Пятиугольный замкнутый гнутосварной профиль

Изобретение относится к области строительства и может использоваться в несущих конструкциях каркасов, покрытий, перекрытий, стропильных и подстропильных фермах, структурах, перекрестных системах и т.д. Технический результат заключается в уменьшении трудоемкости изготовления и оптимизации параметров сечения с увеличением его геометрических характеристик. Пятиугольный замкнутый гнутосварной профиль выполнен из единой листовой заготовки и 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 0,540,61. При этом реальный и условный профили обладают одними и теми же толщиной, периметром и площадью сечения, которые представляют собой постоянные величины.

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.

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_x/y=1,051,5, 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.

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 _x/i_y=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 0,540,61, 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 0,9751,025 (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.

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_x/I_y=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_x/I_y=1,3246. Таким образом, в пределах обозначенного интервала, если h/B=0,20710,7929, то I_x/I_y=0,53541,3246. Следовательно, приняв в качестве критерия оптимизации показатель равноустойчивости, методом последовательных приближений можно вычислить такие оптимальные параметры поперечного сечения пятиугольного профиля, при которых I_x/I_y =1±0,05 или I_x/I_y=0,951,05, a i_x/i_y=I_x/I_y=1±0,025 или i_x /i_y=0,9751,025.

Результаты оптимизационного расчета в его первом приближении приведены в табл.1, откуда для второго приближения намечен более узкий интервал, в пределах которого h/B=0,52400,6052 и I_x/I_y=0,93161,0436.

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.

Аналогичные результаты оптимизационного расчета в его втором приближении приведены в табл.2, откуда и вытекает искомый результат, в рамках которого h/B=0,54360,6052 и I_x/I_y=0,95691,0436.

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.

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_x,min и W_y возросли на 1,411%.

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)
	Сортамент квадратных труб (замкнутых гнутосварных профилей квадратного сечения по ТУ 36-2287-80)			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, Ix	Момент инерции, Iy	Ix/Iy	Момент сопротивления, Wx, max	Момент сопротивления, Wx, min	Момент сопротивления, Wy	Радиус инерции, ix	Радиус инерции, iy
мм	Iх=Iy, см4	Wx=Wy, см3	iх=iy, см	мм	см4	Ix/Ix	см4	Iy/Iy	см3	Wx, max/Wx	см3	Wx, min/Wx	см3	Wy/Wy	см	ix/ix	см	iy/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, Ix	Момент инерции, Iy	Ix/Iy	Момент сопротивления, Wx, max	Момент сопротивления, Wx, min	Момент сопротивления, Wy	Радиус инерции, ix	Радиус инерции, iy
мм	Iх=Iy, см4	Wx=Wy, см3	iх=iy, см	мм	см4	Ix/Ix	см4	Iy/Iy	см3	Wx, max/Wx	см3	Wx, min/Wx	см3	Wy/Wy	см	ix/ix	см	iy/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)
	Сортамент прямоугольных труб (замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения по ТУ 67-2287-80)			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, Ix	Момент инерции, Iy	Момент сопротивления, Wx, max	Момент сопротивления, Wx, min	Момент сопротивления, Wy	Радиус инерции, ix	Радиус инерции, iy
мм	I[]х, см4	I[] y, см4	W[] x, см3	W[] y, см3	i[] х, см	i[] y, см	мм	см4	Ix/ I[]x	см4	Iy/ I[]y	см3	Wx, max/W[]x	см3	Wx, min/W[]x	см3	Wy/W[]y	см3	ix/i[]x	см	iy/i[]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, Ix	Момент инерции, Iy	Момент сопротивления, Wx, max	Момент сопротивления, Wx, min	Момент сопротивления, Wy	Радиус инерции, ix	Радиус инерции, iy
мм	I[]х, см4	I[] y, см4	W[] x, см3	W[] y, см3	i[] х, см	i[] y, см	мм	см4	Ix/ I[]x	см4	Iy/ I[]y	см3	Wx, max/W[]x	см3	Wx, mix/W[]y	см3	Wy/W[]y	см	ix/ i[]x	см	iy/ i[]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, Ix	Момент инерции, Iy	Момент сопротивления, Wx, max	Момент сопротивления, Wx, min	Момент сопротивления, Wy	Радиус инерции, ix	Радиус инерции, iy
мм	I[]х, см4	I[] y, см4	W[] x, см3	W[] y, см3	i[] х, см	i[] y, см	мм	см4	Ix/I[]x	см4	Iy/ I[]y	см3	Wx, max/W[]x	см3	Wx, min/W[]y	см3	Wy/W[]y	см	ix/i[]x	см	iy/i[]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.

Пятиугольный замкнутый гнутосварной профиль, выполненный из единой листовой заготовки, отличающийся тем, что имеет параметры поперечного сечения, оптимизированные по критерию равноустойчивости относительно центральных осей x-x и y-y таким образом, что отношение высоты вертикальных стенок пятиугольного профиля к ширине его горизонтальной полки составляет 0,540,61.