Tipi e caratteristiche dei tubi alettati: vantaggi e applicazioni

Scegliendo un tubo profilato per le strutture di supporto da solo, il cliente comprende l'importanza di calcoli accurati di parametri e carichi. In questo articolo proveremo a capire se vale la pena risparmiare sui calcoli.

Con l'arrivo dell'estate, inizia la stagione delle costruzioni per aziende, proprietari di cottage, cottage estivi. Qualcuno costruisce un gazebo, una serra o una recinzione, altre persone bloccano il tetto o costruiscono uno stabilimento balneare. E quando al cliente sorge una domanda sulle strutture portanti, spesso la scelta viene fatta su un tubo profilato a causa del basso costo e della resistenza alla flessione con un peso ridotto.

Qual è il carico sul tubo del profilo

Altra domanda è come calcolare le dimensioni di un tubo profilato in modo da cavarsela con "poco sangue", per acquistare un tubo adatto al carico. Per la produzione di ringhiere, recinzioni, serre, puoi fare a meno dei calcoli. Ma se stai costruendo una tettoia, un tetto, una visiera, non puoi fare a meno di calcoli di carico seri.

Importante! Ogni materiale resiste alle sollecitazioni esterne e l'acciaio non fa eccezione. Quando il carico sul tubo del profilo non supera i valori consentiti, la struttura si piegherà, ma resisterà al carico. Se il peso del carico viene rimosso, il profilo tornerà nella sua posizione originale. Se i valori di carico ammissibili vengono superati, il tubo si deforma e lo rimane per sempre, oppure si rompe in corrispondenza della curva.

Per eliminare le conseguenze negative, quando si calcola un tubo profilato, considerare:

1. dimensioni e sezione (quadrata o rettangolare);
2. stress strutturale;
3. forza dell'acciaio;
4. tipi di carichi possibili.

Classificazione dei carichi su un tubo profilato

Secondo SP 20.13330.2011, i seguenti tipi di carichi si distinguono in base al tempo di azione:

1. costanti, il cui peso e pressione non cambiano nel tempo (il peso di parti di un edificio, suolo, ecc.);
2. temporaneo a lungo termine (peso delle scale, caldaie nel cottage, pareti in cartongesso);
3. a breve termine (neve e vento, peso delle persone, mobili, trasporti, ecc.);
4. speciali (terremoti, esplosioni, colpi d'auto, ecc.).

In una nota!

Ad esempio, stai costruendo una tettoia nel cortile di un appezzamento e utilizzi un tubo sagomato come struttura portante. Quindi, quando si calcola il tubo, tenere conto dei possibili carichi:

1. materiale del baldacchino;
2. peso della neve;
3. vento forte;
4. possibile urto dell'auto con il supporto durante il parcheggio non riuscito in cortile.

A tale scopo, utilizzare SP 20.13330.2011 "Carichi e impatti". Contiene le mappe e le regole necessarie per il corretto calcolo del carico del profilo.

Schemi di progetto di caricamento su un tubo profilato

Oltre ai tipi e ai tipi di carichi sui profili, nel calcolo del tubo vengono presi in considerazione i tipi di supporti e la natura della distribuzione del carico. La calcolatrice calcola utilizzando solo 6 tipi di schemi di calcolo.

Carichi massimi sul tubo profilato

Alcuni lettori si pongono la domanda: "Perché fare calcoli così complessi se ho bisogno di saldare la ringhiera del portico". In questi casi, non sono necessari calcoli complessi, tenendo conto delle sfumature, poiché è possibile ricorrere a soluzioni già pronte (tab. 1, 2).

Tabella 1. Carico per un tubo di forma quadrata
Dimensioni tubo, mm
	1 metro	2 metri	3 metri	4 metri	5 metri	6 metri
40x40x2	709	173	72	35	16	5
40x40x3	949	231	96	46	21	6
50x50x2	1165	286	120	61	31	14
50x50x3	1615	396	167	84	43	19
60x60x2	1714	422	180	93	50	26
60x60x3	2393	589	250	129	69	35
80x80x3	4492	1110	478	252	144	82
100x100x3	7473	1851	803	430	253	152
100x100x4	9217	2283	990	529	310	185
120x120x4	13726	3339	1484	801	478	296
140x140x4	19062	4736	2069	1125	679	429
Tabella 2. Carico per tubo di forma rettangolare (calcolato per il lato maggiore)
Dimensioni tubo, mm
	1 metro	2 metri	3 metri	4 metri	5 metri	6 metri
50x25x2	684	167	69	34	16	6
60x40x3	1255	308	130	66	35	17
80x40x2	1911	471	202	105	58	31
80x40x3	2672	658	281	146	81	43
80x60x3	3583	884	380	199	112	62
100x50x4	5489	1357	585	309	176	101
120x80x3	7854	1947	846	455	269	164

È interessante!

Usando calcoli già pronti, ricorda che le tabelle 2 e 3 indicano il carico massimo, dal quale il tubo si piegherà, ma non si spezzerà. Quando il carico viene rimosso (il forte vento si ferma), il profilo riacquista il suo stato originale. Il superamento del carico massimo anche di 1 kg comporta la deformazione o la distruzione della struttura, quindi acquistare un tubo con un margine di sicurezza 2-3 volte superiore al valore limite.

Tubi profilati: dimensioni e prezzi, scopo e funzionalità

I tubi quadrati sono utilizzati in vari settori, tra cui la produzione e l'installazione di strutture metalliche per uso esterno e interno. Non ci sono requisiti speciali per loro in termini di qualità della superficie. Un profilo per tutti gli usi viene prodotto sulla base di nastri di acciaio laminati a caldo, lo spessore varia nell'intervallo di 1,5-5 mm. Per caratteristiche funzionali o condizioni d'uso, i prodotti sono classificati nelle seguenti tipologie:

• profili metallici per usi generali e speciali;
• prodotti per la produzione di petrolio, il trasporto di gas e l'esplorazione geologica;
• attrezzature di perforazione e rivestimento;
• compressore e attrezzature di pompaggio;
• tubi dell'acqua;
• prodotti in acciaio resistenti al calore per locali caldaie;
• apparecchiature chimiche;
• grandi autostrade;
• supporti in acciaio con irrigidimenti per la costruzione;
• prodotti durevoli per scopi polivalenti.

