Círculo ou quadrado? Seleção de postes de cerca. Comparação de tubos quadrados e redondos em termos de resistência à flexão Comparação da resistência de tubos redondos e quadrados

Os tubos perfilados utilizados como peças estruturais e elementos de construção são produzidos na forma de hastes ocas de seção quadrada ou retangular. Um tubo perfilado é semelhante em qualidade a uma viga de metal, mas devido ao seu peso mais leve e quatro nervuras de reforço é mais ampla aplicação. Ao dobrar, a carga principal atua nas seções externas do produto, e o núcleo da viga não está sujeito a deformações significativas, portanto a resistência à flexão do tubo perfilado não difere daquela de um produto sólido da mesma cruz. seção.

Tubos perfilados de seção quadrada proporcionam igual resistência à força de flexão, que é direcionada perpendicularmente a qualquer uma das faces. Os tubos retangulares são mais resistentes à flexão no lado largo.

A seção transversal fechada aumenta a estabilidade deste tipo perfil à torção, o que permite a utilização de tubos perfilados na realização de abóbadas em arco, telhados de forte inclinação e cúpulas nervuradas.

Comparação de indicadores de resistência de tubos redondos e quadrados

Os tubos perfilados apresentam uma série de vantagens em relação aos tubos redondos quando usados ​​como elemento de suporte de carga projetos. Aplicativo tubos quadrados permite reduzir a área superficial da estrutura e diminuir o peso do produto, o que garante a sua uso eficiente como parte das partes de ligação e estrutura dos edifícios e permite criar estruturas de engenharia mais complexas com custos mínimos material.

A determinação do índice de resistência à flexão é realizada levando em consideração o momento de inércia transversal. Devido à distribuição uniforme do metal ao longo do perímetro do perfil, os tubos quadrados caracterizam-se por elevados raios de giração em relação à sua área transversal, o que garante a eficácia da sua utilização para a fabricação de hastes comprimidas e dobradas.

Com áreas de seção transversal, diâmetros e espessuras de parede iguais, é necessária mais força para dobrar um tubo quadrado. Desde que os materiais tenham a mesma resistência e a gravidade específica dos produtos seja igual a metro linear indicadores de resistência à flexão de quadrados e tubos redondos têm valores comparáveis, enquanto o raio de giro de uma seção circular excede este indicador para uma seção quadrada.

A melhor base são os tubos de metal para a cerca - fortes, fáceis de instalar e duráveis. Sobre estrutura de metal Você pode proteger facilmente qualquer material de cerca - madeira, chapa de aço perfilada, malha, policarbonato celular, amianto ou placas cimentícias.

Os desenvolvedores de orçamento são frequentemente impedidos pelo alto preço do metal. Porém, ao comparar a vida útil de uma cerca de metal com a de madeira, você verá o contrário.

Postes metálicos e as veias durarão pelo menos 50 anos enquanto moldura de madeira Durante este período você terá que substituir a cerca 3-4 vezes com todos os custos associados.

Do ponto de vista da ciência que estuda a resistência dos materiais (resistência), o mais vantajoso é a seção circular do tubo. Com um mínimo de material proporciona máxima rigidez.

Se levarmos em conta a facilidade de instalação, os tubos redondos são inferiores aos tubos perfilados. Postes e terças retangulares são mais convenientes para cortar e unir por soldagem. Uma superfície de contato plana permite que todos os elementos da cerca sejam fixados de forma mais firme e rígida do que uma superfície redonda.

Como já dissemos, um tubo redondo com o mesmo peso é mais resistente que um tubo perfilado na flexão. Portanto, se você decidir comprar postes redondos, você economizará reduzindo o peso do metal. Além disso, é mais conveniente instalar um tubo redondo em solo macio, aparafusando-o com um colar.

A confiabilidade de toda a estrutura da cerca depende diretamente do material da estrutura de suporte.

Colocar postes de madeira, e a cerca do seu site não durará mais de 10 anos. A madeira, mesmo anti-séptica, é suscetível ao apodrecimento.

O concreto é uma opção mais confiável. Porém, ao instalar tal estrutura, surgem dificuldades na fixação das terças.

Perfurar um poste reforçado não é fácil e nem todos os desenvolvedores conseguem instalar peças embutidas nele com eficiência.

Grande importância tem um campo de postes de cerca. Ideal - 2,5 metros. Em áreas com fortes rajadas de vento, deve ser reduzido para 2 metros.

Para cercas baixas (menos de 1,5 metros), pode-se utilizar um tubo quadrado 40x40x2 mm ou 60x60x2 mm com veios com seção transversal de 30x20x2 mm ou 40x20x2 mm.

Um pouco sobre o tubo retangular

GOST R 54157-2010 "Tubos de aço perfilados para estruturas metálicas", esta norma se aplica a tubos redondos, quadrados, retangulares, ovais e ovais planos para estruturas metálicas feitas de aço carbono e aço de baixa liga.

Dimensões de tubos de perfil retangular:

– 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

A grande vantagem dos tubos de aço retangulares é sua capacidade efetiva de interagir com planos superficiais simétricos, o que permite áreas de uso significativamente ampliadas em geral. A seção transversal retangular dos tubos aumenta a gama de orientação funcional da matéria-prima final, mas vale a pena excluir imediatamente aquelas áreas em que não são utilizados tubos com seção transversal semelhante, e esta é, antes de tudo, o transporte de substâncias gasosas, encanamentos e outros sistemas.

Principais áreas e aplicações:

– Construção em pequena escala (menos frequentemente em grande escala)

- Engenharia Mecânica

Trabalho de instalação, tipo externo e interno

– Estruturas metálicas de perfil largo

– Produção de bens de consumo

Diagrama de instalação de uma cerca tubular

tubo de perfil usado para racks, é necessário virar o lado largo perpendicular ao revestimento. Isto maximizará a rigidez dos postes em relação ao vento, que tende a entortar a larga “vela” da cerca.

Ao contrário de uma cerca contínua feita de chapas onduladas, a instalação de uma estrutura feita de tubos para uma cerca feita de arame de malha de aço é menos responsável. Este projeto não tem medo nem de ventos de furacão, pois a malha não cria muita resistência aerodinâmica.

Aqui tarefa principalé garantir a estabilidade da base, portanto, penetração suficiente no solo e concretagem dos pilares - pré-requisitos estabilidade de toda a estrutura.

O que é preferível usar como postes de cerca corrugados? 99% das pessoas responderão a esta pergunta de forma inequívoca - tubo de metal. E absolutamente certo. cano de aço- o mais econômico e material durável, que tem resistência suficiente para suportar cargas de flexão (principalmente).

A próxima pergunta é: qual tubo é melhor usar - redondo ou quadrado? Tudo não está tão claro aqui. As opiniões são divididas aproximadamente igualmente. Neste artigo iremos delinear a nossa visão sobre esta questão. Deixamos questões de estética e design fora dos colchetes - “Não há camaradas de acordo com gosto e cor”, como dizem... Questões de cálculos de resistência Postes de cerca discutido em detalhes em outro artigo.

Portanto, um tubo quadrado sem dúvida possui maior resistência à flexão. Seu momento de resistência é aproximadamente 1,7 vezes maior que um tubo redondo com parâmetros semelhantes (diâmetro externo e espessura de parede). Isso ocorre se você colocar o poste paralelo ao plano da cerca, como fazem 99% dos desenvolvedores. (A propósito, se você colocar os pilares diagonalmente em ângulo com o plano da cerca, o aumento no momento de resistência será de apenas 1,2 vezes em comparação com um tubo redondo.)

No entanto, este método de instalação tem uma desvantagem bastante significativa: no ponto onde a tora é fixada ao poste, forma-se inevitavelmente um centro de corrosão, que é quase impossível de parar ou prevenir. O fato é que no local onde os tubos se sobrepõem, forma-se uma cavidade à prova de vento, onde a umidade está constantemente presente (após a chuva) e há excelente acesso ao oxigênio. E estas são duas condições sob as quais o metal corrói com extrema rapidez. A presença de uma solda só piora o problema. Dentro de alguns anos, a junta soldada está completamente destruída e a cerca precisa ser reparada ou substituída. O mais desagradável é que este lugar não pode ser protegido ou pelo menos reduzido o ritmo de destruição. O metal corrói por dentro!

Muitas pessoas saem da situação cortando as vigas da cerca em múltiplos da inclinação dos postes da cerca e soldando-as de ponta a ponta em cada poste. No entanto, além dos custos de mão-de-obra significativamente mais elevados (e despesas para tal instalação), a rigidez da estrutura de suporte no plano da cerca e a sua resistência são drasticamente reduzidas. Os principais elementos carregados de tal estrutura são as soldas, o que é incorreto do ponto de vista da engenharia. No inverno, as forças da geada podem levantar alguns postes. Neste caso, as juntas soldadas são destruídas e funcionam como dobradiças (não funcionam). Entre outras coisas, é necessário alta qualidade trabalho de soldagem, porque É necessário garantir uma solda selada para evitar problemas de corrosão já dentro do tubo de toras.

Muitas pessoas acreditam erroneamente que as chapas onduladas acrescentam rigidez adicional à estrutura. Infelizmente, não é. Quando a cerca está inclinada, a folha simplesmente quebra nos pontos de fixação.

Além da principal desvantagem dos pilares quadrados acima, outras devem ser observadas:

  • A complexidade da instalação aumenta: além de garantir a verticalidade, é preciso garantir que uma das faces do quadrado fique no mesmo plano da linha da cerca.
  • O alto custo de um tubo quadrado - o tubo pesa 30% mais que um tubo redondo semelhante e custa cerca de 35% mais
  • Presença de costura de solda. Tubos quadrados (retangulares) são produzidos apenas com tecnologia soldada. De um lado há uma solda ao longo de todo o comprimento do tubo. O tubo começa a corroer ativamente e a pintura praticamente não evita a ocorrência de corrosão ao longo da solda.

As toras são fixadas a esses pilares sobrepostas por duas costuras curtas na parte superior e inferior das toras. A conexão é soprada, facilmente protegida da corrosão pela pintura e serve longos anos e décadas. A solda tem resistência à tração suficiente (mais de 1,5 toneladas por viga). Isto é 15 vezes a carga causada por ventos de tempestade (25 m/s, para uma cerca de 2 m de altura com espaçamento entre postes de 2,5 m). Devido ao fato das toras não serem cortadas, a estrutura de resistência da cerca é o mais rígida possível e evita que um poste individual se projete do solo. O pilar, na verdade, é impedido de se projetar por dois pilares vizinhos.

A solução mais ideal, talvez até a melhor, é usar postes feitos de tubos. Possui paredes espessas e sem costura, feito de aço de alta resistência (o limite de escoamento chega a 116 kgf/mm2, valor 5,5 vezes maior que o dos tubos convencionais). Devido à alta resistência do aço, esses postes são muito mais resistentes do que um quadrado comparável e custam cerca de 2 vezes menos. Cercas com altura de 4 metros ou mais podem ser instaladas em postes tubulares!

Preços de postes tubulares e outros materiais para construção de cercas: