется на круглые, квадратные, прямоугольные, овальные и плоскоовальные трубы для металлоконструкций из углеродистой и низколегированной стали.
• Размеры прямоугольных профильных труб:
• – 20х10, 28х25, 30х15, 30х20, 40х25, 40х28, 50х20, 50х25, 50х30, 50х40
• – 60х30, 60х40, 80х40, 80х60, 100х50, 100х60, 100х80, 120х60, 120х80

Читать также:  Макеты для лазерной гравировки по дереву

– 140х60, 150х100, 160х120, 160х80, 180х125, 200х100

Большим плюсом стальных прямоугольных труб является эффективная способность к взаимодействию с плоскостями симметричной поверхности, что позволяет значительно расширить области использования в целом.

Прямоугольное сечение труб увеличивает спектр функциональной направленности продукта конечного сырья, но стоит сразу исключить те области, в которых не используют трубы с подобным сечением и это, прежде всего транспортировка газообразных веществ, водопроводные и прочие системы.

1. Основные сферы и области применения:
2. – Мелкомасштабное строительство (реже – крупномасштабное)
3. – Монтажные работы, как наружного, так и внутреннего типа
4. – Металлоконструкции широкого профиля
5. – Производство товаров народного потребления
6. Схема установки трубчатого каркасного забора

Профильную трубу, используемую для стоек, нужно разворачивать широкой стороной перпендикулярно облицовке. Это максимально увеличит жесткость столбов по отношению к ветру, стремящемуся согнуть широкий «парус» забора.

В отличие от сплошного ограждения из профлиста, установка каркаса из труб для забора из стальной сетки рабицы менее отвественная. Этой конструкции не страшен даже ураганный ветер, ведь сетка не создает большого аэродинамического сопротивления.

Здесь главной задачей является обеспечение стабильности основания, поэтому достаточное заглубление в грунт и бетонирование столбов – обязательные условия устойчивости всей конструкции.

Профильные трубы, применяемые в качестве конструкционных деталей и строительных элементов, производятся в виде полых стержней, обладающих квадратным или прямоугольным сечением.

Профильная труба по своим качествам аналогична металлическому брусу, но благодаря меньшему весу и четырем ребрам жесткости находит боле широкое применение.

При изгибе основная нагрузка воздействует на крайние участки изделия, а сердцевина бруса не подвергается значительным деформациям, поэтому прочность профильной трубы на изгиб не отличается от показателей сплошного изделия аналогичного сечения.

Профильные трубы, произведенные с квадратным сечением, оказывают одинаковое сопротивление изгибающему усилию, которое направлено перпендикулярно любой из граней. Прямоугольные трубы более прочны на изгиб вдоль широкой стороны.

Замкнутость поперечного сечения способствует увеличению устойчивости данного типа профиля к кручению, что обеспечивает возможность применения профильных труб при создании арочных сводов, крутоуклонных кровель и ребристых куполов.

Сравнение показателей прочности круглых и квадратных труб

Профильные трубы имеют ряд преимуществ перед круглыми при эксплуатации в качестве несущего элемента конструкций.

Применение квадратных труб позволяет уменьшить площадь поверхности конструкции и снизить вес изделия, что обеспечивает их эффективное использование в составе соединительных и каркасных частей строений и дает возможность создавать более сложные инженерные конструкции с минимальными затратами материала.

Определение показателя прочности на изгиб выполняется с учетом поперечного момента инерции. За счет равномерности распределения металла по периметру профиля квадратные трубы характеризуются высокими показателями радиусов инерции по отношению к их площади поперечного сечения, что обеспечивает эффективность их использования для изготовления сжато-изогнутых и сжатых стержней.

При равных показателях площади сечения, диаметров и толщины стенок для изгиба квадратной трубы требуется приложить большее усилие.

При условии равнопрочности материалов и равной удельной тяжести изделий на погонный метр показатели прочности на изгиб сечения квадратных и круглых труб имеют сравнимые значения, при этом радиус инерции круглого сечения превышает данный показатель для квадратного сечения.

Что предпочтительней использовать в качестве столбов для забора из профнастила? На этот вопрос 99% ответит однозначно – металлическую трубу. И совершенно правильно. стальная труба – наиболее экономичный и долговечный материал, обладающий достаточной прочностью на изгибающие (в первую очередь) нагрузки.

Следующий вопрос: какую трубу лучше использовать – круглую или квадратную? Здесь все не так однозначно. Мнения раезделяются примерно поровну. Изложим в этой статье своё видение данного вопроса. Вопросы эстетики и дизайна оставляем за скобками – «На вкус и на цвет товарищей нет», как говорится. Вопросы прочностного расчета заборных столбов подробно рассмотрены в другой статье .

Читать также:  Плоская пружина своими руками

Итак, квадратная труба имеет, несомненно, большую изгибную прочность. Её момент сопротивления примерно в 1,7 раза больше круглой трубы с аналогичными параметрами (наружн. диаметр и толщина стенки).

Это если ставить столб параллельно плоскости забора, как делают 99% застройщиков. (К слову, если поставить столбы диагонально – углом к плоскости забора, повышение момента сопротивления составит всего 1,2 раза по сравнению с круглой трубой.

)

Однако такой способ установки имеет довольно существенный недостаток: В месте крепления лаги к столбу неизбежно образуется очаг коррозии, который практически невозможно остановить или предотвратить.

Дело в том что в месте перехлеста труб образуется непродуваемая полость где постоянно присутствует влага (после дождя) и прекрасный доступ кислорода. А это два условия при которых металл корродирует исключительно быстро. Наличие сварного шва только усугубляет проблему.

За несколько лет сварное соединение полностью разрушается и забор требует ремонта или замены. Самое неприятное, что это место невозможно защитить или хотя бы снизить скорость разрушения. Металл корродирует изнутри!

Многие выходят из ситуации, разрезав лаги забора кратно шагу заборных столбов и приварив их встык к каждому столбу. Однако помимо значительно больших трудозатрат (и расходов на такой монтаж), резко снижается жесткость силовой конструкции в плоскости забора и ее прочность.

Основными нагруженными элементами такой конструкции являются как раз сварные швы, а это неправильно с инженерной точки зрения. Зимой силы морозного пучения могут поднять некоторые столбы. Сварные соединения при этом разрушаются и работают как шарниры (не работают). Помимо прочего, требуется высокое качество сварочных работ, т.к.

необходимо обеспечить герметичный сварной шов, чтобы избежать проблем коррозии уже внутри трубы лаги.

Многие ошибочно полагают, что лист профнастила придает дополнительную жесткость конструкции. К сожалению, это не так. При перекосе забора лист элементарно рвется в местах крепежа.

Помимо указанного выше основного недостатка квадратных столбов, следует отметить и другие:

• Повышается трудоемкость установки: кроме обеспечения вертикальности нужно следить за тем, чтобы одна грань квадрата находилась в одной плоскости с линией забора.
• Высокая себестоимость квадратной трубы – труба весит на 30% больше аналогичной круглой, а стоит примерно на 35% дороже
• Наличие сварного шва. Трубы квадратного (прямоугольного) сечения производятся только по сварной технологии. По одной из сторон идет сварной шов на всю длину трубы. Труба начинает активно корродировать, причем окраска практически не предотвращает возникновение коррозии по сварному шву.

Лаги к таким столбам крепятся внахлест двумя короткими швами вверху и снизу лаги. Соединение получается продуваемое, легко защищается от коррозии краской и служит долгие годы и десятилетия. Сварной шов обладает достаточной прочностью на разрыв (более 1,5 тн на одну лагу).

Это в 15 раз превышает нагрузку, вызываемую штормовым ветром (25 м/с, для забора высотой 2м с шагом столбов 2,5м). Благодаря тому, что лаги не разрезаются, силовая конструкция забора получается максимально жесткой и препятствует выпиранию отдельного столба из земли.

Столб, по сути, удерживают от выпирания два соседних.

Наиболее оптимальное, пожалуй даже лучшее, решение – использовать заборные столбы из трубы НКТ.

Она толстостенная и бесшовная, изготавливается из высокопрочной стали (предел текучести достигает 116 кгс/мм2, что в 5,5 раз выше чем у обычных труб).

Благодаря высокой прочности стали такие столбы гораздо крепче соразмерной квадратной, а стоят примерно в 2 раза дешевле. На столбах НКТ можно устанавливать заборы высотой 4 метра и более!

Расценки на столбы НКТ и другие материалы для строительства забора:

Что прочнее уголок или профильная труба

Профтрубы и металлические уголки активно используются в строительстве. Они предназначены для укрепления различных сооружений, стен, а также армирования бетонных конструкций.

Данные виды металлопроката взаимозаменяемы, поэтому между ними неизбежно возникает конкуренция, а перед строителями — необходимость выбора подходящего материала в зависимости от специфики проводимых работ и особенностей поставленных задач.

В этой статье мы расскажем о том, когда стоит купить профильную трубу метрами или металлические уголки, а также о достоинствах и различиях между ними.

Особенности профтрубы и металлического уголка

Профильные трубы могут иметь квадратное, прямоугольное или треугольное сечение. Благодаря такому строению они способны выдерживать высокие вертикальные и горизонтальные нагрузки в зависимости от особенностей монтажа. Среди других преимуществ использования профильных труб можно выделить:

• дополнительные ребра жесткости позволяют равномерно распределять нагрузку по всей поверхности профтрубы;
• прочностные характеристики профильных труб практические не уступают полнотелым балкам, при этом отличаясь меньшим весом и стоимостью;
• возможность быстро изготавливать сложные и удобные в работе конструкции;
• использование профильных труб позволяет снизить нагрузку на опорные конструкции и фундамент здания.

Металлические уголки отличаются похожим уровнем универсальности и надежности благодаря использованию минималистичного Г-образного профиля.

При этом простота конструкции упрощает производство, что положительно сказывается на конечной цене материала.

Еще одним достоинством металлического уголка является небольшой вес, который значительно упрощает проведение монтажных работ вне зависимости от выбранной конфигурации материала.

Что лучше: профильная труба или уголок?

При сравнении этих материалов стоит отталкиваться от будущей сферы применения. Металлические уголки хорошо подходят для неответственных каркасных конструкций, армирования бетона, усиления перекрытий и стен, а также различных работ по декорированию зданий.

Профильные трубы широко используются для усиления готовых и строительства опорных конструкций, возведения опор, рекламных стендов, а также каркасов для выставочных павильонов, теплиц и небольших строений.

Поэтому при выборе материала стоит проконсультироваться со специалистами, которые разбираются в тонкостях использования металлопрокатных материалов.

Что прочнее — профильная труба или уголок

Подробно о параметрах, производстве, преимуществах профильных труб рассказывает одноименная тема. Проведем сравнение этого вида проката со стальным уголком — попытаемся выяснить, какое из наименований прочнее, а значит — надежнее и долговечнее.

Уголковый, профильный трубопрокат: определение, параметры, преимущества

Ответить, что прочнее уголок или профильная труба, проще, когда знаешь больше о каждом виде изделий. Рассмотрим основные характеристики:

1. Уголки — прокат с поперечником Г-образной формы. Получают изгибанием стального листа либо горячим формованием. Второй вариант более прочен. Изделия могут иметь полки равной длины либо различной. Длина продукции бывает мерной, немерной, кратной мерной, ограниченной немерной. Есть 2 класса прокатной точности – высокая (А), обычная (В).
2. Профильный прокат — трубы с поперечниками в форме квадрата, прямоугольника, овала, др. Бывают холоднотянутыми, электросварными, горячекатаными, со швами или без. Длины — немерная, мерная, кратномерная. Максимальная протяженность в пределах 11,5-12,5м. Толщина стенки различна.

В вопросе, что прочнее профильная труба или уголок, на первый взгляд кажется, что лидирует трубный прокат (в силу 4-х стенок вместо 2-х, как у уголка). Но не все так просто.

Что прочнее уголок или профильная труба: вникаем в нюансы

Как и в теме противопоставления аналогичной трубы швеллеру, которую мы расписывали отдельно, сравнивать следует 2 конкретных изделия, а не обе категории в целом.

Крепость продукции зависит от параметров:

• химический состав металла, использованного в производстве;
• способ изготовления (упоминалось выше, что уголок горячекатаный крепче холоднотянутого);
• геометрические параметры рассматриваемого изделия – длина, толщина, ширина;
• вес;
• наличие сварного шва (если речь о трубах);
• дополнительная обработка поверхности (оцинковка укрепляет продукт, в длительной перспективе не позволяя коррозии разрушать металл).

