Jämförelse av fyrkantiga och runda rör vad gäller böjhållfasthet. Jämförelse av fyrkantiga och runda rör vad gäller böjhållfasthet Vinkel eller böjrör

Vad är att föredra att använda som korrugerade staketstolpar? Svaret på denna fråga är 99% otvetydigt - ett metallrör. Och helt rätt. stålrör- det mest ekonomiska och hållbara materialet med tillräcklig styrka för att motstå böjningsbelastningar (i första hand).

Nästa fråga: Vilket rör är bättre att använda - runt eller fyrkantigt? Allt är inte så tydligt här. Åsikterna är ungefär lika delade. Låt oss presentera vår vision i den här artikeln. denna fråga. Vi lämnar frågor om estetik och design utanför parentesen - "Det finns inga kamrater enligt smak och färg," som de säger... Frågor om styrka beräkning av staketstolpar diskuteras i detalj i en annan artikel.

Så, ett fyrkantigt rör har utan tvekan större böjhållfasthet. Dess motståndsmoment är ungefär 1,7 gånger större än ett runt rör med liknande parametrar (ytterdiameter och väggtjocklek). Detta är om du placerar stolpen parallellt med planen av stängslet, som 99% av utvecklarna gör. (Förresten, om du placerar pelarna diagonalt i en vinkel mot stängslets plan, kommer ökningen av motståndsmomentet bara att vara 1,2 gånger jämfört med ett runt rör.)

Men denna installationsmetod har ganska betydande nackdel: Vid den punkt där reglarna är fästa vid stolpen bildas oundvikligen ett korrosionscentrum, vilket är nästan omöjligt att stoppa eller förhindra. Faktum är att på den plats där rören överlappar varandra bildas en vindtät hålighet där fukt ständigt är närvarande (efter regn) och det finns utmärkt tillgång till syre. Och det är två förhållanden under vilka metall korroderar extremt snabbt. Närvaron av en svets gör bara problemet värre. Inom några år är svetsfogen helt förstörd och stängslet kräver reparation eller utbyte. Det mest obehagliga är att denna plats inte kan skyddas eller åtminstone minska förstörelsehastigheten. Metall korroderar från insidan!

Många människor tar sig ur situationen genom att skära stängslets reglar i multiplar av stängselstolparnas stigning och svetsa dem från ände till ände till varje stolpe. Men förutom avsevärt högre arbetskostnader (och utgifter för sådan installation) reduceras styvheten hos den bärande strukturen i stängslets plan och dess styrka kraftigt. De huvudsakliga belastade elementen i en sådan struktur är svetsarna, och detta är felaktigt ur teknisk synvinkel. På vintern kan frostlyftens krafter lyfta några stolpar. I detta fall förstörs svetsfogarna och fungerar som gångjärn (fungerar inte). Det krävs bland annat hög kvalitet svetsarbete, eftersom Det är nödvändigt att säkerställa en tät svetsning för att undvika korrosionsproblem redan inne i stockröret.

Många tror felaktigt att korrugerade plåtar ger strukturen ytterligare styvhet. Tyvärr är så inte fallet. När staketet är skevt går plåten helt enkelt sönder vid fästpunkterna.

Förutom ovanstående huvudsakliga nackdel med kvadratiska pelare, bör andra noteras:

  • Installationens komplexitet ökar: förutom att säkerställa vertikalitet måste du se till att en sida av torget är i samma plan som stängslets linje.
  • Den höga kostnaden för ett fyrkantigt rör - röret väger 30% mer än ett liknande runt och kostar cirka 35% mer
  • Förekomst av en svetssöm. Fyrkantiga (rektangulära) rör tillverkas endast med hjälp av svetsad teknik. Längs ena sidan finns en svets längs hela rörets längd. Röret börjar aktivt korrodera, och målning förhindrar praktiskt taget inte uppkomsten av korrosion längs svetsen.

Stockarna är fästa vid sådana pelare överlappande med två korta sömmar i toppen och botten av stockarna. Anslutningen är genomblåst, skyddas lätt från korrosion av färg och serverar i många år och decennier. Svetsen har tillräcklig draghållfasthet (mer än 1,5 ton per regel). Detta är 15 gånger den belastning som orsakas av stormvindar (25 m/s, för ett staket 2 m högt med ett stolpavstånd på 2,5 m). På grund av att stockarna inte skärs är stängslets styrka struktur så stel som möjligt och förhindrar att en enskild stolpe sticker ut från marken. Pelaren hindras faktiskt från att sticka ut av två intilliggande.

Den mest optimala, kanske till och med den bästa, lösningen är att använda staketstolpar gjorda av rörrör. Den är tjockväggig och sömlös, tillverkad av höghållfast stål (sträckgränsen når 116 kgf/mm2, vilket är 5,5 gånger högre än för konventionella rör). På grund av stålets höga hållfasthet är sådana stolpar mycket starkare än en jämförbar fyrkantig och kostar ungefär 2 gånger mindre. Staket med en höjd av 4 meter eller mer kan monteras på rörstolpar!

Priser för rörstolpar och annat material för stängselkonstruktion:

De bästa skälen är metallrör för staketet - hållbart, lätt att installera och hållbart. På metallram Du kan enkelt fästa vilket omslutningsmaterial som helst - trä, profilerad stålplåt, nät, cellulär polykarbonat, asbest eller cementbundna plåtar.

Budgetutvecklare stoppas ofta av det höga priset på metall. Men när du jämför livslängden för ett metallstängsel med ett trä, kommer du att se motsatsen.

Metallstolpar och venerna kommer att hålla i minst 50 år medan träram Under denna period måste du byta ut staketet 3-4 gånger med alla relaterade kostnader.

Ur vetenskapens synvinkel som studerar materialresistans (motstånd) är det mest fördelaktiga rörets cirkulära tvärsnitt. Med ett minimum av material ger den maximal styvhet.

Om vi ​​tar hänsyn till den enkla installationen är runda rör sämre än profilrör. Rektangulära stolpar och räfflor är bekvämare att skära och foga genom svetsning. En plan kontaktyta gör att alla delar av staketet kan fixeras tätare och styvare än en rund.

Som vi redan har sagt är ett runt rör med samma vikt starkare än ett profilrör vid böjning. Därför, om du bestämmer dig för att köpa runda staketstolpar, kommer du att spara genom att minska vikten på metallen. Dessutom är det bekvämare att installera ett runt rör i mjuk jord genom att skruva in det med en krage.

Tillförlitligheten hos hela stängselstrukturen beror direkt på materialet i den bärande ramen.

Installera trästolpar, och staketet på din webbplats kommer att hålla inte mer än 10 år. Trä, även antiseptiskt, är känsligt för ruttnande.

Betong är ett mer pålitligt alternativ. Men när du installerar en sådan struktur uppstår svårigheter med att fästa grenarna.

Att borra en förstärkt stolpe är inte lätt, och inte alla utvecklare kan installera inbäddade delar i den effektivt.

Stängselstolparnas stigning är av stor betydelse. Optimal - 2,5 meter. I områden med hårda vindbyar bör den minskas till 2 meter.

För låga staket (mindre än 1,5 meter) kan ett fyrkantsrör 40x40x2 mm eller 60x60x2 mm med vener med ett tvärsnitt på 30x20x2 mm eller 40x20x2 mm användas.

Lite om det rektangulära röret

GOST R 54157-2010 "Profilstålrör för metallkonstruktioner", denna standard gäller för runda, kvadratiska, rektangulära, ovala och platta ovala rör för metallkonstruktioner gjorda av kol och låglegerat stål.

Rektangulära storlekar profilrör:

– 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

Den stora fördelen med rektangulära stålrör är deras effektiva förmåga att interagera med symmetriska ytplan, vilket möjliggör avsevärt utökade användningsområden i allmänhet. Det rektangulära tvärsnittet av rör ökar intervallet för funktionell orientering av den slutliga råvaruprodukten, men det är värt att omedelbart utesluta de områden där rör med liknande tvärsnitt inte används, och detta är först och främst transport av gasformiga ämnen, VVS och andra system.

Huvudområden och applikationer:

– Småskalig konstruktion (mindre ofta storskalig)

– Maskinteknik

Installationsarbete, både extern och intern typ

– Metallkonstruktioner med bred profil

– Tillverkning av konsumtionsvaror

Installationsschema för ett rörformigt ramstängsel

Profilröret som används till ställningarna ska vändas med sin breda sida vinkelrätt mot beklädnaden. Detta kommer att maximera stolparnas styvhet i förhållande till vinden, som tenderar att böja stängslets breda "segel".

Till skillnad från ett kontinuerligt staket av korrugerade plåtar är det mindre ansvarsfullt att installera en ram gjord av rör för ett staket av stålnätkedjelänk. Denna design är inte rädd för ens orkanvindar, eftersom nätet inte skapar mycket aerodynamiskt motstånd.

Här är huvuduppgiften att säkerställa basens stabilitet, därför är tillräcklig inträngning i marken och gjutning av pelarna förutsättningar stabiliteten hos hela strukturen.

Profilrör som används som konstruktionsdelar och byggelement tillverkas i form av ihåliga stänger med kvadratiskt eller rektangulärt tvärsnitt. Profilröret har liknande egenskaper som metallbalkar, men på grund av sin lägre vikt och fyra förstyvande ribbor används det mer allmänt. Vid böjning verkar huvudbelastningen på produktens yttre sektioner, och balkens kärna är inte föremål för betydande deformation, därför skiljer sig profilrörets böjhållfasthet inte från den hos en solid produkt av samma tvär- avsnitt.

Profilrör tillverkade med fyrkantigt tvärsnitt ger lika motstånd mot böjkraft, som är riktad vinkelrätt mot någon av ytorna. Rektangulära rör är mer motståndskraftiga mot böjning längs den breda sidan.

Slutenhet tvärsnitt bidrar till att öka hållbarheten av denna typ profil till vridning, vilket gör det möjligt att använda profilrör vid skapande välvda valv, brant sluttande tak och räfflade kupoler.

Jämförelse av hållfasthetsindikatorer för runda och fyrkantiga rör

Profilrör har ett antal fördelar jämfört med runda rör när de används som ett bärande element i konstruktioner. Användningen av fyrkantiga rör gör det möjligt att minska strukturens yta och minska vikten av produkten, vilket säkerställer deras effektiva användning som en del av anslutnings- och ramdelarna av byggnader och gör det möjligt att skapa mer komplex ingenjörskonst. strukturer med minimala kostnader material.

Bestämningen av böjhållfasthetsindikatorn utförs med hänsyn till det tvärgående tröghetsmomentet. På grund av den likformiga fördelningen av metall längs profilens omkrets kännetecknas fyrkantiga rör av höga rotationsradier i förhållande till deras tvärsnittsarea, vilket säkerställer effektiviteten av deras användning för tillverkning av komprimerade böjda och komprimerade stavar.

Med lika tvärsnittsareor, diametrar och väggtjocklekar krävs mer kraft för att böja ett fyrkantigt rör. Förutsatt att materialen har samma styrka och den specifika vikten av produkterna per linjär meter är lika, böjhållfasthetsindikatorerna för tvärsnittet av kvadrat och runda rör har jämförbara värden, medan rotationsradien för en cirkulär sektion överstiger denna indikator för en kvadratisk sektion.



Dela