L'uso di prodotti laminati è molto diffuso nell'ingegneria meccanica e nell'edilizia, nell'agricoltura, nei sistemi di comunicazione e nella raffinazione del petrolio. Tutti i parametri, inclusa la lunghezza del tubo e lo spessore della parete, sono regolati da GOST 13663-86.

Viste in sezione di tubi profilati

Metodi per il calcolo dei carichi su un tubo profilato

Per calcolare i carichi sui profili, vengono utilizzati i seguenti metodi:

1. calcolo del carico utilizzando tabelle di riferimento;
2. uso della formula dello sforzo di flessione;
3. determinazione del carico utilizzando un calcolatore speciale.

Come calcolare il carico utilizzando le tabelle di riferimento

Questo metodo è accurato e tiene conto dei tipi di supporti, del fissaggio del profilo ai supporti e della natura del carico. Per calcolare la deflessione di un tubo profilato utilizzando tabelle di ricerca, sono necessari i seguenti dati:

1. il valore del momento di inerzia del tubo (I) dalle tabelle GOST 8639-82 (per tubi quadrati) e GOST 8645-68 (per tubi rettangolari);
2. valore della lunghezza della campata (L);
3. valore di carico del tubo (Q);
4. il valore del modulo di elasticità dall'attuale SNiP.

Questi valori vengono sostituiti nella formula desiderata, che dipende dall'ancoraggio sui supporti e dalla distribuzione del carico. Per ogni modello di progetto del carico, le formule di deflessione vengono modificate.

Calcolo secondo la formula per la massima sollecitazione di flessione di un tubo profilato

Il calcolo della sollecitazione di flessione viene calcolato utilizzando la formula:

dove M è il momento flettente della forza e W è la resistenza.

Secondo la legge di Hooke, la forza elastica è direttamente proporzionale all'entità della deformazione. Ora i valori per il profilo desiderato vengono sostituiti. Inoltre, la formula è raffinata e integrata, in base alle caratteristiche dell'acciaio per il tubo profilato, il carico, ecc.

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I tubi profilati stanno diventando un materiale da costruzione sempre più popolare. Viene utilizzato per la costruzione di elementi costruttivi come pavimento, telaio di supporto, trave.

Tale uso diffuso è associato principalmente alla semplicità di costruzione, funzionamento, manutenzione delle strutture, nonché al peso ridotto dei prodotti stessi. Tuttavia, è importante ricordare che il tubo profilato deve avere una maggiore resistenza alla flessione e come calcolarlo sarà discusso più avanti nell'articolo.

I tubi profilati sono tubi che hanno una sezione trasversale diversa da una sezione trasversale circolare. Le opzioni più comuni sono i prodotti rettangolari e quadrati. Come già accennato, la particolare popolarità di questo tipo è associata a uno dei suoi principali vantaggi: il design avrà un peso ridotto.

Inoltre, la forma specifica semplifica notevolmente il fissaggio tra loro e su altre superfici. Questo tipo di prodotti da costruzione, secondo GOST, è costituito da una vasta gamma di metalli e leghe. Tuttavia, i tubi più comunemente usati sono i tubi profilati in acciaio al carbonio e in acciaio basso legato.

Ogni metallo ha un'importante qualità naturale: un punto di resistenza. Può essere minimo o massimo. Quest'ultimo, ad esempio, è la causa della deformazione delle strutture erette, porta a curve e, di conseguenza, a fratture.

Quando si esegue una piega, è importante valutare caratteristiche come dimensione, sezione, tipo di prodotto, la sua densità, nonché la rigidità del materiale e la sua flessibilità. Conoscendo tutte queste proprietà generali del metallo, si può capire come si comporterà la struttura durante il funzionamento.

È importante ricordare che quando si piega il prodotto, le parti interne della struttura vengono compresse, la loro densità aumenta e esse stesse diminuiscono di dimensioni. Lo strato esterno, di conseguenza, diventa più lungo, meno denso, ma più allungato.

Allo stesso tempo, le aree centrali mantengono le loro caratteristiche originali anche dopo il completamento del processo. Quindi, dovrebbe sempre essere ricordato che in durante la flessione la tensione si presenterà necessariamente anche nelle zone il più lontane possibile dalla zona neutra

... La pressione massima sarà in quegli strati che sono molto vicini a questo asse molto neutro.

Curvatubi elettromeccaniche

Questi dispositivi vengono utilizzati quando i tubi hanno sezioni trasversali diverse. Differiscono dalle loro controparti per la precisione molto elevata del raggio di curvatura e l'uso non necessario della forza fisica umana. Questi dispositivi si distinguono anche per un costo molto elevato, che indica il loro scopo professionale.

Le curvatubi elettromeccaniche possono piegare prodotti di grande diametro e questo indicatore è limitato solo dalle dimensioni del dispositivo stesso, la forza che si crea durante la piegatura. Il raggio di curvatura dei tubi in acciaio deve essere pienamente conforme alle norme. Possono essere osservati utilizzando dime speciali che possono essere facilmente sostituite durante il processo di piegatura.

Raggi di curvatura ammessi in base alla resistenza del materiale

I GOST regolano in grande dettaglio sia le proprietà e le caratteristiche degli elementi, sia la procedura dalla trasformazione. Ciò include il raggio di curvatura minimo del tubo profilato. È determinato in base alle condizioni in cui viene eseguita la curva. Quando si piega utilizzando la sabbia con cui è imballato, o tramite riscaldamento, il diametro esterno dovrebbe iniziare da 3.5DN.

Se il master ha la capacità di applicare, il che consente di eseguire le operazioni necessarie senza riscaldamento o altre azioni aggiuntive, in questo caso il diametro dovrebbe essere almeno 4DN.

Se si desidera fare una curva che sia abbastanza ripida, ad esempio, per realizzare una fogna o una tubazione piegata, il diametro dovrebbe essere almeno 1DN, poiché la piegatura avverrà in altri modi, principalmente utilizzando alte temperature.

Naturalmente, i valori previsti dalle norme statali possono essere leggermente ridotti, quindi è necessario calcolare con molta attenzione la resistenza alla flessione del tubo. Se il metodo di piegatura consente di essere sicuri che lo spessore della parete diminuisca del 15% rispetto a quello iniziale, in questo caso sono possibili deviazioni da GOST e la piegatura stessa può essere eseguita meno dei valori indicati, il che sarà non hanno un effetto significativo sulla forza in futuro.

Resistenza del materiale

Ogni materiale ha un punto di resistenza. Questo viene insegnato negli istituti di istruzione tecnica. Al raggiungimento del punto specificato, il materiale potrebbe scoppiare e la struttura, di conseguenza, sgretolarsi.Pertanto, quando viene calcolata l'affidabilità di qualsiasi struttura edile, si tiene conto non solo di quali sono le dimensioni degli elementi strutturali, ma anche di quale materiale sono fatti, quali sono le caratteristiche di questo materiale, che tipo di carico di flessione può resistere. Vengono prese in considerazione anche le condizioni ambientali in cui verrà collocata la struttura.

Il calcolo della resistenza viene eseguito in base allo stress normale. Ciò è dovuto al fatto che lo stress si diffonde in modo non uniforme sulla superficie di un tubo rettangolare.

Sarà diverso nel punto di pressione e ai bordi del tubo. Questo deve essere compreso e preso in considerazione.

Va aggiunto che i tubi profilati possono essere testati per la flessione e nella pratica. C'è un'attrezzatura speciale per questo. In esso, il tubo si piega, viene registrato il suo stress. Si nota la tensione alla quale si rompe il tubo.

La necessità di sperimentazione pratica è correlata a quanto segue:

• in pratica, potrebbero esserci deviazioni dai GOST. Se l'edificio è di grandi dimensioni, non dovresti fidarti dei numeri. Tutto deve essere verificato empiricamente;
• se i tubi non sono fabbricati in fabbrica, ad esempio, saldati da un angolo di metallo, quindi, sulla base di calcoli teorici, è impossibile capire quale sforzo di flessione resisterà al tubo.

Formule e tabelle applicate

Per eseguire con successo, senza complicazioni impreviste, il calcolo del tubo per la deflessione, è necessario calcolare la dimensione della parte in lunghezza. Questo valore viene calcolato utilizzando una formula semplice che assomiglia a:

L = 0,0175 × r × α + I

In questa espressione, gli indicatori principali sono rappresentati dalle seguenti espressioni di lettere:

• r è il raggio di curvatura del tubo profilato (mm);
• α - corrisponde all'angolo che alla fine vuoi ottenere;
• I è la distanza 100/300 utilizzata quando si lavora con attrezzature speciali per trattenere il pezzo.

Quando si calcola un tubo per la deflessione, una fase importante del lavoro è il calcolo dell'elemento pieghevole.

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Quando si effettua una valutazione, dobbiamo stimare la dimensione dell'area che deve essere piegata. La formula per questo è estremamente semplice, assomiglia a questa:

U = π × α / 180 (r + DH / 2)

Qui, gli elementi inclusi nella formula possono essere rappresentati come segue:

• π in questo caso si assume uguale a 3,14;
• α - è l'angolo di piega, espresso in gradi;
• r - raggio di curvatura (mm);
• DH è il diametro esterno.

Per comodità del maestro e per la massima sicurezza durante il lavoro, così come durante il funzionamento di strutture erette in rame e ottone, i GOST contengono gli indicatori più bassi per le caratteristiche principali utilizzate per calcolare la resistenza alla flessione di un tubo profilato. Queste informazioni sono contenute nei GOST n. 494/90, n. 617/90.

Per vostra comodità, le principali caratteristiche richieste per determinare la resistenza alla flessione di un tubo profilato sono nella tabella.

Tabella 1.

Mentre la tabella precedente conteneva principalmente valori fissi per gli elementi in rame e ottone, la successiva conterrà i dati per gli elementi in acciaio. Questa tabella consente di stimare il carico di flessione di un tubo sagomato (GOST n. 3262/75).

Tavolo 2.

Come già accennato, lo spessore della parete gioca un ruolo importante nel calcolo della resistenza alla flessione di un tubo quadrato (oltre che rotondo). Questo è il motivo per cui la tabella seguente consente di prendere in considerazione contemporaneamente sia lo spessore della parete che il diametro nei calcoli.

Tabella 3.

Flessione del processo tecnologico

Come già giustamente notato, un'eventuale deformazione della struttura metallica provoca ulteriori sollecitazioni sulle pareti della struttura. Sullo strato interno ciò è dovuto ad un aumento della densità del metallo dovuto alla compressione, e non sulla sezione esterna, la causa, al contrario, diventa tensione, che riduce la densità del metallo.

Durante la piegatura, la forma della sezione cambia come previsto. Questo è vero per tubi tondi, rettangolari e quadrati.Per gli ultimi due, questi cambiamenti non sono molto pronunciati, il che non si può dire di quelli rotondi.

È così che il profilo dell'anello diventa ovale. È interessante notare che il più grande cambiamento di forma può essere osservato direttamente nel punto della piega e più lontano da esso, più la sezione rimarrà vicina alla forma originale.

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Tuttavia, è importante valutare correttamente la forza di impatto, il grado di deformazione del tubo al fine di evitare rotture e curve inutili. Per una parte con un diametro fino a 20 mm, il grado di deformazione ovale non deve superare il 15%.

Con un aumento del profilo, il valore diminuisce ancora di più ed è solo del 12,5%. Un altro elemento importante è la presenza di pieghe (i prodotti con pareti sottili sono particolarmente sensibili a questo). Questo fattore è molto importante se la struttura di piegatura servirà da pipeline.

Le pieghe formate riducono la permeabilità, aumentano la resistenza del fluido che passa e aumentano il grado di intasamento. Quindi, quando si utilizza un tubo piegato proprio per questo scopo, è necessario avvicinarsi con attenzione alla scelta dello spessore della parete del prodotto.

Qual è il carico sul tubo del profilo

Il calcolo della resistenza alla flessione di un tubo si riduce a una semplice determinazione della tensione massima in un punto particolare della struttura. È importante capire di che materiale è composto il profilo, poiché ognuno di essi ha il proprio indicatore di stress.

Per calcoli corretti, è necessario applicare la formula corretta. In questo caso si applicano le disposizioni della legge di Hooke, che stabiliscono che la forza elastica è direttamente proporzionale alla deformazione. L'espressione per i calcoli è la seguente:

TENSIONE = M / W, dove:

• M è il valore del grado di flessione lungo l'asse lungo il quale agisce la forza;
• W è il valore di resistenza alla flessione preso lungo lo stesso asse.

Come fai a sapere se i calcoli sono corretti?

Come affermato, ogni metallo o lega ha i propri valori di sollecitazione normali. È la determinazione di questi valori che è uno dei compiti principali che devi affrontare quando decidi di costruire un edificio partendo da un profilo.

Per essere sicuri della correttezza dei risultati, è necessario conoscere diverse regole importanti e, naturalmente, seguirle.

1. Esegui tutti i calcoli in modo accurato, accurato, senza fretta. In ogni fase, si dovrebbe essere guidati dalle formule appropriate, senza cercare di regolare i valori per adattarli a quelli che sono convenienti per se stessi.
2. Dopo aver calcolato la resistenza alla flessione del tubo profilato, è necessario assicurarsi che gli indicatori ottenuti non superino i valori massimi specificati.
3. Prendi in considerazione il materiale con cui è realizzato il profilo, lo spessore delle pareti, al fine di prevenirne la distruzione o la deformazione, che impedisce il funzionamento della struttura in futuro.
4. Prima di eseguire i calcoli, è necessario rappresentare schematicamente l'elemento futuro. Sulla base di questo disegno tecnico è possibile effettuare calcoli più accurati, che saranno assicurati contro gli errori associati a un malinteso della forma della struttura.

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Seguendo tutte le regole necessarie, nonché le precauzioni di sicurezza, anche un non professionista può essere sicuro che tutti i suoi risultati nel calcolo della resistenza alla flessione del tubo saranno corretti e il risultato avrà successo. Il controllo costante dei calcoli e del controllo in ogni fase del lavoro è la chiave per il completamento con successo del caso.

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Roman Gennadievich, Omsk pone la domanda:

Buona giornata! È sorta la seguente domanda: come calcolare la deflessione di un tubo profilato? Cioè, vorrei sapere quale carico massimo può sopportare un tubo profilato di una o l'altra dimensione, al fine di determinare questa dimensione. Io stesso non lo capisco, quindi ti chiedo di parlare con espressioni comprensibili e di spiegare tutte le designazioni nelle formule.La linea di fondo è che ho alcune idee per organizzare un capannone estivo, vorrei farlo da un profilo in acciaio, quindi devi sapere esattamente quale misura acquistarlo in modo da non doverlo rifare in seguito. Grazie in anticipo per le tue risposte.

L'esperto risponde:

Buona giornata! Il calcolo dei tubi profilati per la deflessione viene eseguito utilizzando una formula semplice: M / W, dove M è il momento flettente della forza e W è la resistenza. L'essenza della sua implementazione è semplice. In questo caso, si applica la legge di Hooke: la forza elastica ha una dipendenza proporzionale diretta dalla deformazione. Pertanto, conoscendo il grado di deformazione e il valore massimo di sollecitazione per un dato materiale, è possibile scegliere il parametro di cui si ha bisogno.

Figura 1. Resistenze di progetto del metallo di base delle strutture edilizie.

Quindi, M = FL, dove F è la deformazione, espressa in chilogrammi, e L è la spalla della forza, espressa in centimetri. La spalla è la distanza dal punto di attacco al punto in cui viene applicata la forza.

È inoltre necessario determinare la resistenza massima (R), ad esempio, per l'acciaio St3 è pari a 2100 kg / centimetro quadrato.

Ora, per ulteriori calcoli, trasformiamo l'espressione e otteniamo: R = FL / W, trasformiamo di nuovo e otteniamo: FL = RW, da cui F = RW / L. Poiché conosciamo i parametri, ad eccezione di W, resta solo da trovare. Per questo, sono richiesti i parametri del tubo del profilo, cioè a è la larghezza esterna, a1 è l'interno, b è l'altezza esterna, b1 è l'interno e anche sostituirli correttamente nelle uguaglianze per trovare il valore sconosciuto per assi differenti: Wx = (wa ^ 3 - b1 (a1) ^ 3) / 6a, Wy = (ab ^ 3- a1 (b1) ^ 3) / 6b.

Se il prodotto ha una sezione quadrata, la formula diventa ancora più semplice, poiché ora l'indice W in entrambe le direzioni (orizzontale e verticale) sarà lo stesso e l'uguaglianza stessa sarà semplificata, poiché la lunghezza e la larghezza del profilo sono anche lo stesso.

Per queste uguaglianze, i calcoli possono essere eseguiti utilizzando una normale calcolatrice. I valori per i carichi massimi sono un riferimento, quindi non è difficile trovarli su Internet. Nella fig. 1 mostra una piccola tabella di questo tipo. In esso troverai i numeri necessari per diversi tipi di acciaio per flessione, tensione e compressione: potrebbe tornare utile.

22 luglio 2020 Specializzazione: decorazione di facciate, decorazione di interni, costruzione di cottage estivi, garage. L'esperienza di un giardiniere e giardiniere dilettante. Ha anche esperienza nella riparazione di auto e moto. Interessi: suonare la chitarra e molto altro, per il quale non c'è abbastanza tempo :)

Per eseguire il giro della tubazione, vengono utilizzati raccordi speciali: angoli e tee. Tuttavia, a volte ci sono situazioni in cui è necessario piegare il tubo. Di norma, se un principiante intraprende questo lavoro, il tubo si accartoccia o addirittura si rompe alla curva, quindi ulteriormente ti presenterò alcuni dei segreti degli artigiani popolari che ti permetteranno di affrontare con successo questo compito a casa.

Vantaggi dell'utilizzo di tubi alettati resistenti al calore

Per creare uno strato resistente al calore, le superfici sono rivestite con ossido di magnesio. Dopo la ricottura, ottengono:

• aumento del coefficiente di scambio termico;
• elevata resistenza alla corrosione;
• lunga durata;
• maggiore resistenza alle cadute di temperatura;
• non necessitano di cure particolari, possono lavorare in qualsiasi condizione;
• la possibilità di utilizzo in ambienti aggressivi.

A causa dei vantaggi acquisiti, i tipi alettati resistenti al calore presentano i seguenti vantaggi:

1. Alta producibilità di produzione. La saldatura a resistenza utilizzata consuma poca energia, non richiede materiali di consumo speciali e attrezzature costose.
2. Vortici d'aria turbolenti compaiono negli spazi tra le costole, il che aumenta l'intensità del trasferimento di calore in tutte le aree.
3. Attraverso l'uso della saldatura a resistenza, si crea un collegamento tra i petali e la base con una resistenza a bassa temperatura.
4. Ridurre lo spessore del film di condensa. Ciò è dovuto all'uso di un rivestimento resistente al calore.Di conseguenza, si verifica una diminuzione del livello di condensa dei vapori del veicolo.

Metodi di piegatura dei tubi

La necessità di piegare i tubi può sorgere in diversi casi, ad esempio durante l'installazione di una tubazione, se è necessario "aggirare" qualsiasi ostacolo. Inoltre, è spesso necessario ricorrere a questa operazione nel processo di produzione di varie strutture metalliche, come capannoni, serre, gazebo, ecc.

Va notato che quando si tratta di piegare i tubi, intendiamo i seguenti tipi:

Metallo tondo

Il processo di piegatura dei pezzi in metallo con una sezione trasversale circolare è piuttosto complicato, poiché sono facilmente deformabili e talvolta persino strappati. Pertanto, quando la piegatura viene eseguita in un ambiente industriale, soprattutto se è richiesto un raggio ridotto, viene eseguito un progetto di piegatura del tubo prima di eseguire questa operazione.

A casa, ovviamente, non avrai bisogno di una formula esatta per calcolare un tubo da piegare. L'unica cosa che devi determinare è il raggio minimo consentito. Il suo significato dipende in gran parte dal modo in cui viene eseguita questa operazione:

• quando si riscalda una parte piena di sabbia
  - R = 3,5xDH;
• utilizzando una macchina piegatubi
  (piegatura a freddo) - R = 4xDH;
• piegatura per ottenere pieghe ondulate
  (flessione a caldo) - R = 2,5хDH.

È possibile ottenere un raggio minimo pari a due diametri mediante imbutitura a caldo o stampaggio. Tuttavia, è impossibile fare una tale piega a casa.

Queste formule utilizzano i seguenti valori:

Devo dire che esiste un calcolo più universale: il raggio dovrebbe essere di almeno cinque diametri di tubo.

Quindi, abbiamo capito un po 'la teoria, ora passiamo alla pratica. Come accennato in precedenza, esistono diversi modi per risolvere questo problema. Il più semplice di questi è l'uso di una macchina speciale: una piegatubi.

È vero, il prezzo di un tale strumento è piuttosto alto: il costo di una macchina idraulica, che consente di piegare pezzi di diametro fino a quattro pollici, inizia da 15.000-16.000 rubli. Il costo di una piegatubi manuale, che consente di lavorare con parti fino a un pollice di diametro, è di 4.700-5.000 rubli.

Se devi affrontare spesso un'operazione del genere, ma non vuoi pagare un sacco di soldi per una piegatubi, puoi farlo da solo. Sul nostro portale puoi trovare informazioni dettagliate su come realizzare una macchina per piegare tubi profilati con le tue mani.

Tuttavia, la piegatubi non è sempre a portata di mano, inoltre, se è necessario eseguire questa operazione una volta, allora non ha certo senso acquistare uno strumento per questo. In questo caso, puoi fare una curva con i pioli.

Questo viene fatto come segue:

1. prima di tutto, devi disegnare un raggio di curvatura su un sito adatto;
2. quindi le aste di metallo vengono scavate lungo il contorno. È auspicabile posizionarli il più vicino possibile l'uno all'altro. Per affidabilità, le aste possono essere cementate.

Accanto all'asta estrema, è necessario inserirne un'altra in modo che la parte piegata possa adattarsi tra di loro. Questo è necessario per risolverlo;

1. quindi è necessario versare sale o sabbia nel tubo piegato. In questo caso, i tappi dovrebbero essere martellati nei fori su entrambi i lati;
2. dopodiché, la parte viene fissata tra le prime due aste e poi si piega attorno al resto delle aste, come mostrato nello schema sopra.

Un'alternativa a questa opzione è usare ganci che sono attaccati a un pezzo di compensato e formano il raggio richiesto, come nella foto sopra. Se si desidera ottenere un diametro inferiore, è necessario utilizzare un disco o un rullo largo come modello.

Devo dire che entrambi i metodi sono adatti per parti con un diametro non superiore a 16-20 mm. Se vuoi piegare un pezzo con un diametro maggiore, la curva dovrebbe essere ben riscaldata.

Se è necessario modellare semilavorati in metallo non ferroso che hanno una resistenza alla flessione significativamente inferiore rispetto alle controparti in acciaio, è possibile utilizzare una molla. Quest'ultimo deve corrispondere strettamente al diametro interno, in quanto inserito nel tubo. Certo, puoi mettere la molla all'esterno, ma in questo caso è scomodo piegarsi.

Avendo protetto il tubo con una molla, si piega con le proprie mani. Il lavoro deve essere eseguito con attenzione per ottenere il raggio desiderato senza danneggiare la parte.

Profilo

I tubi profilati sono molto più difficili da piegare, poiché a causa della loro forma hanno una maggiore resistenza. I prodotti di piccola sezione possono essere piegati utilizzando i metodi sopra descritti.

C'è anche un altro modo per piegare un tubo profilato, che consente di lavorare con pezzi di una sezione sufficientemente ampia. Il suo principio è il seguente:

1. sabbia o sale devono essere versati nel pezzo in lavorazione, quindi tappare in modo affidabile le estremità con tappi;
2. inoltre, la parte deve essere fissata saldamente in una morsa;
3. quindi l'area della piega dovrebbe essere riscaldata al caldo;
4. dopodiché il pezzo deve essere rifilato con una mazzuola fino ad ottenere il raggio desiderato.

Se si dispone di una saldatrice e di una smerigliatrice, è possibile piegare pezzi in lavorazione anche di diametro maggiore senza troppi sforzi. Questo viene fatto come segue:

1. prima di tutto, il raggio di curvatura è segnato sul pezzo;
2. più avanti lungo tutto il raggio, è necessario contrassegnare le strisce su tre lati del profilo grezzo. Più piccolo è il raggio, più piccolo dovrebbe essere il passo tra le strisce;
3. quindi la smerigliatrice esegue dei tagli su tre lati della parte secondo le marcature effettuate;
4. ora il pezzo è piegato senza problemi;
5. dopo aver ottenuto l'angolo desiderato, i tagli devono essere saldati;
6. alla fine del lavoro, è necessario pulire le cuciture e macinare.

In questo modo si possono produrre pezzi di forme anche complesse, mentre la precisione di piegatura è molto elevata. Tuttavia, è richiesta esperienza con una smerigliatrice e una saldatrice.

Plastica rinforzata

Da un lato, i tubi di metallo-plastica si piegano molto facilmente, ma dall'altro si rompono facilmente. Pertanto, il lavoro deve essere svolto con molta attenzione. Va ricordato che il raggio di curvatura minimo di un tubo metallo-plastica è simile al raggio dei pezzi grezzi di metallo, ad es. deve avere almeno cinque diametri.

Se il diametro del tubo è di 16 mm, può essere piegato senza dispositivi speciali. Questo viene fatto come segue:

• prendere la parte con entrambe le mani dall'alto. In questo caso, posiziona i pollici sotto il tubo, parallelamente ad esso e ravvicinati, come mostrato nella foto sopra;
• quindi piegare il tubo con entrambe le mani e assicurarsi di fornire supporto con i pollici;
• piegando il tubo al raggio richiesto, spostarlo nei palmi a sinistra oa destra, quindi ripetere la procedura;
• in questo modo piegare il pezzo e spostarlo fino ad ottenere l'angolo desiderato.

Per "riempirti la mano", esercitati a eseguire questa procedura sui tubi, poiché è probabile che all'inizio i pezzi si rompano.

È molto più difficile piegare un tubo con un diametro di 20 mm attorno alle dita. Pertanto, qualsiasi altra superficie adatta può essere utilizzata come arresto. Tuttavia, è più conveniente eseguire questo lavoro utilizzando una maschera a molla, che può essere sia esterna che interna, ad es. che è inserito all'interno del pezzo.

Per eseguire una curva con una maschera interna nel mezzo di un pezzo lungo, legarlo a una corda e quindi spingerlo alla profondità desiderata. Dopo aver completato la curva, estrarre la molla tirando la fune.

Curvatubi manuali

La curvatubi manuale viene utilizzata quando si piegano materiali di piccolo diametro. Questo dispositivo può essere facilmente realizzato con metalli non ferrosi e acciaio inossidabile. Il principio di funzionamento di questo dispositivo è che inserendo un'estremità in un morsetto speciale, è necessario iniziare a ruotare la maniglia. Attraverso questa procedura, il tubo passerà tra i rulli, creando così la svolta desiderata.Quando si esegue questa procedura, si consiglia di aderire a GOST, che indica che i raggi minimi dei metalli non ferrosi puri e dell'acciaio inossidabile devono essere:

1. se il diametro è inferiore a 20 mm, non inferiore a 2,5 D;
2. se il diametro è superiore a 20 mm - 3.5D e più.

D è un indicatore di outdoor.

Produzione

Come abbiamo scoperto, ci sono diversi modi popolari per piegare i tubi. Con un po 'di pratica puoi ottenere buoni risultati. Tuttavia, va ricordato che la qualità della piega eseguita su attrezzature professionali sarà sempre superiore.

Il video in questo articolo fornisce ulteriori informazioni su come piegare i tubi di plastica rinforzata. Se nel processo di esecuzione di questa operazione hai difficoltà, fai domande nei commenti e cercherò sicuramente di aiutarti.

22 luglio 2020

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Nell'edilizia industriale e privata, i tubi sagomati sono comuni. Sono utilizzati per costruire annessi, garage, serre, gazebo. I disegni sono sia classicamente rettangolari che decorati. Pertanto, è importante calcolare correttamente la curvatura del tubo. Ciò manterrà la forma e fornirà alla struttura resistenza e durata.

Calcolo delle travi per la deflessione. Algoritmo di lavoro

In effetti, l'algoritmo con cui viene effettuato tale calcolo è abbastanza semplice. Ad esempio, si consideri uno schema di calcolo un po 'semplificato, omettendo alcuni termini e formule specifici. Per calcolare la deflessione delle travi, è necessario eseguire una serie di azioni in un ordine specifico. L'algoritmo di calcolo è il seguente:

• Viene redatto uno schema di calcolo.
• Vengono determinate le caratteristiche geometriche della trave.
• Viene calcolato il carico massimo su questo elemento.
• Se necessario, viene controllata la resistenza del momento flettente della trave.
• Viene calcolata la deflessione massima.

Come puoi vedere, tutte le azioni sono abbastanza semplici e abbastanza fattibili.

Proprietà del metallo pieghevole

Il metallo ha il suo punto di resistenza, sia massimo che minimo.

Il carico massimo sulla struttura porta a deformazioni, curve inutili e persino attorcigliamenti. Nel calcolo prestiamo attenzione al tipo di tubo, sezione, dimensioni, densità, caratteristiche generali. Grazie a questi dati, è noto come si comporterà il materiale sotto l'influenza di fattori ambientali.

Teniamo conto che sotto pressione sulla parte trasversale del tubo, si verificano sollecitazioni anche in punti lontani dall'asse neutro. La zona di sollecitazione più tangenziale sarà quella situata in prossimità dell'asse neutro.

Durante la piegatura, gli strati interni negli angoli piegati si contraggono, diminuiscono di dimensioni e gli strati esterni si allungano, si allungano, ma gli strati intermedi mantengono le loro dimensioni originali dopo la fine del processo.

I tubi piegati sono ampiamente utilizzati nella vita di tutti i giorni

Cos'è un tubo rettangolare?

Un tubo metallico rettangolare è un prodotto metallico lungo diversi metri. Il tubo rettangolare ha una sezione trasversale corrispondente. La sua area può essere molto diversa. Tutti i parametri di tali tubi sono regolati da GOST speciali - documenti provenienti dallo stato. Il requisito che tutte le dimensioni siano conformi a GOST è associato a quanto segue:

• un tubo prodotto in conformità con GOST soddisferà i requisiti di sicurezza. Se il tubo è realizzato in condizioni artigianali, esiste la possibilità che le proporzioni non soddisfino i requisiti di sicurezza. Esiste il pericolo che il prodotto non resista ai carichi e provochi il collasso della struttura;
• Quando si calcolano i carichi sui tubi, non è necessario misurare ogni prodotto specifico. I suoi parametri sono impostati da GOST, quindi puoi prendere dati da questo documento.

I prodotti sono realizzati con vari tipi di acciaio.Alcuni tipi di acciaio non richiedono lavorazioni aggiuntive. Questo è, ad esempio, il cosiddetto acciaio inossidabile. L'acciaio, che ha paura della corrosione, deve essere trattato con soluzioni o vernici speciali.

Come eseguire calcoli corretti

Il calcolo di un tubo profilato per la deflessione è la determinazione del grado di sollecitazione massima in un punto specifico del tubo.

Ogni materiale ha un indice di stress normale. Non influenzano il prodotto stesso. Per eseguire correttamente i calcoli, è necessario applicare una formula speciale. È necessario assicurarsi che gli indicatori non superino i valori massimi consentiti. Secondo la legge di Hooke, la forza elastica risultante è direttamente proporzionale alla deformazione.

Quando si calcola la flessione, è anche necessario applicare la formula dello stress, che assomiglia a M / W, dove M è l'indicatore di flessione lungo l'asse, su cui cade la forza, ma W è l'indicatore di resistenza alla flessione lungo lo stesso asse.

La curva del tubo deve essere corretta e precisa

Caratteristiche della produzione di tubi metallici sagomati

Secondo il metodo di produzione, i tubi profilati sono deformati a caldo e a freddo. A causa della duttilità dei metalli, la profilatura di qualsiasi grezzo in acciaio è disponibile sotto l'influenza delle alte temperature. Sul taglio (in sezione), i tubi hanno la forma:

• piazza;
• rettangolo;
• ovale.

Il profilo ad arco ovale piatto (o tubi ovali) non è meno richiesto e la sua produzione è in crescita. La tecnologia della loro formazione praticamente non differisce dalla laminazione di tubi professionali standard. Questa è, per così dire, un'opzione intermedia tra le strutture rotonde e rettangolari ei loro indicatori di qualità e resistenza sono di un ordine di grandezza superiori a quelli di questi prodotti. La tecnologia per la produzione di un tubo di dimensioni standard presuppone:

Nella sezione trasversale, i tubi hanno la forma di un ovale, quadrato o rettangolo.

• metodo di formatura a freddo di prodotti arrotondati mediante pressa;
• saldatura di lamiere di acciaio rettangolari.

Importante! Il costo dei prodotti laminati con una giuntura saldata è inferiore al prezzo dei tubi pieni. Non c'è bisogno di dubitare della loro qualità: il giunto viene controllato con un rilevatore di difetti prima di ricevere un certificato e un certificato di accettazione.

Secondo GOST, tubi di qualsiasi dimensione (in pollici e mm) vengono formati utilizzando due tecnologie che differiscono in modo significativo l'una dall'altra:

1. Saldando un profilo in lamiera o striscia (una cucitura può ridurre la qualità del prodotto solo sotto carichi significativi e il prodotto ha un prezzo inferiore).
2. Le barre arrotondate passano lo stampaggio di pezzi della stessa forma su un laminatoio (la tecnologia è più costosa, i prodotti senza saldatura sopportano il carico massimo nei telai verticali).

I tubi sono prodotti mediante stampaggio a freddo di prodotti arrotondati utilizzando una pressa e saldatura di fogli rettangolari

Flessione del processo tecnologico

La flessione crea un certo grado di stress nelle pareti metalliche. La tensione di trazione si ottiene sulla sezione esterna e la sollecitazione di compressione sulla sezione interna. A causa di queste influenze, l'inclinazione dell'asse cambia.

Nel processo di piegatura nel punto piegato, la forma della sezione trasversale cambia. Di conseguenza, il profilo anulare diventa ovale. Si vede una forma ovale più chiara al centro della deflessione, ma verso la fine e verso l'inizio la deformazione diminuisce.

Per tubi con una sezione trasversale fino a 20 mm, l'ovalità nel punto deformato non deve superare il 15%. Per tubi con una sezione trasversale di 20 e più - 12,5%.

Prestare attenzione al fatto che possono verificarsi pieghe nell'area concava dei prodotti a parete sottile. A loro volta, influenzano negativamente il funzionamento del sistema (riducono la permeabilità del mezzo di lavoro, aumentano il livello di resistenza idraulica, il grado di intasamento).

I tubi curvi sono utilizzati nell'industria e nell'edilizia privata

Raggi di curvatura consentiti del tubo

I tubi hanno un raggio di curvatura minimo secondo gli standard governativi.

Se la piegatura viene eseguita mediante riscaldamento e levigatura, il diametro esterno del tubo è almeno 3,5DN.

Formazione di un tubo su una macchina piegatubi (senza riscaldamento) - almeno 4DN.

La piegatura quando riscaldata con un bruciatore a gas o in un forno per ottenere pieghe semi-scanalate è possibile con un indice di 2.5DN.

Se la curva è prevista per una ripida (per curve di fognatura piegate realizzate mediante brocciatura a caldo o stampaggio) - non meno di 1DN.

La curva del tubo può essere inferiore ai valori specificati. Tuttavia, ciò è possibile se il metodo di produzione garantisce che le pareti del tubo siano assottigliate del 15% dello spessore totale.

Calcoliamo la resistenza alla flessione del tubo in modo responsabile.

Curvatura di tubi di diverso diametro

Formule e tabelle

Per calcolare la deflessione del tubo, determiniamo la lunghezza della parte. Viene calcolato utilizzando questa formula:

L = 0,0175 ∙ R ∙ α + l

R è il raggio di curvatura in mm;

α è il valore dell'angolo;

I - tratto rettilineo da 100/300, necessario per la presa del prodotto (quando si lavora con l'utensile).

Quando si calcola la flessione di un tubo profilato, prendiamo in considerazione la dimensione dell'elemento piegato. È determinato dalla seguente formula:

A = π ∙ α / 180 (R + DH / 2)

Il valore del numero π = 3,14;

α è l'angolo di flessione in gradi;

R - il valore del raggio (il valore è preso in considerazione in mm);

DH è il diametro all'esterno del tubo.

I raggi di curvatura minimi per i prodotti in rame e ottone sono indicati nella tabella. I dati corrispondono ai GOST n. 494/90 e n. 617/90. Inoltre, qui vengono forniti anche i valori per il diametro esterno, la lunghezza minima della parte libera statica.

La piegatura di tubi sagomati può essere eseguita su macchine speciali

Diagramma di curvatura del tubo

La tabella seguente aiuterà a calcolare un tubo tondo da piegare. Include i dati relativi agli analoghi dell'acciaio (gli indicatori corrispondono a GOST n. 3262/75).

Dimensioni del tubo		Raggio di curvatura minimo		Lunghezza libera minima
Passaggio condizionale	Esterno	Caldo	Freddo
8	13,5	40	80	40
10	17	50	100	45
15	21.3	65	130	50
20	26.8	80	160	55
25	33.5	100	200	70
32	42.3	130	250	85
40	48	150	290	100
50	60	180	360	120
65	75.5	225	450	150
80	88.5	265	530	170
100	114	340	680	230

Per non commettere errori nei calcoli, si dovrebbe anche tener conto del diametro e dello spessore delle pareti dei tubi.

Curvatubi idraulica manuale

Piegare il tubo con le tue mani

Se lo fai da solo, il calcolo del tubo per la piegatura aiuterà, la cui formula è semplice e universale (questi sono 5 diametri di tubo).

Calcoliamo la curva su parti con una sezione trasversale di 1,6 cm.

1 ° passo: è necessario capire chiaramente che tipo di cerchio sarà il risultato (per una piegatura corretta, è necessario un quarto del cerchio).

2 ° passo: definire il raggio - 16 moltiplicato per 5. Il risultato è 80 mm.

3 ° passo: calcolare i punti di partenza della piega. Per fare ciò, usa la formula C = 2π ∙ R: 4. Il valore C è la lunghezza del tubo che verrà utilizzato nel lavoro. Vengono utilizzati due numeri pi greco, oltre a un indicatore del raggio esterno del tubo.

4 ° passo: i valori vengono sostituiti con dati noti: 2 ∙ 14 ∙ 80: 4. Di conseguenza, otteniamo 125 mm. Questa sarà la lunghezza della sezione in cui il raggio minimo di curvatura è di 80 mm.

Se non puoi lavorare con le formule, calcoliamo la deflessione del tubo profilato usando un calcolatore (un programma speciale è facile da trovare su Internet).

Esistono diversi tipi di tale strumento. Il dispositivo di piegatura dei segmenti prevede il lavoro sulla base di dime speciali. La loro forma è già calcolata per un certo diametro e forma della piega. Lo strumento aiuta a rimodellare tubi fino a 180˚.

L'attrezzatura di supporto ha un segmento che si muove all'interno del prodotto futuro. Ciò impedisce la deformazione, apre l'accesso a più aree contemporaneamente.

Qualunque sia il tipo di strumento utilizzato, ricordiamo che calcoli accurati e ripetutamente verificati sono la chiave per una corretta installazione.

Curvatura di tubi in condizioni stazionarie: disegni e attrezzature

Nelle imprese industriali e nei negozi privati, dove lavorano solo due o tre persone, viene utilizzata una piegatubi con mandrino. Nonostante il fatto che le macchine utensili industriali e le curvatubi nei negozi differiscano per dimensioni e funzionalità, il loro principio di funzionamento è simile. Il lavoro della curvatubi è il seguente: il tubo viene inserito nella scanalatura della macchina, fissato con un morsetto alla parte dritta, il secondo morsetto lo preme contro il rullo di piegatura.All'accensione della macchina, il rullo porta dietro di sé la parte inserita, che scivola fuori dal mandrino, formando un pezzo di tubo piegato della dimensione richiesta. Si è diffuso il mandrino a forma di cucchiaio per la curvatura dei tubi. È progettato per piegare tubi a parete sottile fino a 75 mm di diametro. A causa del suo costo elevato, la piegatura a mandrino dei tubi non è disponibile per tutti i proprietari, pertanto i dilettanti utilizzano piegatubi assemblati da soli nel garage o nella falegnameria.

Classi di funzionamento dei tubi PEX, durata e modalità di funzionamento della temperatura.

Quando parliamo delle caratteristiche dei tubi PEX, intendiamo sempre le classi di servizio dei tubi realizzati con un dato materiale polimerico. Oltre alle caratteristiche di resistenza, che variano dal tipo di tubo di produzione. Esistono anche classi di funzionamento dei tubi descritte nella norma ISO 10508. Quasi tutti i produttori hanno gli stessi materiali, ma a causa dell'ampia gamma di applicazioni dei materiali PEX e PERT e dei catalizzatori utilizzati, le classi di funzionamento dei tubi sono suddivise in 6 sottospecie. Tutte queste classi non influenzano la qualità del tubo, ma indicano solo le modalità di funzionamento del tubo e le sue condizioni di temperatura operativa relative alla durata del materiale. Nella tabella sottostante puoi vedere queste classi.

Tabella delle classi di servizio per tubazioni in polimero PEX e PERT:

In breve, nella norma ISO 10508, gli ambiti di applicazione dei tubi di varie classi sono definiti come segue:

· Classe 1 [A] *

(Sistemi di distribuzione ACS 60 ° C, vita utile 50 anni)
· Classe 2 [B] *
(Sistemi di distribuzione ACS 70 ° C, vita utile 50 anni)
· Classe 3 [C] *
(riscaldamento a pavimento solo 35 ° C, durata 22 anni)
· Classe 4 [D] *
(riscaldamento a pavimento con temperature fino a 20 ° C - 2,5 anni e radiatori a bassa temperatura [KERMI] 50 ° C, durata 22 anni) Il funzionamento della classe presuppone che a una temperatura media giornaliera di 40 ° C [da 20 a 60] dell'impianto di riscaldamento, il tubo servirà minimo 15 anni.
· Classe 5 [E] *
(radiatori ad alta temperatura e sistemi di riscaldamento 53 ° C, durata 16 anni)

* Tutte le temperature delle classi sono considerate in base alla temperatura media giornaliera del liquido di raffreddamento nel tubo.

Per ogni materiale e per ogni serie S viene calcolata la pressione massima di esercizio (4, 6, 8, 10 bar) per una specifica classe di servizio.

per esempio

, per il tubo PP-RCT-S3,2, le informazioni sul tubo saranno presentate come segue:

Classe 1 / 10bar, 2 / 10bar, 4 / 10bar, 5 / 8bar - questo significa che il tubo può essere utilizzato:

per sistemi di distribuzione di acqua calda con una temperatura di 60 ° C, una pressione di esercizio di 10 bar e una durata fino a 50 anni (classe 1/10); per impianti di distribuzione di acqua calda con una temperatura di 70 ° C, una pressione di esercizio di 10 bar e una durata fino a 50 anni (classe 2/10); per riscaldamento a pavimento e radiatori a bassa temperatura con una pressione di esercizio di 10 bar e una durata fino a 15 anni (classe 4/10); per radiatori ad alta temperatura con una pressione di esercizio di 8 bar e una durata fino a 16 anni (classe 5/8)