Загородный дом — это не только стены из кирпича, бетонных блоков или древесины. Это еще и прилегающая территория, которая требует благоустройства множеством вспомогательных построек. Среди них беседки, лестницы, навесы, ограждения, ворота и скамейки — сварные конструкции любой сложности, несущей основой которых выступает металлический прут или профильная труба. Последние стали широко применяться недавно, но уже успели найти своё место в строительной индустрии. Металлоконструкции из них легче и компактнее аналогичных по назначению железобетонных или каменных строений. Необходимо только подобрать исходный материал, способный выдержать проектную нагрузку и прослужить долго.

ПРОФИЛЬНАЯ ТРУБА И ЕЁ ОСОБЕННОСТИ

Труба привычно ассоциируется с предметом цилиндрической формы. Круглое сечение обеспечивает максимальную пропускную способность при минимальной площади поверхности, но не всегда такая конфигурация уместна. Она легко гнется и не придает пространственным конструкциям требуемую жесткость.
В отличие от строго цилиндрической трубы профильная труба представляет собой полое изделие с овальным, квадратным или прямоугольным сечением. Физические свойства плоскоовальных труб сопоставимы с круглыми. Единственное преимущество – повышенное изящество, что и определило их использование для элементов ограждения и декоративного украшения зданий, в частности создания арочных фигур.
Квадратные и прямоугольные трубы устойчивы к поперечным нагрузкам, их используют при организации несущих строительных систем: балок перекрытия, ферм, стоек, колонн. Такая профильная труба незаменима при установке ПВХ-окон, металлических дверей, ворот, заборов, обустройстве детских площадок. При установке малогабаритных строений наподобие павильонов, киосков, бытовок и теплиц из неё изготавливают каркасы, которые затем обшивают листовым материалом.
Особый подход требуют профильные каркасы для мебели. Они не испытывают серьезных нагрузок и не подвергаются воздействию неблагоприятных метеорологических условий, поэтому не нуждаются в сечение большого габарита и толстых стенках. Зато к ним предъявляют требования по эстетическому восприятию и безопасности поверхности. Такая профильная труба встречается у металлических скамеек городских парков и прочей мебели для общественных мест.

ПРОФИЛЬНАЯ ТРУБА. МЕТОДИКА ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Производство профилей замкнутого сечения на начальном этапе ничем не отличается от процесса изготовления обычных труб. Точно так же стальные листы заготовок скручивают в цилиндр на специальном стане, а место соединения краёв проваривают электросваркой. Затем полученное изделие круглого сечения прогоняют через систему валков, где ей под воздействием давления исчисляемого несколькими тоннами придают форму нужного профиля.
Профильная труба может быть холоднокатаной или горячекатаной, в зависимости того проходит форматирование в нагретом состоянии или нет. В некоторых случаях в качестве заготовки для форматирования используют цельнотянутую бесшовную цилиндрическую заготовку. Труба в этом случае более надежно, но стоит гораздо дороже.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОФИЛЬНЫХ ТРУБ

Главное достоинство, которое имеет профильная труба — значительная пространственная жесткость не свойственная трубам круглого сечения. Причина в наличие четырех ребер жесткости, по два во взаимно перпендикулярных плоскостях. Как несущий брус такой элемент металлоконструкции будет обладать сопротивлением на изгиб на 30% выше, чем его круглый аналог. Показатель сопоставим с характеристиками сплошного стального прута, поскольку основную работу по сопротивлению изгибающим и скручивающим нагрузкам выполняют грани изделия.
Все остальные преимущества профильной трубы лишь вытекают из её основного достоинства:

• Высокая пространственная жесткость профильного элемента позволяет использовать внутренние пустоты, что на треть снижает затраты металла, а, следовательно, массу трубы. Поскольку при расчетах допустимой нагрузки учитывается и вес самого каркаса, таким образом, увеличивается его несущая способность;
• Прочность профильного элемента позволяет уменьшать площадь сечения, что снижает аэродинамическое сопротивление нагрузкам от порывов ветра и увеличивает проёмы для естественного освещения;
• Плоские поверхности легче поддаются отделки: грунтовке, окраске, нанесению защитных покрытий;
• За счет плоских граней профильная труба обладает отличной эргономикой. Она легко и устойчиво стыкуется с другими элементами металлоконструкции и не образует в каркасе мертвых зон;
• Профильная труба упрощает соединение отдельных элементов в одно целое, чем увеличивает скорость монтажа;
• Плоские грани позволяют упаковывать трубы в устойчивые прямоугольные пачки, а это облегчает их хранение и транспортировку.

Недостатком замкнутых профилей можно считать меньший внутренний объем при большой площади соприкосновения с транспортируемым изделием и как следствие увеличение трения и давления на стенки. Это делает профильные трубы не актуальными для прокладки коммуникаций, но такая задача не ставилась перед ними изначально.

ПРОФИЛЬНАЯ ТРУБА. КРИТЕРИИ ВЫБОРА

Соответствие металлоконструкции заданным в проекте техническим характеристикам и плановому сроку эксплуатации зависит от правильного выбора несущего элемента. Профильная труба имеет несколько критериев классификации и каждый из них характеризует определенные свойства изделия, влияющие на его функциональные возможности.

1. В зависимости от специфики процесса изготовления все трубы делят следующим образом:

• Горячекатаные. Находят применение при создании ландшафтных металлоконструкций и как элемент строительных опор и несущих каркасов. Поверхность изделия из-за нагрева немного шероховатая. Обладают высокими антикоррозийными свойствами, могут иметь большую площадь сечения и толстые стенки;
• В результате холодной прокатки получают изделия с высокой точностью геометрических размеров и чистоты поверхности. В основном это мебельная профильная труба с небольшой площадью сечения и тонкими стенками;
• Бесшовные трубы благодаря отсутствию сварного шва практически не имеют слабых мест. Они обладают высокой прочностью, пластичностью, устойчивостью к повышенному давлению и обычно выпускаются со стенками значительной толщины.

1. Материал. Профильная труба производится из углеродистой стали. Оцинкованная сталь обладает более высокими антикоррозийными свойствами. Совсем не боится коррозии нержавеющая сталь, которую используют для украшения фасадов зданий.
2. Радиус округления углов регламентирует действующий ГОСТ. Трубы с маленьким округлением выглядят изящней, но больше весят и дороже стоят. Слишком большой радиус уменьшает ребро жесткости. Оптимальным считают радиус равный удвоенной толщине стенок.
3. Толщина стенок — характеристика условная. Во внимание берется не конкретный размер, а соотношение диаметра к величине стенки. У тонкостенной трубы оно не превышает 0,025, у стандартной — 0,05. Если цифра 0,1 и выше, то труба толстостенная. Принцип прост: чем больше площадь сечения, тем больше должна быть толщина стенок. Обычно она варьируется в диапазоне от 1 до 12 мм.
4. Маркировка профильной трубы предопределена механическими и химическими свойствами исходной заготовки. Она же сможет подсказать область использования профильного элемента:

• Класс А — у трубы проверены установленные нормы лишь механических характеристик;
• Класс В — протестировано соответствие нормам как механических характеристик, так и химического состава. Такое нормирование проводят трубам большого размера, предназначенным под несущие строительные конструкции;
• Класс Д предполагает, что изделия подвергалась испытанию на гидравлический удар, которое гарантирует его безопасную эксплуатация в условиях какого-то определенного давления.

Как ни крути, профильная металлопродукция удобный, надежный и универсальный материал для частного строительства, которому присущи технологические, функциональные и финансовые преимущества.