Kreis oder Quadrat? Auswahl an Zaunpfosten. Vergleich der Biegefestigkeit von Vierkant- und Rundrohren. Vergleich der Festigkeit von Rund- und Vierkantrohren

Als Konstruktionsteile und Bauelemente eingesetzte Profilrohre werden in Form von Hohlstäben mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt hergestellt. Ein Profilrohr ähnelt in der Qualität einem Metallträger, ist jedoch aufgrund seines geringeren Gewichts und der vier Versteifungsrippen höher Breite Anwendung. Beim Biegen wirkt die Hauptlast auf die äußeren Abschnitte des Produkts und der Kern des Trägers unterliegt keiner nennenswerten Verformung, daher unterscheidet sich die Biegefestigkeit des Profilrohrs nicht von der eines Vollprodukts mit dem gleichen Querschnitt. Abschnitt.

Profilrohre mit quadratischem Querschnitt bieten den gleichen Widerstand gegen Biegekräfte, die senkrecht zu einer der Flächen gerichtet sind. Rechteckrohre sind an der Breitseite biegesteifer.

Geschlossener Querschnitt erhöht die Stabilität dieser Art Profil zu Torsion, was den Einsatz von Profilrohren bei der Erstellung von Bogengewölben, steilen Dächern und Rippenkuppeln ermöglicht.

Vergleich der Festigkeitsindikatoren von Rund- und Vierkantrohren

Profilrohre haben bei der Verwendung als Rundrohre eine Reihe von Vorteilen tragendes Element Entwürfe. Anwendung Vierkantrohre ermöglicht es Ihnen, die Oberfläche der Struktur zu reduzieren und das Gewicht des Produkts zu reduzieren, was deren Gewährleistung gewährleistet effiziente Nutzung als Teil der Verbindungs- und Rahmenteile von Gebäuden und ermöglicht die Erstellung komplexerer Ingenieurbauwerke minimale Kosten Material.

Die Ermittlung des Biegefestigkeitsindex erfolgt unter Berücksichtigung des Querträgheitsmoments. Aufgrund der gleichmäßigen Verteilung des Metalls entlang des Profilumfangs zeichnen sich Vierkantrohre durch hohe Rotationsradien im Verhältnis zu ihrer Querschnittsfläche aus, was ihre Wirksamkeit bei der Herstellung von komprimierten, gebogenen und komprimierten Stäben gewährleistet.

Bei gleichen Querschnittsflächen, Durchmessern und Wandstärken ist zum Biegen eines Vierkantrohrs mehr Kraft erforderlich. Vorausgesetzt, dass die Materialien die gleiche Festigkeit haben und das spezifische Gewicht der Produkte gleich ist Laufmeter Biegefestigkeitsindikatoren von Quadrat und runde Rohre haben vergleichbare Werte, während der Trägheitsradius eines kreisförmigen Abschnitts diesen Indikator für einen quadratischen Abschnitt überschreitet.

Das beste Fundament sind Metallrohre für den Zaun – stark, einfach zu installieren und langlebig. An Metallrahmen Sie können problemlos jedes Zaunmaterial befestigen – Holz, profiliertes Stahlblech, Gitter, zelluläres Polycarbonat, Asbest oder zementgebundene Platten.

Budgetentwickler werden oft durch den hohen Metallpreis aufgehalten. Wenn Sie jedoch die Lebensdauer eines Metallzauns mit der eines Holzzauns vergleichen, werden Sie das Gegenteil feststellen.

Metallstangen und die Adern halten mindestens 50 Jahre Holzrahmen In diesem Zeitraum müssen Sie den Zaun 3-4 Mal mit allen damit verbundenen Kosten austauschen.

Aus Sicht der Wissenschaft, die die Beständigkeit von Materialien (Widerstand) untersucht, ist der kreisförmige Querschnitt des Rohrs am vorteilhaftesten. Mit einem Minimum an Material sorgt es für maximale Steifigkeit.

Unter Berücksichtigung der Montagefreundlichkeit sind Rundrohre Profilrohren unterlegen. Rechteckige Pfosten und Pfetten lassen sich bequemer schneiden und durch Schweißen verbinden. Durch eine ebene Auflagefläche können alle Elemente des Zauns fester und steifer befestigt werden als bei einer runden.

Wie bereits erwähnt, ist ein Rundrohr bei gleichem Gewicht biegefester als ein Profilrohr. Wenn Sie sich also für den Kauf runder Zaunpfähle entscheiden, sparen Sie, indem Sie das Gewicht des Metalls reduzieren. Darüber hinaus ist es bequemer, ein Rundrohr in weichem Boden zu verlegen, indem man es mit einer Manschette einschraubt.

