На странице собран справочник по профильной трубе прямоугольного сечения: таблица размеров и веса по ГОСТ 8645-68, геометрические характеристики сечения, предельные отклонения и сравнение материалов. Данные нужны снабженцу и инженеру для подбора профиля, проверки сортамента и расчёта массы металлоконструкций.
Сортамент и размеры профильной трубы прямоугольного сечения по ГОСТ 8645-68
Прямоугольная профильная труба обозначается тремя числами: ширина А, высота В и толщина стенки s. В таблице приведены наружные размеры, толщина стенки и масса 1 метра погонного для самых востребованных типоразмеров. Масса рассчитана при плотности стали 7,85 г/см³ и радиусе скругления граней R = 1,5s.
| Размер А×В, мм | Толщина стенки s, мм | Масса 1 м, кг | Метров в 1 т |
|---|---|---|---|
| 20×10 | 1,5 | 0,605 | 1651,6 |
| 30×20 | 2 | 1,39 | 719,2 |
| 40×20 | 2 | 1,704 | 586,7 |
| 40×25 | 3 | 2,657 | 376,3 |
| 50×30 | 2 | 2,332 | 428,7 |
| 60×30 | 3 | 3,835 | 260,8 |
| 60×40 | 3 | 4,306 | 232,2 |
| 60×40 | 4 | 5,562 | 179,8 |
| 80×40 | 3 | 5,248 | 190,6 |
| 80×60 | 4 | 8,074 | 123,9 |
| 100×50 | 4 | 8,702 | 114,9 |
| 100×60 | 5 | 11,437 | 87,4 |
| 120×60 | 4 | 10,586 | 94,5 |
| 120×80 | 5 | 14,577 | 68,6 |
| 150×100 | 5 | 18,502 | 54,0 |
| 160×80 | 6 | 20,992 | 47,6 |
| 200×100 | 6 | 26,644 | 37,5 |
Как пользоваться таблицей сортамента
Первое число – ширина профиля А, второе – высота В, третье – толщина стенки s в миллиметрах. Чем толще стенка, тем выше масса и несущая способность профиля при тех же габаритах сечения.
- Размер А×В задаёт габариты сечения и определяет момент сопротивления при изгибе.
- Толщина стенки s влияет на массу 1 метра, прочность и устойчивость профиля к нагрузкам.
- Масса 1 метра нужна закупщику для перевода метража в тонны при заказе партии проката.
Для квадратного сечения параметры собраны в отдельной таблице размеров квадратной профильной трубы, а сопоставимые по нагрузке круглые профили – в сортаменте круглых труб. Для прямоугольного сечения характеристики по осям различаются, и это нужно учитывать при выборе профиля.
Геометрические характеристики: площадь сечения, момент инерции и момент сопротивления
Для расчёта металлоконструкций габаритов мало: инженеру нужны площадь сечения F, момент инерции I и момент сопротивления W. Эти характеристики определяют жёсткость и прочность профиля при изгибе относительно осей x и y. Значения по ГОСТ 8645-68 рассчитаны для радиуса скругления R = 1,5s.
| Размер А×В, мм | s, мм | Площадь F, см² | Ix, см⁴ | Wx, см³ | Iy, см⁴ | Wy, см³ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 40×25 | 2 | 2,37 | 2,33 | 1,86 | 4,91 | 2,45 |
| 60×40 | 3 | 5,41 | 13,44 | 6,72 | 25,38 | 8,46 |
| 80×40 | 3 | 6,61 | 17,56 | 8,78 | 52,25 | 13,06 |
| 80×60 | 3 | 7,81 | 44,89 | 14,96 | 70,05 | 17,51 |
| 100×50 | 4 | 10,95 | 44,95 | 17,98 | 134,14 | 26,83 |
| 100×60 | 4 | 11,75 | 68,68 | 22,89 | 152,58 | 30,52 |
| 120×80 | 4 | 14,95 | 157,29 | 39,32 | 294,59 | 49,10 |
| 140×100 | 5 | 22,36 | 361,44 | 72,29 | 608,23 | 86,89 |
| 150×100 | 5 | 23,36 | 384,02 | 76,80 | 719,20 | 95,89 |
| 200×100 | 6 | 33,63 | 576,91 | 115,38 | 1703,31 | 170,33 |
Момент сопротивления W связывает изгибающий момент с напряжением в сечении: чем он выше, тем большую нагрузку держит профиль. У прямоугольного сечения момент по длинной стороне (ось y) заметно больше, поэтому профиль ставят высокой стороной в плоскость основной нагрузки.
Предельные отклонения и допуски по ГОСТ
Геометрия профиля выпускается с допусками. Предельные отклонения по размерам сторон, толщине стенки и радиусу скругления нормируют ГОСТ 30245-2003 и ГОСТ 8639-82, на который ссылается ГОСТ 8645-68.
| Параметр | Норма | Стандарт |
|---|---|---|
| Размер стороны до 100 мм включительно | ±1,0 мм, но не менее ±0,5 мм | ГОСТ 30245-2003 |
| Размер стороны свыше 100 мм | ±0,8 % | ГОСТ 30245-2003 |
| Радиус наружного закругления при s ≤ 6 мм | от 1,6s до 2,4s | ГОСТ 30245-2003 |
| Радиус наружного закругления при 6 < s ≤ 10 мм | от 2,0s до 3,0s | ГОСТ 30245-2003 |
| Радиус наружного закругления при s ≥ 10 мм | от 2,4s до 3,6s | ГОСТ 30245-2003 |
| Радиус закругления бесшовных и электросварных труб | не более 2s | ГОСТ 8645-68 |
| Предельные отклонения по длине и размерам | по ГОСТ 8639-82 | ГОСТ 8645-68 |
Радиус наружного закругления углов зависит от толщины стенки. При закупке ответственного проката отклонения проверяют по сертификату: минусовой допуск по толщине стенки напрямую снижает несущую способность профиля.
Материалы и стандарты профильной трубы
Прямоугольный профиль выпускают из разных материалов. Стальные трубы дают основной объём рынка, а под коррозионные и весовые требования идут оцинкованные, нержавеющие и алюминиевые профили. Каждый материал имеет свой профильный стандарт.
| Материал и тип профиля | Стандарт | Особенности |
|---|---|---|
| Стальные бесшовные и электросварные прямоугольные | ГОСТ 8645-68, тех. требования ГОСТ 13663-86 | марки Ст1–Ст3, 09Г2С, сталь 10; плотность 7,85 г/см³ |
| Стальные гнутые замкнутые для строительных конструкций | ГОСТ 30245-2003 | несущие металлоконструкции, каркасы |
| Стальные гнутые замкнутые общего назначения | ГОСТ 25577-83 | квадратные и прямоугольные профили |
| Стальные профильные, актуальная редакция | ГОСТ 32931-2015 | современный стандарт на профильные трубы |
| Оцинкованные прямоугольные | на базе ГОСТ 8645-68 с покрытием | защита от коррозии, наружные конструкции и заборы |
| Нержавеющие электросварные | AISI 304 (08Х18Н10), AISI 316 | коррозионная стойкость, σт ≈ 210 МПа у 304 |
| Алюминиевые холоднодеформированные | ГОСТ 18475-82 | сплавы АД31, АМг, Д1; малый вес |
| Алюминиевые прессованные и сварные | ГОСТ 18482-79, ГОСТ 23697-79 | профили и трубы из алюминиевых сплавов |
Стальные профили из марок Ст3 и 09Г2С идут в несущие металлоконструкции. Оцинкованное покрытие защищает наружные конструкции. Нержавеющая сталь AISI 304 держит агрессивные среды. Алюминиевые профили из сплава АД31 примерно втрое легче стали и удобны там, где критична масса. Для инженерных сетей рядом применяют сортамент водогазопроводных труб.
Где применяют профильную трубу прямоугольного сечения
Прямоугольный профиль работает там, где нагрузка действует преимущественно в одной плоскости и важна жёсткость по высоте сечения. Это делает его базовым элементом открытых металлоконструкций.
- Несущие металлоконструкции: фермы, балки, прогоны, колонны и стойки каркасов.
- Промышленное и складское строительство: ангары, навесы, стеллажи, опорные рамы.
- Машиностроение: станины, основания оборудования, защитные ограждения, рамы.
- Торговое и мебельное оборудование: каркасы, стеллажные системы, перегородки.
В составе металлопроката прямоугольный профиль сочетают с арматурой, швеллером и листом: арматура работает в бетоне на растяжение, а профильная труба несёт изгиб и сжатие в открытых каркасах. Для трубчатых и дизайнерских конструкций применяют профили овального сечения.
Что учитывать при выборе размера профиля под задачу
Подбор начинают от нагрузки и пролёта, затем переходят к материалу и доступности типоразмера. Грамотный выбор сечения и толщины стенки снижает массу конструкции без потери прочности.
- Расчётная нагрузка и пролёт: по ним подбирают момент сопротивления и габарит сечения.
- Толщина стенки: запас на коррозию и сварку, минусовой допуск учитывают в расчёте.
- Материал и обработка: оцинковка, окраска или нержавейка под условия эксплуатации.
- Доступность типоразмера: расхожие размеры удобнее для серийных металлоконструкций.
Точные габариты и массу по каждому типоразмеру удобно сверять по таблице размеров прямоугольной трубы. Дополнительная механическая обработка – резка, гибка, сварка – тоже влияет на итоговую геометрию и прочность узла.
Расчёт массы профильной трубы
Массу 1 метра берут из таблицы сортамента или считают через площадь сечения и плотность стали 7,85 г/см³. Для перевода в тонны массу 1 метра умножают на длину партии. Теоретическая масса – ориентир: фактический вес отличается в пределах допусков на толщину стенки.
Упрощённо масса 1 метра считается как m ≈ 0,0157 · s · (А + В − 2,86 · s), кг, где А и В – стороны профиля в мм, s – толщина стенки в мм. Например, для профиля 60×40×4 формула даёт около 5,56 кг, что совпадает с табличным значением. Точные данные по марке и размеру берут из нормативной таблицы по ГОСТ 8645-68.
Частые вопросы
Что означают цифры в обозначении прямоугольной профильной трубы?
Первое число – ширина профиля А, второе – высота В, третье – толщина стенки s в миллиметрах. Например, обозначение 60×40×3 – это профиль с сечением 60 на 40 мм и стенкой 3 мм.
По какому ГОСТу выпускают прямоугольную профильную трубу?
Сортамент задаёт ГОСТ 8645-68, технические требования – ГОСТ 13663-86. Гнутые замкнутые сварные профили для строительных конструкций выпускают по ГОСТ 30245-2003.
Как рассчитать вес 1 метра профильной трубы?
Вес берут из таблицы сортамента или считают по площади сечения и плотности стали 7,85 г/см³. Для заказа в тоннах массу 1 метра умножают на суммарную длину профиля.
Чем прямоугольное сечение выгоднее квадратного?
При нагрузке в одной плоскости прямоугольный профиль даёт больший момент сопротивления по высоте при той же массе. Квадратный профиль удобнее, когда нагрузка действует по двум осям.
Какие размеры прямоугольной трубы самые ходовые?
В металлоконструкциях чаще всего применяют 40×20, 40×25, 60×40, 80×40, 80×60, 100×50, 100×60 и 120×80 с толщиной стенки от 2 до 6 мм.