Навигация

   




 

В книге рассмотрены вопросы расчета, проектирования и производства трубчатых стальных конструкций, а также область применения, материалы для изготовления, способы соединения и антикоррозионной защиты стальных труб круглого сечения.

Брудка Ян

Трубчатые стальные конструкции. Пер. с польс. М., Стройиздат, 1975. 207 с.

1.3. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

      Сфера применения труб в стальных конструкциях, так же как и других горячекатаных профилей, весьма широка. Ввиду того что трубы обеспечивают большую пролетность конструкций и выдерживают значительные нагрузки, их широко применяют для главных и второстепенных элементов постоянных и временных конструкций. Особенно целесообразно применение труб:
      - в промышленном строительстве (заводские цехи, склады, эстакады и т.д.);
      - в коммунальном строительстве (торговые залы, выставочные павильоны и т.п.);
      - в жилищном строительстве в качестве каркасов зданий;
      - при строительстве спортивных сооружений (трибуны, трамплины и т.п.);
      - для строительства вышек и мачт (подъемные вышки на шахтах, радарные антенны, радио- и телебашни);
      - для строительства мостов и подъемников;
      - для вспомогательных конструкций (монтажные леса, подмости и т.д.).
      Из труб могут выполняться не только законченные сооружения, но и отдельные элементы (например, фермы покрытий, стропила, фонари, подкрановые балки и т.п.).
      Трубы можно использовать так же, как отдельные стержни элементов конструкций (например, раскосы, стойки ферм) и, кроме того, как отдельные строительные детали (например, ограждения, ворота, поручни и т.д.).

1.4. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

      Трубчатые стальные конструкции обладают рядом преимуществ и недостатков по сравнению с аналогичными конструкциями из других горячекатаных профилей, которые в дальнейшем будут называться обычными конструкциями.
      Трубы, используемые в стальных конструкциях, имеют следующие преимущества:
      а) выгодная характеристика прочности труб, особенно при работе на сжатие и кручение, позволяет уменьшать вес как отдельных элементов, так и конструкции в целом. Из сравнения геометрических свойств труб с другими горячекатаными профилями (рис. 1.4) вытекает большая пригодность труб для использования их как стержней ферм. Несущую способность сжатой стальной трубы можно значительно увеличить, заполнив ее бетоном. Положительные для общей и местной устойчивости свойства сечения труб позволяют надлежащим образом использовать в трубчатых конструкциях сталь повышенной прочности;
      б) осевое проникновение стержней в многостержневых конструкциях во многих случаях позволяет не применять узловые косынки, а также устраняет влияние эксцентриситетов;
      в) выгодная аэродинамическая форма снижает ветровую нагрузку на конструкцию в целом. Это свойство имеет особенное значение при строительстве вышек, радио- и телебашен, а также опор энергетических линий, для которых ветровая нагрузка является основной;

Рис. 1.4. Сравнение геометрических свойств труб, уголков и двутавров

      г) сравнительная простота транспортировки и монтажа трубчатых конструкций. Это преимущество особенно важно в случаях, когда место монтажа конструкции недоступно для тяжелого транспортного и монтажного оборудования;
      д) упрощение технологии антикоррозионных покрытий внешней поверхности конструкций, которая на 30-50% меньше поверхности элементов, выполненных, например, из равносторонних уголков. Поэтому применение трубчатых конструкций сокращает площадь и снижает стоимость антикоррозионных покрытий. Если трубы заделаны тщательно, то в узлах создается устойчивость против внутренней коррозии. Гладкая внешняя поверхность труб, т.е. отсутствие углублений и щелей, создает условия для надежного естественного стока воды;
      е) эстетичность внешнего вида позволяет принимать интересные архитектурные решения при проектировании открытых конструкций, таких как выставочные павильоны, спортивные и вокзальные залы, мачты, помосты, осветительные фонари и т.п. Вследствие меньшего поперечного сечения по сравнению с другими профилями трубчатые конструкции меньше затемняют остекленные поверхности фонарей. Отсутствие острых ребер позволяет использовать трубы для строительства спортивных сооружений, таких, как трамплины, трибуны, помосты и т.п.;
      ж) снижение расхода стали на 30-50% по сравнению с аналогичными конструкциями, выполненными из других горячекатаных профилей.
      Трубы, используемые в стальных строительных конструкциях, имеют следующие недостатки:
      а) горячекатаные трубы в 1,2-2,3 раза дороже других профилей. В большинстве случаев при использовании труб малых диаметров возрастает общая стоимость конструкции. При использовании труб средних и больших диаметров общая стоимость трубчатых конструкций не намного отличается от стоимости конструкций из других горячекатаных профилей, но при условии, что элементы из труб значительно легче элементов из других профилей.
      Стоимость холодногнутых сварных труб меньше стоимости горячекатаных. При правильном проектировании стоимость трубчатых конструкций получается одинаковой или несколько меньше стоимости обычных стальных конструкций;
      б) стоимость производства 1 т трубчатой конструкции выше, чем стоимость 1 т других горячекатаных профилей. Для изготовления трубчатых конструкций необходимо специальное оборудование для резки, фрезеровки, сборки, профилирования форм на концах труб, сварки и т.д. Конструкции, выпускаемые предприятиями, не имеющими специальной аппаратуры и оборудования, слишком дорогие, и производство их нерентабельно.