Die Zuverlässigkeit der gesamten Zaunkonstruktion hängt direkt vom Material des Tragrahmens ab.

Setzen Holzpfosten, und der Zaun auf Ihrem Grundstück wird nicht länger als 10 Jahre halten. Holz, auch antiseptisch, ist anfällig für Fäulnis.

Beton ist eine zuverlässigere Option. Bei der Installation einer solchen Struktur treten jedoch Schwierigkeiten bei der Befestigung der Pfetten auf.

Das Bohren eines verstärkten Masts ist nicht einfach und nicht alle Entwickler können darin eingebettete Teile effizient installieren.

Sehr wichtig hat eine Reihe von Zaunpfosten. Optimal - 2,5 Meter. In Gebieten mit starkem böigem Wind sollte sie auf 2 Meter reduziert werden.

Für niedrige Zäune (weniger als 1,5 Meter) kann ein Vierkantrohr 40x40x2 mm oder 60x60x2 mm mit Adern mit einem Querschnitt von 30x20x2 mm oder 40x20x2 mm verwendet werden.

Ein wenig über das rechteckige Rohr

GOST R 54157-2010 „Profilstahlrohre für Metallkonstruktionen“, diese Norm gilt für runde, quadratische, rechteckige, ovale und flachovale Rohre für Metallkonstruktionen aus Kohlenstoff- und niedriglegiertem Stahl.

Abmessungen von Rechteckprofilrohren:

– 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

Der große Vorteil von rechteckigen Stahlrohren liegt in ihrer effektiven Interaktionsfähigkeit mit symmetrischen Oberflächenebenen, was insgesamt deutlich erweiterte Einsatzbereiche ermöglicht. Der rechteckige Querschnitt von Rohren erhöht den Bereich der funktionalen Ausrichtung des Endrohstoffprodukts, es lohnt sich jedoch, die Bereiche, in denen Rohre mit einem ähnlichen Querschnitt nicht verwendet werden, sofort auszuschließen, und dies ist in erster Linie der Fall Transport gasförmiger Stoffe, Sanitär- und andere Systeme.

Hauptbereiche und Anwendungen:

– Kleinbau (seltener Großbau)

- Maschinenbau

Installationsarbeit, sowohl externer als auch interner Typ

– Metallkonstruktionen mit breitem Profil

– Produktion von Konsumgütern

Installationsdiagramm eines Rohrrahmenzauns

Profilrohr Bei Regalen muss die breite Seite senkrecht zur Verkleidung gedreht werden. Dadurch wird die Steifigkeit der Pfosten gegenüber dem Wind maximiert, der dazu neigt, das breite „Segel“ des Zauns zu verbiegen.

Im Gegensatz zu einem durchgehenden Zaun aus Wellblech ist die Installation eines Rahmens aus Rohren für einen Zaun aus Maschendrahtgeflecht weniger verantwortungsvoll. Dieses Design hat nicht einmal vor Hurrikanwinden Angst, da das Netz keinen großen aerodynamischen Widerstand erzeugt.

Hier Hauptaufgabe Die Stabilität des Sockels soll gewährleistet werden, daher ausreichendes Eindringen in den Boden und Betonieren der Pfeiler - Voraussetzungen Stabilität der gesamten Struktur.

Was eignet sich am besten als Wellzaunpfosten? 99 % der Menschen werden diese Frage eindeutig beantworten – Metallrohr. Und absolut richtig. Stahlrohr- das wirtschaftlichste und langlebiges Material, das über eine ausreichende Festigkeit verfügt, um (hauptsächlich) Biegebelastungen standzuhalten.

Die nächste Frage ist: Welches Rohr ist besser zu verwenden – rund oder eckig? Hier ist nicht alles so klar. Die Meinungen sind ungefähr gleich geteilt. In diesem Artikel werden wir unsere Vision zu diesem Thema skizzieren. Fragen der Ästhetik und des Designs lassen wir außen vor – „Es gibt keine Genossen nach Geschmack und Farbe“, wie man sagt... Fragen der Festigkeitsberechnung Zaunpfosten ausführlich in einem anderen besprochen Artikel.

Ein Vierkantrohr hat also zweifellos eine höhere Biegefestigkeit. Sein Widerstandsmoment ist etwa 1,7-mal größer als bei einem Rundrohr mit ähnlichen Parametern (Außendurchmesser und Wandstärke). Dies ist der Fall, wenn Sie den Pfosten parallel zur Zaunebene platzieren, wie es 99 % der Bauherren tun. (Übrigens, wenn Sie die Pfeiler diagonal und schräg zur Zaunebene platzieren, erhöht sich das Widerstandsmoment nur um das 1,2-fache im Vergleich zu einem Rundrohr.)

