Стол из профтрубы: Стол из профильной трубы: чертежи, инструкция по изготовлению

Содержание

Как сделать сварочный стол удобным и функциональным: проектирование и сборка

Специальные резиновые насадки для ножек защитят напольное покрытие от царапин

Чертежи столов из профильной трубы

Примером того, что можно сделать полноценный очень красивый стол из тонкой профилированной трубы, может быть фото и схема, приведенные ниже.

Каркас может быть до удивления изящным и красивым Каркас может быть до удивления изящным и красивым

Для того чтобы согнуть профилированную трубу с ребром 10 мм, можно использовать ручной трубогиб, часть декора собрать из круглого профиля и арматуры. В качестве материала покрытия использовать деревянные доски, облицованные пластиком, получится красиво и эстетично.

Из всех проектов прочного металлического каркаса для домашнего стола наиболее предпочтительным будет вариант с облицовкой тыльной стороны, это позволяет существенно улучшить жесткость без использования тяжелых профильных труб размером более 30 мм.

Для основного дачного стола, для гаража и ремонтной мастерской выбирают классический вариант стола с обвязкой ножек по нижнему уровню. Конструкция получается достаточно жесткой, поэтому при необходимости ее можно использовать в качестве разделочной поверхности.

Высоту рабочей поверхности нужно подбирать индивидуально Универсальный каркас

Для мелких сварочных работ подойдет передвижной лоток, приведенный на чертеже ниже.

Передвижная мебель

Столешницу можно зашить листом металла или сделать комбинированной, с подложкой из деревянных досок. В этом случае деревянные планки должны быть утоплены под металлическое покрытие.

Отдельно стоит упомянуть нестандартный вариант каркаса с Х-образными боковыми стойками.

У такой конструкции есть несколько серьезных преимуществ:

Можно использовать относительно тонкие профилированные трубы, стол получается прочным и одновременно легким;
Х-образная схема крепления ножек позволяет сделать стол складным;
Отсутствие нижней обвязки профилем, как, например, у сварочных верстаков, открывает свободное пространство для ног и делает мебель очень удобной в пользовании.

Из всех приведенных проектов и схем этот вариант наилучшим образом подходит для использования обеденного стола на веранде или открытой террасе.

Требования к сварочному столу

Перед проектированием и изготовлением, полезно узнать какие требования к столу предъявляются. К ним относятся:

обязательная установка над рабочим местом принудительной вытяжки для отвода газов;
вентилятор устанавливается слева на высоте 1,3 — 1,5м;
для очистки электродов на стол сварщика устанавливается кант из медной полосы;
установка полок и ящиков для электродов и инструмента;
крепление для подключения заземления;
запрещается применение в конструкции горючих материалов и выделяющих при нагреве вредные вещества;
обязательное освещение рабочей зоны светильником на 36 В.

Как сделать стол из металлических труб

Система Х-образных опор из профильного металла оказалась настолько популярной, что ее используют примерно в половине самодельных столов и стульев. Подобное устройство можно увидеть в конструкциях складывающихся табуретов с тканевым сидением, в каркасах небольших планшетов, используемых в розничной уличной торговле, и даже в гладильной доске.

Складной стол из профильной трубы своими руками

Один из вариантов самодельной раскладной мебели приведен на фото ниже.

Размер столешницы 70×100 см

Основу изготавливают из двух Н-образных рам, соединенных между собой в центре с помощью пары «болт-гайка». Для легкого походного стола используется профильная труба с размером грани в 20 мм.

В каркасе обязательно должен быть ограничитель раскрытия

Жесткость и устойчивость всей конструкции обеспечивается толстой столешницей, собранной из мебельного щита, можно использовать дверь старого шифоньера или платяного шкафа. Более детально о столике рассказано на видео:

Простой журнальный столик из профильной трубы

В качестве прототипа можно взять схему устройства каркаса из трубы, приведенную на фото.

Простейший вариант столика

Модель получается простой, удобной и надежной, правда, для ее изготовления из профильной трубы потребуется дополнительно использовать цельный массив из пиленой древесины толщиной не менее 60 мм.

Кухонный стол из профильной трубы

Для самого важного и наиболее нагруженного предмета меблировки для кухни лучше использовать самую простую модель, как на фото.

Каркас стола сваривается из профильной трубы с гранью в 40 мм. Эта вынужденная мера используется для обеспечения необходимой устойчивости основания, так как никаких других усиливающих элементов, горизонтальных поперечин или подкосов, не применяется. Предполагается, что под столешницей будет установлена часть бытовой техники, ящики и проложены коммуникации.

Компьютерный стол из профильной трубы

Для работы с компьютерной техникой используют два типа мебели. Если компьютерный стол располагается в центре помещения, то лучшим вариантом будет модель с закрытой передней стенкой.

Классическая схема основы из профильной трубы делает мебель достаточно жесткой, чтобы отказаться от подпора стенкой, как в следующем проекте.

Большинство компьютерной мебели изготавливают по схеме с Т-образными боковыми опорами. Это делает более комфортной работу, особенно, если за столом нужно усесться как минимум двум-трем работникам одновременно. Схема достаточно надежная, но из-за открытости пространства мебель предпочитают устанавливать у стены комнаты.

Садовый стол из профильной трубы

Для дачной мебели идеально подойдет та же схема, что и для кухни, но уже с дополнительной Н-образной горизонтальной поперечиной, соединяющей боковины каркаса.

Доски пришивают саморезами

Раму собирают из трубы 40-60 мм, столешницу изготавливают в виде щита из толстых двухдюймовых досок. Крепить их приходится с внутренней стороны, после чего поверхность шлифуется, а кромки подрезаются ручной циркулярной пилой.

Письменный стол из профильной трубы

Используя только квадратный профиль и древесину, можно изготавливать самые разные предметы меблировки, даже кровати и письменные столы. В последнем случае чаще всего металлический каркас не прячут за деревянной облицовкой, а, наоборот, оставляют на виду.

Стол в стиле Лофт

Правда, в этом случае мебель получается стилизованной под Loft – дизайн, но это только добавляет индивидуальности. Устройство каркаса ничем не отличается от ранее представленных моделей для сварочных работ, единственным дополнением являются два выдвижных ящика.

По тому же принципу можно легко собрать стол для слесарных работ.

Стол из профильной трубы и дерева

Не обязательно пытаться делать мебель намеренно грубой и прямоугольной формы. После того как будут освоены простейшие операции по раскройке и сварке отрезков в прямоугольных каркасах, можно попытать силы в более сложном изготовлении домашней мебели.

Столешницу лучше всего заказать готовой в мебельном салоне, это будет дешевле и проще, чем оклеивать щит из досок березовым или ясеневым шпоном. Каркас сваривают из небольших отрезков, по 10 мм, прокатанных на трубогибе, получится очень красиво, и главное – надежность такой мебели не уступит изделиям промышленного изготовления.

Круглый стол из профильной трубы

Основой для удержания круглой столешницы является достаточно сложная система ножек-опор. Один из вариантов такой несущей рамы представлен на фото ниже.

Каркас под круглую столешницу

Для изготовления круглого стола в первую очередь потребуется сварить два несущих «креста», верхний размером 70×70 см, нижний – 80×80 см. Детали можно сварить из профильной трубы 40×40 мм, причем конструкцию иногда упрощают и крестовые вставки делают одного размера. В результате уменьшается риск ошибки при сборке деталей, хотя сам стол получается не таким красивым.

Столешницу собирают набором досок в щит с последующей обрезкой в форме круга. Далее дощатую панель стягивают стальной лентой и подшивают с тыльной стороны рейками. Получается очень красивый столик в стиле Кантри или Лофт.

Доски шлифуют и вскрывают лаком

Сварка и резьбовое соединение

Если элементы свариваются, соприкасающиеся поверхности необходимо предварительно зачистить напильником, удаляя окалину, ржавчину, загрязнения. Если используется старая водопроводная труба, ее перед началом сварочных работ лучше полностью обработать металлической щеткой, избавив от остатков краски. При изготовлении рамы торцы труб можно срезать под углом 45°, выполнить угловые сварные соединения, тогда получится замкнутая конструкция. Ножки к раме обычно приваривают тавровым соединением. Важно подобрать для сварки электроды подходящего диаметра, он может быть равен толщине стенок трубы или чуть тоньше (для труб из стали толщиной 2 мм подойдет электрод диаметром 1,5 мм). В процессе сварки нужно периодически сбивать шлак, снижающий прочность шва. После окончания работ сварочный шов необходимо сгладить с помощью напильника или шлифмашины.

Для резьбового соединения профильных труб лучше всего подойдут специальные хомуты, в них есть отверстия под крепеж, и трубы сверлить не придется. Если же для соединения используются металлические уголки, в трубах высверливаются отверстия под болты, саморезы. Полые трубы соединяют болтами с гайками. Если же используются саморезы, в торцы труб забивают деревянные втулки, ввинчивают в них шурупы. Перед креплением столешницы сделанный каркас нужно очистить от ржавчины, отполировать и покрасить, сварочные швы желательно дополнительно обработать составом для защиты от коррозии.

Очень удобно делать заготовки каркаса из алюминиевого профиля на многофункциональном станке Monticelli, он позволяет разрезать трубу под нужным углом, сверлить отверстия под крепеж, вырубать пуансоном фигурные вырезы. Для сборки каркаса используются угловые соединители этого же бренда.

Как оформить стол из профильной трубы

Для отделочных работ самодельной мебели из стального профиля и древесины почти всегда используют один и тот же набор материалов.

Металлические детали окрашивают темным лаком, имитирующим порошковую краску или покрытие воронением. Этот признанный стиль и прием позволяет не только украсить металл, но и эффективно защищать черную сталь от коррозии.

Для древесины используют мебельные политуры, лаки, тонеры. Почти всегда стремятся сохранить рисунок древесных волокон, сделать его более выразительным и насыщенным.

Краски и пластик для дерева в сочетании с профильной трубой практически не применяют. Даже если столешница облицована пластиком, поверхность заклеивают пленкой с рисунком, имитирующим ценные породы древесины.

Гнутый каркас

Для изгибания труб понадобится трубогиб и шаблон (плаз), вычерченный на листе фанеры контур детали, которая должна получиться. Изгибаемую трубу нужно периодически прикладывать к этому шаблону, сравнивать с ним, так можно изготовить несколько одинаковых элементов. Вот несколько секретов, которые помогут изогнуть профильную трубу:

самодельный трубогиб можно изготовить из старого автомобильного тормозного диска, закрепив сбоку штырь из стального прутка, который будет служить упором;
трубу необходимо заполнить мелким речным песком и заткнуть концы пробкой;
в месте изгиба ее желательно нагреть докрасна паяльной лампой.

Полезные советы

При использовании самодельного сварочного стола учитывают следующие рекомендации:

Перед началом работы с оборудованием убеждаются в устойчивости верстака, целостности питающих кабелей, надежности контактов.
При работе пользуются сварочной маской, надевают рабочий костюм из огнеупорных материалов.
Нельзя устанавливать на стол посторонние предметы, способные помешать мастеру.
Не рекомендована сварка с неприспособленных опор.
Свариваемые элементы закрепляют тисками или струбцинами.
Расстояние от рабочего стола до легковоспламеняющихся жидкостей должно составлять не менее 5 м.

Для обеспечения комфортных условий сварки монтажный стол снабжают дополнительными приспособлениями.

Мебель из профильной трубы — 11 способов применения

Гардеробный шкаф из профильной трубы
Полки из профильной трубы
Кухня из профильной трубы
Межкомнатные перегородки из профильной трубы
Стол из профильной трубы
Стул из профильной трубы
Кресло из профильной трубы
Лестница из профильной трубы
Перила из профильной трубы
Барная стойка из профильной трубы
Кровать из профильной трубы
Плюсы использования профильной трубы в дизайне

Казалось бы, ну что еще можно выдумать в мебельном дизайне, ведь уже давным-давно отточены формы и конструктив шкафов, кроватей, столов и прочей корпусной мебели. Но человеческая фантазия поистине не имеет границ, и современные мебельщики довольно успешно экспериментируют не только с новыми формами, но и материалами.

К таким творческим изысканиям их подтолкнула резкая смена модных тенденций. Ведь буквально несколько лет назад в интерьерной моде минимализм и практичность быстро и похоже надолго заменили вычурность и излишнюю помпезность. И, чтобы сохранить гармонию между архитектурой, чертами декора и мебельной обстановкой, в интерьере жилых и общественных помещений все чаще используется мебель из профильной трубы. Это универсальный конструктивный материал с довольно высокой прочностью, хорошей свариваемостью и обрабатываемостью, к тому же она прекрасно сочетается с деревом, стеклом и цветными сплавами. Стальная труба идеально подходит для каркасов, остовов и прочих конструктивных элементов различной корпусной мебели.

Заметим сразу, что физико-механические свойства данной металлопродукции позволяют поставлять на рынок изделия из профильной трубы, соответствующие высоким эргономичным, антропометрическим и функциональным требованиям, а также:

укомплектовывать их системами внутренней и наружной подсветки;

окрашивать с применением высокопроизводительных методов;
собирать как в условиях производства, так и на месте установки.

И для подтверждения сказанного, приведем несколько примеров такой мебели.

Гардеробный шкаф из профильной трубы

Такой шкаф полностью соответствует духу времени и является отличной альтернативой, когда не нравится традиционная мебель и надоели массивные, тяжеловесные шифоньеры. В нем прекрасно расположатся крупные и мелкие предметы одежды, а встроенная светодиодная подсветка существенно упростит их поиск и к тому же значительно улучшит внешнюю декоративность.

Оптимальным материалом для его изготовления будет труба квадратная 40х40 или прямоугольная 40х25. Окрасить ее можно в любых оттенках палитры RAL. А вот фасады можно оформить ЛДСП или под рогожку, но наиболее эффектно в таком варианте гардероба будет смотреться закаленное прозрачное и тонированное стекло. Однако при изготовлении важно избежать габаритных фасадов и обеспечить их сбалансированный и мягкий ход. В таком случае шкаф из профильной трубы будет радовать своих хозяев многие и многие годы.

Гардеробный шкаф из трубы

Полки из профильной трубы

В каждом доме есть множество бытовых и декоративных предметов, которые удобней хранить на полках и стеллажах. Благодаря входу в интерьерную моду мебели на металлическом каркасе у дизайнеров и простых обывателей появились неограниченные творческие возможности по моделированию открытых систем хранения. Используя квадратную трубу 20х20 и 30х30, а также прямоугольный профиль 40х25, 60х30 м 80х40, они создают самые разнообразные по конструктиву и дизайну:

полки книжные и декоративные;
стеллажи полочные и с ящиками;
консольные полки для дома и офиса;

полки для ванной и аквариумов;
полочки для посуды и специй.

К тому же многие из них можно сделать из обрезков профильной трубы и дополнить элементами из дерева, стекла и металла. Это дает возможность создавать креативные дизайнерские интерьеры с минимальными затратами.

Кухня из профильной трубы

В наше время кухня – место, где готовят пищу и собираются домочадцы, чтобы за обедом или чашечкой кофе обсудить свои дела. Здесь рождаются новые планы, растут наши дети и решаются семейные вопросы. Соответственно очень важно, чтобы она была комфортной, удобной и экологически безопасной.

По этой причине и частично в угоду модным тенденциям все чаще изготавливают каркас кухни из профильной трубы 30х20, 30х30, 40х25 и пр., а корпусные элементы, столешницу и фасады – из массива дерева и ламинированной древесно-стружечной плиты. Сочетание таких материалов позволяет выполнить очень удобные и функциональные кухонные шкафы нижнего и верхнего уровня, открытые полки и ниши.

Существует мнение, что профильная труба и лофт – «интерьерные близнецы». Это не совсем так и актуально только, если в дизайне доминирует металл черного цвета и грубые формы. А если проявить фантазию и использовать для покраски металлоконструкций различные яркие цвета или пастельные оттенки, применить оригинальные способы отделки, то можно изготовить кухонный гарнитур в различных интерьерных стилях. Например, брутальные заклепки, щеколды и ручки можно заменить на итальянскую фурнитуру, стразовые цепочки и так далее. Главное, правильно подобрать размер стального профиля и безукоризненно выполнить раскрой и сборку металлических элементов.

Межкомнатные перегородки из профильной трубы

Квартиры-студии все больше набирают популярность. Но открытые пространства требуют зонирования и применение профильной трубы опять-таки позволяет довольно удачно решить и данный вопрос.

В межкомнатных перегородках квадратные и прямоугольные трубы смотрятся очень лаконично и фактурно. А за счет хорошей свариваемости и обрабатываемости из них можно создавать разнообразные сложные композиции, в том числе и с применением стекла и дерева.

Наиболее простой вариант межкомнатной перегородки можно сделать с минимальными трудозатратами и капиталовложениями. Для этого достаточно нарезать прямоугольную трубу 50х25 на кратные отрезки, расположить их параллельно и сварить в единую рамную конструкцию. Если необходимо визуально увеличить высоту помещения, трубные отрезки располагают вертикально, а для расширения простран
ства – горизонтально.

Стол из профильной трубы

Разнообразные по своей конструкции столы имеют среди предметов наиболее древнюю историю. И если до начала XX века их в основном изготавливали из камня и дерева, то уже в XXI веке в жилых и общественных помещениях все чаще можно увидеть стол из профильной трубы.

Практически каждый наш современник провел за столом из профильной трубы не один час своего времени. Да-да, речь идет именно об ученической парте, ведь с конца XX века для изготовления столов общеобразовательных заведений массово используется квадратная труба 20х20 и 25х25.

Сегодня столы на каркасе из стальной профильной трубы повсеместно используются:

в предприятиях общепита;
в офисах и банках;
в почтовых отделениях.

Более оригинальные и дорогостоящие варианты столов из профильной трубы со столешницами из камня и массива дерева устанавливают в гостиничных холлах и номерах, в залах ожидания и переговорных комнатах. Хотя многие умельцы сейчас научились самостоятельно изготавливать великолепные кухонные и уличные столы и стулья из профильной трубы, и тенденция к их использованию в интерьере только увеличивается.

Стол из профильной трубы

Стул из профильной трубы

Стул – наиболее функциональный предмет мебели. Мастера постоянно придумывают все новые и новые его формы, и с того момента, когда стала широко использоваться профильная труба для мебели, стулья также изготавливают из нее. Причем благодаря творческому подходу, профессиональные мебельщики и домашние умельцы создали обширный модельный ряд такой продукции:

стулья с подлокотниками и без;
кухонные табуреты;
офисные стулья;
барные стулья;
банкетки.

Стальной каркас из профильной трубы 20х20, 30х30, 40х20 и пр. отличается прочностью и хорошей декоративностью. Это дает возможность экспериментировать и искать новые формы стульев, а также использовать для изготовления спинок и сидений натуральный и искусственный ротанг, массив дерева и ламели, а также разнообразные текстильные материалы, натуральную и экокожу.

Кресло из профильной трубы

Выше перечисленные особенности дают возможность разнообразить и конструктив кресел. С применением квадратной и прямоугольной трубы размером 30х30, 40х40, 40х25, 50х25, 60х30, 100х50 изготавливают настоящие дизайнерские шедевры:

стулья-кресла;
кресла-качалки;
интерьерные кресла;
модели кресел для отдыха на пляже и даче.

После покраски стальные трубы с квадратным и прямоугольным сечением стойко сопротивляются коррозии, что в сочетании с небольшой металлоемкостью и конструктивной жесткостью делает их идеальным материалом. Мебельные металлоконструкции, выполненные из них, долговечны, прекрасно дополняются подушками и деревянными перилами. А в комплексе со столами и полками, выполненными в аналогичном стиле, они создают удобные и невероятно оригинальные комбинации и гарнитуры.

Лестница из профильной трубы

Большинство обывателей сейчас подумают, что речь идет о лестницах технического назначения. Действительно, стальные трубы 50х50 и 60х40 используются для создания лестниц 3-го типа, так как они:

характеризуются высокой прочностью и долговечностью;
позволяют создавать надежные сварные соединения;
имеют порог огнестойкости не ниже REI(EI)30.

Но сегодня в индивидуальном строительстве доминирует тенденция к возведению двух- и трехэтажных домов, коттеджей и дач, и в определенном смысле их эстетика зависит и от дизайнерского исполнения лестницы. В домах с современным и традиционным интерьером их довольно часто выполняют винтовыми, с забежными и маршевыми ступенями на основе металлического каркаса. Иногда лестница на второй этаж из профтрубы 60х40, 50х50 или 80х40 изготавливается на прямых и ломаных косоурах. Более крупный профиль, например, 100х100 и 120х120 дает возможность выполнять маршевые лестницы с одним центральным косоуром.

Трубная продукция, представленная на металлобазах «Метинвест-СМЦ», имеет хорошее качество поверхности и отличается улучшенной адгезией.
Поэтому лестничные металлоконструкции, выполненные из нее, можно окрашивать в белый, черный, бронзовый и другие цвета в зависимости от дизайнерской концепции.

Перила из профильной трубы

Квадратный и прямоугольный полый профиль безупречно подходит для выполнения различных лестничных, балконных, террасных и других ограждений. Если соблюдены все проектные и технические нормы, то вне зависимости от художественного оформления перила из профильной трубы будут достаточно долговечны, безопасны и надежны в эксплуатации. Они достаточно крепкие и выдерживают значительные весовые и ударные нагрузки.

Исходя из особенностей дизайнерского оформления и назначения для перил и ограждений, для их выполнения можно использовать квадратный и прямоугольный профиль с мелким и крупным сечением. Они могут украшаться деревянными фрагментами, коваными и сварными металлическими элементами, а также сочетаться с системами тросов и круглыми трубами.

Барная стойка из профильной трубы

Вот уж где малоприменима мебель серийного производства, так это в барах и кафе. Сам их принцип работы предполагает креативный дизайн и оформление интерьера мебелью, изготовленной по индивидуальным проектам, отличающейся повышенной прочностью и износостойкостью и соответствующей концепции заведения.

Чаще всего выполняется барная стойка из профильной трубы 80х60, 80х80, 100х100, 120х120 и пр. Она полностью соответствует требованиям, предъявляемым к мебели заведений общественного питания, и при этом:

имеет достаточно высокую прочность, жесткость и износостойкость;
прекрасно смотрится с монохромной и разноцветной светодиодной подсветкой;
позволяет вариативно подойти к оформлению с применением дерева, просечно-вытяжного листа, натурального и искусственного камня, прозрачного триплекса и цветного лакобеля.

Идея барной стойки на стальном каркасе настолько пришлась по вкусу дизайнерам и простым обывателям, что такое решение часто используется в жилых помещениях и на офисных кухнях.

Кровать из профильной трубы

Как видно из живописных источников в былые времена кровати играли важную роль в выражении общественного статуса владельца. Их обильно украшали балдахинами, драпировками и мехами. Сейчас все изменилось, и главными требованиями к этому предмету мебели стали комфортность, гигиеничность, гипоаллергеность и лаконичный стиль.

Используя трубный профиль 40х20, 50х25, 60х30 и другого размера современные мебельщики изготавливают различные варианты одноместных и двухместных кроватей:

со стальным изголовьем изножьем. Данные модели устанавливаются в спальнях, оформленных в стиле лофт, гранж, минимализм, хай-тек, лаунж, техно и постмодернизм;
подвесных и с подъемным механизмом. Здесь для создания каркаса чаще применяют прямоугольный профиль 40х20, укомплектованный деревянными ламелями и специальной фурнитурой;
парящих. Такой вариант, несмотря на довольно непродолжительную историю, пользуется повышенным спросом и пришелся по душе любителям необычной и креативной мебель. В его основе лежит стальной каркас специальной конструкции. В результате создается эффект невесомого и парящего ложа. При этом обеспечивается свободный доступ к участку полового покрытия, расположенного под кроватью, что очень актуально для качественной уборки пыли и позволяет использовать различные варианты подсветки.

Кровать из профильной трубы

Плюсы использования профильной трубы в дизайне

Мы перечислили лишь малый список того, что можно сделать из профильной трубы. Из нее также получаются невероятно красивые и практичные вещи, например, сундуки, тумбы, консоли. Главное, не бояться экспериментировать и смело реализовывать свои идеи, ведь как материал для мебельной индустрии квадратные и прямоугольные трубы имеют ряд преимуществ. Их отличает:

экономичность. По сравнению с натуральным деревом и древесно-стружечными материалами стальные трубы квадратной и прямоугольной формы гораздо дешевле и более практичны в обработке и эксплуатации, и позволяют значительно сэкономить, в том числе и на трудозатратах;
удобная форма. Коробчатый профиль квадратных и прямоугольных труб дает возможность быстро изготовить детали и элементы мебели как в бытовых, так и в производственных условиях. Они подходят для изготовления гнутых и гнуто-пропильных заготовок, легко свариваются и позволяют создавать четкие и плавные геометрические линии, а также выполнить болтовые, заклепочные, шлицевые и другие соединения;
повышенная надежность. Трубный профиль с квадратным и прямоугольным сечением стойко выдерживает статические и динамические нагрузки, воздействие постоянных и периодических вибраций;
экологичность. К сожалению, в наших домах сейчас в большом количестве присутствуют вещи и предметы, содержащие фенольные и другие вредные соединения. Стальная трубная продукция даже под воздействием высоких температур не выделяет токсических компонентов и является абсолютно экологически чистой и безопасной для людей и домашних животных.

Их можно покрывать лаками и красками с разным химическим составом, сочетать с любыми натуральными и искусственными материалами. Ну а если вам нужно купить профильную трубу оптом или в розницу, обращайтесь в компанию «Метинвест-СМЦ». У нас вы всегда найдете квалифицированную консультационную помощь, качественную металлопродукцию и лучшие рыночные цены.

Мебель из профильной трубы своими руками

Общие сведения о профильной трубе
Изделия из профильной трубы своими руками
Что еще можно сделать из профтрубы?
Видеоматериал

На сегодняшний день мебель из металла широко применяется на приусадебных участках и дачах. К сожалению, из-за своей высокой стоимости, приобрести ее может не каждый. Тем не менее, взяв за основу профильную трубу, вы сможете с легкостью выполнить опорную часть стульев, стола и даже скамейки. Продается такой материал в хозяйственных или строительных магазинах, поэтому купить вам его не составит труда. А чтобы у вас все получилось, мы расскажем вам, как сделать мебель из профильной трубы своими руками в краткие сроки и с максимальной экономией семейного бюджета.

к содержанию ↑

Общие сведения о профильной трубе

Профильная труба — это труба, которая имеет прямоугольное, овальное или квадратное сечение. В основном ее изготавливают из углеродистой или низколегированной стали. В очень редких случаях встречаются трубы из нержавеющей стали.

Профильные трубы изготавливаются путем горячей или холодной деформации уже готовой круглой трубной заготовки. Процесс их изготовления состоит из следующих этапов:

Из заготовки путем сгибания изготавливают круглуют трубу необходимого диаметра.
Готовая круглая заготовка подается в специальный формовочный станок, на котором и проводится непосредственно деформация до достижения необходимой формы и сечения.
Для того чтобы снять механическое напряжение, готовую профильную трубу подвергают специальной термообработке с последующим контролем сварного шва.

Важно! Благодаря наличию ребер жесткости, изделия, изготовленные из профильной трубы, получаются прочными. Их металлический каркас способен выдержать нагрузку намного больше, нежели каркас из стандартной круглой трубы.

Кроме прямоугольной формы сечения и особого способа производства, профильные трубы имеют еще несколько преимуществ:

Высокие эксплуатационные качества. Это связано с тем, что все оказываемое давление направлено не на середину готового изделия, а на ребра жесткости, что и защищает его от деформации во время эксплуатации. Поэтому изделия из профильных труб могут прослужить не один десяток лет.
Рациональность геометрических форм. Параллелепипеды гораздо проще транспортировать и складировать, к тому же, они проще сочетаются с плоскими поверхностями и имеют прочное крепление.
Практичность. За счет угловатой формы появляется возможность экономии материала в процессе изготовления.
Простота эксплуатации. Профильные трубы могут быть соединенными как с помощью болтов, так и при помощи сварки.

Важно! При использовании оцинкованных труб крепление лучше производить с помощью болтов. Это связано с тем, что при сварке слой цинка нарушается.

Высокая стойкость к различным температурным перепадам.

Важно! Начиная работать с металлическими профтрубами важно помнить о двух вещах:
правилах чистки металла от ржавчины
и своевременном грунтовании поверхности эпоксидным составом.
В противном случае, вся ваша работа насмарку.

к содержанию ↑

Изделия из профильной трубы своими руками

Конструкции из профильной трубы могут быть самыми разнообразными. Предлагаем вашему вниманию базовые варианты, которые вы сможете с легкостью сделать в домашних условиях.

Как сделать скамейку из профтрубы своими руками?

Для изготовления садовой скамейки длиной 2 метра и высотой 45 сантиметров вам понадобятся следующие инструменты и материалы:

3 отреза по 1,8 метра профильной трубы с квадратным сечением;

Важно! Обратите свое внимание на то, что толщина стенки профильной трубы должна составлять 3-4 миллиметра.

2 металлических уголка длиной 2 метра и шириной полки 25-30 миллиметров;
3 обрезных доски толщиной 20 миллиметров и шириной 15 сантиметров по 2 метра;
Стусло;
Болгарка с отрезным диском;
Зеновка;
Дрель;
Молоток;
Сверло по металлу диаметром 5 и 6 миллиметров;
12 саморезов по металлу диаметром 6 миллиметров;
Сверло по дереву диаметром 6 миллиметров;
9 винтов с потайной головкой диаметром 6 миллиметров и длиной 70 миллиметров;
Морилка;
Лак для работы с деревом;
0,5 литра кузбасслака;
Кисть;
Растворитель 646.

Как только все материалы были подготовлены, можно приступать непосредственно к изготовлению садовой скамейки из профильной трубы своими руками. Для начала изготовьте опоры. Вам их понадобится 3 штуки. Для этого:

Возьмите подготовленные ранее отрезы, сделайте необходимую разметку, после чего раскроите с помощью болгарки. Линия распила должна проходить по 3 сторонам трубы.

Важно! Разметку лучше всего не делать от руки, а выполнять с помощью стусла. Используя болгарку, соблюдайте правила безопасности, при этом старайтесь не задеть 4 грань опоры.

Помогая себе молотком, согните профильную трубу. Таким образом у вас получится 3 готовых опоры длиной 45 сантиметров.
Используя уголки, соедините все три опоры в одну единую связку. Делать это нужно в том месте опоры, где происходит соединение разных концов профтрубы. Для этих целей просверлите в каждой полке уголка парные отверстия диаметром по 5 миллиметров.

Важно! Обратите свое внимание на то, что первая и третья пары отверстий должны находиться на расстоянии 20 миллиметров от края, а вторая — ровно посередине.

Приставьте к ним опоры лавочки и сквозь отверстия на профтрубе сделайте разметку. После — просверлите отверстия в каждой опоре, с помощью саморезов соедините все элементы.

Важно! Будьте аккуратны с готовой заготовкой, так как на данный момент она еще весьма непрочная.

Далее нужно подготовить доски:

Используя наждачную бумагу, округлите края. Делать это нужно без фанатизма, всего на 1-2 миллиметра.

Важно! Вы можете величину скругления измерить самостоятельно. Для этого просто проверьте ее на ощупь.

Для того чтобы подчеркнуть структуру дерева, доски обработайте морилкой. Если таковой не имеется, то отличной заменой станет концентрированный раствор марганцовки.

Важно! Перед началом работы всегда проверяйте готовый раствор на тыльной стороне доски. Она должна только потемнеть, но ни в коем случае не почернеть.

Если доски приобрели слишком темный цвет после обработки морилкой, то на этом этапе вы можете их зашкурить с помощью мелкой наждачной бумаги.
В каждой деревянной заготовке просверлите три отверстия под болты диаметром 6 миллиметров. Первое и третье отверстия должны быть размещены на 2 сантиметра от края заготовки, а второе — ровно посередине.

Важно! Для того чтобы отверстия во время просверливания были симметричными, сложите доски в одну стопочку.

Проверьте каркас, деревянные элементы и точность разметки. При необходимости — подкорректируйте.
Далее зенкуете готовые отверстия. Глубину зенкования нужно предварительно рассчитать таким образом, чтобы головки болтов утопали заподлицо.

Как только все элементы подготовлены, можно приступать к сборке скамейки:

Готовые доски положите на каркас, сквозь просверленные отверстия сделайте разметку.
По готовой разметке, используя сверло по металлу диаметром 6 миллиметров, просверлите отверстия.

Важно! Во время работы сверло нужно опускать строго горизонтально.

Покройте металлический каркас кузбасслаком и оставьте на сутки при температуре 20 градусов.
Разбавьте лак для работы по дереву и покройте им доски в 4 слоя, с перерывом в один час между слоями.

Важно! Разбавленный лак проникает намного глубже, соответственно — качество покрытия намного долговечнее. Для этого разведите лак растворителем 646 в 30-40% раствор.

Оставьте доски, покрытые разведенным лаком, на сутки до полного высыхания.
Соберите все элементы в готовую конструкцию закрепляя их винтами.

Вот и все, ваша новая садовая лавка готова!

Стол из профильной трубы своими руками

Большинство из нас уже неоднократно встречались с такими столами еще в школе. Несмотря на то, что эти предметы мебели не самые красивые, тем не менее, они довольно прочные. Поэтому, если вам необходим стол, способный выдержать значительные нагрузки, то этот вариант просто идеальный, особенно для приусадебного участка.

Важно! При желании готовому изделию можно придать некую эстетичность, усложнив каркас или же путем нанесения декоративной отделки.

Предлагаем вашему вниманию базовый метод изготовления стола из профильных труб своими руками. Последовательность действий такая:

Из профтрубы вырежьте 4 ножки и перекладины, которые в дальнейшем их будут соединять.
Готовые фрагменты с помощью сварки соедините между собой.

Важно! За отсутствием сварочного аппарата вы можете соединить фрагменты стола между собой с помощью болтов. Для этого сначала сделайте разметку и просверлите отверстия нужного диаметра.

Установите сверху столешницу и закрепите ее болтами.

Важно! Впрочем, если вы реили, что хотите стеклянную поверхность на новом садовом столе, то
без специального клея стекло-металл прозрачный, задумка не увенчается успехом.

Стул из профильной трубы своими руками

В этом случае из профильной трубы изготавливается исключительно каркас, а вот остальные детали конструкции могут быть из дерева, пластмассы или металла. Все зависит исключительно от наличия данных деталей и ваших вкусовых предпочтений.

Для изготовления каркаса вам понадобятся:

Профильная труба размерами 20х40 миллиметров в количестве 10 штук;
Сварка и электроды;
Болгарка;
Шлифовальная машинка или наждачная бумага;
Рулетка;
Уголок;
Линейка.

Порядок работы следующий:

Отложите по 4 трубы для изготовления рамы и ножек, а оставшиеся 2 — для скрепления каркаса.

Важно! Обратите свое внимание на то, что трубы для изготовления рамы должны быть парными и соответствовать желаемой ширине стула, а остальные две — его высоте. Что касается высоты готового изделия, то это напрямую зависит от высоты ножек, которая определяется исключительно в индивидуальном порядке в соответствии с вашим желанием.

Сделайте раму для будущего стола. Для этого отмерьте ширину и длину будущего изделия, обрежьте трубы с помощью болгарки. Используя наждачную бумагу или шлифовальную машинку, очистите их и сложите в виде прямоугольника.

Важно! Во время изготовления каркаса используйте уголок, чтобы все соединения находились ровно под углом 90 градусов.

С помощью утяжелителей закрепите готовые элементы и сварите между собой. Таким образом, у вас получится прямоугольная рама для стула.
Заранее подготовленные ножки прикрепите к внутренней стороне уже готовой рамы. Приваривать их необходимо строго перпендикулярно.

Важно! Предварительно проверьте, одинакова ли длина ножек, так как в дальнейшем ее выровнять уже будет проблематично.

Далее крепите деревянную или пластиковую основу.

Табурет из профильной трубы своими руками готов!

Важно! Для того чтобы получился стул со спинкой, вам необходимо трубы, предназначенные для рамы, которые определяют ширину, сделать в два раза длиннее, после чего согнуть под нужным для вас углом.

к содержанию ↑

Что еще можно сделать из профтрубы?

Кроме садовой мебели, из профильной трубы можно еще сделать теплицы и беседки своими руками. Это — идеальный вариант для обустройства как загородного участка, так и приусадебной территории.

Важно! Обратите свое внимание на то, что при изготовлении малых архитектурных сооружений вам понадобятся гнутые элементы.

Профтрубы с прямоугольным сечением довольно легко собираются в нужную для вас конструкцию. В итоге — вы получите надежный “домик” для хозяйственных нужд. Такие сооружения способны выдержать различные атмосферные явления и нагрузки. А если обустроить такую беседку столом и скамейками, вы получите отличное место для сбора всей семьей, приема гостей и различных загородных вечеринок.

Важно!! Так же стоит подумать о наполнении беседки разнообразной мебелью, причем покупать ее не обязательно, достаточно оглянуться вокруг и внимательно посмотреть, что у вас уже есть. Обо всех интересных вариантах читайте в наших блогах:
Мебель своими руками из подручных средств.
Мебель из искусственного ротанга своими руками.
Мебель из газетных трубочек своими руками.

к содержанию ↑

Видеоматериал

Профильные трубы — это довольно простой в применении материал. Несмотря на это, они обладают высокой прочностью и эксплуатационными качествами. Если вы решились на изготовление предметов мебели и других изделий из профильных труб, вам необходимо всего лишь приобрести нужный инструмент и запастись терпением. А применяя на практике наши рекомендации, вы сможете изготовить садовую мебель, которая станет основным украшением вашего приусадебного участка.

Как использовать двухстенную гофрированную трубу из полиэтилена высокой плотности

Содержание

Что такое двухстенная гофрированная труба из ПЭВП?

Двухстенная гофрированная труба из полиэтилена высокой плотности (HDPE) представляет собой новый тип трубы с гладкой внутренней стенкой и кольцеобразной конструкцией внешней стенки. Это экологически чистый продукт, который сочетает в себе коррозионную стойкость пластика и прочность стали. Он обладает высокой несущей способностью, легким весом, простой установкой, безопасностью и надежностью, хорошими герметизирующими характеристиками и высокой коррозионной стойкостью.

Может широко использоваться в коммунальном водоотведении и канализации; различные промышленные и сельскохозяйственные проекты водоснабжения и ирригации; дорожный проект: например, железные дороги, автомагистрали, стадионы и т. д.

Почему двухстенная гофрированная труба HDPE изготовлена из полиэтилена высокой плотности?

Материал HDPE продлевает срок службы трубы и защищает ее от многих бедствий. Кроме того, материал HDPE универсален, что позволяет инвестору экономить деньги. Гофрированные трубы с двойными стенками из ПНД соответствовали требованиям проекта без отклонений благодаря их низкой стоимости и высокому качеству.

Использование двухстенных гофрированных труб из ПЭВП обусловлено рядом причин

Одной из основных причин, по которой многие фирмы выбирают двухстенные гофрированные трубы из полиэтилена высокой плотности, является их долговечность. После укладки эти двухстенные гофрированные трубы из полиэтилена высокой плотности могут выдерживать больший вес, чем обычные трубы. Многие специалисты используют эти трубы из-за их экологичности.

Кроме того, эти трубы обеспечивают все необходимые свойства и безопасность. Эти трубы изготовлены в соответствии со всеми критериями IS. Кроме того, антикоррозионные свойства труб еще больше повышают их ценность.

Другие причины для использования двухстенных гофрированных труб из ПЭВП

Повышенная стойкость
Способность выдерживать вес
Химически инертна
Гибкость
Устойчивость к усталости
Легкий вес, устойчивость к атмосферным воздействиям, давлению и ударная вязкость

Процессы резки и установки двухстенных гофрированных труб из ПЭВП описаны ниже. Всем сотрудникам, участвующим в этих этапах, настоятельно рекомендуется следовать юридическим и стандартным инструкциям, а также техническим руководствам.

1. Материалы и инструменты для процедуры подготовлены

Сабельная пила, простая рулетка, маркировочный карандаш Двустенная гофрированная труба из ПНД

2. Как резать двухстенную гофрированную трубу из ПНД

Основной целью является определение расстояния между пиками волны и длины среза. Отметьте траекторию резки маркером после завершения процесса измерения. Маркером можно обрезать линии волн, находящиеся посередине.
Во-вторых, режущая дорожка отрезается сабельной пилой. Пильное полотно должно быть натянуто без отклонения от направляющей. Любой отход от работы может привести к разрушению структуры пика волны.
Трубка вырезана по кругу.
Обрезку разрывов и неровных участков можно выполнить позже. Эта фаза может быть завершена аккуратным разрезом. Работник может использовать рубанок для обработки точных результатов для этой цели.

3. Этапы установки

Сначала трубу проверяют на соответствие спецификациям. При осмотре трубы обязательно ищите неповрежденные провода.
Труба перемещается безопасно и осторожно, не причиняя вреда.
Крайне важно содержать соединительную поверхность в чистоте и порядке. Да, мусор из электромуфтового разъема убирается, не оставляя загрязнений в месте соединения.
Теперь трубную муфту можно вставить в электромуфтовую муфту. После введения используйте стальной ремень, чтобы зафиксировать положение.
Сварка должна выполняться надлежащим образом и в соответствии с протоколом электромуфтовой сварки. За этим следует процедура охлаждения. Процесс охлаждения занимает определенное время в зависимости от времени года, например, летом или зимой. Это занимает 15 минут зимой и 20 минут летом.
Стальная лента снимается после завершения вышеуказанной операции и проверяется процесс сварки.

4. Применение двухстенных гофрированных труб из ПЭВП

Используются канализационные и дренажные трубы из двухстенной гофрированной трубы HDPE . Это применяется в проектах муниципальных инженерных работ.
Строительные проекты являются одним из наиболее распространенных применений гофрированных труб с двойными стенками из ПЭВП. Эти гофрированные трубы с двойными стенками из полиэтилена высокой плотности в основном используются инженерами-экспертами для дождевых и подземных труб.
Двустенные гофрированные трубы из полиэтилена высокой плотности также широко используются для канализационных и вентиляционных труб. Строительные проекты не могут быть завершены без использования этих труб. Эти трубы отвечают требованиям экономичности и защиты сердцевины.
Еще одним преимуществом двухстенных гофрированных труб из полиэтилена высокой плотности является то, что их можно использовать в коммуникационных и электротехнических приложениях. Трубы используются для покрытия электрических линий во время их прокладки.
Эти двухстенные гофрированные трубы из полиэтилена высокой плотности используются в автомобильных и железнодорожных коммуникациях для защиты коммуникационных и оптических линий.
Химический, экологический и фармацевтический секторы — это некоторые из других предприятий, которые используют трубы из гофрированного полиэтилена высокой плотности с двойными стенками.
Двустенные гофрированные трубы из полиэтилена высокой плотности используются в сельском хозяйстве для ирригации и дренажа.
Двустенные гофрированные трубы из полиэтилена высокой плотности используются для дренажа в проектах дорожного строительства. Значение труб также имеет решающее значение для просачивания магистралей.
Двустенные гофрированные трубы из ПНД используются для шахтной вентиляции в шахтах.
Химический, экологический и фармацевтический секторы являются одними из других предприятий, которые используют гофрированные трубы с двойными стенками из полиэтилена высокой плотности.

5. Рекомендация

Вы хотели бы заполучить двухстенную гофрированную трубу из полиэтилена высокой плотности? Если это так, двухстенная гофрированная труба Lesso HDPE — хороший выбор для вашего счастья и производительности.

Гофрированные трубы Lesso с двойными стенками из полиэтилена высокой плотности используются в проекте трубопровода и дренажа для стадиона Зимних Олимпийских игр 2022 года в Пекине (Национальный центр строительства горнолыжного курорта для снегоходов). Двухстенная гофрированная труба Lesso из полиэтилена высокой плотности используется во многих проектах по строительству дренажных систем.

Компания внесла вклад мирового уровня, которым она гордится на рынке. Lesso является производителем гофрированных труб с двойными стенками из полиэтилена высокой плотности мирового класса и, как следствие, доминирует на рынке производства качественных и долговечных труб для различных проектов по всему миру.

Наконец, некоторые мысли

Если вы рассматриваете строительный проект, следующее обсуждение и особенности применения двухстенных гофрированных труб из полиэтилена высокой плотности приведут вас в восторг. Да, двухстенные гофрированные трубы HDPE, созданные компанией Трубы LESSO соответствуют вашим потребностям и ожиданиям. Трубы можно приобрести у Лессо по разумной цене с гарантией.

Приведенные выше рекомендации дают вам четкое представление об использовании двухстенных гофрированных труб HDPE в ваших проектах. Многие эксперты рекомендуют эти трубы для различных проектов по всему миру.

Применение труб ПНД и ПЭ в горнодобывающей промышленности

Содержание Пластиковые трубы из полиэтилена высокой плотности благодаря своим уникальным характеристикам широко используются в горнодобывающей промышленности. Трубы гибкие, стойкие к истиранию,

Подробнее »

Знание

Сравнение труб из полиэтилена и труб из полиэтилена высокой плотности

Пластмассовые изделия используются уже много десятилетий. Благодаря достижениям в области технологий, все больше изделий из термопластов украшает промышленность, и ожидается, что их количество возрастет до

. Подробнее »

Натурные испытания различных подземных гибких конструкций при разрушающей нагрузке

Натурные испытания различных подземных гибких конструкций под разрушающей нагрузкой

Скачать PDF

Артикул
Открытый доступ
Опубликовано: 25 января 2022 г.

Адам Высоковски ¹

Научные отчеты том 12 , Номер статьи: 1328 (2022) Процитировать эту статью

981 Доступ
1 Альтметрический
Детали показателей

Предметы

Гражданское строительство
Механические свойства

Abstract

Целью испытаний, описанных в статье, было проведение анализа перемещений и напряжений четырех заглубленных гибких конструкций, изготовленных по разным технологиям, под разрушающей нагрузкой. В целом лабораторные испытания, проведенные в натурных условиях, подтверждают, что все четыре модели водопропускных труб работают безопасно, несмотря на уменьшение слоя засыпки над конструкциями до 0,3 м (меньше, чем по нормативным рекомендациям) и увеличение нагрузки до 1960 -2000 кН (почти в 4 раза больше, чем по стандартам и рекомендациям). В случае полиэтиленовой пластиковой трубы основным измеряемым параметром было смещение, а для других исследовательских моделей стали — напряжение. Полученные максимальные значения этих параметров сравнивались с допустимыми нормативными значениями. Максимальные значения смещения зафиксированы в венцах конструкций до 12,57 мм для модели полиэтиленовой трубы. Максимальные напряжения для стальных конструкций составили 85,28 МПа (для гофрированной стальной трубы), 111,5 МПа (коробчатая водопропускная труба) и 447,9 МПа.МПа (многопластинчатая некруглая конструкция). Несмотря на чрезмерное напряжение в случае многопластинчатой конструкции, стальная конструкция не потеряла своей устойчивости. Проведенный анализ был направлен на определение базы данных, которая, по ее предположению, позволяет проверить расчеты, выполненные численным методом, таким как МКЭ.

Введение

В статье предпринята попытка оценить сравнительные значения перемещений и напряжений водопропускных труб, выполненных по четырем различным технологиям, с допустимыми нормативными значениями на основе лабораторных испытаний в натуральном масштабе. Модели были изготовлены из полиэтилена и гофрированного стального листа. При этом результаты структурных испытаний сравнивались при разрушающей нагрузке.

Пример повреждения, вызванного перегрузкой подземной гибкой конструкции, показан на рис. 1.

Рисунок 1

Пример повреждения, вызванного перегрузкой подземной гибкой стальной конструкции. Видимые деформации в местах разбега оси автомобиля.

Увеличить

Тема, изложенная в статье, очень актуальна в связи с тем, что в последние годы все еще проводятся исследования и анализ водопропускных труб при различных видах нагрузок. Это относится к обоим водопропускным трубам на месте испытаний ^1,2,3,4 , а также численный анализ различных загружений ^5,6,7,8,9 .

В случае заглубленных гибких конструкций влияние обратной засыпки на взаимодействие грунт-оболочка менее выражено, чем в случае жестких конструкций. Это связано с тем, что в этих конструкциях после устройства грунта в засыпке образуется естественный свод, ограниченный сверху дорожным покрытием, а снизу кривизной конструкции. Это явление называется «сводчатостью», хотя в природной ситуации оно возникает в результате создания отверстия внутри укрепленного природного грунта, а не в насыпи строящегося грунтового сооружения ¹⁰ . В такой ситуации статическая нагрузка слоев (грунтовой засыпки и основания проезжей части) и временные нагрузки вызывают гораздо меньшую реакцию на фундамент, чем в жесткой (классической) сводчатой конструкции. В случае заглубленных гибких конструкций используется взаимодействие гибкой конструкции с грунтовой засыпкой. Поэтому основной несущей конструкцией является грунтовая засыпка, а также армирующий геотекстиль. В случае жестких водопропускных труб обратная засыпка представляет собой только засыпку без существенного взаимодействия.

Несмотря на обширные теоретические исследования, которые были проведены для моделирования взаимодействий между почвой и конструкцией, что привело к множеству математических соотношений и эмпирических уравнений, в большинстве из них имеется недостаток в рассмотрении реальной реакции взаимодействия между почвой и оболочкой. Одним из распространенных способов получения реальной информации об этом взаимодействии является разработка физической модели, способной обеспечить различные условия ^11,12 . Такая модель позволяет с высокой точностью измерять большинство параметров, связанных с поведением заглубленной гибкой конструкции. В то же время модель позволяет измерять параметры при различных эксплуатационных нагрузках (статических, динамических и усталостных), а также определять механизм разрушения таких конструкций при предельной временной нагрузке. Это самый точный метод проведения таких анализов ¹³ , который, безусловно, может быть дополнен самыми современными МКЭ-анализами, включая гетерогенные модели конструкционного материала ¹⁴ .

В статье представлены результаты анализов четырех полноразмерных лабораторных корпусов, изготовленных по разным технологиям. Во всех случаях приложенные нагрузки превышали принятые нормативные нагрузки на 400 %. Исследования обеспечивают хорошую основу для оценки точности и надежности широко используемых методов анализа методом конечных элементов ^15,16 .

Следует отметить, что по сравнению с численным анализом построение, тестирование, а затем снос модели в натуральном масштабе требует очень больших финансовых затрат. По этой причине в мире такие исследования проводятся реже.

Материалы и методы

Четыре исследовательские модели, изготовленные с использованием различных технологий материалов, были испытаны в натуральном масштабе. Основная цель исследования состояла в том, чтобы сравнить значения перемещений и напряжений конструкций под разрушающей нагрузкой. Испытания проводились на станции статических, динамических и усталостных испытаний, которая состоит из железобетонного фундамента длиной 80,0 м и шириной 20,0 м вместе с залом и стальным каркасом, представляющим собой подпорную конструкцию для гидравлических нагрузок. индуцирующие устройства.

Исследовательские макеты построены на всех технологических этапах заглубленного сооружения на основании действующих норм и правил транспортного машиностроения, дополнительно включены геометрический контроль опытных макетов, установка датчиков и манометров на конструкции и засыпка грунта с механическим уплотнением толщиной 30,0 см слои. Замеры перемещений и напряжений проводились с помощью датчиков и индукционных датчиков в характерных точках конструкций. Приложенные нагрузки соответствовали польским стандартам транспортного машиностроения. В лабораторных испытаниях использовался вариант нагрузки, заменяющий железнодорожную нагрузку. Испытания моделей водопропускных труб на разрушение проводились для нескольких различных значений нагрузки, создаваемой гидроприводами, и для различных значений слоя обратной засыпки над конструкциями. В статье приведены результаты для максимальных нагрузок и слоя засыпки, равного 0,3 м. Материалом для обратной засыпки был хорошо просеянный грунт с максимальным размером зерен 32 мм. Основные параметры грунтовой засыпки приведены в таблице 1.

Таблица 1 Свойства грунтовой засыпки.

Полноразмерный стол

Целью лабораторных испытаний в натуральном масштабе было создание базы знаний о поведении заглубленных конструкций при различных видах нагрузок. Эта база данных, по ее предположению, позволяет проверять расчеты, выполненные численным методом, таким как МКЭ.

Описание моделей из ПЭ пластика и стального гофра

Исследованиями были охвачены две водопропускные трубы диаметром 0,80 м и длиной 13,70 м. Первая исследовательская модель была изготовлена из полиэтиленовой трубы. Вторая модель представляла собой гибкую гофрированную стальную трубу. Грунтовые условия для обеих моделей были схожими из-за постоянного контроля степени уплотнения слоев грунта обратной засыпки и боковой зоны сооружений. На рис. 2 показано поперечное сечение исследовательских моделей.

Рисунок 2

Поперечное сечение исследовательских моделей: полиэтиленовая пластиковая труба и стальная гофрированная труба.

Изображение в полный размер

На рис. 3 представлен общий вид тестовой модели для исследований.

Рисунок 3

Общий вид исследовательских моделей после засыпки грунта.

Увеличить

Основные параметры полиэтиленовых труб приведены в таблице 2. Таблица 3 содержит перечень основных параметров труб из стальных гофрированных листов.

Таблица 2 Параметры трубы из ПЭ пластика.

Полноразмерная таблица

Таблица 3 Параметры трубы из гофрированного стального листа.

Полноразмерный стол

Лабораторные испытания на разрушение проводились при следующих максимальных нагрузках:

Испытания на разрушение исследовательских моделей проводились по схеме, представленной на рис. 4.

Рисунок 4

Диаграмма разрушения нагрузка.

Увеличить

Измерения перемещений проводились индукционными датчиками, расположенными по вертикальной оси (в венце) и по горизонтальной оси (на обеих противоположных боковых стенках). Измерения напряжений проводились с помощью тензодатчиков электрического сопротивления, расположенных по вертикальной оси и по горизонтальной оси (на обеих противоположных боковых стенках). Расположение индукционных датчиков и тензодатчиков показано на рис. 5.

Рисунок 5

Расположение индукционных датчиков и тензодатчиков для тестовых моделей.

Изображение полного размера

Тестовая модель коробчатой водопропускной трубы

Следующий этап исследований касался модели коробчатой водопропускной трубы при разрушающей нагрузке. Исследования охватили водопропускную трубу с пролетом 3,55 м и высотой 1,42 м. Стальная конструкция была дополнительно усилена специальными ребрами из стальных пластин, расположенными на верхней части периметра — в венце. На рис. 6 показано поперечное сечение исследовательской модели.

Рисунок 6

Поперечное сечение исследовательской модели: прямоугольная водопропускная труба.

Увеличить

Общий вид стальной конструкции для испытаний показан на рис. 7. На рис. 8 представлен общий вид исследовательской модели после обратной засыпки грунта.

Рисунок 7

Общий вид испытанной стальной коробчатой конструкции.

Увеличить

Рисунок 8

Общий вид исследовательской модели после засыпки грунта.

Полноразмерное изображение

Тип профиля модели – коробчатый с открытым поперечным сечением. Другие основные параметры протестированной конструкции приведены в Таблице 4.

Таблица 4 Параметры исследовательской модели Box Culvert.

Полноразмерный стол

Лабораторные испытания на разрушение проводились при следующих максимальных нагрузках:

Скорость нагрузки составляла 40 кН/с, время максимальной нагрузки T = 600 с.

Оборудование для сбора данных состояло из 22 электрических тензорезисторов в 11 точках, с тензодатчиками на верхней и нижней части гофра и 3 индуктивными датчиками, используемыми для измерения вертикального и горизонтального смещения.

На рис. 9 схематически показано расположение тензодатчиков и индукционных датчиков вокруг коробчатой водопропускной трубы из гофрированного картона модели ¹ .

Рисунок 9

Расположение индукционных датчиков и тензодатчиков для модели Box Culvert ¹ .

Увеличенное изображение

Описание многопластинчатой модели

Другой исследовательской моделью в натуральном масштабе была многопластинчатая конструкция из гофрированных стальных листов. Исследование охватило водопропускную трубу с пролетом 2,99 м и высотой 2,40 м. Другие параметры исследовательской модели показаны в таблице 5. На рисунке 10 показано поперечное сечение модели Multi Plate.

Таблица 5 Параметры исследовательской модели с несколькими пластинами.

Полноразмерный стол

Рисунок 10

Поперечное сечение исследовательской модели: многопластинчатая.

Изображение в полный размер

Общий вид стальной многопластинчатой конструкции для испытаний показан на рис. 11. На рис. 12 представлен общий вид исследовательской модели, готовой к испытаниям.

Рисунок 11

Общий вид испытанной многопластинчатой стальной конструкции, включая две трубы из главы 2.1.

Изображение в натуральную величину

Рисунок 12

Общий вид исследовательской модели в сборе.

Увеличить

Описанные лабораторные испытания на разрушение проводились для слоя засыпки над сооружением, равного 0,3 м, и следующих максимальных нагрузок: корона) и по горизонтальной оси (на обеих противоположных боковых стенках). Измерения напряжения проводились с использованием 28 тензорезисторов электрического сопротивления в 14 местах, с тензорезисторами на верхней и нижней части гофра. Тензорезисторы располагались по периметру исследовательской модели на равных расстояниях 631 мм. Расположение индукционных датчиков и тензодатчиков показано на рис. 13.

Рисунок 13

Расположение индукционных датчиков и тензодатчиков для многопластинчатой модели.

Изображение полного размера

Нормы проектирования

В соответствии с Польскими стандартами в случае заглубленных конструкций из ПЭ пластика важным параметром является допустимый прогиб, равный 3%. При проектировании данного типа конструкции необходимо оценить величину максимального прогиба при эксплуатации объекта и сравнить ее с допустимой величиной. Прогиб конструкции возникает из-за смещения и соотношения пролетов ¹⁷ .

При выполнении водопропускных труб из стальных волнистых листов должно быть проверено соблюдение допустимых значений напряжений стен. Величина допустимого напряжения в этом случае равна пределу прочности стали, из которой изготовлена заглубленная конструкция.

Этическое одобрение

Эта статья не содержит каких-либо исследований с участием людей или животных, проведенных кем-либо из авторов.

Результаты и анализ

Результаты испытаний

Результаты измерений перемещений и напряжений касаются характерных точек конструкций. Результаты испытаний были представлены в графическом виде для всех исследовательских моделей при разрушающей нагрузке. Максимальные измеренные значения в отдельных датчиках показаны на рис. 14.

Рис. 14

Максимальные значения смещения исследовательских моделей: полиэтиленовая пластиковая труба и гофрированная стальная труба.

Изображение полного размера

На рис. 8 показана диаграмма перемещений, снятая для конструкций из полиэтиленовой трубы и стальной гофрированной трубы. Представленные результаты перемещений относятся к индуктивным датчикам, расположенным в своде конструкций и по горизонтальной оси на обеих противоположных боковых стенках (рис. 5), обозначенным как I1, I2 и I3 для трубы из полиэтилена и как I4, I5 и I6 для трубы из из волнистых стальных листов.

На рис. 15 представлены диаграммы напряжений, зарегистрированные для тензодатчиков, расположенных на горизонтальной оси, венце и дне конструкций (рис. 4).

Рисунок 15

Максимальные значения напряжений в исследовательских моделях: труба из полиэтилена и стальная гофрированная труба.

Изображение в полный размер

На рис. 16 показаны максимальные значения смещения, зарегистрированные для индукционных датчиков (I1–I3), расположенных на горизонтальной оси и в своде модели Box Culvert (рис. 9).

Рисунок 16

Максимальные значения смещения исследовательской модели: Box Culvert.

Изображение в полный размер

На рис. 17 показана диаграмма напряжений, записанная для модели коробчатой водопропускной трубы. Представленные результаты максимального напряжения относятся к тензодатчикам, обозначенным как T1A-T11A и T1B-T11B (рис. 6).

Рисунок 17

Максимальные значения напряжения в исследовательской модели: Box Culvert.

Увеличить

В ходе исследования также была предпринята попытка «разрушить» конструкцию коробчатой водопропускной трубы. Из-за ограниченной максимальной вертикальной нагрузки (при максимальной нагрузке 2000 кН конструкция не показала повреждений) для испытаний на разрушение был снят верхний слой грунтовой засыпки, а нагрузка была приложена непосредственно к верхней поверхности стальной конструкции. с почвенным покровом всего 10,0 см.

На рис. 18 показаны вертикальные смещения под разрушающей нагрузкой для конструкции Box Culvert (для трех индуктивных датчиков).

Рисунок 18

Пример вертикального смещения под разрушающей нагрузкой конструкции коробчатой водопропускной трубы.

Изображение в полный размер

На рисунках 19 и 20 показан результат попытки разрушить коробчатую водопропускную конструкцию путем приложения нагрузки непосредственно к своду стальной конструкции (с контактным слоем грунта всего 10,0 см).

Рисунок 19

Местное повреждение, при котором жесткость конструкции изменяется после испытаний.

Изображение полного размера

Рис. 20

Вид повреждения, вызванного сосредоточенной нагрузкой, приложенной непосредственно к стальной конструкции.

Изображение в полный размер

На рис. 21 представлены результаты перемещений, относящихся к индуктивным датчикам, расположенным в венце многопластинчатой конструкции и по горизонтальной оси на обеих противоположных боковых стенках, обозначенных как I2, I6 и I4 (рис. 13).

Рисунок 21

Максимальные значения смещения исследовательской модели: многопластинчатая.

Изображение в полный размер

На рис. 22 показана диаграмма напряжений, записанная для модели Multi Plate. Представленные результаты максимального напряжения относятся к тензодатчикам, обозначенным как T1A-T14A и T1B-T14B (рис. 13).

Рисунок 22

Максимальные значения напряжения в исследовательской модели: многопластинчатая.

Изображение в натуральную величину

Анализ результатов испытаний

Лабораторные испытания свидетельствуют о правильной работе всех испытанных моделей. В ходе исследования не наблюдалось факторов, влияющих на необходимость изменения программы испытаний и результатов. Полученные результаты испытаний были подвергнуты соответствующему анализу. Для удобства была подготовлена дополнительная таблица с максимальными результатами. В таблице 6 представлена сводка максимальных зарегистрированных значений напряжений и перемещений конструкций.

Таблица 6 Максимальные значения напряжения и смещения испытанных моделей.

Полноразмерная таблица

В таблице 7 сравниваются максимальные значения смещения и напряжения, измеренные для исследовательских моделей водопропускных труб, с допустимыми стандартными значениями.

Таблица 7 Сравнение максимальных значений смещения и напряжения с допустимыми стандартными значениями.

Таблица в натуральную величину

Лабораторные испытания водопропускных труб в натуральном масштабе при разрушающей нагрузке со слоем засыпки над конструкциями, равным 0,3 м, нарушений в смысле устойчивости и безопасности работы исследовательских моделей не выявили. В результате анализа значений перемещений и напряжений не были превышены допустимые нормативные значения этих параметров, за исключением значения напряжения, измеренного датчиком Т12 для модели MultiPlate (рис. 13). Экстремальные значения смещения и напряжения возникают в тех точках измерения, где регистрируются максимальные значения для других вариантов нагрузки ^4,18 . Подобный ход внутренних сил свидетельствует о том, что испытанные конструкции не проявляют склонности к чрезмерной деформации и не изменяют своей жесткости в процессе нагружения.

Снижение слоя обратной засыпки ниже минимально рекомендуемого значения и увеличение значения нагрузки, создаваемой исполнительными механизмами, не привело к полному разрушению или деформации, препятствующей эксплуатации конструкций.

Выводы

В статье проведен анализ поведения заглубленных конструкций, выполненных по разным технологиям, при разрушающей нагрузке. Проведенный анализ показал, что все испытанные конструкции ведут себя безопасно. Почти симметричное расположение измеренных напряжений и перемещений доказывает, что максимальная нагрузка, которую можно получить от приводов 1960–2000 кН не влияет на изменение жесткости, а также на симметрию испытуемых конструкций.

Результаты, касающиеся конструкции с несколькими пластинами, оказались неожиданными. Несмотря на превышение допустимых напряжений в ключе конструкции (449,7 МПа), тонкостенная стальная конструкция не потеряла своей устойчивости. Вероятно, устойчивость конструкции является результатом явления «взаимодействия грунта» с тонкостенной стальной конструкцией. В основе этого явления лежит перераспределение нагрузок в модели под влиянием возрастающей нагрузки. Таким образом, напряжения в грунте с обеих сторон оболочки увеличиваются из-за поперечной деформации стальной конструкции, что влияет на напряжения/смещения в своде конструкции. Кроме того, на поверхности стальной конструкции не наблюдалось трещин.

Сравнение значений максимальных перемещений и напряжений с допустимыми нормативными значениями подтверждает значительную несущую способность заглубленных конструкций. В случае точного выполнения и уплотнения засыпки конструкции работают корректно и безопасно даже при уменьшенной величине засыпки по конструкции до 0,3 м и при повышенных нагрузках. Значение нагрузки от 1960 до 2000 кН значительно превышает максимальную нагрузку, вытекающую из польских стандартов проектирования мостов, равную 500 кН (50 тонн), и максимальную нагрузку в соответствии со стандартами НАТО (военная классификация мостов, паромов, плотов и транспортных средств STANAG 2021). равна 600 кН (60 тонн).

Повреждение гибкой коробчатой конструкции было возможно только при прямой нагрузке на стальную конструкцию с 10,0 см грунтовым покрытием (контактный слой). Это свидетельствует о том, что взаимодействие грунта и конструкции является ключевым фактором для работы таких конструкций или труб.

В случае таких гибридных конструкций восприимчивость покрытия означает, что засыпка грунта явно доминирует в качестве структурного основания. В грунтовой засыпке создается внутренний свод, который передает эксплуатационные нагрузки от грунта вверх от покрытия — так называемый «эффект свода». Это происходит в основном в случае тонких изогнутых гибких конструкций, которые естественным образом отражают силовой поток в грунте. В случае коробчатых объектов это явление ограничено, что хорошо видно при анализе результатов. Кроме того, эффект свода возникает по мере увеличения толщины верхнего слоя.

На начальном этапе гибкая конструкция представляет собой всего лишь опалубку для создания геометрии обратной засыпки.

Поведение поверхности раздела грунт-конструкция может иметь решающее значение для общей реакции системы грунт-конструкция. Численное моделирование проблемы взаимодействия грунт-конструкция требует надлежащего моделирования интерфейса ¹⁹ .

Данные измерений, полученные в ходе лабораторных испытаний в натуральном масштабе, помимо основания для научных исследований, дают возможность более точной калибровки и верификации расчетов, выполненных аналитическими и численными методами, такими как МКЭ. Анализ подтверждает, что подземные гибкие металлоконструкции являются альтернативным решением для традиционных инженерных сооружений ²⁰ .

Ссылки

Regier, C., Hoult, N. A. & Moore, I. D. Лабораторное исследование поведения горизонтально-эллиптической водопропускной трубы во время эксплуатации и испытаний на предельную нагрузку. Дж. Бридж Инж. https://doi.org/10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0001016 (2017 г.).
Артикул Google ученый
Шелдон, Т., Сезен, Х. и Мур, И. Д. Совместная реакция существующих водопропускных труб на поверхностные временные нагрузки. Дж. Перформ. Построить. Фак. 29 , 1 (2015).
Google ученый
Ван Ф., Джун Ду Ю., Чжоу М. и Чжан Ю. Дж. Экспериментальное исследование эффектов обратной засыпки полномасштабных заглубленных гофрированных труб из полиэтилена высокой плотности в мелкозернистых грунтах. J. Система трубопроводов. англ. Практика. (АССЕ) (2015).
Йео, К.Ю., Сезен, Х. и Фокс, П.Дж. Нагрузочные характеристики дорожных водопропускных труб из гофрированной стали на месте. Дж. Перформ. Построить. Фак. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0887-3828(2009)23:1(32) (2009).
Артикул Google ученый
Alzabeebee, S.I.A., Chapman, D.N. & Faramarzi, A. Сравнительное исследование реакции подземных труб на статические и подвижные нагрузки. Трансп. Геотех. 15 , 39–46. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2018.03.001 (2018 г.).
Артикул Google ученый
Голтабар А. М. и Шекарачи М. Исследование транспортной нагрузки на подземный трубопровод с использованием эксперимента в реальном масштабе и программного обеспечения plaxis-3D. Рез. Дж. Заявл. науч. англ. Технол. 2 (2), 107–113 (2010).
Google ученый
Мунтаким А. Х., Дхар А. С. и Реза А. Моделирование поведения подземных полиэтиленовых труб во времени с использованием Abaqus.in GeoEdmonton, 71-я Канадская геотехническая конференция (2018).
Вади, А., Петтерссон, Л. и Каруми, Р. Моделирование методом конечных элементов полномасштабного испытания на нагрузку до разрушения водопропускной трубы из гофрированной стали. Стальной композит. Структура 27 (2), 217–227. https://doi.org/10.12989/scs.2018.27.2.217 (2018 г.).
Артикул Google ученый
Чжоу, М., Ван, Ф., Ду Цзюнь, Ю. и Лю, М. Д. Эксплуатационные характеристики подземных труб из полиэтилена высокой плотности — часть II: Полный прогиб трубы. Геосинтез. Междунар. 24 (4), 1–12. https://doi. org/10.1680/jgein.17.00010 (2017 г.).
Артикул Google ученый
Мачельский, К.З. Влияние окружающего грунта на оболочку при строительстве гибких мостовых конструкций. Шпилька. Геотех. мех. 41 (2), 67–73. https://doi.org/10.2478/sgem-2019-0002 (2019 г.).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Хоссейни, С.М.М. и Тафреши, М.С.Н.М. Взаимодействие подземных труб с конструкцией грунта в условиях циклической нагрузки. IJE Trans. Б заявл. 15 (2), 117 (2002).
Google ученый
Мачельский К. З. Оценка внутренних усилий в оболочке грунтометаллоконструкций на основе ее перемещений при обратной засыпке. Шпилька. Геотех. мех. 31 (1), 1 (2009 г.)).
Google ученый
«>
Сан, Б. Метод адаптивной многомасштабной балочной решетки для конкурентного трансмасштабного моделирования роста трещин в гетерогенных бетоноподобных материалах. Междунар. Дж. Фракт. 228 , 85–101. https://doi.org/10.1007/s10704-021-00519-w (2021 г.).
Артикул Google ученый
Сунь Б. и Сюй З. Эффективный численный метод мезоскопического анализа усталостных повреждений гетерогенного бетона. Конструкт. Строить. Матер. 278 , 122395. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122395 (2021).
Артикул Google ученый
Бебен, Д. Стальные грунтовые мосты . https://doi.org/10.1007/F978-3-030-34788-8 (Springer, 2020 г.).
Высоковски А. Влияние однослойного геотекстильного армирования на несущую способность заглубленной стальной коробчатой конструкции по результатам лабораторных натурных испытаний Тонкостенные конструкции . 1–7. ISSN: 0263-8231, eISSN: 1879-3223. https://doi.org/10.1016/j.tws.2020.107312 (2020 г.).
Высоковски А. и Монька М. Лабораторные натурные сравнительные испытания жестких и гибких оснований подземных стальных конструкций. Междунар. J. Стальная конструкция. 20 , 808–816. https://doi.org/10.1007/s13296-020-00324-6 (2020 г.).
Артикул Google ученый
Флеминг П.Р., Фарагер Э. и Роджерс С.Д.Ф. Лабораторные и полевые испытания пластиковых труб большого диаметра. Трансп. Рез. Рек. Дж. Трансп. Рез. Доска 1594 (1), 208–216. https://doi.org/10.3141/1594-24 (1997).
Артикул Google ученый
Лю, Х., Сонг, Э. и Линг, Х.И. Конструктивное моделирование поверхности раздела грунт-структура с помощью концепции механики грунта в критическом состоянии. Мех. Рез. коммун. 33 (4), 515–531. https://doi.org/10.1016/j.mechrescom.2006.01.002 (2006 г.).
Артикул МАТЕМАТИКА Google ученый
Януш, Л. и Мадай, А. Гибкие стальные инженерные конструкции под землей. Проект и исполнение (Издательство «Транспорт и связь», Варшава, 2009 г.)

Ссылки на скачивание

Благодарности

Научно-исследовательская работа проводилась в Научно-исследовательском институте дорог и мостов в рамках реализации заглубленных стальных гибких конструкций ViaCon в г. Польская автомобильная и железнодорожная инфраструктура. Автор хотел бы поблагодарить грантодателя и Научно-исследовательский институт дорог и мостов за возможность проведения этого исследования.

Финансирование

Автор заявляет, что не было получено никакого финансирования для проведения этого исследования или подготовки этой рукописи. Научно-исследовательская работа проводилась в Научно-исследовательском институте дорог и мостов в рамках реализации заглубленных стальных гибких конструкций ViaCon в польской дорожной и железнодорожной инфраструктуре. Автор выражает благодарность как грантодателю, так и Научно-исследовательскому институту дорог и мостов за возможность проведения этого исследования.

Информация об авторе

Авторы и аффилированные лица

Кафедра дорог, мостов и железных дорог, Факультет строительства, архитектуры и экологии, Зелёногурский университет, ул. Проф. З. Шафрана № 1, корпус A-8, 65-417, Zielona Gora, Poland
Adam Wysokowski

Авторы

Adam Wysokowski
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия

Contributions

Подтверждаю, что статья написана мной. Это относится к рисункам, основному тексту и основному содержанию.

Автор, ответственный за переписку

Адам Высоковски.

Заявление об этике

Конкурирующие интересы

Автор не заявляет об отсутствии конкурирующих интересов.

Дополнительная информация

Примечание издателя

Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и институциональной принадлежности.

Права и разрешения

Открытый доступ Эта статья находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License, которая разрешает использование, совместное использование, адаптацию, распространение и воспроизведение на любом носителе или в любом формате при условии, что вы укажете авторство оригинальный автор(ы) и источник, предоставьте ссылку на лицензию Creative Commons и укажите, были ли внесены изменения. Изображения или другие сторонние материалы в этой статье включены в лицензию Creative Commons на статью, если иное не указано в кредитной строке материала. Если материал не включен в лицензию Creative Commons статьи, а ваше предполагаемое использование не разрешено законом или выходит за рамки разрешенного использования, вам необходимо получить разрешение непосредственно от правообладателя. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Отправляя комментарий, вы соглашаетесь соблюдать наши Условия и правила сообщества. Если вы обнаружите что-то оскорбительное или не соответствующее нашим условиям или правилам, отметьте это как неприемлемое.

Скачать PDF

Руководство по проектированию дренажа | Изделия для дренажа и капельного орошения

Загрузить Руководство по проектированию дренажа Tempo

Базовая конструкция дренажа относительно проста, если следовать этому несложному 10-этапному процессу.

Прежде чем мы начнем, необходимо запомнить 4 важных момента:

Излишняя вода всегда скапливается в самых низких точках.
Конструкция для наихудших, а не для средних условий.
Хотя очевидно, что вода может течь только вниз по склону.
Будьте щедры в дизайне — если сомневаетесь, добавьте дополнительную точку сбора (решетку) и скорее увеличьте, чем уменьшите размер компонента.

Чтобы лучше понять основные этапы проектирования дренажной системы, рассмотрим следующий пример:

Подрядчику необходимо установить дренажную систему на заднем дворе дома в Атланте, штат Джорджия. Задний двор состоит из 3-х участков, клумбы на суглинистом грунте, газона и бетонного настила. Площадь клумбы составляет 6 футов в ширину и 20 футов в длину (площадь 120 кв. Футов), площадь газона составляет 20 футов в ширину и 24 фута в длину (площадь 480 кв. футов), а площадь бетонной палубы составляет 40 футов в ширину и 20 футов. длинной (площадь 800 кв.м). Расстояние от двора до улицы 100 метров.

ШАГ 1:

Определите интенсивность дождя для объекта.

В разных частях страны профили интенсивности осадков различаются. Используйте Таблицу 1.1 ниже, чтобы определить Интенсивность осадков (I) объекта. Имейте в виду, что приведенная ниже таблица была упрощена (в Интернете доступны более подробные данные, содержащие карты осадков за 100 лет и т. д.)

Штаты в США Интенсивность осадков Зона А AL, FL, GA, HI, LA, MS, NC, OK, SC, TN, TX 5,0 дюймов в час Зона B AR, CT, DE, DC, IA, IL, IN, KS, KY, MA, MD, MI, MN,MO, ND, NE, NH, NJ, NY, OH, PA, RI, SD, VA, WV , Висконсин 3,5 дюйма в час Зона С AK, AZ, CA, CO, ID, ME, MT, NV, NM, OR, UT, VT, WA, WY 2,0 дюйма в час

Поскольку недвижимость в нашем примере находится в Атланте, штат Джорджия, она попадает в зону интенсивности осадков A с интенсивностью осадков 5,0 дюймов в час.

ШАГ 2:

Рассчитайте максимальный потенциальный расход стока для каждой области.
Чтобы правильно определить размер сети дренажных труб, необходимо рассчитать максимальный сток для каждой зоны. Часто используемая формула для расчета максимального потенциала стока с небольшой территории (менее 200 акров) — это рациональный метод. Формула рационального метода:
где:
Q = пиковый сток (галлонов в минуту)
C = коэффициент стока
I = интенсивность осадков (дюймы в час)
A = площадь водосбора (квадратные футы)
В нашем примере мы уже знаем площадь (A) каждой зоны, подлежащей дренированию. Цветочная клумба составляет 120 квадратных футов, площадь газона — 480 квадратных футов, а площадь бетонной палубы — 800 квадратных футов.
Далее мы определим коэффициент стока (C) для типа поверхности каждой области, подлежащей осушению, используя Таблицу 2.1 ниже. Коэффициент стока для клумбы на суглинистой почве 0,45, травяного участка 0,35 и бетонного настила 0,9.0.
Таблица 2.1
Тип поверхности Коэффициент стока
Бетон или асфальт 0,90
Глина 0,60
Гравий 0,50
Суглинок 0,45
Песок 0,40
Трава 0,35
Наконец, мы будем использовать Рациональную формулу для расчета пикового стока для каждой области.
Для клумбы: Q = (0,45 x 5,0 x 120) / 96 = 2,8 галлона в минуту
Для травы: Q = (0,35 x 5,0 x 480) / 96 = 8,8 галлона в минуту
Для бетонного покрытия: Q = (0,90 x 5,0 x 800) / 96 = 37,5 галлонов в минуту
Если сложить их вместе, максимальный сток (Q) общей объединенной площади составит 49,1 галлона в минуту.

ШАГ 3:

Выберите количество зон дренажа.
При проектировании дренажной системы необходимо следить за тем, чтобы не превышалась максимальная пропускная способность дренажной трубы (как показано в таблице 3.1 ниже). Использование дренажных труб диаметром 3″, 4″ или 6″ рекомендуется для большинства жилых и небольших коммерческих проектов, поскольку эти размеры труб и подходящие фитинги легко доступны и просты в установке.
Таблица 3.1
Размер трубы Максимальная пропускная способность
3″ 44,0 гал/мин
4″ 75,0 гал/мин
6″ 175,0 гал/мин
В нашем примере и при использовании приведенной выше Таблицы 3. 1 есть два варианта учета максимального расхода воды, рассчитанного на этапе 2, равного 49,1 гал/мин.
Можно использовать одну трубу диаметром 4 дюйма или больше (система с одной дренажной зоной).
Можно использовать две отдельные трубы диаметром 3 дюйма или больше с двумя точками нагнетания (система дренажа с двумя зонами).
Для используемого нами примера, поскольку 3-дюймовая труба проще в установке и дешевле, чем 4-дюймовая или 6-дюймовая труба, мы выберем систему с двумя зонами дренажа, используя 3-дюймовую трубу с двумя независимыми точками слива. Однако, если 4-дюймовая или 6-дюймовая труба более доступна, чем 3-дюймовая, вы можете использовать ее.
Дренажная зона 1 будет состоять из клумбы и газона (максимальный сток стока для этой объединенной площади составляет 11,6 галлонов в минуту), а дренажная зона 2 (максимальный сток стока составляет 37,5 галлонов в минуту) будет состоять из площади бетонного настила.

ШАГ 4:

Найдите места для раковины и/или решетки.
Найдите углубления на участке, где может скапливаться избыточная вода. Как только они будут завершены, они станут местом для бассейна и/или решетки. В приведенном выше примере предположим, что каждая из трех описанных областей имеет единственную нижнюю точку в пределах своих границ. Первый тазик и/или решетка расположены на клумбе, второй тазик и/или решетка – на газоне, а третий тазик и/или решетка – в бетонном настиле. Если в области имеется более одной низкой точки, каждая из них будет точкой сбора и местом для резервуара и/или решетки.

ШАГ 5:

Решите, подходит ли плоская или атриумная (куполообразная) решетка.
Плоские решетки обычно используются в местах, где есть пешеходы, инвалидные коляски или легковые автомобили. Решетки атриума имеют куполообразную форму и обычно используются там, где нет пешеходного движения и где могут присутствовать мульча, листья или другой мусор, который может закупорить плоскую решетку.
В предыдущем примере предположим, что клумба была замульчирована и на ней также могут быть листья. Поэтому рекомендуется использовать атриумную решетку (решетка 1). Для участка с травой необходимо использовать плоскую решетку (Решетка 2), так как газонокосилка и пешеходы будут присутствовать. Для зоны бетонного настила также необходимо использовать плоскую решетку (решетка 3).
ШАГ 6:

Выберите подходящий размер решетки для каждой зоны.
Используя максимальные потоки стока из каждой области, которые мы рассчитали на шаге 2, разделите поток каждой области на количество мест расположения решеток в этой области, чтобы рассчитать, какой поток должен обрабатывать каждая решетка. После того как вы рассчитали требования к потоку для каждой решетки, используйте Таблицу 6.1 ниже, чтобы выбрать решетки.
Таблица 6.1
Решетка Максимальная пропускная способность
3″ Круглый Плоский 3 гал/мин
4″ Круглый Плоский 6 гал/мин
6″ Круглый Плоский 16 гал/мин
Квадрат 6″ Универсальный 11 гал/мин
9″ квадратный плоский 50 гал/мин
12″ квадратный плоский 70 гал/мин
18″ квадратный плоский 120 гал/мин
Решетка Максимальная пропускная способность
Атриум 3″ 12 гал/мин
Атриум 4″ 20 гал/мин
Атриум 6″ 36 гал/мин
Атриум 9″ 40 гал/мин
12″ Атриум 65 гал/мин
Решетка Максимальная пропускная способность
3″ Латунь 4 гал/мин
4″ Латунь 7 гал/мин
В примере для участка клумбы (только с одной решеткой) и максимального стока 2,8 галлонов в минуту мы выбираем 3-дюймовую атриумную решетку, которая имеет максимальный расход 12 галлонов в минуту. Для газона (только с одной решеткой) и максимальным стоком 8,8 галлонов в минуту мы выбираем 6-дюймовую круглую плоскую решетку с максимальным расходом 16 галлонов в минуту. Для площади бетонного настила (только с одной решеткой) и максимальным стоком 37,5 галлонов в минуту мы выбираем 9” плоская решетка с максимальной скоростью потока 50 галлонов в минуту.
Поскольку ранее мы решили использовать все 3-дюймовые дренажные трубы, проверьте в Таблице 6.2 ниже, что все выбранные размеры решеток можно использовать с 3-дюймовыми трубами.
Таблица 6.2
Размер решетки Варианты диаметра трубы
3″ 3-дюймовая труба, подсоединяемая непосредственно к решетке
3″ Латунь Труба 2″ Schedule 40 или 3″ ¹
4″ 4-дюймовая труба, подсоединяемая непосредственно к решетке
4″ Латунь Труба 3″ или 4″ ²
6″ 6-дюймовая труба и 3- или 4-дюймовая труба при использовании с 6-дюймовым водосборником
6″ Универсальный 3-дюймовая или 4-дюймовая труба при использовании с 6-дюймовым водосборником или без него
9″ Труба 3”, 4” или 6” при использовании с водосборником 9”
12″ Труба 3”, 4” или 6” при использовании с 12-дюймовым водосборником
18″ Труба 3”, 4” или 6” при использовании с 18” водосборником
Подходит для 2-дюймовой трубы сортамента 40, крепящейся непосредственно к манжете из ПВХ, или подходит для 3-дюймовой трубы через 3-дюймовый S&D фитинг.
Подходит для 3-дюймовой трубы, крепящейся непосредственно к ПВХ-хомуту, или подходит для 4-дюймовой трубы с помощью 4-дюймового фитинга S&D.
Для решеток диаметром 3 или 4 дюйма водосборники не предусмотрены, поскольку они соединяются непосредственно с дренажной трубой. При использовании 9», 12-дюймовые и 18-дюймовые решетки, необходимо использовать водосборник или низкопрофильный водосборник. Единственный раз, когда необходимо принять решение, это использование 6-дюймовой круглой или 6-дюймовой квадратной решетки. В нашем примере для 6-дюймовой решетки необходимо использовать водосборник, потому что мы подключаем его к 3-дюймовой трубе.
В нашем примере все три действительно можно использовать с 3-дюймовой трубой. 3-дюймовая решетка соединяется непосредственно с 3-дюймовой трубой, 6-дюймовая решетка соединяется с 3-дюймовой трубой с помощью 6-дюймового водосборника, а 9-дюймовая решетка соединяется с 3-дюймовой трубой с помощью 9-дюймового водосборника.
Однако, если бы площадь клумбы составляла 600 кв. футов вместо 120 кв. футов, формула рационального метода на шаге 2 увеличила бы максимальный поток стока с 2,8 галлонов в минуту до 14,1 галлонов в минуту. Выбранная ранее 3-дюймовая решетка атриума не подойдет, и потребуется 4-дюймовая решетка атриума. В этом случае вам нужно будет использовать 4-дюймовую трубу для дренажной системы. Если вы по-прежнему предпочитаете использовать 3-дюймовую трубу, то рекомендуется использовать две соседние 3-дюймовые атриумные решетки (каждая решетка будет обрабатывать чуть более 7,0 галлонов в минуту, что находится в пределах ее максимальной пропускной способности 12 галлонов в минуту).
Примечание: Существует три распространенных типа дренажных труб и фитингов. Решетки Tempo предназначены для использования со всеми из них. Пожалуйста, обратитесь к Приложению в конце этого руководства для получения дополнительной информации о различных типах дренажных труб и соответствующих фитингах.
ШАГ 7:

Выберите цвета решетки.
Наиболее часто используемый цвет решетки для газонов — зеленый. При использовании с бетоном серые решетки могут быть наиболее подходящим цветом. Однако в других областях цвет решетки зависит от личных предпочтений. В таблице 7.1 ниже вы можете увидеть различные доступные варианты цвета.
Таблица 7.1
Решетка Описание Доступные цвета
Круглая плоская решетка 3″ Зеленый / Черный / Песочный / Серый / Фиолетовый
Круглая решетка 3″ для атриума Зеленый / Черный / Песочный
Круглая плоская решетка диаметром 3″ и манжета из ПВХ Латунь
Круглая плоская решетка 4″ Зеленый / Черный / Песочный / Серый
Круглая решетка 4″ для атриума Зеленый / Черный / Песочный
Круглая плоская решетка 4″ и воротник из ПВХ Латунь
Круглая плоская решетка 6 дюймов Зеленый / Черный / Песочный / Серый
Круглая решетка атриума 6″ Зеленый / Черный / Песочный
Квадратная плоская универсальная решетка 6 дюймов Зеленый / Черный / Песочный / Серый
Квадратная плоская решетка 9″ Зеленый / Черный / Песочный / Серый
9-дюймовая квадратная решетка атриума Зеленый / Черный
Квадратная плоская решетка 12″ Зеленый / Черный / Песочный / Серый
Квадратная решетка атриума 12 дюймов Зеленый / Черный
Квадратная плоская решетка 18″ Зеленый / Черный / Песочный / Серый

ШАГ 8:

: Решите, куда перенаправить эту воду.
Существует множество вариантов перенаправления воды, которая собирается в решетках и трубопроводах. Некоторые из наиболее распространенных применений для перенаправления воды — к уличному бордюру, к ливневой канализации, к другой благоустроенной территории, которая может безопасно отводить большие объемы воды, к французскому водостоку или к резервуару для хранения, который позволит полив в более позднее время.
Предположим, что для этого проекта сточные воды будут перенаправлены на бордюр. Помните, что вода должна течь только вниз по склону (даже небольшой участок вверх по склону будет препятствовать правильному сливу вашей системы). Поскольку расстояние, на которое должна пройти сточная вода, составляет 100 футов, рекомендуемый перепад высот от любой решетки до точки слива должен составлять не менее 2 футов или 24 дюймов. (Минимальный рекомендуемый уклон должен составлять 24 дюйма на 100 футов или примерно 1/4 дюйма на фут). Для оптимальных результатов этот наклон должен быть достаточно равномерным.
Если естественный рельеф области, подлежащей осушению, не имеет необходимого уклона для удовлетворения требований по минимальному уклону, вам необходимо выкопать траншею с минимальным требуемым уклоном, а затем использовать комбинацию низкопрофильных бассейнов и водосборных бассейнов, некоторые из них будут иметь один или несколько подступенков, чтобы решетки были на одном уровне.

ШАГ 9:

Проектирование трубопроводной сети.
Существует 2 варианта 3-дюймовой сети трубопроводов для газонов и клумб. Эти решетки могут быть встроены в линию или иметь две отдельные 3-дюймовые дренажные трубы, которые позже соединяются в одну 3-дюймовую выпускную трубу.
Водопровод для дренажной трубы из зоны бетонного настила представляет собой единственную 3-дюймовую трубу, которая проходит от 9-дюймового бассейна к месту слива.

ШАГ 10:

Выберите выпускное конечное устройство.
В нашем примере концы дренажных труб будут обрезаны заподлицо с уличным бордюром, поэтому дополнительные детали не потребуются. Однако во многих случаях дренажная труба заканчивается на участке, и лучше всего закрыть ее решеткой или выдвижным предохранительным клапаном, чтобы предотвратить попадание мусора или грызунов. Этот выдвижной предохранительный клапан находится заподлицо с окружающей средой и поднимается только для слива лишней воды, когда дренажная труба заполнена.

Дренажная труба
Существует три основных типа дренажных труб.
Гофрированная труба является гибкой и, как правило, может менять направление без использования фитингов. Преимуществом этого типа труб является их гибкость и простота монтажа. Недостатки заключаются в том, что его трудно чистить (из-за гофров), соединения не очень водонепроницаемы и что дно траншеи должно быть очень тщательно наклонено.
Канализационно-дренажная труба представляет собой тонкостенную трубу из ПВХ. Эта труба нуждается в канализационных и дренажных фитингах, чтобы изменить направление и соединиться. Благодаря гладкой стенке ее легче чистить, а наклон и гладкость дна траншеи менее критичны, поскольку эта труба в некоторой степени компенсирует пики и впадины.
Трехстенная труба
похожа на предыдущую, но имеет более тяжелую стенку и, следовательно, более прочную. Для изменения направления также требуются фитинги для канализационных и дренажных узлов. Из-за ее жесткости уклон и гладкость дна траншеи даже менее критичны, чем в случае с канализационно-дренажной трубой, описанной выше.
Фитинги
Можно использовать 2 распространенных типа фитингов.
Канализационные и дренажные фитинги из ПВХ используются для соединения дренажной трубы и изменения направления. Наиболее популярными и доступными фитингами 3″ и 4″ являются прямые муфты, колена 90°, 45° и 22,5°, прямые тройники и санитарные тройники, тройники 45° и торцевые заглушки. Эти фитинги привариваются к трубе растворителем.
Одностенные гофрированные фитинги используются для соединения дренажной трубы и изменения направления.

Как сделать сварочный стол удобным и функциональным: проектирование и сборка

Чертежи столов из профильной трубы

Требования к сварочному столу

Как сделать стол из металлических труб

Складной стол из профильной трубы своими руками

Простой журнальный столик из профильной трубы

Кухонный стол из профильной трубы

Компьютерный стол из профильной трубы

Садовый стол из профильной трубы

Письменный стол из профильной трубы

Стол из профильной трубы и дерева

Круглый стол из профильной трубы

Сварка и резьбовое соединение

Как оформить стол из профильной трубы

Гнутый каркас

Полезные советы

Мебель из профильной трубы — 11 способов применения

Гардеробный шкаф из профильной трубы

Полки из профильной трубы

Кухня из профильной трубы

Межкомнатные перегородки из профильной трубы

Стол из профильной трубы

Стул из профильной трубы

Кресло из профильной трубы

Лестница из профильной трубы

Перила из профильной трубы

Барная стойка из профильной трубы

Кровать из профильной трубы

Плюсы использования профильной трубы в дизайне

Мебель из профильной трубы своими руками

Общие сведения о профильной трубе

Изделия из профильной трубы своими руками

Как сделать скамейку из профтрубы своими руками?

Стол из профильной трубы своими руками

Стул из профильной трубы своими руками

Что еще можно сделать из профтрубы?

Видеоматериал

Как использовать двухстенную гофрированную трубу из полиэтилена высокой плотности

Содержание

Что такое двухстенная гофрированная труба из ПЭВП?

Почему двухстенная гофрированная труба HDPE изготовлена ​​из полиэтилена высокой плотности?

Использование двухстенных гофрированных труб из ПЭВП обусловлено рядом причин

Другие причины для использования двухстенных гофрированных труб из ПЭВП

1. Материалы и инструменты для процедуры подготовлены

2. Как резать двухстенную гофрированную трубу из ПНД

3. Этапы установки

4. Применение двухстенных гофрированных труб из ПЭВП

5. Рекомендация

Наконец, некоторые мысли

Рекомендуем к прочтению

Применение труб ПНД и ПЭ в горнодобывающей промышленности

Сравнение труб из полиэтилена и труб из полиэтилена высокой плотности

Натурные испытания различных подземных гибких конструкций при разрушающей нагрузке

Предметы

Abstract

Введение

Материалы и методы

Описание моделей из ПЭ пластика и стального гофра

Тестовая модель коробчатой ​​водопропускной трубы

Описание многопластинчатой ​​модели

Нормы проектирования

Этическое одобрение

Результаты и анализ

Результаты испытаний

Анализ результатов испытаний

Выводы

Ссылки

Благодарности

Финансирование

Информация об авторе

Авторы и аффилированные лица

Contributions

Автор, ответственный за переписку

Заявление об этике

Конкурирующие интересы

Дополнительная информация

Примечание издателя

Права и разрешения

Об этой статье

Почему двухстенная гофрированная труба HDPE изготовлена из полиэтилена высокой плотности?

Тестовая модель коробчатой водопропускной трубы

Описание многопластинчатой модели