Поднимая вопрос о прочности, также важно учесть нагружаемость постройки, в которой используется прокат. Для повышенных нагрузок в большинстве случаев подойдет проф. труба. Уголки, которые при заданной крепости более легкие, отлично справятся с задачами там, где нагрузки средние, а утяжелять застройку не планируется. Этот вариант проката также дешевле.

Что прочнее труба или профильная труба?

Круглые и профильные трубы имеют разное основное назначение. Первые из них используют для устройства трубопроводов.

Профильные трубы являются одним из главных конструктивных материалов в строительстве и производстве промышленной продукции.

Вопрос, какая труба прочнее – круглая или профильная, в большей мере интересует строителей, и особенно частных застройщиков. Попробуем дать ответы на него с разных точек зрения.

Стальные круглые и профильные трубы: отличия и особенности

Внешнее различие этих труб заключается в форме их сечения. Вторая группа изделий может иметь срез в форме прямоугольника, овала. Круглые представлены такими видами продукции, как:

• электросварные и бесшовные;
• горячедеформированные, теплодеформированные, холоднодеформированные и холоднотянутые;
• водогазопроводные и магистральные;
• универсальные и специального назначения.

Львиная доля сортамента круглых труб предназначена для устройства коммуникаций для подачи текучих продуктов и газов. Их также используют как конструктивный материал в производстве различной промышленной продукции и в строительстве.

Профильные изделия – это в первую очередь конструктивный материал. Они представлены следующими видами:

  Седелка-хомут и седелка-накладка для установки на трубу ПНД

• модели с профилем в виде прямоугольника или овала, изготовленные по классическим технологиям производства металлопроката;
• гнутые замкнутые профили в виде прямоугольника по ГОСТ 30245-2012, которые в обиходе также называют профильными трубами.

Одно из основных различий между ними состоит в том, что классические трубы используются в том числе для устройства трубопроводов, а гнутые профили – нет.

Делать вывод о том, что лучше – профильная труба или круглая, следует с учётом их целевого назначения. Чаще всего дилемма выбора между ними возникает во время строительных работ, в том числе с точки зрения прочности этих конструктивных материалов. Теперь мы перейдём к аргументам за и против использования этих труб в строительстве и начнём со специфики их производства.

Что лучше: профильная труба, швеллер или уголок?

Профильная труба, швеллер и уголок применяются в строительстве очень часто. Эти виды металлопроката могут быть взаимозаменяемы, их конкуренция друг с другом неизбежна.

Поэтому, при создании изделия из металла возникает вопрос, какой из этих трёх видов проката использовать.

Что же лучше: профильная труба, швеллер или уголок? Для начала, давайте разберемся, что из себя представляют эти виды проката, и какие они бывают.

Профильная труба

Положительные стороны этого изделия:

1. Симметричное строение. За счет строения труба может одинаково выдерживать поперечные нагрузки, направленные с разных сторон (в отличие от остальных двух профилей).
2. Сечение в форме прямоугольника. Благодаря чему профильная труба универсальнее, чем два остальных профиля, и используется чаще.
3. Благодаря прямоугольному сечению внешний вид более эстетичен.

Труба имеет важные различия в зависимости от способа изготовления:

1. Сварная. Выполняется из листовой стали, которой придается форма сечения трубы (чаще всего прямоугольник), и на стыке сваривается.
2. Бесшовная. Выполняется из цельнотянутых заготовок, в готовом изделии нет сварного шва. Этот вид прочнее, так как нет сварного шва, ослабляющего конструкцию. Но такие трубы дороже.

Швеллер

Это балка, имеющая строение в виде буквы «П» (две полки и одна стенка), где стенка примерно в 2 раза длиннее полок. Выполняется по ГОСТ 8240-97, и бывает двух видов – горячекатаный и гнутый.

Гнутый профиль производится из листового металла, имеет одинаковую толщину по всему периметру и не так сильно распространен.