Allerdings hat diese Installationsmethode einen ganz erheblichen Nachteil: An der Stelle, an der der Baumstamm am Mast befestigt wird, bildet sich zwangsläufig ein Korrosionsherd, der kaum zu stoppen oder zu verhindern ist. Tatsache ist, dass an der Stelle, an der sich die Rohre überlappen, ein winddichter Hohlraum entsteht, in dem ständig Feuchtigkeit vorhanden ist (nach Regen) und ein hervorragender Zugang zu Sauerstoff besteht. Und das sind zwei Bedingungen, unter denen Metall extrem schnell korrodiert. Das Vorhandensein einer Schweißnaht verschlimmert das Problem nur. Innerhalb weniger Jahre ist die Schweißverbindung vollständig zerstört und der Zaun muss repariert oder ausgetauscht werden. Das Unangenehmste ist, dass dieser Ort nicht geschützt oder zumindest die Zerstörungsrate verringert werden kann. Metall korrodiert von innen!

Viele Menschen entkommen dieser Situation, indem sie die Zaunbalken um ein Vielfaches der Teilung der Zaunpfosten abschneiden und sie Ende an Ende mit jedem Pfosten verschweißen. Allerdings werden neben deutlich höheren Arbeitskosten (und Kosten für eine solche Installation) auch die Steifigkeit der tragenden Struktur in der Zaunebene und ihre Festigkeit stark reduziert. Die Hauptbelastungselemente einer solchen Struktur sind die Schweißnähte, was aus technischer Sicht falsch ist. Im Winter können die Kräfte des Frosts einige Masten anheben. In diesem Fall werden die Schweißverbindungen zerstört und wirken als Scharniere (funktionieren nicht). Unter anderem ist es erforderlich hohe Qualität Schweißarbeiten, Weil Es ist auf eine dichte Schweißnaht zu achten, um Korrosionsprobleme bereits im Inneren des Holzrohres zu vermeiden.

Viele Menschen glauben fälschlicherweise, dass Wellbleche der Struktur zusätzliche Steifigkeit verleihen. Leider ist es nicht. Wenn der Zaun schief steht, bricht das Blech einfach an den Befestigungspunkten.

Neben dem oben genannten Hauptnachteil von quadratischen Säulen sind noch weitere zu beachten:

  • Die Komplexität der Installation nimmt zu: Zusätzlich zur Gewährleistung der Vertikalität müssen Sie sicherstellen, dass eine Seite des Platzes in derselben Ebene mit der Zaunlinie liegt.
  • Die hohen Kosten eines Vierkantrohrs – das Rohr wiegt 30 % mehr als ein ähnliches rundes Rohr und kostet etwa 35 % mehr
  • Vorhandensein einer Schweißnaht. Quadratische (rechteckige) Rohre werden ausschließlich in Schweißtechnik hergestellt. An einer Seite befindet sich über die gesamte Rohrlänge eine Schweißnaht. Das Rohr beginnt aktiv zu korrodieren und das Lackieren verhindert praktisch nicht das Auftreten von Korrosion entlang der Schweißnaht.

An solchen Pfeilern werden die Stämme überlappend mit zwei kurzen Nähten oben und unten an den Stämmen befestigt. Die Verbindung ist durchgeblasen, durch Lack leicht vor Korrosion geschützt und dient lange Jahre und Jahrzehnte. Die Schweißnaht weist eine ausreichende Zugfestigkeit auf (mehr als 1,5 Tonnen pro Balken). Dies entspricht dem 15-fachen der Belastung durch Sturmwind (25 m/s, bei einem 2 m hohen Zaun mit einem Pfostenabstand von 2,5 m). Da die Baumstämme nicht geschnitten werden, ist die Festigkeitsstruktur des Zauns so steif wie möglich und verhindert, dass ein einzelner Pfosten aus dem Boden herausragt. Tatsächlich wird die Säule durch zwei benachbarte Säulen daran gehindert, herauszuragen.

Die optimalste, vielleicht sogar beste Lösung ist die Verwendung von Zaunpfosten aus Rohrrohren. Es ist dickwandig und nahtlos und besteht aus hochfestem Stahl (die Streckgrenze erreicht 116 kgf/mm2, was 5,5-mal höher ist als bei herkömmlichen Rohren). Aufgrund der hohen Festigkeit von Stahl sind solche Stangen viel stärker als vergleichbare quadratische Stangen und kosten etwa doppelt so viel. Auf Rohrmasten können Zäune ab einer Höhe von 4 Metern montiert werden!

Preise für Rohrstangen und andere Materialien für den Zaunbau: