Cercle ou carré ? Sélection de poteaux de clôture. Comparaison des tuyaux carrés et ronds en termes de résistance à la flexion Comparaison de la résistance des tuyaux ronds et carrés
La meilleure fondation est constituée de tuyaux métalliques pour la clôture - solides, faciles à installer et durables. Sur cadre en métal Vous pouvez facilement réparer n'importe quel matériau de clôture - bois, profilé tôle d'acier, maille, polycarbonate cellulaire, des feuilles liées à l'amiante ou au ciment.
Les développeurs de budgets sont souvent arrêtés prix élevé métal Cependant, en comparant la durée de vie clôture métallique avec le bois, vous verrez le contraire.
Poteaux métalliques et les veines dureront au moins 50 ans tandis que cadre en bois Pendant cette période, vous devrez remplacer la clôture 3 à 4 fois avec tous les frais qui en découlent.
Du point de vue de la science qui étudie la résistance des matériaux (résistance), la section ronde du tuyau est la plus avantageuse. Avec un minimum de matière, il offre une rigidité maximale.
Si l'on prend en compte la facilité d'installation, les tuyaux ronds sont inférieurs aux tuyaux profilés. Les poteaux et pannes rectangulaires sont plus pratiques à couper et à assembler par soudage. Une surface de contact plate permet à tous les éléments de la clôture d'être fixés plus étroitement et plus rigidement qu'une surface ronde.
Comme nous l'avons déjà dit, tuyau rond avec le même poids, il est plus résistant que le profilé en flexion. Par conséquent, après avoir décidé d'acheter des poteaux de clôture section ronde, vous économiserez en réduisant le poids du métal. De plus, dans sol meuble Il est plus pratique d'installer un tuyau rond en le vissant à l'aide d'un collier.
La fiabilité de l'ensemble de la structure de la clôture dépend directement du matériau du cadre de support.
Installez des poteaux en bois et la clôture de votre site ne durera pas plus de 10 ans. Le bois, même antiseptique, est susceptible de pourrir.
Le béton est une option plus fiable. Mais lors de l'installation d'une telle structure, des difficultés surviennent lors de la fixation des pannes.
Percer un poteau renforcé n'est pas facile et tous les développeurs ne peuvent pas y installer efficacement des pièces encastrées.
Grande valeur a un emplacement de poteaux de clôture. Optimale - 2,5 mètres. Dans les zones soumises à de fortes rafales de vent, elle doit être réduite à 2 mètres.
Pour les clôtures basses (moins de 1,5 mètre), un tuyau carré de 40x40x2 mm ou 60x60x2 mm avec des veines d'une section de 30x20x2 mm ou 40x20x2 mm peut être utilisé.
Un peu sur le tuyau rectangulaire
GOST R 54157-2010 "Tuyaux profilés en acier pour structures métalliques", cette norme s'applique aux tuyaux ronds, carrés, rectangulaires, ovales et plats-ovales pour structures métalliques en acier au carbone et faiblement allié.
Dimensions rectangulaires tubes profilés:
– 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
Le grand avantage des tubes en acier rectangulaires est leur capacité efficace à interagir avec des plans de surface symétriques, ce qui peut élargir considérablement les domaines d'utilisation en général. La section rectangulaire des tuyaux augmente la gamme d'orientation fonctionnelle de la matière première finale, mais il convient d'exclure immédiatement les zones dans lesquelles des tuyaux de section similaire ne sont pas utilisés, et c'est avant tout le transport de substances gazeuses, plomberie et autres systèmes.
Principaux domaines et applications :
– Construction à petite échelle (moins souvent à grande échelle)
- Génie mécanique
– Travaux d'installation, de type externe et interne
– Structures métalliques à large profil
– Production de biens de consommation
Schéma d'installation d'une clôture à ossature tubulaire
Le tube profilé utilisé pour les rayonnages doit être tourné avec son côté large perpendiculaire au revêtement. Cela permettra de maximiser la rigidité des poteaux par rapport au vent, qui a tendance à plier la large « voile » de la clôture.