Горячекатаный производится на прокатных станах, имеет усиленное строение и поэтому может нести большие нагрузки и наиболее часто используется. Поэтому в дальнейшем будем вести речь о горячекатаном варианте.

Уголок

Изделие металлопроката, состоящее из двух полок и одного ребра жесткости, образовавшегося на стыке полок. Уголок – это, фактически, половина профтрубы, две из четырех сторон, и одно из четырех ребер жесткости.

Вследствие этого, уголок используется для неответственных конструкций в машиностроении, для армировки в строительстве, каркасов неответственных бытовых изделий, стеллажей и т. д. Уголок надежен и при этом он легче и дешевле швеллера и квадрата аналогичного размера из-за минималистичного профиля (буква «Г»).

Этот профиль применяется для менее ответственных конструкций, а эстетичность его не дотягивает до профтрубы.

Особенности производства и применения круглых и профильных труб

Круглые варианты труб выпускаются по 13 ГОСТам. Ещё три нормативных документа регламентируют выпуск профильных труб. Эти виды продукции объединяют классические способы производства металлопроката, и у них есть общее свойство – по ним можно качать разнообразные жидкости и газы.

Гнутые замкнутые профили квадратного и прямоугольного сечения изготавливают из полосовой заготовки (штрипса) на профилегибочных станах с завариванием шва.

В отличие от электросварных труб шов на замкнутых профилях может быть несплошным. Он просто соединяет края изделий для придания профилям прочности.

По сути, гнутые прямоугольные и квадратные профили можно считать пустотелыми стальными балками.

Вопрос о том, что выбрать – трубу квадратную или трубу круглую, по существу может быть снят, поскольку эти виды продукции имеют разное основное назначение. Если вы строите трубопровод – вам не придёт в голову делать это из квадратных или прямоугольных труб. Зато они и замкнутые профили идеально подходят для изготовления каркасов и других конструкций в строительстве и промпроизводстве.

Продукция — Техмашхолдинг — группа компаний, официальный сайт

Профильные трубы, применяемые в качестве конструкционных деталей и строительных элементов, производятся в виде полых стержней, обладающих квадратным или прямоугольным сечением. Профильная труба по своим качествам аналогична металлическому брусу, но благодаря меньшему весу и четырем ребрам жесткости находит боле широкое применение. При изгибе основная нагрузка воздействует на крайние участки изделия, а сердцевина бруса не подвергается значительным деформациям, поэтому прочность профильной трубы на изгиб не отличается от показателей сплошного изделия аналогичного сечения.Профильные трубы, произведенные с квадратным сечением, оказывают одинаковое сопротивление изгибающему усилию, которое направлено перпендикулярно любой из граней. Прямоугольные трубы более прочны на изгиб вдоль широкой стороны.Замкнутость поперечного сечения способствует увеличению устойчивости данного типа профиля к кручению, что обеспечивает возможность применения профильных труб при создании арочных сводов, крутоуклонных кровель и ребристых куполов.

Что прочнее – круглая или профильная труба?

Ключевые характеристики труб и замкнутых профилей установлены соответствующими ГОСТами. В число регламентированных параметров продукции входят такие показатели, как:

  Как определить дефекты полипропиленовых труб самостоятельно

• наружный диаметр и размеры сторон (ширина и высота) круглых и профильных труб соответственно;
• толщина стенок;
• теоретический вес одного метра изделий;
• марки стали, из которых могут изготавливаться трубы, и другие показатели.

Первые два пункта списка формируют сортамент продукции. Прочность круглых труб регламентирует ГОСТ 8731-74, согласно которому проводят испытания изделий по таким видам воздействий:

• сопротивлению на разрыв;
• способности труб выдерживать гидравлическое давление;
• на сплющивание, бортование, раздачу, загиб.

Испытания на несущую способность круглых труб, как конструктивного материала для строительства и производства промышленной продукции, не проводятся.

Зато для профильных труб и гнутых замкнутых профилей квадратного и прямоугольного сечения в ГОСТах предусмотрены показатели момента сопротивления к вертикальной нагрузке и момента инерции по осям X и Y поперечного сечения изделий. Эти параметры непосредственно влияют на прочность и, соответственно, несущую способность труб и профилей. Чем больше момент сопротивления и меньше момент инерции, тем прочнее прокат.

Тем не менее готового ответа на вопрос, что прочнее – круглая труба или профильная труба, в килограммах или тоннах нагрузки в ГОСТах нет. Для этого придётся вооружиться учебниками по сопромату или техническими справочниками, чтобы сделать расчёты прочности на изгиб под вертикальными нагрузками или найти другие пути поиска ответа.

Круг или квадрат

Полые металлические (стальные или алюминиевые) стержни квадратного и круглого сечений широко применяются в строительстве и производстве металлоконструкций. Полый профиль имеет гораздо меньший, в сравнении с брусом, вес.

Как несущий элемент металлической конструкции квадрат более удобен, нежели круг. Он легче монтируется. Два мерных отрезка квадратного профиля можно соединить при помощи сварки, в отличие от круга.

Плоская поверхность квадратного профиля обеспечивает лучший контакт с различными навесными элементами (поликарбонатом, ДВП различными видами прессованного утеплителя, и пр.).

А наличие рёбер жёсткости позволяет успешно использовать квадрат в местах, где отмечаются максимальные нагрузки. Если изгибающее усилие направлено под углом 90 о к грани профиля, сопротивление изгибу одинаково в любом месте трубы.

Изгибная нагрузка наиболее сильна по краям профиля. Центральная же его часть значительно более устойчива. Замкнутое поперечное сечение также даёт высокую прочность профиля на кручение.

Это позволяет использовать квадратные трубы при монтаже различных сложных конструкций:

• сводов арочного типа.
• кровель с крутыми уклонами.
• ребристых куполов.

Расчёт профильной трубы показывает, что надёжность конструкции прямо пропорциональна материалу, из которого она изготовлена. Бетон гораздо надёжнее дерева, но значительно уступает стали.

Дело в том, что при его применении очень трудно крепить прогоны. Просверленные в бетоне отверстия для анкеров не смогут обеспечить необходимой прочности. У металлического профиля в сравнении с другими материалами масса преимуществ.

А у квадрата – столько же преимуществ перед кругом.

Металлоконструкции из квадратного профиля

Например, при устройстве ограничительных конструкций (заборов) оптимальный шаг стоек – 2,5 м. При частых порывистых ветрах его следует уменьшить до 2 м.

При высоте конструкции до 1,5-2,0 м оптимальный размер квадрата с толщиной стенки 2 мм – 40х40 или 60х60 мм. Применяемый материал – труба профильная для металлоконструкций из углеродистой или низколегированной стали (ГОСТ Р 54157-2010).

При монтаже более масштабных конструкций могут применяться трубы размеров от 50х50 до 200х200 мм.

Область использования квадратных труб гораздо шире, нежели круглых. Это связано с тем, что у них выше степень взаимодействия с плоскостями, имеющими симметричную поверхность. Чётко определены отрасли, в которых трубы подобного сечения не применяются:

• изготовление каркасных конструкций.
• транспортировка газообразных веществ.
• водоснабжение и канализация.

Сравнение прочности круглых и квадратных труб

Чтобы ответить на вопрос, что прочнее – труба или профиль, для начала надо получить результаты расчётов этих показателей. Предлагать набор формул для вычислений их прочности мы не станем из-за огромного объёма этой информации.

В качестве примера можно привести СП 20.13330.2011. Попробуйте осилить этот документ. Намного проще воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые максимально облегчают выполнение расчётов несущей способности труб.

Её величина зависит от следующих факторов:

• характеристик стали, из которой изготовлены трубы;
• вида профиля и размера поперечного сечения изделия;
• толщины стенок;
• общей длины конструктивного элемента и т. д.

Однако разумнее всего воспользоваться помощью специалистов в сфере сопротивления материалов. Они разрешат дилемму – что крепче, круглая труба или профильная, – с точными числами.

Показатели прочности круглого и квадратного профилей

Несущая способность металлопроката и изготавливаемых из него металлоконструкций определяется расчётным путём. При этом в вычисления закладывается и необходимый запас прочности.

Этим обычно занимаются проектировщики и конструкторы, готовящие рабочую документацию.

В качестве примера показателей прочности гнутых профилей квадратного и прямоугольного сечения мы предоставим две таблицы их значений, полученных с помощью расчётов: