ПЯТИУГОЛЬНЫЙ ЗАМКНУТЫЙ ГНУТОСВАРНОЙ ПРОФИЛЬ

Предполагаемое изобретение относится к области строительства и может использоваться в несущих конструкциях каркасов, покрытий, перекрытий, стропильных и подстропильных фермах, структурах, перекрестных системах и т.д.
Известно техническое решение стержневых элементов из спаренных уголков, образующих квадратное сечение (Металлические конструкции: Учебник для вузов / Под ред. Ю.И.Кудишина. - М.: Изд. центр «Академия», 2007. - С.234, рис.8.3, г). Недостатком таких стержневых элементов является их ограниченная несущая способность, связанная с потерей общей устойчивости квадратного профиля из-за малого радиуса инерции сечения.
x
Более широкое применение имеет техническое решение стержневых элементов из двух швеллеров, состыкованных сварными швами в продольном направлении по перьям полок (Металлические конструкции: Учебник для вузов / Под ред. Ю.И.Кудишина. - М.: Изд. центр «Академия», 2007. - С.234, рис.8.3, б). Несущая способность таких стержневых элементов повышается из-за увеличения радиуса инерции сечения. Само сечение имеет симметрию, однако оно не является равноустойчивым, что обусловлено соотношением радиусов инерции сечения относительно центральных осей в интервале i/y=1,05…1,5, а это приводит к нерациональному распределению конструкционного материала и сопровождается определенным его перерасходом.
Рациональное распределение конструкционного материала имеет техническое решение стержневых элементов из гнутого тонкого листа, образующего замкнутый профиль пятиугольного сечения (Артемьева И.Н. Алюминий в строительстве. - Л.: Стройиздат, 1985. - С.61, рис.19, г). Недостаток таких стержневых элементов проявляется в их ограниченной несущей способности, вызванной потерей местной устойчивости замкнутого гнутого профиля из-за малой толщины листа. Повышенная тонкостенность, кроме того, требует обработки кромок под шовную сварку в виде дополнительных двойных отгибов, что повышает трудоемкость изготовления как самих профилей, так и конструкций с их применением.
Наиболее близкое к предполагаемому изобретению техническое решение представляет собой тонкостенную несущую конструкцию замкнутого сечения, выполненную из состыкованных между собой продольными швами швеллеров и уголков с образованием (по меньшей мере одной пятигранной) замкнутых ячеек (Копытов М.М., Ерохин К.А., Матвеев А.В., Косинцев А.С., Яшин С.Г. Тонкостенная несущая конструкция замкнутого сечения. - Патент на изобретение RU 2174576 С2, 10.10.2001). Сутью, формообразующей эту конструкцию, является пятигранная (пятиугольная) труба, скомпонованная из прокатных профилей открытого (незамкнутого) сечения, а именно швеллера и равнополочного уголка, в виде составного коробчатого стержневого элемента.
x
y
Обладая преимуществами, свойственными замкнутым профилям, такая конструкция имеет определенные недостатки. В их числе парные продольные сварные швы (сплошные или прерывистые), с помощью которых швеллер и уголок состыкованы между собой в пятигранный профиль и которые увеличивают трудоемкость изготовления. Так как стенки пятигранного профиля имеют разные толщины, конструкционный материал распределяется по периметру поперечного сечения неравномерно. Кроме того, параметры тонкостенности швеллера и уголка оптимизированы в рамках формирования прокатных профилей открытого сечения независимо друг от друга, что ухудшает характеристику равноустойчивости пятигранного (пятиугольного) замкнутого сечения до 15% (i/i=1,15).
Основной задачей, на решение которой направлен пятиугольный замкнутый профиль, являются уменьшение трудоемкости изготовления и оптимизация параметров сечения, включая одинаковую (постоянную) толщину, равномерное распределение материала, равноустойчивость. Технический результат предполагаемого изобретения уменьшение трудоемкости изготовления, оптимизация параметров сечения профиля, повышение характеристики равноустойчивости.
Указанный технический результат достигается тем, что пятиугольный замкнутый гнутосварной профиль, выполненный из единой листовой заготовки, имеет параметры поперечного сечения, оптимизированные по критерию равноустойчивости относительно центральных осей (x-x и y-y) с использованием условного квадратного замкнутого гнутосварного профиля таким образом, что отношение высоты вертикальных стенок пятиугольного профиля к ширине его горизонтальной полки составляет 0,54…0,61, при этом реальный и условный профили обладают одними и теми толщиной, периметром и площадью сечения, которые представляют собой постоянные величины.
Предлагаемый пятиугольный замкнутый гнутосварной профиль имеет один продольный сварной шов, равномерное распределение конструкционного материала, максимально допустимую тонкостенность и показатель равноустойчивости в пределах 0,975…1,025 (1±0,025).
Предполагаемое изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 приведено сечение пятиугольного замкнутого гнутосварного профиля, оптимизированное по критерию равноустойчивости; на фиг.2 - сечение пятиугольного профиля с горизонтальной полкой, наиболее широкой в рассматриваемом интервале; на фиг.3 - то же, с наиболее узкой; на фиг.4 - схема замыкания пятиугольного профиля, на фиг.5 - то же, квадратного.
Сравнительный анализ технико-экономических характеристик легких металлоконструкций из пятигранных труб, скомпонованных с использованием прокатных уголков и швеллеров, показал, что по расходу материала они уступают только фермам из гнутосварных профилей (ГСП) прямоугольного сечения типа «Молодечно» (Копытов М.М., Матвеев А.В. Легкие металлоконструкции из пятигранных труб. - Томск: STT, 2007. - С.21-22). В настоящее время фермы «Молодечно» относятся к числу наиболее рациональных конструкций покрытий и имеют технический регламент в виде ГОСТ 27579-88. Исходя из всего этого, за основу формообразования и оптимизации по критерию равноустойчивости пятиугольного замкнутого гнутосварного профиля был принят ГСП квадратного сечения.
x
y
x
y
x
y
x
y
x
y
x
y
x
y
x
y
Из геометрической схемы на фиг.2 видно, что пятиугольный и квадратный профили имеют одну и ту же развертку поперечных сечений, а также одну и ту же высоту сечений. В этом случае отношение высоты вертикальных стенок пятиугольного профиля к ширине его горизонтальное полки равно h/В=0,2071, а показатель равноустойчивости составляет I/I=0,5354. Если ширина горизонтальной полки пятиугольного профиля будет последовательно уменьшаться, то при постоянной развертке поперечного сечения высота вертикальных стенок и высота сечения будут так же последовательно увеличиваться. В результате такого геометрического построения, приведенного на фиг.3, пятиугольный и квадратный профили имеют одну и ту же развертку поперечных сечений и одну и ту же ширину сечений. При этом отношение высоты вертикальных стенок пятиугольного профиля к ширине его горизонтальной полки равно h/B=0,7929, а показатель равноустойчивости составляет I/I=1,3246. Таким образом, в пределах обозначенного интервала, если h/B=0,2071…0,7929, то I/I=0,5354…1,3246. Следовательно, приняв в качестве критерия оптимизации показатель равноустойчивости, методом последовательных приближений можно вычислить такие оптимальные параметры поперечного сечения пятиугольного профиля, при которых I/I=1±0,05 или I/I=0,95…1,05, a i/i=√I/I=1±0,025 или i/i=0,975…1,025.
x
y
Результаты оптимизационного расчета в его первом приближении приведены в табл.1, откуда для второго приближения намечен более узкий интервал, в пределах которого h/B=0,5240…0,6052 и I/I=0,9316…1,0436.
Таблица 1
№
В
h
h/B
Ix
Iy
Ix+Iy
Ix/Iy
1
1,000000Ь
0,7979b
0,7979
0,02355b4
0,01778b4
0,04135b4
1,3246
2
1,051775b
0,7304b
0,6944
0,02227b4
0,01897b4
0,04124b4
1,1735
3
1,103550b
0,6679b
0,6052
0,02103b4
0,02015b4
0,04253b4
1,0436
4
1,155325b
0,6054b
0,5240
0,01977b4
0,02122b4
0,04099b4
0,9316
5
1,207100b
0,5429b
0,4498
0,01850b4
0,02226b4
0,04076b4
0,8309
6
1,258875b
0,4804b
0,3816
0,01724b4
0,02322b4
0,04046b4
0,7425
7
1,310650b
0,4179b
0,3188
0,01602b4
0,02409b4
0,04011b4
0,6651
8
1,362425b
0,3554b
0,2609
0,01484b4
0,02487b4
0,03971b4
0,5964
9
1,414200b
0,2929b
0,2071
0,01368b4
0,02555b4
0,03923b4
0,5354
Примечание: b - сторона сечения условного квадратного профиля.
x
y
Аналогичные результаты оптимизационного расчета в его втором приближении приведены в табл.2, откуда и вытекает искомый результат, в рамках которого h/B=0,5436…0,6052 и I/I=0,9569…1,0436.
Таблица 2
№
В
h
h/B
Ix
Iy
Ix+Iy
Ix/Iy
1
1,103550b
0,66790b
0,6052
0,021030b4
0,020150b4
0,04253b4
1,0436
2
1,110022b
0,66001b
0,5946
0,020846b4
0,020268b4
0,04111b4
1,0285
3
1,116494b
0,65228b
0,5842
0,020691b4
0,020409b4
0,04110b4
1,0138
4
1,122966b
0,64446b
0,5739
0,020534b4
0,020548b4
0,04108b4
0,9993
5
1,129438b
0,63665b
0,5637
0,020370b4
0,020670b4
0,04104b4
0,9855
6
1,135909b
0,62884b
0,5536
0,020220b4
0,020820b4
0,04104b4
0,9708
7
1,142381b
0,62103b
0,5436
0,020086b4
0,020992b4
0,04108b4
0,9569
8
1,148853b
0,61321b
0,5338
0,019887b4
0,021075b4
0,04096b4
0,9437
9
1,155325b
0,60540b
0,5240
0,019770b4
0,021220b4
0,04099b4
0,9316
Примечание: b - сторона сечения условного квадратного профиля.
x,min
y
Для сравнения предложенного пятиугольного замкнутого гнутосварного профиля с базовым объектом в качестве последнего приняты ГСП квадратного сечения по ТУ 36-2287-80, которые, как уже отмечалось выше, использованы в фермах типа «Молодечно». Как видно из табл.3, геометрические характеристики по всем позициям кроме моментов сопротивления W и W возросли на 1,4…11%.
Аналогичное сравнение предложенного пятиугольного профиля с ГСП прямоугольного сечения по ТУ 67-2287-80 (табл.4) еще раз подтвердило рациональность нового технического решения.
Таблица 3 (начало)
<img file="00000002.tif" he="23" wi="22" img-content="undefined" img-format="tif" />
Сортамент квадратных труб (замкнутых гнутосварных профилей квадратного сечения по ТУ 36-2287-80)
<img file="00000003.tif" he="22" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
Сортамент пятиугольных труб (замкнутых гнутосварных профилей пятиугольного сечения)
b
t
Площадь поперечного сечения, см2
Справочные значения по осям x-x и y-y
Масса 1 м длины, кг
B
H
t
yc
h
h/B
Момент инерции, I⌂x
Момент инерции, I⌂y
I⌂x/I⌂y
Момент сопротивления, W⌂x, max
Момент сопротивления, W⌂x, min
Момент сопротивления, W⌂y
Радиус инерции, i⌂x
Радиус инерции, i⌂y
мм
Iх=Iy, см4
Wx=Wy, см3
iх=iy, см
мм
см4
I⌂x/Ix
см4
I⌂y/Iy
см3
W⌂x, max/Wx
см3
W⌂x, min/Wx
см3
W⌂y/Wy
см
i⌂x/ix
см
i⌂y/iy
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
80
3
9,24
91,4
22,8
3,14
7,26
90
96,4
3
38,15
51,4
0,571
95,9
1,049
95,5
1,045
1,004
25,1
1,103
16,5
0,722
21,2
0,931
3,22
1,026
3,22
1,025
80
4
12,16
117,3
29,3
3,10
9,54
90
96,4
4
38,32
51,4
0,571
123,6
1,054
122,8
1,047
1,006
32,3
1,101
21,3
0,727
27,3
0,932
3,19
1,029
3,18
1,026
80
5
15,00
141,2
35,3
3,07
11,77
90
96,4
5
38,50
51,4
0,571
149,4
1,058
148,0
1,048
1,009
38,8
1,099
25,8
0,731
32,9
0,932
3,16
,029
3,14
1,024
80
6
17,76
163,1
40,7
3,03
13,94
90
96,4
6
38,67
51,4
0,571
173,3
1,063
171,2
1,050
1,012
44,8
1,101
30,0
0,738
38,0
0,935
3,13
,032
3,11
1,026
100
3
11,64
182,7
36,5
3,96
9,13
110
122,2
3
48,66
67,2
0,611
196,9
1,078
185,5
1,016
1,061
40,5
1,109
26,8
0,733
33,7
0,924
4,11
,039
3,99
1,009
115
118,7
3
46,39
61,2
0,532
185,3
1,014
195,7
1,071
0,947
39,9
1,093
25,6
0,703
34,0
0,933
3,99
,008
4,10
1,036
100
4
15,36
236,3
47,2
3,92
12,05
110
122,2
4
48,83
67,2
0,611
255,7
1,082
240,3
1,017
1,064
52,4
1,109
34,8
0,738
43,7
0,926
4,08
,041
3,96
1,009
115
118,7
4
46,61
61,2
0,532
240,4
1,018
253,5
1,073
0,948
51,6
1,093
33,4
0,707
44,1
0,934
3,96
,010
4,06
1,037
100
5
19,00
286,3
57,3
3,89
14,92
110
122,2
5
49,01
67,2
0,611
311,1
1,087
291,7
1,019
1,067
63,5
1,108
42,5
0,742
53,0
0,925
4,05
,041
3,92
1,008
115
118,7
5
46,80
61,2
0,532
292,5
1,022
307,9
1,075
0,950
62,5
1,091
40,7
0,710
53,5
0,935
3,93
,009
4,03
1,036
100
6
22,56
333,5
66,7
3,84
17,71
110
122,2
6
49,18
67,2
0,611
363,5
1,090
339,8
1,019
1,070
73,9
1,108
49,8
0,746
61,8
0,926
4,02
1,046
3,88
1,012
115
118,7
6
46,97
61,2
0,532
341,6
1,024
358,9
1,076
0,952
72,7
1,090
47,6
0,714
62,4
0,936
3,89
1,014
3,99
1,039
120
3
14,04
320,5
53,4
4,77
11,04
135
144,5
3
56,95
77,0
0,571
334,6
1,044
334,3
1,043
1,001
58,8
1,100
38,2
0,715
49,5
0,927
4,88
1,024
4,88
1,023
140
143,6
3
56,00
73,6
0,526
333,8
1,041
356,2
1,111
0,937
59,6
1,116
38,1
0,713
50,9
0,953
4,85
1,017
5,01
1,050
120
4
18,56
416,7
69,4
4,74
14,57
135
144,5
4
57,13
77,0
0,571
436,4
1,047
435,1
1,044
1,003
76,4
1,101
49,9
0,719
64,5
0,929
4,85
1,023
4,84
1,022
140
143,6
4
56,19
73,6
0,526
435,3
1,045
463,8
1,113
0,939
77,5
1,116
49,8
0,717
66,3
0,955
4,82
1,016
4,97
1,049
120
5
23,00
507,9
84,6
4,69
18,06
135
144,5
5
57,30
77,0
0,571
533,3
1,050
530,9
1,045
1,005
93,1
1,100
61,1
0,723
78,7
0,930
4,82
1,027
4,81
1,025
140
143,6
5
56,36
73,6
0,526
532,1
1,048
566,2
1,115
0,940
94,4
1,116
61,0
0,721
80,9
0,956
4,79
1,020
4,94
1,052
120
6
27,36
594,2
99,0
4,66
21,48
135
144,5
6
57,48
77,0
0,571
625,9
1,053
621,9
1,047
1,006
108,9
1,100
71,9
0,726
92,1
0,931
4,79
1,027
4,77
1,024
140
143,6
6
56,61
73,6
0,526
626,0
1,054
665.2
1,119
0,941
110,6
1,117
71,9
0,727
95,0
0,960
4,76
1,021
4,90
1,052
140
4
21,76
671,3
95,9
5,55
17,08
155
170,4
4
67,62
92,9
0,599
716,7
1,068
687,0
1,023
1,043
106,0
1,105
69,8
0,727
88,6
0,924
5,74
1,034
5,62
1,013
160
166,9
4
65,41
86,9
0,543
686,0
1,022
713,6
1,063
0,961
104,9
1,094
67,6
0,705
89,2
0,930
5,62
1,012
5,73
1,032
140
5
27,00
821,2
117,3
5,51
21,19
155
170,4
5
67,79
92,9
0,599
878,7
1,070
841,1
1,024
1,045
129,6
1,105
85,7
0,730
108,5
0,925
5,71
1,036
5,58
1,013
160
166,9
5
65,60
86,9
0,543
841,7
1,025
874,0
1,064
0,963
128,3
1,094
83,1
0,709
109,3
0,931
5,59
1,014
5,69
1,033
140
6
32,16
964,3
137,7
5,48
25,24
155
170,4
6
68,09
92,9
0,599
1038,6
1,077
990,0
1,027
1,049
152,5
1,108
101,2
0,735
127,7
0,928
5,68
1,037
5,55
1,012
160
166,9
6
65,78
86,9
0,543
990,9
1,028
1027,5
1,065
0,964
150,6
1,094
98,0
0,712
128,4
0,933
5,55
1,013
5,66
1,032
Таблица 3 (окончание)
b
t
Площадь поперечного сечения, см2
Справочные значения по осям x-x и y-y
Масса 1 м длины, кг
B
H
t
h
yc
h/B
Момент инерции, I⌂x
Момент инерции, I⌂y
I⌂x/I⌂y
Момент сопротивления, W⌂x, max
Момент сопротивления, W⌂x, min
Момент сопротивления, W⌂y
Радиус инерции, i⌂x
Радиус инерции, i⌂y
мм
Iх=Iy, см4
Wx=Wy, см3
iх=iy, см
мм
см4
I⌂x/Ix
см4
I⌂y/Iy
см3
W⌂x, max/Wx
см3
W⌂x, min/Wx
см3
W⌂y/Wy
см
i⌂x/ix
см
i⌂y/iy
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
140
7
37,24
1100,9
157,2
5,44
29,23
155 160
170,4 166,9
7 7
68,17 65,95
92,9 86,9
0,599 0,543
1185,2 1133,8
1,077 1,030
1129,6 1174,1
1,026 1,066
1,049 0,966
173,9 171,9
1,106 1,094
115,9 112,4
0,737 0,715
145,8 146,8
0,927 0,934
5,64 5,52
1,038 1,015
5,51 5,62
1,013 1,033
140
8
42,24
1231,1
175,8
5,39
33,16
155 160
170,4 166,9
8 8
68,34 66,11
92,9 86,9
0,599 0,543
1328,6 1270,0
1,079 1,032
1264,1 1314,0
1,027 1,067
1,051 0,967
194,4 192,1
1,106 1,093
130,2 126,1
0,741 0,717
163,1 164,2
0,928 0,934
5,61 5,49
1,041 1,018
5,47 5,58
1,016 1,036
160
4
24,96
1013,00
126,60
6,37
19,60
180
192,7
4
75,93
102,7
0,571
1057,5
1,044
1056,6
1,043
1,001
139,3
1,100
90,6
0,715
117,4
0,927
6,51
1,022
6,51
1,022
160
5
31,00
1242,50
155,30
6,33
24,33
180
192,7
5
76,10
102,7
0,571
1299,6
1,046
1297,0
1,044
1,002
170,8
1,100
111,5
0,718
144,1
0,928
6,48
1,023
6,47
1,022
160
6
36,96
1463,10
182,80
6,29
29,01
180
192,7
6
76,26
102,7
0,571
1533,1
1,048
1528,3
1,045
1,003
201,0
1,100
131,7
0,721
169,8
0,929
6,44
1,024
6,43
1,023
160
7
42,84
1674,90
209,30
6,25
33,63
180
192,7
7
76,46
102,7
0,571
1760,1
1,051
1751,3
1,046
1,005
230,2
1,100
151,4
0,723
194,6
0,930
6,41
1,026
6,40
1,024
160
8
48,64
1878,10
234,70
6,21
38,18
180
192,7
8
76,64
102,7
0,571
1977,9
1,053
1965,3
1,046
1,006
258,1
1,100
170,4
0,726
218,4
0,930
6,38
1,028
6,36
1,024
180
5
35,00
1787,90
198,60
7,15
27,47
200
218,6
5
86,62
118,6
0,593
1900,1
1,063
1837,7
1,028
1,034
219,4
1,104
144,0
0,725
183,8
0,925
7,37
1,031
7,25
1,014
205
215,0
5
84,41
112,5
0,549
1836,7
1,027
1892,8
1,059
0,970
217,6
1,096
140,6
0,708
184,7
0,930
7,25
1,014
7,36
1,029
180
6
41,76
2109,70
234,40
7,11
32,78
200
218,6
6
86,83
118,6
0,593
2247,9
1,065
2170,7
1,029
1,036
258,9
1,104
170,4
0,727
217,0
0,926
7,34
1,032
7,21
1,014
205
215,0
6
84,58
112,5
0,549
2170,8
1,029
2235,2
1,059
0,971
256,7
1,095
166,4
0,710
218,1
0,930
7,21
1,014
7,32
1,029
180
7
48,44
2420,20
268,90
7,07
38,02
200
218,6
7
86,98
118,6
0,593
2582,6
1,067
2491,1
1,029
1,037
296,9
1,104
196,2
0,730
249,1
0,926
7,31
1,033
7,17
1,015
205
215,0
7
84,76
112,5
0,549
2495,8
1,031
2566,5
1,060
0,972
294,4
1,095
191,6
0,712
250,4
0,931
7,18
1,016
7,28
1,030
180
8
55,04
2719,70
302,10
7,03
43,21
200
218,6
8
87,15
118,6
0,593
2907,9
1,069
2801,2
1,030
1,038
333,7
1,104
221,3
0,732
280,1
0,927
7,27
1,035
7,14
1,015
205
215,0
8
84,94
112,5
0,549
2809,7
1,033
2886,2
1,061
0,973
330,8
1,095
216,0
0,715
281,6
0,932
7,15
1,017
7,25
1,031
Примечание. При замене некоторых прямоугольных труб соответствующие им пятиугольные профили приведены с округлением габарита по ширине с точностью до 0,5 и 1,0 см.
Таблица 4 (начало)
<img file="00000002.tif" he="23" wi="22" img-content="undefined" img-format="tif" />
Сортамент прямоугольных труб (замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения по ТУ 67-2287-80)
<img file="00000003.tif" he="22" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
Сортамент пятиугольных труб (замкнутых гнутосварных профилей пятиугольного сечения)
h
b
t
Площадь поперечного сечения, см2
Справочные значения по осям x-x и y-y
Масса 1 м длины, кг
B
H
t
yc
h
Момент инерции, I⌂x
Момент инерции, I⌂y
Момент сопротивления, W⌂x, max
Момент сопротивления, W⌂x, min
Момент сопротивления, W⌂y
Радиус инерции, i⌂x
Радиус инерции, i⌂y
мм
I<sub>[]</sub>х, см4
I<sub>[]</sub>y, см4
W<sub>[]</sub>x, см3
W<sub>[]</sub>y, см3
i<sub>[]</sub>х, см
i<sub>[]</sub>y, см
мм
см4
I⌂x/ I<sub>[]</sub>x
см4
I⌂y/ I<sub>[]</sub>y
см3
W⌂x, max/W<sub>[]</sub>x
см3
W⌂x, min/W<sub>[]</sub>x
см3
W⌂y/W<sub>[]</sub>y
см3
i⌂x/i<sub>[]</sub>x
см
i⌂y/i<sub>[]</sub>y
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
20
21
22
23
24
25
26
11
28,
29
30
31
100
60
3
9,24
126,2
56,6
25,2
18,9
3,69
2,47
7,25
65
114,3
3
4,94
81,5
132,1
1,047
60,2
1,063
26,7
1,061
20,4
0,811
18,5
0,979
3,78
1,024
2,55
1,034
70
110,5
3
4,71
75,5
125,1
0,991
67,5
1,193
26,5
1,053
19,7
0,783
19,3
1,021
3,68
0,998
2,70
1,095
100
60
4
12,16
162,6
72,2
32,5
24,1
3,66
2,44
9,55
65
114,3
4
4,96
81,5
170,6
1,049
76,9
1,065
34,4
1,058
26,5
0,815
23,6
0,981
3,75
1,024
2,52
1,031
70
110,5
4
4,73
75,5
161,5
0,993
86,4
1,197
34,1
1,051
25,6
0,787
24,7
1,025
3,65
0,996
2,67
1,093
100
60
5
15,00
196,2
86,2
39,2
28,7
3,62
2,40
11,78
65
114,3
5
4,98
81,5
206,4
1,052
92,0
1,068
41,5
1,058
32,1
0,820
28,3
0,987
3,71
1,026
2,48
1,033
70
110,5
5
4,75
75,5
195,3
0,996
103,7
1,203
41,1
1,050
31,0
0,791
29,6
1,032
3,61
0,998
2,63
1,096
100
60
6
17,76
227,4
99,0
45,5
33,0
3,58
2,36
13,94
65
114,3
6
5,00
81,5
239,7
1,054
105,8
1,068
48,0
1,055
37,4
0,822
32,5
0,986
3,68
1,027
2,44
1,035
70
110,5
6
4,77
75,5
226,8
0,997
119,4
1,206
47,6
1,046
36,1
0,794
34,1
1,034
3,58
0,999
2,60
1,100
120
80
3
11,64
238,4
127,0
39,7
31,7
4,53
3,30
9,14
90
136,4
3
5,76
91,4
243,4
1,021
141,0
1,110
42,2
1,064
30,9
0,779
31,3
0,988
4,57
1,010
3,48
1,055
120
80
4
15,36
309,0
164,0
51,5
41,0
4,48
3,27
12,06
90
136,4
4
5,78
91,4
316,3
1,024
182,0
1,110
54,7
1,062
40,3
0,782
40,5
0,987
4,54
1,013
3,44
1,053
120
80
5
19,00
375,6
198,0
62,6
49,5
4,44
3,23
14,92
90
136,4
5
5,80
91,4
385,3
1,026
220,4
1,113
66,4
1,061
49,2
0,785
49,0
0,989
4,51
1,015
3,41
1,055
120
80
6
22,56
438,2
229,0
73,0
57,2
4,40
3,19
17,71
90
136,4
6
5,82
91,4
450,5
1,028
256,0
1,118
77,4
1,061
57,6
0,789
56,9
0,995
4,47
1,016
3,37
1,057
140
60
4
15,36
375,3
97,3
53,6
32,4
4,94
2,52
12,06
65
154,0
4
6,93
121,5
385,9
1,028
106,7
1,096
55,6
1,038
45,6
0,850
32,8
1,012
5,01
1,015
2,64
1,046
70
150,5
4
6,70
115,5
372,9
0,994
121,3
1,247
55,6
1,038
44,7
0,833
34,7
1,069
4,93
0,998
2,81
1,116
140
60
5
19,00
456,6
117,0
65,2
39,0
4,90
2,48
14,92
65 70
154,0 150,5
5 5
6,956,72
121,5 115,5
469,9454,3
1,029 0,995
128,1 146,0
1,095 1,248
67,6 67,6
1,037 1,037
55,6 54,5
0,853 0,836
39,4 41,7
1,011 1,070
4,98 4,89
1,016 0,999
2,602,77
1,048 1,119
140
60
6
22,56
533,1
134,0
76,2
44,7
4,86
2,43
17,71
65 70
154,0 150,5
6 6
6,97 6,74
121,5 115,5
549,4 531,1
1,030 0,996
147,7 168,7
1,102 1,259
78,8 78,8
1,034 1,034
65,2 63,9
0,855 0,839
45,4 48,2
1,017 1,078
4,94 4,86
1,016 0,999
2,56 2,74
1,054 1,126
140
100
4
18,56
523,4
310,1
74,8
62,0
5,31
4,09
14,57
110
162,2
4
6,83
107,2
547,4
1,046
330,2
1,065
80,1
1,071
58,3
0,779
60,0
0,968
5,43
,023
4,22
1,032
115
158,7
4
6,61
101,2
525,2
1,003
352,1
1,136
79,5
1,063
56,7
0,758
61,2
0,988
5,32
,002
4,36
1,065
140
100
5
23,00
638,9
376,9
91,3
75,4
5,27
4,05
18,06
110
162,2
5
6,85
107,2
669,6
1,048
402,0
1,067
97,7
1,071
71,5
0,783
73,1
0,969
5,40
,024
4,18
1,033
115
158,7
5
6,63
101,2
642,8
1,006
429,0
1,138
97,0
1,063
69,5
0,762
74,6
0,989
5,29
,004
4,32
1,067
140
100
6
27,36
748,7
439,7
106,9
88,0
5,23
4,01
21,48
110 115
162,2 158,7
6 6
6,87 6,64
107,2 101,2
786,4 754,7
1,050 1,008
469,8 501,6
1,068 1,141
114,5 113,6
1,071 1,063
84,1 81,8
0,787 0,765
85,4 87,2
0,971 0,991
5,36 5,26
,026,005
4,15 4,28
1,034 1,068
140
100
7
31,64
835,1
498,9
121,8
99,8
5,19
3,97
24,84
110
162,2
7
6,89
107,2
897,8
1,075
533,7
1,070
130,4
1,070
96,2
0,790
97,0
0,972
5,33
,027
4,11
1,035
115
158,7
7
6,66
101,2
861,6
1,032
570,2
1,143
129,4
1,062
93,6
0,768
99,2
0,994
5,22
1,006
4,25
1,070
Таблица 4 (продожение)
h
b
t
Площадь поперечного сечения, см2
Справочные значения по осям x-x и y-y
Масса 1 м длины, кг
B
H
t
yc
h
Момент инерции, I⌂x
Момент инерции, I⌂y
Момент сопротивления, W⌂x, max
Момент сопротивления, W⌂x, min
Момент сопротивления, W⌂y
Радиус инерции, i⌂x
Радиус инерции, i⌂y
мм
I<sub>[]</sub>х, см4
I<sub>[]</sub>y, см4
W<sub>[]</sub>x, см3
W<sub>[]</sub>y, см3
i<sub>[]</sub>х, см
i<sub>[]</sub>y, см
мм
см4
I⌂x/ I<sub>[]</sub>x
см4
I⌂y/ I<sub>[]</sub>y
см3
W⌂x, max/W<sub>[]</sub>x
см3
W⌂x, mix/W<sub>[]</sub>y
см3
W⌂y/W<sub>[]</sub>y
см
i⌂x/ i<sub>[]</sub>x
см
i⌂y/ i<sub>[]</sub>y
1
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
160
80
4
18,56
623,5
210,0
77,9
52,5
5,8
3,36
14,57
90
176,4
4
7,75
131,4
631,7
1,013
241,3
1,149
81,5
1,047
63,9
0,820
53,6
1,021
5,84
1,006
3,61
1,073
160
80
5
23,00
761,9
253,9
95,2
63,5
5,75
3,32
18,06
90
176,4
5
7,77
131,4
772,9
1,014
292,7
1,153
99,5
1,045
78,3
0,823
65,0
1,024
5,80
1,009
3,57
1,075
160
80
6
27,36
893,5
294,9
111,6
73,7
5,71
3,28
21,48
90
176,4
6
7,79
131,4
907,8
1,016
340,8
1,156
116,6
1,045
92,2
0,826
75,7
1,028
5,76
1,009
3,53
1,077
160
80
7
31,64
1018,9
332,9
127,3
83,2
5,67
3,24
24,84
90
176,4
7
7,83
131,4
1044,6
1,025
387,0
1,163
133,4
1,048
106,0
0,833
86,0
1,034
5,74
1,013
3,50
1,079
160
120
4
21,76
818,3
524,4
102,2
87,4
6,13
4,91
17,08
135
184,5 181,0
4 4
7,667,43
117,0 111,0
839,6 809,2
1,026 0,989
572,5 602,1
1,092 1,148
109,6 108,9
1,073 1,065
77,8 75,9
0,761 0,868
84,8 86,0
0,970 0,984
6,21 6,10
1,014 0,995
5,13 5,26
1,045 1,072
140
160
120
5
27,00
1002,2
640,2
125,2
106,7
6,09
4,87
21,19
135
184,5 181,0
5 5
7,68 7,45
117,0 111,0
1030,2 992,5
1,028 0,990
700,0 736,5
1,093 1,150
134,2 133,2
1,072 1,064
95,6 93,2
0,764 0,874
103,7 105,2
0,972 0,986
6,18 6,07
1,015 0,996
5,09 5,23
1,046 1,073
140
160
120
6
32,16
1178,3
750,4
147,2
125,1
6,05
4,83
25,24
135
184,5 181,0
6 6
7,69 7,47
117,0 111,0
1213,5 1169,4
1,030 0,992
821,7 864,9
1,095 1,153
157,7 156,6
1,072 1,064
112,8 110,0
0,766 0,879
121,7 123,6
0,973 0,988
6,15 6,03
1,016 0,997
5,06 5,19
1,047 1,074
140
160
120
7
37,24
1346,9
855,0
168,3
142,5
6,01
4,79
29,20
135
184,5 181,0
7 7
7,71 7,49
117,0 111,0
1389,8 1339,0
1,032 0,994
937,6 987,3
1,097 1,155
180,2 178,8
1,071 1,063
129,4 126,2
0,769 0,885
138,9 141,0
0,975 0,990
6,11 6,00
1,017 0,998
5,02 5,15
1,048 1,076
140
160
120
8
42,24
1508,1
954,2
188,5
159,0
5,97
4,75
33,16
135
184,5 181,0
8 8
7,73 7,51
117,0 111,0
1558,8 1501,9
1,034 0,996
1048,0 1104,0
1,098 1,157
201,7 200,1
1,070 1,062
145,4 141,7
0,771 0,891
155,3 157,7
0,976 0,992
6,08 5,97
1,018 1,000
4,98 5,12
1,049 1,077
140
180
60
5
23,00
868,9
147,0
96,5
49,0
6,15
2,53
18,06
65
194,0 190,5
5 5
8,94 8,70
161,5 155,5
885,2 864,6
1,019 0,995
164,2 188,4
1,117 1,281
99,0 99,4
1,026 1,030
84,6 83,6
0,877 0,866
50,5 53,8
1,031 1,098
6,21 6,13
1,009 0,998
2,67 2,86
1,057 1,132
70
180
60
6
27,36
1019,3
169,2
113,2
56,4
6,10
2,48
21,48
65
194,0 190,5
6 6
8,97 8,72
161,5 155,5
1043,4 1015,4
1,024 0,996
189,8 218,0
1,122 1,288
116,3 116,4
1,027 1,029
99,7 98,3
0,881 0,868
58,4 62,3
1,036 1,104
6,17 6,10
1,012 0,999
2,63 2,82
1,062 1,139
70
180
60
7
31,64
1162,5
189,4
129,2
63,1
6,06
2,44
21,84
65
194,0 190,5
7 7
8,98 8,74
161,5 155,5
1185,9 1158,8
1,020 0,997
212,8 245,2
1,123 1,295
132,1 132,6
1,022 1,026
113,7 112,4
0,880 0,870
65,5 70,1
1,038 1,110
6,13 6,06
1,011 0,999
2,60 2,79
1,064 1,142
70
180
100
5
27,00
1175,2
467,2
130,6
93,4
6,60
4,16
21,19
110
212,2 198,7
5 5
9,31 8,59
157,2 141,2
1379,9 1176,7
1,174 1,001
539,9 550,1
1,156 1,177
148,2 137,1
1,135 1,049
115,8 104,3
0,887 0,799
98,2 95,7
1,051 1,024
7,02 6,60
1,064 1,001
4,39 4,52
1,056 1,085
115
180
100
6
32,16
1382,8
545,9
153,6
109,2
6,55
4,12
25,24
110
212,2 198,7
6 6
9,33 8,61
157,2 141,2
1626,8 1386,4
1,176 1,003
632,2 644,3
1,158 1,180
174,4 161,1
1,136 1,049
136,8 123,1
0,890 0,801
114,9 112,1
1,053 1,026
6,99 6,57
1,067 1,003
4,36 4,48
1,057 1,087
115
180
100
7
37,24
1581,7
620,1
175,7
124,0
6,51
4,08
29,20
110
212,2 198,7
7 7
9,35 8,63
157,2 141,2
1864,6 1589,5
1,179 1,005
719,6 734,4
1,160 1,184
199,5 184,3
1,136 1,049
157,0 141,4
0,894 0,805
130,8 127,6
1,055 1,029
6,95 6,54
1,068 1,004
4,32 4,44
1,058 1,089
115
180
100
8
42,24
1772,3
690,0
196,9
138,0
6,48
4,04
33,16
110
212,2 198,7
8 8
9,36 8,64
157,2 141,2
2093,3 1781,6
1,181 1,005
802,3 818,3
1,163 1,186
223,5 206,2
1,135 1,047
176,5 158,7
0,897 0,806
145,9 142,3
1,057 1,031
6,91 6,50
1,062 1,003
4,28 4,40
1,060 1,090
115
180
140
5
31,00
1481,5
1003,6
164,6
143,4
6,91
5,69
24,30
155
210,0 206,9
5 5
8,71 8,50
132,5 126,9
1539,8 1499,3
1,039 1,012
1063,9 1114,4
1,060 1,110
176,9 176,3
1,075 1,071
125,3 123,1
0,761 0,748
137,3 139,3
0,957 0,971
7,06 6,96
1,021 1,007
5,86 6,00
1,031 1,054
160
180
140
6
36,96
1746,2
1180,0
194,0
168,6
6,87
5,65
29,01
155
210,0 206,9
6 6
8,72 8,52
132,5 126,9
1819,2 1770,1
1,042 1,014
1252,6 1312,2
1,061 1,112
208,5 207,7
1,075 1,071
148,2 145,5
0,764 0,750
161,6 164,0
0,959 0,973
7,02 6,92
1,022 1,008
5,83 5,96
1,032 1,055
160
Таблица 4 (окончание)
h
b
t
Площадь поперечного сечения, см2
Справочные значения по осям x-x и y-y
Масса 1 м длины, кг
B
H
t
yc
h
Момент инерции, I⌂x
Момент инерции, I⌂y
Момент сопротивления, W⌂x, max
Момент сопротивления, W⌂x, min
Момент сопротивления, W⌂y
Радиус инерции, i⌂x
Радиус инерции, i⌂y
мм
I<sub>[]</sub>х, см4
I<sub>[]</sub>y, см4
W<sub>[]</sub>x, см3
W<sub>[]</sub>y, см3
i<sub>[]</sub>х, см
i<sub>[]</sub>y, см
мм
см4
I⌂x/I<sub>[]</sub>x
см4
I⌂y/ I<sub>[]</sub>y
см3
W⌂x, max/W<sub>[]</sub>x
см3
W⌂x, min/W<sub>[]</sub>y
см3
W⌂y/W<sub>[]</sub>y
см
i⌂x/i<sub>[]</sub>x
см
i⌂y/i<sub>[]</sub>y
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
180
140
7
42,84
2001,0
1348,8
222,3
192,7
6,83
5,61
33,63
155
210,0
7
8,74
132,5
2088,1
1,044
1433,4
1,063
238,8
1,074
170,4
0,766
185,0
0,960
6,99
1,023
5,79
1,032
160
206,9
7
8,54
126,9
2031,8
1,015
1502,1
1,114
238,0
1,070
167,3
0,752
187,8
0,974
6,89
1,009
5,92
1,056
180
140
8
48,64
2246,0
1510,3
249,5
215,8
6,79
5,57
38,18
155
210,0
8
8,76
132,5
2347,1
1,045
1606,6
1,064
267,9
1,074
191,8
0,769
207,3
0,961
6,96
1,018
5,75
1,026
160
206,9
8
8,56
126,9
2284,2
1,017
1684,3
1,115
267,0
1,070
188,3
0,755
210,5
0,976
6,86
1,010
5,89
1,057
200
160
5
35,00
2092,9
1482,9
209,3
185,4
7,73
6,51
27,47
180
232,7
5
9,55
142,7
2154,0
1,029
1603,4
1,081
225,5
1,077
157,0
0,750
178,2
0,961
7,85
1,015
6,77
1,040
200
160
6
41,76
2471,5
1747,8
247,1
218,5
7.69
6,47
32,78
180
232,7
6
9,58
142,7
2546,9
1,030
1891,9
1,082
265,9
1,076
186,0
0,753
210,2
0,962
7,81
1,016
6,73
1,041
200
160
7
48,44
2837,5
2002,8
283,7
250.4
7,65
6,43
38,00
180
232,7
7
9,60
142,7
2927,3
1,032
2170,0
1,083
305,0
1,075
214,1
0,755
241,1
0,963
7,78
1,017
6,70
1,042
200
160
8
55,04
3191,2
2248,1
319,1
281,0
7,61
6,39
43,20
180
232,7
8
9,64
142,7
3305,6
1,036
2440,5
1,086
343,1
1,075
241,8
0,758
271,2
0,965
7,75
1,019
6,66
1,042
Примечание. При замене некоторых прямоугольных труб соответствующие им пятиугольные профили приведены с округлением габарита по ширине с точностью до 0,5 и 1,0 см.
Эффективность пятиугольного ГСП по сравнению с квадратным (прямоугольным) повышается также из-за того, что при его изготовлении угол последних двух загибов уменьшается с 90 до 45 градусов (фиг.4 и 5), то есть в 2 раза. При этом уменьшаются зоны наклепа металла и улучшается качество сварных швов за счет V-образной разделки кромок свариваемых элементов, которая имеет место в вершине пятиугольного профиля после всех загибов его развертки.