Contrairement à une clôture continue en tôles ondulées, l'installation d'un cadre en tuyaux pour une clôture en maillons de chaîne en acier est moins responsable. Ce design n'est même pas effrayant vent d'ouragan, car le maillage ne crée pas beaucoup de traînée aérodynamique.
La tâche principale ici est d'assurer la stabilité de la base. Par conséquent, une pénétration suffisante dans le sol et le bétonnage des piliers sont des conditions obligatoires pour la stabilité de l'ensemble de la structure.
Les tubes profilés utilisés comme pièces de structure et éléments de construction sont réalisés sous forme de tiges creuses de section carrée ou rectangulaire. Un tube profilé est de qualité similaire à une poutre métallique, mais en raison de son poids inférieur et de ses quatre nervures de raidissement, il est plus large application. Lors de la flexion, la charge principale agit sur les sections extérieures du produit et le noyau de la poutre n'est pas soumis à une déformation significative. Par conséquent, la résistance à la flexion du tube profilé ne diffère pas de celle d'un produit solide de la même croix. section.
Les tubes profilés à section carrée offrent une résistance égale à la force de flexion, qui est dirigée perpendiculairement à l'une des faces. Tuyaux rectangulaires plus résistant à la flexion le long du côté large.
Fermeture coupe transversale contribue à accroître la durabilité de ce genre profil à torsion, ce qui permet d'utiliser des tubes profilés lors de la création de voûtes cintrées, de toits à forte pente et de coupoles nervurées.
Comparaison des indicateurs de résistance des tuyaux ronds et carrés
Les tubes profilés présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux tubes ronds lorsqu'ils sont utilisés comme élément porteur de structures. Application tuyaux carrés permet de réduire la surface de la structure et de réduire le poids du produit, ce qui assure leur utilisation efficace dans le cadre des parties de liaison et de charpente des bâtiments et permet de créer des ouvrages d'art plus complexes avec coûts minimes matériel.
La détermination de l'indice de résistance à la flexion est effectuée en tenant compte du moment d'inertie transversal. En raison de la répartition uniforme du métal le long du périmètre du profilé, les tuyaux carrés sont caractérisés haute performance rayons d'inertie par rapport à leur surface de section transversale, ce qui garantit l'efficacité de leur utilisation pour la fabrication de tiges comprimées-cintrées et comprimées.
Avec des sections transversales, des diamètres et des épaisseurs de paroi égaux, le cintrage d'un tuyau carré nécessite l'application plus d'efforts. À condition que les matériaux soient de résistance égale et que la densité des produits soit égale à mètre linéaire Les indicateurs de résistance à la flexion de la section des tuyaux carrés et ronds ont des valeurs comparables, tandis que le rayon de giration de la section ronde dépasse cet indicateur pour section carrée.
Qu’est-ce qu’il est préférable d’utiliser comme poteaux de clôture ondulés ? 99 % des gens répondront sans équivoque à cette question : tuyau métallique. Et tout à fait raison. tuyau en acier- le plus économique et matériau résistant, qui a une résistance suffisante pour résister aux charges de flexion (principalement).
La question suivante est : quel tuyau est-il préférable d'utiliser - rond ou carré ? Tout n'est pas si clair ici. Les avis sont partagés à peu près également. Dans cet article, nous exposerons notre vision de cette problématique. Nous laissons les questions d'esthétique et de design en dehors des parenthèses - « Il n'y a pas de camarades selon le goût et la couleur », comme on dit... Les questions de calcul de la résistance des poteaux de clôture sont discutées en détail dans un autre article.
Ainsi, un tuyau carré a sans aucun doute une plus grande résistance à la flexion. Son moment résistant est environ 1,7 fois supérieur à celui d'un tuyau rond ayant des paramètres similaires (diamètre extérieur et épaisseur de paroi). C'est si vous placez le poteau parallèlement au plan de la clôture, comme le font 99 % des développeurs. (À propos, si vous placez les piliers en diagonale selon un angle par rapport au plan de la clôture, l'augmentation du moment de résistance ne sera que de 1,2 fois par rapport à un tuyau rond.)
Cependant, cette méthode d'installation présente un inconvénient assez important : au point de fixation de la bûche au poteau, un centre de corrosion se forme inévitablement, qu'il est presque impossible d'arrêter ou de prévenir. Le fait est qu'à l'endroit où les tuyaux se chevauchent, une cavité coupe-vent se forme, où l'humidité est constamment présente (après la pluie) et où il y a un excellent accès à l'oxygène. Et ce sont deux conditions dans lesquelles le métal se corrode extrêmement rapidement. La présence d’une soudure ne fait qu’aggraver le problème. En quelques années, le joint soudé est complètement détruit et la clôture doit être réparée ou remplacée. Le plus désagréable est que cet endroit ne peut pas être protégé ou du moins réduire le taux de destruction. Le métal se corrode de l’intérieur !
De nombreuses personnes s'en sortent en coupant les solives de clôture en multiples du pas des poteaux de clôture et en les soudant bout à bout à chaque poteau. Cependant, outre les coûts de main-d'œuvre (et les dépenses liées à une telle installation) nettement plus élevés, la rigidité de la structure porteuse dans le plan de la clôture et sa résistance sont fortement réduites. Les principaux éléments chargés d'une telle structure sont les soudures, ce qui est incorrect d'un point de vue technique. En hiver, les forces du soulèvement dû au gel peuvent soulever certains poteaux. Dans ce cas, les joints soudés sont détruits et font office de charnières (ne fonctionnent pas). Entre autres choses, une haute qualité est requise travaux de soudure, parce que Il est nécessaire d'assurer une soudure étanche pour éviter les problèmes de corrosion déjà à l'intérieur du tube à bûches.
Beaucoup de gens croient à tort que les tôles ondulées confèrent une rigidité supplémentaire à la structure. Malheureusement, ce n'est pas le cas. Lorsque la clôture est de travers, la tôle se brise simplement au niveau des points de fixation.
En plus du principal inconvénient ci-dessus des piliers carrés, il convient d'en noter d'autres :
- La complexité de l'installation augmente : en plus d'assurer la verticalité, il faut s'assurer qu'une face du carré soit dans le même plan que la ligne de clôture.
- Le coût élevé d'un tuyau carré - le tuyau pèse 30 % de plus qu'un tuyau rond similaire et coûte environ 35 % de plus
- Présence d'un cordon de soudure. Les tuyaux carrés (rectangulaires) sont fabriqués uniquement à l'aide d'une technologie soudée. Sur un côté, il y a une soudure sur toute la longueur du tuyau. Le tuyau commence à se corroder activement et la peinture n'empêche pratiquement pas l'apparition de corrosion le long de la soudure.
Les bûches sont fixées à ces piliers en se chevauchant avec deux coutures courtes en haut et en bas des bûches. La connexion est soufflée, facilement protégée de la corrosion par la peinture et sert depuis de nombreuses années et des décennies. La soudure présente une résistance à la traction suffisante (plus de 1,5 tonne par solive). Cela représente 15 fois la charge causée par les vents de tempête (25 m/s, pour une clôture de 2 m de haut avec un espacement des poteaux de 2,5 m). Du fait que les bûches ne sont pas coupées, la structure de résistance de la clôture est aussi rigide que possible et empêche qu'un poteau individuel ne dépasse du sol. Le pilier, en effet, est empêché de dépasser par deux piliers voisins.
La solution la plus optimale, peut-être même la meilleure, consiste à utiliser des poteaux de clôture fabriqués à partir de tuyaux tubulaires. Il est à paroi épaisse et sans soudure, fabriqué en acier à haute résistance (la limite d'élasticité atteint 116 kgf/mm2, soit 5,5 fois supérieure à celle des tuyaux conventionnels). En raison de la haute résistance de l'acier, ces poteaux sont beaucoup plus résistants qu'un poteau carré comparable et coûtent environ 2 fois moins cher. Les clôtures d'une hauteur de 4 mètres ou plus peuvent être installées sur des poteaux tubulaires !
Prix des poteaux tubulaires et autres matériaux pour la construction de clôtures :