1. Trubkové příhradové konstrukce (také známé jako ocelové příhradové příhradové konstrukce, vazníky nebo potrubní konstrukce) se dělí na plošné nebo prostorové příhradové systémy.
Rozdíl od obecných vazníků spočívá ve způsobu připojení uzlů. Mřížková struktura využívá šroubované kulové nebo duté kulové uzly, zatímco trubková příhradová konstrukce přijímá protínající se uzly přímo svařené s ocelovými trubkami (kulaté ocelové trubky nebo čtvercové ocelové trubky) v uzlech.
Trubková příhradová konstrukce má výhody jednoduchého tvaru uzlu, jednoduchého a elegantního vzhledu. Mezitím je díky použití protínajícího se svařování prospěšné také pro prevenci rzi a údržbu čištění. Protínající se svařování má však určité požadavky na procesní a zpracovatelské zařízení, takže existují také určitá omezení pro konstrukci nosníku potrubí:
1) Směr tětivy protínajících se uzlů by měl být navržen tak, aby co nejvíce odpovídal vnějšímu průměru ocelové trubky. Pro prvky s různými vnitřními silami se často používá stejný vnější průměr ocelové trubky a různé tloušťky stěny. Tloušťka stěny by se neměla příliš měnit, jinak je množství spojů mezi ocelovými trubkami příliš velké. Tudíž nelze plně využít pevnost materiálu, což zvyšuje množství použité oceli. To je jeden z důvodů, proč potrubní příhradové konstrukce často používají více oceli než mřížkové konstrukce.
2) Zpracování a rozvržení protínajících se uzlů jsou složité a drážky na protínajících se liniích jsou variabilní, což ztěžuje ruční řezání, což vyžaduje vysoké mechanické požadavky.
3) Trubkové příhradové konstrukce jsou všechny svařované uzly, které vyžadují kontrolu smrštění svařování a vysoké požadavky na kvalitu svařování. Navíc jsou všechny svařovány na místě, což má za následek velké vytížení svařování.
S rozvojem vícerozměrné CNC řezací technologie byly překonány některé potíže při zpracování trubkových příhradových konstrukcí. V současné době některé tuzemské podniky nainstalovaly tuto technologii, což umožňuje používat v praktickém inženýrství protínající se bodové příhradové konstrukce.
Trubková příhradová konstrukce by měla mít trojúhelníkový průřezový prostorový příhradový tvar, který se skládá z horního pásu, spodního pásu a žebrového prvku (obrázek 2). Tětivový člen se také nazývá hlavní potrubí a pásový člen se nazývá odbočná trubka. Hlavní trubka má silný a připojený průměr, který je vhodný pro křížení a svařování odbočných trubek. Rozvržení vazníku, šířka a výška by měly být zvoleny rozumně, aby se co nejvíce zabránilo kolizi svarových linií mezi sousedními odbočkami. Konstrukce uhelného skladu může být vybavena několika trojrozměrnými trubkovými nosníky, jak je znázorněno na obrázku 2 (a), a mezi každým nosníkem musí být umístěny spojovací tyče a šikmá podpěra.
Model použitý při výpočtu a analýze trubkových příhradových konstrukcí souvisí především s tuhostí uzlů. Existují tři modely analýzy založené na ohybovém momentu na konci tyče a velikosti tuhosti uzlu:
① Za předpokladu, že všechny členy jsou kloubové;
② Za předpokladu, že všechny prvky jsou tuhé a jsou považovány za prvky nosníku;
③ Za předpokladu, že hlavní trubka je pevně připojený nosníkový prvek, odbočná trubka je zavěšena na hlavní trubce a odbočná trubka nese pouze axiální sílu.
2. Uzly příhradové konstrukce ocelových trubek
U příhradových konstrukcí z ocelových trubek je třeba použít speciální příhradové uzly. Zde zmíněný uzel výztuhy trubky nevyžaduje styčníkové desky, duté koule nebo šroubové spoje. Místo toho se odkazuje na ocelové trubky (kulaté ocelové trubky nebo čtvercové ocelové trubky), které se přímo protínají a svařují v protínajícím se uzlu. Jsou spojeny pouze dvě hlavní trubky na stejné ose a zbývající prvky (tj. odbočné trubky) jsou zpracovány přes koncovou protínající se linii a přímo přivařeny k vnějšímu povrchu průchozího prvku (tj. hlavní trubky); Nepronikající prvky mohou mít v místě uzlu určité mezery (uzly typu mezera) nebo částečné překrytí (uzly typu přesah).
Tvar protínajících se uzlů souvisí s počtem připojených prutů. Když jsou pásový člen a pásový člen ve stejné rovině, jedná se o jeden rovinný uzel. Když člen pásu a člen pásu nejsou ve stejné rovině, jedná se o uzel s více rovinami.
Vezměme si jako příklad příhradovou konstrukci, kde hlavní a vedlejší trubky jsou kruhové trubky, které se protínají
Řezání průsečíkových linií bylo kdysi považováno za obtížný výrobní proces, protože se měnil počet, úhel a velikost protínajících se ocelových trubek, což vedlo k různým tvarům průsečíků a obtížnosti při zpracování drážek, což v prostorových příhradových konstrukcích činilo ještě náročnější. Ale s rozvojem vícerozměrné CNC řezací technologie byly tyto potíže překonány. V současné době jsou některé tuzemské podniky touto technologií vybaveny, takže konstrukce trubkového vazníku má dobré vyhlídky na použití v konstrukcích s velkým rozpětím.