Η επιλογή του μεγέθους τετράγωνου σωλήνα πρέπει να καθοριστεί με βάση τις συγκεκριμένες απαιτήσεις του έργου. Τα κοινά μεγέθη τετράγωνων σωλήνων για συστήματα ηλιακής τοποθέτησης είναι 40×40×2mm (υλικό Q235B/Q345B). Για μεγάλες κατασκευές ή έργα με υψηλές απαιτήσεις φέρουσας-φόρτισης, μπορούν να επιλεγούν μεγαλύτερα μεγέθη (όπως 60×60×3 mm και άνω) ή υλικά υψηλής{11} αντοχής (όπως Q355B, Q550). Ακολουθεί αναλυτική ανάλυση:
I. Κοινά σενάρια εφαρμογής και συστάσεις μεγέθους
Ηλιακό σύστημα τοποθέτησης
Τυπικό μέγεθος: 40×40×2mm (μήκος πλευράς 40mm, πάχος τοιχώματος 2mm)
Υλικό: ανθρακούχο χάλυβας Q235B ή Q345B, γαλβανισμένος εν θερμώ-(συμβατό με τα πρότυπα ISO1461 ή ASTM A123), αντοχή στη διάβρωση πληροί τις απαιτήσεις για μακροχρόνια χρήση σε εξωτερικούς χώρους.
Φόντα:
Ελαφρύς σχεδιασμός: Ο τετράγωνος σωλήνας 40×40 ζυγίζει περίπου 2,5 kg/m (πάχος τοιχώματος 2 mm), διευκολύνοντας τη μεταφορά και την εγκατάσταση.
Κόστος-Αποτελεσματικότητα: Ο ανθρακούχος χάλυβας είναι λιγότερο ακριβός από τον ανοξείδωτο χάλυβα ή το κράμα αλουμινίου, κατάλληλος για σταθμούς παραγωγής ενέργειας μεγάλης κλίμακας{-εδάφους- ή για εμπορικά και βιομηχανικά έργα σε στέγες.
Σταθερότητα κατασκευής: Με μια καλά σχεδιασμένη- διάταξη (π.χ. 12 κάθετοι σωλήνες στήριξης + 24 οριζόντιες δοκοί), μπορεί να αντέξει τα φορτία ανέμου, τα φορτία χιονιού και το βάρος των φωτοβολταϊκών μονάδων.
Για μεγάλες κατασκευές από χάλυβα ή έργα με απαιτήσεις υψηλού φορτίου-:
Προτεινόμενο μέγεθος: 60×60×3mm και άνω (μήκος πλευράς 60mm, πάχος τοιχώματος 3mm)
Υλικό: Χάλυβας χαμηλής-κράματος υψηλής- αντοχής όπως Q355B και Q550, με αντοχή διαρροής άνω των 355 MPa, μειώνοντας τη χρήση υλικού και το δομικό βάρος.
Σενάρια εφαρμογής: Δυναμικές κατασκευές που φέρουν-φορτίο όπως υπεράκτιες πλατφόρμες και γέφυρες. Συστήματα υποστήριξης ηλιακής παρακολούθησης (που απαιτούν συχνές ρυθμίσεις γωνίας και υψηλή δομική αντοχή).
Για ειδικά περιβάλλοντα ή αισθητικές απαιτήσεις:
Τετράγωνος σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα: Υλικό 304 ή 316 λίτρων, κατάλληλο για διαβρωτικά περιβάλλοντα όπως παράκτιες περιοχές και χημικά εργοστάσια, αλλά με υψηλότερο κόστος.
Τετράγωνος σωλήνας από κράμα αλουμινίου: κράμα αλουμινίου σειράς 6000, ελαφρύ (περίπου 1,8 kg/m, πάχος τοιχώματος 2 mm), εξαιρετικά ανθεκτικό στη διάβρωση-, κατάλληλο για έργα σε στέγες ή σενάρια με υψηλές αισθητικές απαιτήσεις. II. Βασικές αρχές για την επιλογή μεγέθους
Φορτίο-Απαιτήσεις ρουλεμάν: Για δυναμικά φορτία (π.χ. φορτίο ανέμου, φορτίο χιονιού) ή μεγάλες-κατασκευές ανοίγματος, απαιτούνται μεγαλύτερα μεγέθη ή υλικά υψηλής- αντοχής (π.χ. Q355B).
Για στατικά φορτία ή μικρές κατασκευές, μπορούν να χρησιμοποιηθούν τυπικά μεγέθη όπως 40×40×2mm.
Περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα: Για περιβάλλοντα με υγρό ή ψεκασμό αλατιού, προτιμάται ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 λίτρων ή ο γαλβανισμένος ανθρακούχο χάλυβας εν θερμώ (πάχος γαλβανισμένης στρώσης μεγαλύτερο ή ίσο με 80 μm).
Για ξηρούς εσωτερικούς χώρους, αρκεί ο συνηθισμένος ανθρακούχος χάλυβας ή ο ανοξείδωτος χάλυβας 304.
Επεξεργασία και κόστος: Για συγκόλληση και κοπή, συνιστάται χάλυβας χαμηλού-κράματος με καλή συγκολλησιμότητα (π.χ. Q235B).
Για περιορισμένους προϋπολογισμούς και χωρίς ειδικές απαιτήσεις, ο συνηθισμένος ανθρακούχος χάλυβας (π.χ. Q195, Q235) είναι πιο οικονομικός-.
III. Μελέτες περίπτωσης βιομηχανίας
Έργο Ηλιακής Υποστήριξης: Ένας επίγειος σταθμός ηλεκτροπαραγωγής χρησιμοποιεί τετράγωνο γαλβανισμένο σωλήνες 40×40×2 mm. Με τη βελτιστοποίηση της διάταξης (απόσταση κάθετου σωλήνα στήριξης 2,5 m, οριζόντια απόσταση δοκού 1,8 m), επιτυγχάνεται ισορροπία μεταξύ της δομικής σταθερότητας και του κόστους. Έργο υπεράκτιας πλατφόρμας: Επιλέχθηκε τετράγωνος σωλήνας Q355B 60×60×4mm και η δομική αντοχή επαληθεύτηκε μέσω ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων, ικανοποιώντας την απαίτηση διάρκειας ζωής 50 ετών.
Έργο κατανεμημένου συστήματος ταράτσας: Χρησιμοποιήθηκε τετράγωνος σωλήνας από κράμα αλουμινίου 60×60×2 mm, σε συνδυασμό με την τεχνολογία συγκόλλησης TIG, επιτυγχάνοντας μια ισορροπία μεταξύ ελαφρού σχεδιασμού και αισθητικής.
