Труба или швеллер что прочнее: Что крепче профильная труба или швеллер
alexxlab | 10.06.2023 | 0 | Разное
Что прочнее профильная труба или швеллер?
Довольно часто в качестве несущего элемента при строительстве разнообразных металлоконструкции применяются швеллеры и профильные трубы. Металлопрокат с П-образным сечением обладает большой прочностью, однако относится к категории дорогих фасованных изделий. Трубный прокат позволяет возводить более легкие конструкции. Поэтому возникает резонный вопрос. Какой вид металлопроката лучше использовать во время строительства различных объектов. Чтобы получить правильный ответ, попробуем разобраться в основных отличиях профильных труб и швеллеров.
Профильная труба
Такой трубный прокат способен отлично противостоять разнохарактерным нагрузкам. Благодаря прямоугольному сечению у труб появляются своеобразные ребра жесткости. Это позволяет придать изделию дополнительную прочность. Поэтому профильный трубный металлопрокат способен выдерживать значительные нагрузки как динамического, так и статического характера. К тому же отличается эстетической привлекательностью и невысокой стоимостью по сравнению со швеллером.
Трубный прокат такого типа выпускаются сварными и цельнотянутыми. С техническими особенностями профильных труб можно ознакомиться на странице интернет-магазина Метинвест-СМЦ https://metinvest-smc.com/ru/kyiv/products/truba-profilnaya/
Швеллер
Это фасованный металлопрокат, имеющий поперечное сечение, визуально напоминающее букву «П». Фактически такое изделие состоит из двух полок и соединяющей их перемычки. При этом перемычка, как правило, имеет в 2 раза больше ширину по сравнению с полками.
Стандартно такой тип проката изготавливается по горячекатаной технологии. Благодаря данному способу производства изделия имеют относительно толстые перемычки и полки. Поэтому оно способно выдерживать высокие продольные и поперечные нагрузки. Швеллер широко применяется в качестве основных несущих и армирующих опорных элементов разнообразных крупных металлоконструкций.
Ориентировочный способ определения параметров прочности фасованного металлопроката
Для расчета надежности балки любого вида необходимо выяснить какие усилия будут на нее действовать.
Создаваемые нагрузки могут быть:
- Постоянными. Это вес всех элементов металлоконструкции, расположенных над швеллером либо профильной трубой.
- Временными. Специалисты такие усилия разделяют на кратковременные и длительные. К первым относятся нагрузки, создаваемые снежным покровом, порывами сильного ветра, перемещением людей либо техники по конструкции. Ко вторым относят усилия, возникшие в результате естественной деформации объекта.
Определив величину создаваемых нагрузок на балочный элемент, производится по специальной формуле расчет допустимых усилий на балку. При этом непременно учитывается толщина перемычки швеллера либо стенок профильной трубы.
Какой же вид такого фасованного металлопроката прочнее?
Швеллер относиться к более «серьезным» несущим изделиям. Его широко применяют для обустройства опорных элементов массивных металлоконструкций. Например, при возведении торговых центров, ангаров, складов. За счет оригинальной конфигурации и толстым стенкам швеллер способен выдерживать повышенные нагрузки.
Особенно в комплекте другими элементами каркаса, которые можно легко и удобно закрепить на полке данного проката.
Однако несмотря на такие преимущества швеллер нельзя отнести к разряду универсальных несущих изделий. Для создания внешне привлекательной металлической конструкции чаще всего используют профтрубу. Например, при установке рекламных щитов, ответственных наружных опор коммерческих центров.
Сравнивать, что прочнее профильная труба или швеллер лучше на практике. Ведь каждый вид такого проката по прочностным параметрам хорош в каждом конкретном случае.
Отличия швеллера и двутавра. Что прочнее?
К наиболее распространенным видам металлопродукции относятся двутавр и швеллер. Это балки, которые отличаются повышенной прочностью и жесткостью, что позволяет использовать их в качестве несущих элементов металлоконструкций, зданий, сооружений, в качестве опорных частей промышленного оборудования, тяжелых машин. Несмотря на похожие функции, между этими элементами есть существенные отличия.
Рассмотрим особенности этих видов профильных металлоизделий, и чем отличаются друг от друга двутавр и швеллер.
Особенности двутавровых балок
Двутавр — это вид металлопроката с Н-образным профилем поперечного сечения. Производится методом сваривания двух тавровых балок. Реже используется технология горячей прокатки.
Посмотреть, как выглядит этот вид металлоизделий, можно на картинке:
Грани полок могут быть наклонными и параллельными. Двутавр с параллельными гранями производится в соответствии с положениями ГОСТ 26020. Производство балок с наклонными полками осуществляется на основании ГОСТ 8239-89. Размеры сортамента приводятся в таблицах соответствующих стандартов.
Металлопродукция двутаврового профиля отличается высокой механической жесткостью и повышенной прочностью. Эти характеристики прокатных изделий определяются следующими параметрами:
- Марка стали, используемая для производства.
В большинстве случаев применяется углеродистая сталь. Балки, рассчитанные на эксплуатацию с повышенными нагрузками и в тяжелых температурных условиях, производят из более прочных низколегированных сталей. - Размер поперечного сечения. Увеличение толщины сечения повышает прочность двутавра, увеличение размера полок — повышает жесткость и устойчивость на изгиб.
- Длина пролета. Увеличение длины профиля уменьшает его несущую способность, уменьшает сопротивляемость прогибу.
В большинстве случаев применяется углеродистая сталь. Балки, рассчитанные на эксплуатацию с повышенными нагрузками и в тяжелых температурных условиях, производят из более прочных низколегированных сталей.Балки подбираются по прочностным параметрам в зависимости от характера действующих эксплуатационных нагрузок, их направления, метода крепления, используемого при монтаже возводимой конструкции.
Особенности швеллерного проката
Швеллер — вид металлического проката с П-образной формой поперечного сечения. Для его производства используется технология горячего проката. Кроме этого, применяется изготовления из заготовок в виде полосы соответствующей толщины и ширины методом гибки.
Размеры сортамента определяются в таблицах ГОСТ 8240. В соответствии с этим стандартом швеллер может иметь высоту стенок от 500 до 400 мм. Грани полок этого вида металлопроката могут быть наклонными или параллельными.
Посмотреть, как выглядит швеллер, можно на фото:
Металлоизделия, изготовленные методом горячего проката с гранями полок наклонного типа, имеют повышенную площадь сечения. Это обеспечивает высокие прочностные параметры, по уровню которых швеллер приближается к профилю с двутавровым сечением. Материалом для изготовления металлопродукции служит высококачественная углеродистая или низколегированная сталь. Благодаря этому дополнительно повышается прочность, усиливается морозостойкость металлопроката, что позволяет ему хорошо переносить воздействие низких температур.
Внешние отличия
Разница между двутавром и швеллером легко заметна визуально благодаря разной форме профиля.
Швеллер имеет П-образную форму сечения в виде двух полок, которые крепятся на стенке перпендикулярно к ее плоскости или под наклоном.
Двутавр — балочный металлопрофиль, состоящий из двух равных полок, которые соединены в центре стенкой. Он имеет Н-образную форму поперечного сечения.
Уровень прочности и сфера применения
Двутавровый металлопрокат отличается повышенной металлоемкостью в полках. Благодаря своей форме профиля он обладает более высокой прочностью на изгиб и жесткостью, что придает ему значительную несущую способность. Особенно это относится к профилю колонного и широкополочного типа. Полки, которые располагаются симметрично по отношению к стенке металлопрофиля, хорошо противостоят значительным вертикально направленным нагрузкам и воспринимают большой инерционный момент. Стенка двутавра работает, прежде всего, на сжатие. Скручивания балочного профиля этого типа возможно только при условии воздействия большой неравномерной нагрузки, действующей от уложенного сверху перекрытия или другого конструктивного элемента.
Особенность швеллера состоит в том, что его главная ось инерции не совпадает со стенкой. Это менее прочный профиль, но он хорошо работает на косой изгиб. Чтобы изготовить легкую и крепкую конструкцию, два швеллерных профиля сваривают вместе в короб. Усиление сварного шва выполняется стальными пластинами. Минус изготовления такой двойной конструкции заключается в достаточно высоких трудозатратах.
Прочностные характеристики и особенности двух видов металлопроката обуславливают разницу в сфере их применения.
Массивный, более крепкий и дорогой двутавр применяется в сфере промышленного и гражданского строительства для возведения капитальных высотных зданий. Он служит для монтажа колонн, устройства перекрытий и других элементов несущих и опорных конструкций, воспринимающих значительные эксплуатационные нагрузки. Кроме этого, двутавровый прокат применяют для монтажа технических сооружений, строительства мостов, эстакад, других объектов.
Более легкий швеллер широко применяется для изготовления металлоконструкций.
Он обеспечивает достаточно высокую несущую способность. При этом швеллерная балка не сильно утяжеляет конструкцию. Кроме того, этот вид металлопроката используют для монтажа несущих элементов зданий в малоэтажном и коттеджном строительстве. Также его применяют для постройки хозяйственных строений, гаражей, других малых объектов. Швеллерный металлопрокат отлично подходит для установки на плоских основаниях. Его применяют также для армирования железобетонных конструкций. В машиностроении этот профиль используется для изготовления силовых элементов машин, механизмов, промышленного оборудования.
Технологии производства
Между двумя видами металлопроката есть разница и в технологии производства.
Преимущественным методом производства двутавровой балки является сварная технология. Этот способ предусматривает подготовку заготовок для стенки и полок из полосы соответствующей толщины. После этого конструкция металлопрофиля собирается и выполняется ее сварка. Применение современных сварных технологий позволяет получить высокое качество шва, что обеспечивает прочность металлического изделия.
Для изготовления швеллера, наоборот, преимущественно используется технология горячего проката. Стальная заготовка нагревается до температуры рекристаллизации металла. Далее она пропускается через прокатный стан, где заготовке придается требуемая форма. Кроме этого, производство может выполняться методом холодной гибки. В этом случае заготовкой может выступать полоса или лист требуемой толщины.
Относительная сложная технология производства в сочетании с большей металлоемкостью делает двутавр более дорогим материалом по сравнению со швеллерным прокатом.
Что прочнее?
При сопоставимых прочих параметрах, таких как длина, толщина сечения, марка стали, двутавровые балки отличаются более высокой прочностью на изгибание по сравнению со швеллерным прокатом.
При этом устойчивость металлоизделия к прогибу зависит от значения длины его прогона, а также от того, насколько балка прочно и жестко будет крепиться на опорах.
Другие виды металлопроката
Кроме двутавра и швеллера для устройства несущих и связующих элементов металлоконструкций, зданий или сооружений применяются другие виды проката. Наиболее распространенными из них являются уголок и тавр.
Уголок — металлопрокат с Г-образным профилем поперечного сечения. Он бывает равнополочным и неравнополочным. Этот вид проката применяют при монтаже металлоконструкций, для усиления углов зданий и сооружений, его также широко используют в машиностроении.
Тавр — прокат с Т-образной формой поперечного сечения. Двойной профиль этого типа образует двутавровую балку. Благодаря форме сечения тавр обладает высокой жесткостью и прочностью, выдерживает значительные нагрузки, что позволяет применять его для монтажа несущих и опорных элементов конструкций.
Еще один распространенный вид проката — профильные трубы. Они могут иметь прямоугольное или квадратное сечение. Такие трубы широко применяют при сборке металлоконструкций.
При выборе профиля обязательно учитываются эксплуатационные нагрузки, действующие на элемент конструкции.
Квадратная труба против круглой трубы: знание различий
Трубы— один из самых универсальных доступных металлических материалов. В результате они используются в различных отраслях промышленности, включая строительство, промышленность и производство. На самом деле вы найдете одну или две трубы почти в каждом построенном здании, чтобы повысить устойчивость и функциональность конструкции.
Трубы и шланги неодинаковые . Несмотря на то, что они кажутся одинаковыми, это два разных материала. Трубы обычно используются для транспортировки жидкостей и газов, тогда как трубы обычно используются в декоративных и строительных целях.
Например, трубы находятся внутри стен или под раковинами, тогда как вы найдете трубы в карнизах и лестничных перилах. Конечно, бывают случаи, когда трубы могут служить и трубами, и наоборот; однако это общая концепция.
Связанные: Горячекатаная и холоднокатаная сталь
Квадратные трубы и круглые трубы
- Круглые трубы
Производители часто используют круглые трубы как в практических, так и в архитектурных целях. . Они созданы для своевременной и эффективной доставки жидкости из одного места в другое. Круглые трубы твердые и жесткие, а их прочность распределяется равномерно во всех направлениях. В результате они обладают большей структурной устойчивостью, чем их квадратные аналоги.
Круглые трубы легче контролировать при искривлении и изгибе, потому что распределение прочности и металла обычно равномерное. При изменении размера круглых труб для различного использования это позволяет выполнять более точную резку.
Благодаря своей конструкции круглые трубы также легче сваривать друг с другом. Наконец, круглые трубы на 20 процентов легче квадратных, что облегчает их транспортировку для крупномасштабных строительных проектов. Круглые трубы являются лучшим кандидатом на практичность благодаря всем этим преимуществам.
- Квадратные трубы
На первый взгляд, квадратным латунным трубам нет места на рынке, потому что круглые трубы уже предлагают длинный список преимуществ. Однако подумайте о преимуществах квадратных труб, прежде чем отказываться от них. Квадратные трубы — самый популярный тип труб, используемых в дизайне интерьера. Производители используют квадратные трубы для придания цвета, прочности и долговечности светильникам и предметам интерьера.
Квадратная труба тоже довольно прочная, но имеет свои недостатки. Он не может нести такой большой вес, как круглая трубка, и не может транспортировать жидкость так же быстро, но его почти легко разрезать.
Квадратные металлические трубы лучше всего использовать для острых углов, когда круглые трубы не подходят. Квадратные трубы особенно полезны в проектах, связанных с балками и другими сложными углами.
Почему трубы лучше труб?
Обычным людям можно простить путаницу терминов «трубы» и «трубы», хотя они почти всегда неверны. Между ними есть существенные различия, это признает любой профессионал.
Первое различие, которое делают поставщики металлов, – это то, что трубы значительно больше, чем трубы. Кроме того, трубы гораздо сложнее подключить к проектированию или установке полной системы, поскольку они должны быть сварены или размещены с использованием уникального метода. Трубки, с другой стороны, лучше подходят для домашнего использования из-за их меньшего размера. Кроме того, трубы могут входить в узкие места и соединяться муфтами или трубными соединениями.
Связанные: Широкий фланец по сравнению с двутавровыми балками
Еще одно отличие состоит в том, что трубы бывают разных форм.
Квадратные латунные трубки чрезвычайно распространены, но квадратной латунной трубы не существует. Из-за своей исключительной структурной прочности эти различные формы очень эффективны для несущих балок или колонн.
Применение квадратных и круглых труб
Трубы можно использовать для различных целей. Прецизионные трубы в автомобилях, стойки для палаток и каркасы кроватей являются примерами этого. Ручки и другие важные компоненты большинства оборудования и приборов также сделаны из трубок. Вы можете найти трубки в ручках вашей лопаты, швабры и даже в антенне вашего антикварного радиоприемника. Чтобы дать вам лучшее представление о том, насколько разнообразны применения ламп, вот несколько примеров известных применений ламп, о которых вы, возможно, не знаете, но которые встречаются относительно часто.
- Структурные
Трубы чаще всего подходят только для небольших применений, в основном по эстетическим соображениям. Трубки имеют конструкционное применение.
Трубчатые колонны и балки составляют большинство современных конструкций. Строители предпочитают его другим материалам, потому что он гибкий и простой в установке.
- Механический
Вы когда-нибудь замечали, насколько легким становится ваш велосипед, когда вы едете на нем и вдруг вам нужно остановиться и спуститься по лестнице? Если корпус вашего велосипеда сделан из цельной стали, вам будет трудно его поднять, не говоря уже о том, чтобы спустить его по лестнице. Большинство велосипедов имеют корпус на основе трубы, что объясняет, почему они такие легкие. То же самое верно для различных видов транспортных средств.
- Гидравлический
Аккумулятор необходим в любой гидравлической системе, которая быстро перекачивает огромные объемы жидкости для удовлетворения растущих потребностей. Трубки составляют этот аккумулятор, а также несколько других компонентов гидравлической системы.
- Тушение и распределение
Многие трубы используются, среди прочего, для производства огнетушителей, сантехники и систем распределения природного газа.
Чтобы выдерживать огромное давление и температуру, эти трубы обычно состоят из металлов самого высокого качества.
Формы трубок и материалы
Трубы бывают разных форм, размеров и материалов для различных применений. Наиболее распространены те, которые имеют круглое поперечное сечение, которые полезны для широкого спектра применений. Некоторые трубки имеют уникальные формы, которые часто используются в декоративных целях. Прямоугольные и треугольные поперечные сечения не рекомендуются для конструкционных целей, поскольку их форма может изменить распределение нагрузки и поставить под угрозу устойчивость конструкции.
Большинство труб неправильного сечения используются как самостоятельные изделия или как декоративные элементы. Для их изготовления может использоваться литье и прокатка, а также экструзия. Поскольку он более эффективен, многие производители отдают предпочтение последнему. Экструзия влечет за собой вдавливание заготовки в матрицу с желаемым поперечным сечением.
Напротив, литье требует, чтобы металл проходил несколько сложных процедур, прежде чем будет произведен конечный продукт.
Родственный: Бронза, медь и латунь
Бронза и латунь — это два металла, которые часто используют производители труб. Оба медных сплава обладают свойствами, которые делают их подходящими для большинства трубных применений. Они гибкие и прочные, что позволяет им служить долго и выдерживать серьезные нагрузки. Найдите квадратную или круглую трубу из надежного источника металла, например South Austin Metals.
South Austin Metals уже более 32 лет обслуживает производителей и строительные бригады в районе города Отин. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы решить все ваши задачи по проектированию и производству!
Стальные трубы – Миф о трубе
Мозг Копычинского
Видео по теме
Мы используем стальные трубы для самых разных целей на наших буровых установках, от звеньев подвески до рулевых тяг и карданных валов.
И это распространенный миф, что сплошной стержень гнется легче, чем полая трубка из того же материала. Дело в том, что при одинаковом материале сплошной стержень прочнее во всех отношениях, чем полая трубка из того же материала.
Людей сбивает с толку тот факт, что можно сделать полую трубку, которая будет такой же жесткой, как и твердая, но весит меньше, чем твердая. Как показано на приведенной здесь диаграмме, труба с большим внешним диаметром (НД) может иметь большую прочность, чем труба с меньшим наружным диаметром. твердые и весят меньше.
Вы можете видеть, что 1,25-дюймовая трубка со стенкой 0,120 дюйма имеет относительную прочность на изгиб больше, чем 1-дюймовый сплошной стержень из того же материала, но весит лишь немногим более половины цельного стержня. Однако также обратите внимание, что относительная прочность 1-дюймового сплошного стержня выше, чем у обеих перечисленных 1-дюймовых трубок.
ТРУБКА Н. Д. | ТОЛЩИНА СТЕНКИ | ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ | ВЕС на ФУТ. |
| 1″ | 0,120″ | 1 | 1,1 |
| 1″ | 0,250″ | 1,4 | 2,0 |
| 1″ | 0,500″ (сплошной стержень) | 1,5 | 2,6 |
| 1,25 дюйма | 0,120″ | 2.1 | 1,4 |
| 1,25 дюйма | 0,250″ | 3,2 | 2,6 |
Прочность на изгиб при изгибе зависит от (D4-d4), где «D» — внешний диаметр (Н.Д.) трубы, а «d» — внутренний диаметр (В.Д.).
Прочность определяется по двум параметрам трубы из данного материала: внешнему диаметру и толщине стенки. Более толстая стенка обеспечивает большую устойчивость к вмятинам или другим ударным повреждениям. Когда дело доходит до изгиба, сила зависит от расстояния до наружного диаметра.
от центральной оси. Трубка большего диаметра даже с очень тонкой стенкой может быть более жесткой, чем трубка с крошечным наружным диаметром. с очень толстой стенкой.
Для сплошного стержня избыточный материал в центре (в отличие от полой трубы) добавляет постепенно меньшую прочность по мере приближения к центральной оси. Следовательно, твердое тело часто лишь немного сильнее изгибается, чем приличная полая труба … несмотря на гораздо больший вес.
Сопротивление вмятинам является еще одним фактором и в значительной степени зависит от толщины стенки. Толстый стержень 3 x 0,035 дюйма, вероятно, будет достаточно жестким (если вы сможете его подогнать), но первая небольшая вмятина может сломать его.
Хорошим примером является приводной вал последней модели. Он действительно толстый, но с очень тонкой стенкой. Длинные карданные валы изгибаются при высоких скоростях вращения, поэтому они сделаны с большим наружным диаметром.
и может использовать очень тонкую стенку для снижения веса. Однако не бейте его о камень.
Простым тестом, чтобы проиллюстрировать сравнение пустотелых и сплошных труб, может быть посещение местного хозяйственного магазина и покупка 1/4-дюймового стержня из мягкой стали. Затем возьмите кусок стальной тормозной/топливопроводной трубки диаметром 1/4 дюйма (должна быть достаточно похожей стали). Вы быстро почувствуете, что трубка легче сгибается в ваших руках, чем твердая… и твердая весит больше!
MotorTrend Рекомендуемые истории
2024 Chevrolet Colorado ZR2 Bison: на вкус как внедорожник Только Гамир
Мэтью Чудзински|
Первоначальный базовый лагерь Overlander был… изготовленным на заказ Chevy Avalanche
Моника Гондерман |
Что такое крутящий момент? Почему это важно для автомобилей и как это работает
Мэтью Чудзински| 