Профильные трубы – один из самых востребованных видов металлопроката на сегодняшний день. Они используются для создания самых разнообразных металлоконструкций, главным образом, для монтажа каркасов архитектурных сооружений: зданий, мостов, перекрытий и т.д. Конструкции из полых профильных труб должны выдерживать высокую механическую и вибрационную нагрузку, и обеспечить прочное соединение элементов в конструкции – это задача первостепенной важности. Популярным способом сочленения труб в каркасе является сварка, однако можно также соединять детали без использования сварочной аппаратуры, и второй вариант иногда оказывается предпочтительней. В данной статье мы рассмотрим особенности соединения профильных труб без сварки, проанализируем возможные методы такого монтажа и выясним, как выбрать подходящий способ.
Особенности и характеристика профильных труб
Профильными называются трубы, которые внутри полые. Их сечение может иметь любую форму, отличную от круглой: встречается металлопрокат с многоугольным, овальным, полуовальным профилями. Но самый распространённый вид – с квадратным или прямоугольным профилем. Изготавливаются такие трубы в основном из углеродистой стали, встречаются изделия из нержавейки или иных видов легированной стали. Полая конструкция обеспечивает малый вес при высокой крепости, а прямоугольные детали легко укладывать на плоскую ровную поверхность. За счёт этих свойств полые профили с плоскими гранями пользуются популярностью в строительстве высотных сооружений. О том, как сделать лестницу из профильной трубы, мы рассказываем в нашей статье.
Регламентируются профильные трубы как по механическим характеристикам, так и по составу сплава, из которого они были изготовлены, а также по способу изготовления. Чаще всего данный вид металлопроката производят либо путём электросварки, либо методом горячего или холодного катания.
Расчёт нагрузки на трубный каркас – непростой и ответственный процесс, в ходе которого необходимо сверяться с регламентами ГОСТ, причём расчётные таблицы различаются для прямоугольных и квадратных профилей. В целом, необходимо знать такие параметры как длину пролёта, нагрузку на трубу и модуль упругости, а также момент инерции трубы.
Способы соединения профильных труб без сварки
Существует множество способов надёжно скрепить каркас из профильных труб, когда под рукой нет сварочного аппарата. Такие методы также пригождаются, когда необходимо создать именно разъёмную конструкцию.
Способы скрепления профилей без сварки условно подразделяются на «плавающие» и «жёсткие». К первым относится использование различных стяжек и клипс. К «жёстким» методам относят использование специальных крепёжных механизмов, обеспечивающих надёжное сочленение при помощи болтов и гаек. Рассмотрим основные инструменты для сочленения полых металлических труб.
Краб-системы
Краб-системой называется комплект из двух металлических зажимов-хомутов, в народе их называют просто «крабы». Производятся эти крепёжные детали из металла толщиной 1,5 мм, чаще всего имеют цинковое покрытие, благодаря чему не подвержены коррозии. Парные зажимы обхватывают трубы с двух сторон и соединяются болтами, обеспечивая крепкое скрепление. Краб-системы подходят для соединения изделий с плоскими гранями, то есть, с прямоугольным или квадратным профилем. Существует множество разновидностей крепёжных скоб, по своей форме они бывают четырех видов:
- Крестовые или Х-образные, позволяющие скрепить крест-накрест четыре трубы;
- Т-образные, предназначенные для соединения под углом 90 градусов двух или трёх труб: во втором случае два профиля скрепляются в месте сечения, третий подводится перпендикулярно к месту их сочленения;
- Угловые или Г-образные, крепящиеся на перпендикулярно расположенные концы двух труб;
- Объёмные, позволяющие скрепить три профиля по углам или четыре внутри.
Краб-системы представляют собой надёжный способ монтажа металлопроката, весьма удобный в домашнем хозяйстве. С помощью зажимов можно легко сконструировать из прямоугольных профилей любые сооружения с небольшой механической нагрузкой, например, теплицы или домашний стеллаж. Преимуществом данного крепежа служит лёгкость демонтировании и возможность самостоятельно регулировать расположение элементов в конструкции.
Фланцы
Фланцы представляют собой плоские металлические пластины округлой или прямоугольной формы с отверстиями для болтов. Фланцевое крепление хорошо подходит в случаях, когда может возникнуть необходимость разобрать или пересобрать конструкцию. Фланцевое сцепление профилей выполняется в несколько шагов:
- В месте сочленения деталей перпендикулярно оси делается срез, металлические заусенцы аккуратно удаляются;
- На получившееся отверстие надеваются фланцы, между ними обязательно проводится уплотнительная прокладка из резины – необходимо, чтобы она примерно на 1 см выходила из отверстия. Прокладка обеспечит герметичность конструкции, однако нужно следить, чтобы она не соприкасалась с болтами или шпильками;
- Крепёж надевается поверх уплотнения, далее фланец устанавливается на вторую трубу и детали скрепляются с помощью болтов и гаек.
При сборке водопровода рекомендуется использовать прокладку из картона, пропитанного олифой, а при создании системы отопления – из асбестового картона.
Фитинги
Фитинги – популярный способ соединения профилей в сложных системах, где существует необходимость в ответвлениях и загибах труб. Фитинги представляют собой специальный крепёж прямоугольного или круглого сечения, устанавливающийся на торцах изделий. Установка происходит по следующему алгоритму:
- К торцам профилей присоединяются обжимные гайки;
- На место для сочленения надеваются специальные зажимные или уплотнительные кольца;
- Надевается крепёж, конструкция скрепляется с помощью гаек.
Фитинги бывают разных форм. Крестовины или тройники используются, когда необходимо сделать разводку в три направления или соединить несколько профилей разной формы. Угольники нужны для регуляции направления трубопровода и создания колен в системе. Существует также отдельная разновидность фитингов – муфты.
Муфты
Муфты предназначены для соединения труб одинакового диаметра на прямолинейных участках. Стальные или чугунные муфты не имеют цинкового покрытия и их лучше всего использовать в неагрессивной среде. Данный подвид фитингов зарекомендовал себя в сфере прокладки канализационных и сантехнических труб, ими также скрепляются элементы газопровода.
Схема скрепления элементов с помощью муфты не сильно отличается от соединений с использованием других фитингов:
- Трубные концы срезаются таким образом, чтобы сформировались перпендикулярные срезы;
- К месту сочленения прикладывают гайку;
- На торцах трубы рисуются отметки для определения положения крепежа;
- Торцы и крепежи обрабатываются смазкой на основе силикона;
- Торцы вставляют в муфту по отметкам, после чего присоединяемую трубу выравнивают по оси.
Чтобы обеспечить герметичное соединение, на стыки также устанавливаются специальные уплотнительные кольца.
Хомуты
Хомуты для труб также называются трубными держателями или листовыми обоймами. С помощью данного вида крепежа трубопроводная система устанавливается на потолок или в стену. Состоит профильный хомут из двух скоб и детали-фиксатора. В комплект также входят набор гаек и уплотнительные элементы для снижения вибрационной нагрузки на трубы. При выборе хомута необходимо знать размеры изделия. Если правильно подобрать крепёж, то можно крепко соединять профили любой формы. Одна скоба крепится к перекрытию дома, в отверстие вставляется труба, которую затем прочно фиксируют стягиванием болтов.
Какой способ соединения лучше
Каждый из представленных способов имеет собственную предпочтительную область применения, свои достоинства и недостатки. В целом, следует ориентироваться на вид изделия и его назначение.
Краб-системы могут показаться оптимальным и простейшим в исполнении вариантом для большинства случаев, однако данный вид крепежа не подходит для профилей с большим диаметром (более 40×40 мм) или для создания конструкций, подвергающихся серьёзной механической нагрузке. Форма крабовых зажимов позволяет соединять трубы лишь под прямым углом. К тому же, места скрепления не защищены от попадания влаги. Зажимы-крабы будут идеальны для создания лёгких, разборных композиций, включая беседки на участках, небольшие теплицы и перегородки.
Фланцевые крепления, напротив, будут идеальны для соединения труб с широким сечением. Соединение с помощью фланцев предпочтительно при создании относительно тяжёлых конструкций, которые необходимо периодически демонтировать. Фитинги подходят для сочленения элементов трубопровода с разветвлениями, однако они не обеспечивают достаточной прочности. Фитинговые соединения рекомендуется дополнительно усилить сваркой. Муфты незаменимы при проведении водопровода. Они обеспечивают прочное соединение прямолинейных труб и способны выдерживать большое давление. Правильно установленная муфта сформирует герметичное соединение на долгие годы.
Для подбора любых крепежей следует помнить несколько простых правил. Во-первых, желательно тщательно рассчитать количество материала и подготовить эскиз конструкции, по которому можно будет определить количество крепежей. Сами детали не должны иметь на поверхности повреждений: не покупайте изделия с вмятинами и царапинами, также избегайте товара с деформациями.
Заключение
Существует несколько способов соединения профильных труб без использования сварочного оборудования, и самостоятельный монтаж крепежей в домашних условиях не представляет особой сложности – необходимы лишь инструменты и аккуратность. Без-сварочное крепление в большинстве случаев обеспечивает столь же надёжное сочленение профилей, сколь и при сварке, при этом оказывается дешевле и проще в исполнении. Выбор конкретного способа зависит от типа и особенностей будущей конструкции, а при покупке крепежа нужно ориентироваться на форму и размер монтируемых труб. При подборе деталей стоит обратить внимание на качество изделия и на репутацию производителя.
