사각 강관과 원형 강관: 귀하의 프로젝트에 적합한 것은 무엇입니까?

정사각형 및 원형 강철 튜브는 구조, 기계 및 일반 제작 작업에서 가장 널리 사용되는 두 가지 중공 섹션 모양이며 종이에서 자주 교체할 수 있습니다. - 둘 다 비슷한 강철 등급으로 제공되고 둘 다 유사한 용접 공정으로 생산되며 작은 난간 튜브에서 대형 구조 기둥에 이르기까지 엄청난 크기 범위에 걸쳐 사용할 수 있습니다. 그러나 "상호 교환 가능"이 "동등"을 의미하는 것은 아닙니다. 이들 사이의 모양 차이는 하중이 가해질 때 각각의 동작 방식, 모양, 다른 구성요소에 연결하는 방식 및 철강 등급보다 특정 프로젝트에 더 중요한 방식으로 -을(를) 제조하는 데 드는 비용을 변경합니다.

이 비교는 사각 강관과 원형 강관의 실제적이고 실용적인 차이점(제조 방식, 구조적 성능, 각각이 더 나은 선택인 부분, 주문하기 전에 확인해야 할 사항)을 통해 이루어집니다.

정사각형 및 원형 강철 튜브 모두 일반적으로 동일한 방식으로 수명을 시작합니다. 평평한 강철 스트립 또는 코일은 일련의 성형 롤을 통해 공급되어 점진적으로 튜브 모양으로 말려지고 이음매는 ERW(전기 저항 용접) 또는 더 큰 직경의 경우 수중 아크 용접으로 닫힙니다. 둥근 파이프의 경우 이것이 완성된 모양입니다. 정사각형(및 직사각형) 튜브는 한 가지 추가 단계를 수행합니다. 원형 용접 튜브는 용접 이음매가 여전히 뜨거울 때 또는 직후에 정사각형 또는 직사각형 단면으로 모양을 바꾸는 두 번째 성형 롤 세트를 통과합니다.

이 추가 성형 단계로 인해 주어진 벽 두께와 강철 무게의 사각 튜브는 일반적으로 유사한 재료의 원형 파이프에 비해 약간의 프리미엄이 듭니다. - 더 많은 처리가 필요하고 모서리- 성형 단계에서는 직선형 원형 튜브에 필요하지 않은 공구 및 공정 제어 요구 사항이 추가됩니다. 대부분의 경우 이는 약간의 비용 차이이지만 현실이며 조달 팀이 각 모양에서 기능적으로 유사한 구조 부재에 대한 견적을 비교할 때 가장 먼저 알아차리는 것 중 하나입니다.

두 형태 모두 원활한 생산이 가능합니다. 무봉제 원형 파이프는 단단한 빌렛에서 직접 뚫고 압연하는 반면, 무봉제 사각 튜브는 무봉제 원형 파이프로 시작한 다음 열간-사각 단면-단면으로 형성됩니다. - 무봉제 원형 또는 용접 사각 튜브보다 더 특수하고 더 작은{3}} 부피의 제품입니다.

이것이 바로 정사각형 튜브와 원형 튜브가 실제로 갈라지는 지점이며, 하중을 지탱하는 응용 분야에서 둘 중 하나를 선택할 때 가장 중요한 단일 요소입니다.{0}}

원형 튜브모든 방향에서 동일하게 굽힘에 저항합니다.원에는 기본 축이 없기 때문에 굽힘 하중을 받는 원형 파이프의 길이는 하중이 어느 방향에서 오는지에 관계없이 동일하게 동작합니다. 이로 인해 원형 튜브는 기둥, 기둥 및 여러 방향 또는 예측할 수 없는 방향에서 하중이 예상되는 모든 부재에 대해 자연스럽게 효율적인 모양이 됩니다. - 기둥의 풍하중(예: 구조물 수명 동안 모든 나침반 방향에서 발생할 수 있음)

사각 튜브또한 두 주축을 따라 균등하게 굽힘에 저항합니다.(네 면이 모두 동일하기 때문에) 둥근 튜브의 방향성을 상당 부분 제공하는 동시에 평평한 면을 추가합니다. - 원형 튜브의 균형 잡힌 동작과 직사각형 튜브의 연결 친화적인 기하학적 구조의 진정한 하이브리드입니다.- 이건 또 다르다직사각형측면이 동일하지 않아 실제로 더 강하거나 약한 굽힘 축을 갖는 튜브, 이 구별은 [전용 직사각형 중공 섹션 가이드]에서 더 깊이 다루어집니다.

비틀림(비틀림) 저항은 둥근 모양을 약간 선호합니다.강철의 양이 일정할 경우 원형 단면이 정사각형 단면보다 비틀림 저항에 약간 더 효율적입니다. 재료가 중심에서 더 일관된 반경으로 분포되기 때문입니다. 실제로 이 차이는 자체적으로 모양 결정을 거의 내리지 않을 만큼 작습니다. 그러나 구동 샤프트, 토크 튜브 및 회전 장비 구성 요소와 같은 응용 분야에서는 정확히 이러한 이유로 원형 튜브가 거의 항상 기본값으로 표시됩니다.

단면 효율(단위 중량당 강도)은 두 형상 사이에 가깝습니다.동등한 외부 치수 및 벽 두께의 경우 순수 축 및 비틀림 하중에서 작은 이론적 가장자리를 유지하는 원형 튜브와 평평한-면 연결이 부재를 결합하는 데 필요한 추가 강철(거셋 플레이트, 베이스 플레이트)의 양을 줄이는 모든 곳에서 실용적인 가장자리를 유지하는 사각형 튜브를 사용합니다.

사각 튜브의 평평한 면이 실제로 실용적인 장점이 되는 부분이 바로 여기입니다. 브래킷, 플레이트 또는 보조 부재를 사각 튜브에 볼트 체결, 용접 또는 클램핑하는 것은 간단합니다. - 평평한 면은 깨끗하고 예측 가능한 선을 따라 볼트 연결 또는 필렛 용접을 위한 완전하고 균일한 접촉을 제공합니다. 원형 튜브에서 동일한 작업을 수행하려면 파이프 반경과 일치하는 모양의 곡선 새들 플레이트 또는 -완전-미만-접점 연결을 수용해야 하며, 이 두 가지 모두 제작 시간과 비용이 추가됩니다.

이 단일 요소는 왜 사각형 및 직사각형 튜브가 일반적인 건물 프레임, 기계 프레임 및 조립된 장비를 지배하는지 설명합니다. 여기서 부재는 지속적으로 다른 평면 구성요소에 볼트로 고정되거나 용접됩니다-. 반면 원형 튜브는 연결이 더 간단하거나(포스트 캡, 원형 스톡용으로 특별히 설계된 피팅) 원형 프로파일 자체가 기능적으로 필요한(유동하는 액체 또는 가스를 운반하는 모든 애플리케이션에서와 같이 원형이 유일한 실용적인 모양) 난간, 울타리 및 배관 시스템과 같은 응용 분야에서 그 기반을 유지합니다.

정사각형 튜브의 평평하고 선명한 선은 노출된 건축 응용 분야에서 보다 "구조적"이고 현대적인 것으로 읽힙니다. - 상업용 및 주거용 디자인의 눈에 보이는 강철 프레임, 계단 및 특징 기둥은 이러한 모양을 위해 특별히 정사각형 또는 직사각형 빈 섹션을 지정하는 경우가 많습니다. 원형 튜브는 다른 시각적 특성을 가지고 있습니다. 더 부드럽고, 더 전통적이며, 더 둥글고 덜 각진 프로파일이 설계 의도에 적합한 난간, 캐노피 및 구조물에 대해 의도적으로 지정되는 경우가 많습니다. 객관적으로 "더 나은" 것은 없습니다. - 이것은 건축가와 디자이너가 프로젝트별로 내리는 진정한 미적 결정이며, 구조적 요인이나 비용 요인만으로 문제가 해결될 것이라고 가정하기보다는 디자인 팀과 함께 초기에 제기할 가치가 있습니다.

원형 파이프는 일반적으로 주어진 벽 두께와 강철 등급에서 더 널리 재고가 있고 더 저렴한 비용 옵션입니다. - 위에서 설명한 제조 이유 때문에 - 대부분의 시장에서 더 적은 성형 단계, 더 넓은 생산 기반 및 더 높은 전체 생산량이 있습니다. 정사각형 튜브는 추가 성형 단계로 인해 동일한 강철 중량에 대해 약간 더 많은 비용이 들지만, 두 모양이 대량으로 생산되는 더 크고 일반적으로 사용되는 구조 크기에서는 간격이 상당히 좁아집니다.

두 가지 형태 중 하나가 기술적으로 작동하는 프로젝트의 경우 - 울타리 기둥, 간단한 지지 기둥, 강한 방향 하중이 없는 장비 프레임 - 비용 및 리드{2}} 시간 차이로 인해 원형 파이프에 대한 결정을 합리적으로 기울일 수 있습니다. 평평한-면 연결, 건축적 노출 또는 특정 구조적 세부 사항이 중요한 프로젝트의 경우 일반적으로 사각 튜브의 장점이 적당한 비용 프리미엄보다 더 큽니다.

두 가지 형태 중 하나가 서비스되면 확인 및 유지 관리 방법도 약간 다릅니다. 원형 튜브의 연속적인 곡면에는 모서리가 없습니다. 이는 성형 공정 자체에서 국부적인 응력 집중 지점이 없음을 의미합니다. - 피로-에 민감한 응용 분야(회전 샤프트 또는 일정한 진동을 받는 부재 등)에서 중요한 요소입니다. 여기서 매끄럽고 모서리가 없는- 프로파일은 잠재적인 균열-시작 지점의 수를 줄입니다. 이와 대조적으로 사각형 튜브의 모서리는 본질적으로 평평한 면에 비해 약간의 응력 집중을 가지고 있습니다. 하지만 이는 표준 설계 코드에서 잘 이해되고 설명되어 있으며 진정한 주기적이고 높은-피로 서비스 이외의 실제 문제는 거의 발생하지 않습니다.

코팅 검사 및 유지 관리를 위해 사각 튜브의 평평한 면은 코팅 파손이나 부식을 육안으로 검사하기가 더 쉽습니다. - 평평한 표면은 명확하고 고른 코팅 선을 보여주는 반면 곡면은 면밀한 검사 없이는 발견하기 어려운 얇은 점이나 틈(코팅 간격)을 숨길 수 있습니다. 이는 대부분의 프로젝트에서는 사소한 요소이지만 주기적인 재코팅과 검사가 처음부터 유지 관리 계획의 일부인 장기-서비스 인프라에서는 중요할 수 있습니다.

1. 먼저 부하 패턴을 식별하십시오.부재가 연결 복잡성과 관련된 명확하게 지배적인 방향에서 주로 하중을 받는 경우 사각 튜브의 평면-면 연결이 승리하는 경우가 많습니다. 하중이 실제로 다{2}방향이거나 부품이 비틀림(토크 튜브, 회전 샤프트)에 저항해야 하는 경우 원형 튜브의 균형 잡힌 비틀림-효율적인 형상이 일반적으로 엔지니어링에 더 적합합니다.

2. 작품이 주변의 모든 것과 어떻게 연결되는지 확인하세요.부재에 필요한 볼트 또는 용접 연결 수를 계산합니다. 더 많은 연결은 일반적으로 사각형 튜브를 선호합니다. 왜냐하면 각 튜브는 곡선형보다 평평한 면에서 세부 사항을 지정하고 제작하는 것이 더 간단하고 저렴하기 때문입니다.

3. 미적인 문제는 디자인팀과 조기에 해결하라, 특히 노출된 구조적 애플리케이션의 경우 엔지니어링 답변이 시각적 답변일 것이라고 가정하기보다는 - 때로는 그렇지 않을 수도 있으며 이는 의식적으로 결정하는 합법적인 절충안입니다-.

4. 벽 두께와 등급을 실제 설계 하중과 일치시킵니다., 모양뿐만이 아닙니다. 정사각형 및 원형 튜브는 모두 동일한 주요 표준(EN 10210/10219, ASTM A500/A501 및 해당 지역 표준)에 따라 비슷한 등급 범위(연강부터 더 높은-강도의 낮은{2}}합금 등급까지) 사용할 수 있습니다. - 모양 결정과 등급/두께 결정은 독립적이며 각각 자체 기준에 따라 결정되어야 합니다.

5. 선택이 실제로 열려 있는 경우 두 가지 모양에 대한 비교 견적을 받으세요.두 가지 형태 중 하나가 기술적으로 적합한 경우 공급업체에 견적을 요청하세요. - 가격과 리드 타임 격차는 규모와 시장 상황에 따라 다르며 항상 예상만큼 크지는 않습니다.

6. 두 형태 모두 마감 및 부식 방지 요구 사항이 동일하게 충족되는지 확인합니다.정사각형 및 원형 튜브 모두 검은색, 용융 아연 도금 또는 도색이 가능하므로 일반적으로 마감은 모양 결정 자체에서 차별화 요소가 아닙니다.

7. 배관 또는 유체 운반 용도의 경우-원형은 실제로 선택이 아니며 - 필수 사항입니다.액체나 가스를 이동하는 모든 응용 분야에는 일관된 흐름 특성과 표준 피팅 호환성을 위해 원형 단면이 필요합니다.{0}} 정사각형-vs-원형 질문은 배관이 아닌 구조 및 제작 용도에만 적용됩니다.

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