Nelinurkne ja ümmargune terastoru on kaks kõige laialdasemalt kasutatavat õõnes-profiili konstruktsiooni-, mehaaniliste ja üldiste tootmistööde puhul ning need on sageli paberil vahetatavad - mõlemad on saadaval võrreldavates teraseklassides, mõlemad on valmistatud sarnaste keevitusprotsesside abil ja mõlemat on saadaval tohutul hulgal väikestest käsipuutorudest kuni suurte konstruktsioonipostideni. Kuid "vahetatav" ei tähenda "võrdväärset". Nende kuju erinevus muudab seda, kuidas igaüks neist käitub koormuse all, kuidas see välja näeb, kuidas see teiste komponentidega ühendub ja kui palju maksab - valmistamine viisil, mis on konkreetse projekti jaoks olulisem kui terase klass.
See võrdlus toimib läbi tegelike praktiliste erinevuste kandilise ja ümmarguse terastoru vahel: kuidas need on valmistatud, kuidas need konstruktsiooniliselt toimivad, kus kumbki neist on ilmselgelt parem valik ja mida kontrollida enne kummagi toru tellimist.
Tootmine: sama protsess, erinev lõppkuju
Nii kandiline kui ka ümmargune terastoru alustavad tavaliselt eluiga ühtemoodi. Lame terasriba või -pool juhitakse läbi vormimisrullide seeria, mis kõveruvad selle järk-järgult torukujuliseks, ja õmblus suletakse elektritakistuskeevitusega (ERW) või suurema läbimõõduga kaarkeevitusega. Ümmarguse toru puhul on see valmis kuju. Ruudukujulise (ja ristkülikukujulise) toru jaoks on vaja veel üks samm: ümmargune keevitatud toru juhitakse läbi teise komplekti vormimisrullid, mis muudavad selle ruudukujuliseks või ristkülikukujuliseks-ristlõikeks, kui keevisõmblus on veel kuum või varsti pärast seda.
See täiendav vormimisetapp on põhjus, miks antud seinapaksuse ja terasest kaaluga ruudukujuline toru maksab üldiselt väikese lisatasu võrreldes võrreldavast materjalist ümmarguse toruga - on rohkem töötlemist ja nurgavormimise-etapp lisab tööriistade ja protsessi juhtimise nõuded, mida sirge ümmargune toru ei vaja. See on enamikul juhtudel tagasihoidlik kulude erinevus, kuid see on reaalne ja see on üks esimesi asju, mida hankemeeskonnad märkavad, kui võrrelda hinnapakkumisi funktsionaalselt sarnaste konstruktsioonielementide kohta igas kujus.
Õmblusteta tootmine on saadaval ka mõlema kuju jaoks: õmblusteta ümmargune toru augustatakse ja valtsitakse otse tahkest toorikust, samas kui õmblusteta ruudukujuline toru algab õmblusteta ümmarguse toruna ja seejärel vormitakse sellest kuumalt-ruudukujuline rist-lõik -, mis on spetsialiseeritum, väiksema-mahuga toode kui õmblusteta ümmargune toru või toru.
Struktuurne jõudlus: tegelik erinevus
See on koht, kus ruudukujulised ja ümmargused torud lahknevad ja see on kõige olulisem tegur nende vahel valikul mis tahes kande{0}}rakenduse jaoks.
Ümmargune torutalub võrdselt igas suunas painutamist.Kuna ringil ei ole eelistatud telge, käitub paindekoormust kandev ümmargune toru pikkus identselt, olenemata sellest, millisest suunast see koormus tuleb. See muudab ümmarguse toru loomulikult tõhusaks kujuks sammaste, postide ja mis tahes elemendi jaoks, mis eeldab koormust mitmest või ettearvamatust suunast - tuulekoormust näiteks postile, mis võib konstruktsiooni eluea jooksul tulla mis tahes kompassi suunast.
Ruudukujuline torutalub ka paindumist võrdselt piki oma mõlemat põhitelge(kuna kõik neli külge on võrdsed), mis annab sellele suure osa ümmarguse toru suunatasasusest, lisades samal ajal lamedad pinnad - ehtsa hübriidi ümarate torude tasakaalustatud käitumisest ja ristkülikukujulise toru ühenduse-sõbralikust geomeetriast. See erineb jällegiristkülikukujulinetoru, millel on ebavõrdsed küljed ja seetõttu tõeliselt tugevam ja nõrgem paindetelg. Seda erinevust käsitletakse põhjalikumalt [meie spetsiaalses ristkülikukujulise õõnesprofiili juhendis].
Väände (keerdumise) takistus soosib veidi ümaraid vorme.Teatud koguse terase puhul on ümmargune{0}}ristlõige väände suhtes veidi tõhusam kui ruudukujuline, kuna materjal jaotub keskpunktist ühtlasema raadiusega. Praktikas on see erinevus piisavalt väike, et see harva määrab kuju ise, kuid see ilmneb sellistes rakendustes nagu veovõllid, pöördemomendi torud ja pöörlevad seadmekomponendid, kus ümmargune toru on peaaegu alati täpselt sel põhjusel vaikeseade.
Sektsiooni efektiivsus (tugevus kaaluühiku kohta) jääb kahe kuju vahelesamaväärse välismõõtme ja seina paksuse jaoks, ümmargune toru, millel on väike teoreetiline serv puhta aksiaal- ja väändekoormuse korral, ja ruudukujuline toru, mis hoiab praktilist serva kõikjal, kus tasapinnalised{0}}pinnaühendused vähendavad elementide ühendamiseks vajamineva täiendava terase (konksplaadid, alusplaadid) kogust.
Valmistamine ja ühendused
Siin saavad ruudukujuliste torude lamedad pinnad tõeliseks praktiliseks eeliseks. Klambri, plaadi või sekundaarse detaili poltide kinnitamine, keevitamine või kinnitamine ruudukujulise toru külge on lihtne - tasapinnaline pind tagab täieliku ja ühtlase kontakti poltühenduse või nurkõmbluse jaoks mööda puhast ja prognoositavat joont. Sama tegemiseks ümmarguse toru puhul on vaja kas kumerat sadulaplaati, mis on kujundatud nii, et see vastaks toru raadiusele, või vähem-kui-täieliku-kontaktühendusega, mis mõlemad lisavad tootmisaega ja -kulusid.
See üksainus tegur selgitab, miks ruudukujulised ja ristkülikukujulised torud domineerivad hoonete raamides, masinate karkassides ja valmistatud seadmetes, kus elemendid on pidevalt poltidega või keevitatud muude lamedate komponentidega -, samal ajal kui ümmargune toru hoiab oma alust sellistes rakendustes nagu käsipuud, piirded ja torustikusüsteemid, kus ühendused on lihtsamad (postikorgid, liitmikud, mis on mõeldud spetsiaalselt ümmarguse profiili jaoks (mis tahes rakenduse jaoks vajalik gaas) või spetsiaalselt kus ümmargune on ainus praktiline kuju).
Esteetika ja arhitektuurne kasutamine
Ruudukujuliste torude lamedad ja teravad jooned on nähtavad arhitektuurilistes rakendustes - nähtavates terasraamides, treppides ja erikujulistes veergudes, mis näevad sageli ette ruudu- või ristkülikukujulise õõnsa sektsiooni just selle välimuse jaoks. Ümmargune toru kannab erinevat visuaalset iseloomu: pehmem, traditsioonilisem ja sageli ette nähtud reelingute, varikatuste ja konstruktsioonide jaoks, kus ümaram ja vähem nurgeline profiil sobib disaini eesmärgiga. Kumbki pole siin objektiivselt "parem" - see on ehtne esteetiline otsus, mille arhitektid ja disainerid teevad projektide kaupa. Selle asemel tasub projekteerimismeeskonnaga varakult ühendust võtta, mitte eeldada, et struktuursed või kulutegurid lahendavad selle üksi.
Maksumus ja saadavus
Üldjuhul on ümartoru antud seinapaksuse ja teraseklassi juures laialdasemalt varutud ja odavam{0}}valik. Ülalkirjeldatud tootmispõhjustel - on vähem vormimisetappe, laiem tootmisbaas ja suurem üldine tootmismaht enamikul turgudel. Nelinurkne toru maksab sama terase kaalu puhul mõõdukalt rohkem tänu täiendavale vormimisetapile, kuigi suuremate, sagedamini kasutatavate konstruktsioonimõõtude korral, kus mõlemat kuju toodetakse suures mahus, väheneb vahe tunduvalt.
Projektide puhul, kus kumbki kuju toimiks tehniliselt - aiapost, lihtne tugisammas, ilma tugeva suunakoormuseta raamitud seade -, kulu ja ülekande-aja erinevus võib mõistlikult kallutada otsuse ümara toru poole. Projektide puhul, kus on tasapinnalised ühendused, arhitektuurne kokkupuude või spetsiifilised konstruktsioonidetailid, kaaluvad nelinurkse toru eelised tavaliselt üles tagasihoidliku kululisa.
Ülevaatuse ja hoolduse erinevused
Kui kumbki kuju on kasutusel, erineb veidi ka selle kontrollimine ja hooldamine. Ümmarguse toru pideval kumeral pinnal ei ole nurki, mis tähendab, et vormimisprotsessist endast ei tule lokaalseid pingekontsentratsiooni punkte - see on tegur, mis on oluline väsimustundlikes rakendustes, nagu pöörlevad võllid või pideva vibratsiooniga osad, kus sile, nurgata{3}}vaba profiil vähendab võimalike pragude{4}}algatuskohtade arvu. Seevastu ruudukujuliste torude nurgad on oma olemuselt kerge pingekontsentratsioon lamedate pindade suhtes, kuigi see on hästi mõistetav ja standardsetes konstruktsioonikoodides arvesse võetud ning harva muutub praktiliseks probleemiks väljaspool tõeliselt tsüklilist,{6}}väsimust tekitavat teenust.
Katte kontrollimiseks ja hooldamiseks on ruudukujuliste torude lamedaid pindu lihtsam visuaalselt kontrollida katte purunemise või korrosiooni suhtes - tasasel pinnal on selge ja ühtlane kattejoon, samas kui kumer pind võib varjata õhukesi kohti või tühikuid (kattevahesid), mida on ilma hoolika kontrollita raskem märgata. See on enamiku projektide puhul vähetähtis tegur, kuid võib olla oluline pikaajalise-teenuse infrastruktuuri puhul, kus perioodiline värvimine ja ülevaatus on algusest peale hooldusplaani osa.
Ostujuhend: ruudukujulise ja ümmarguse toru vahel valimine
1. Tuvastage esmalt koormusmuster.Kui liige näeb koormust peamiselt ühest selgelt domineerivast suunast koos mõningase ühenduse keerukusega, võidavad sageli ruudukujulise toru tasapinnalised{0}ühendused. Kui koormus on tõesti mitmesuunaline või detail peab väänduma (pöördemomendi torud, pöörlevad võllid), sobib ümmarguse toru tasakaalustatud ja väändetõhus geomeetria tavaliselt tehniliselt paremini.
2. Kinnitage, kuidas tükk ühendub kõige ümbritsevaga.Loendage polt- või keevisühenduste arv, mida liige vajab. Rohkem ühendusi eelistab üldiselt ruudukujulist toru, kuna igaüks neist on lihtsam ja odavam detailiseerida ja valmistada tasasel pinnal kui kumerat.
3. Lahendage esteetiline küsimus disainimeeskonnaga varakult, eriti mis tahes avatud konstruktsioonirakenduse puhul, selle asemel, et eeldada, et tehniline vastus on ka visuaalne vastus - mõnikord mitte, ja see on seaduslik kompromiss-, mida tuleb teadlikult teha.
4. Sobitage seina paksus ja klass tegelike projekteeritud koormustega, mitte ainult kuju. Nii ruudukujulised kui ka ümmargused torud on saadaval võrreldavates klassides (mahe teras kuni kõrgema -tugevusega madala-sulami klassid) samade peamiste standardite (EN 10210/10219, ASTM A500/A501 ja piirkondlikud ekvivalendid) alusel.
5. Kui valik on tõeliselt avatud, hankige mõlema kuju kohta võrdlevaid hinnapakkumisi.Kui kumbki kuju töötab tehniliselt, paluge oma tarnijal esitada nii - hind kui ka tarneaeg-, mis sõltub suurusest ja turutingimustest ning see ei ole alati nii suur, kui eeldatakse.
6. Veenduge, et viimistlus- ja korrosioonikaitsevajadused oleksid mõlema kuju puhul võrdselt täidetud.Nii kandiline kui ka ümmargune toru on saadaval mustana, kuumtsingitud-või värvituna, nii et viimistlus ei erista tavaliselt kuju ise.
7. Torude või vedelikku{1}}kandvate rakenduste puhul ei ole ümarus tegelikult valik, - see on nõue.Kõik vedelikku või gaasi liigutavad rakendused vajavad ühtlaste vooluomaduste ja standardsete liitmike ühilduvuse tagamiseks ümarat{0}}ristlõiget; ruudukujuline -vs
