Що міцніше – профільна труба чи кругла труба?

Вони відносяться до найбільш економічних типів металопрокату і мають підвищену міцність на згинальні навантаження. Однак перед покупкою виробів у багатьох людей постає питання: що міцніше – кругла чи профільна труба, розміри яких мають еквівалентні значення?

З точки зору Сопромату, найбільш вигідними у плані стійкості до вигину є круглі труби. При мінімальній кількості матеріалу вони забезпечують максимальну жорсткість конструкції і одночасно легко згинаються, що дозволяє створювати вироби криволінійної форми. Щоб зігнути профільну трубу, потрібно застосувати більше зусиль. До того ж, зазвичай для її згинання використовується спеціальне обладнання.

Потрібно відзначити, що обидва види продукції можуть вироблятися з однакових марок сталі (зазвичай – AISI 304 або AISI 316), проте міцність профільних труб багато в чому залежить від типу перерізу. Зокрема, прямокутні більш міцні на вигин уздовж своєї широкої грані, а квадратні мають рівнозначний опір по будь-якій зі своїх сторін.

Якщо розглядати рівнозначні матеріали квадратної та круглої форми, то за рівної маси на кожен погонний метр параметри їх міцності мають порівняні значення. Що ж до радіуса інерції, то циліндричних виробах він значно перевищує аналогічний показник квадратних труб. Серед інших відмінностей варто зазначити:

• Кругла труба здатна витримувати більш високий тиск, тому квадратні вироби використовують лише у трубопровідних системах із слабким навантаженням.
• При однаковій вазі профільної труби і циліндричної труби остання характеризується кращою прохідністю, оскільки має великий внутрішній об'єм.
• Вироби з квадратним або прямокутним перерізом виготовляються лише за звареною технологією та мають таку вразливість, як зварний шов. З часом він починає кородувати, що негативно позначається на жорсткості всієї конструкції.
• Профіль більш складний у виробництві, тому обходиться дорожче за аналогічний круглий. У середньому у труби профільної ціна приблизно на 30% вище, ніж у циліндричної.

Порівняння квадратних та круглих труб з точки зору показника міцності на вигин

Профільні труби, що застосовуються як конструкційні деталі та будівельні елементи, виробляються у вигляді порожнистих стрижнів, що володіють квадратним або прямокутним перетином. Профільна труба за своїми якостями аналогічна металевому брусу, але завдяки меншій вазі та чотирьом ребрам жорсткості знаходить ширше застосування. При згинанні основне навантаження впливає на крайні ділянки виробу, а серцевина бруса не піддається значним деформаціям, тому міцність профільної труби на вигин не відрізняється від показників суцільного виробу аналогічного перерізу.

Профільні труби, вироблені з квадратним перетином, мають однаковий опір згинальному зусиллю, яке спрямоване перпендикулярно до будь-якої з граней. Прямокутні труби міцніші на вигин уздовж широкого боку.

Замкненість поперечного перерізу сприяє збільшенню стійкості даного типу профілю до кручення, що забезпечує можливість застосування профільних труб при створенні аркових склепінь, крутоухильних покрівель та ребристих куполів.

Порівняння показників міцності круглих та квадратних труб

Профільні труби мають ряд переваг перед круглими при експлуатації як несучий елемент конструкцій.Застосування квадратних труб дозволяє зменшити площу поверхні конструкції та знизити вагу виробу, що забезпечує їх ефективне використання у складі сполучних та каркасних частин будівель та дає можливість створювати складніші інженерні конструкції з мінімальними витратами матеріалу.

Визначення показника міцності на вигин виконується з урахуванням поперечного моменту інерції.

При рівних показниках площі перерізу, діаметрів і товщини стінок для вигину квадратної труби потрібно прикласти більше зусилля. перевищує цей показник для квадратного перерізу.