RU2664092C1 - Three-sided lattice support with belts of flat oval pipes - Google Patents

Three-sided lattice support with belts of flat oval pipes Download PDF

Info

Publication number
RU2664092C1
RU2664092C1 RU2017132912A RU2017132912A RU2664092C1 RU 2664092 C1 RU2664092 C1 RU 2664092C1 RU 2017132912 A RU2017132912 A RU 2017132912A RU 2017132912 A RU2017132912 A RU 2017132912A RU 2664092 C1 RU2664092 C1 RU 2664092C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
belts
flat oval
section
flat
structures
Prior art date
Application number
RU2017132912A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Суренович Марутян
Original Assignee
Александр Суренович Марутян
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Суренович Марутян filed Critical Александр Суренович Марутян
Priority to RU2017132912A priority Critical patent/RU2664092C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2664092C1 publication Critical patent/RU2664092C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02Structures made of specified materials
    • E04H12/08Structures made of specified materials of metal
    • E04H12/10Truss-like structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to the field of construction and can be used as supporting structures for antenna-mast systems, lightning conductors, power transmission lines, radio relay communication, wind power plants, lighting towers, chimneys and other engineering structures. In a three-sided lattice support made of tubular profiles, which includes belts and rods of grids, connected by means of welded sleeves and joints on bolts through flanges, the cross sections of the belts have a flat-oval shape with a ratio of overall dimensions of 1/1.542.EFFECT: reducing the complexity of manufacturing support structures and reducing the cost of them.1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве опорных конструкций для антенно-мачтовых систем, громоотводов, линий электропередач, радиорелейной связи, ветрогенераторных установок, осветительных вышек, дымовых труб и других инженерных сооружений.The invention relates to the field of construction and can be used as supporting structures for antenna mast systems, lightning rods, power lines, microwave links, wind turbines, lighting towers, chimneys and other engineering structures.

Известным техническим решением является трехгранная решетчатая опора с поясами из замкнутых треугольных, четырехугольных или пятиугольных профилей, выполненных путем перегиба стального листа, а также обратного симметричного отгиба под углом 60° обеих кромок того же листа в виде листовых фасонок для узловых соединений стержней решеток [Сабитов Л.С., Кузнецов И.Л., Батердинов И.Р. Трехгранная решетчатая опора. - Патент №2564337, 20.05.2016, бюл. №14].A well-known technical solution is a trihedral lattice support with belts of closed triangular, quadrangular or pentagonal profiles made by bending a steel sheet, as well as a symmetrical reverse bending at an angle of 60 ° of both edges of the same sheet in the form of sheet gussets for nodal connections of the bars of the gratings [Sabitov L .S., Kuznetsov I.L., Baterdinov I.R. Trihedral lattice support. - Patent No. 2564337, 05.20.2016, bull. No. 14].

Такому техническому решению присущ недостаток известных трубчатых ферм из прямоугольных, квадратных, пятигранных и пятиугольных профилей, снижающий ресурс несущей способности конструкций и увеличивающий их материалоемкость из-за угловатости перечисленных форм поперечных сечений, сопровождающейся наклепом материала и повышенной концентрацией напряжений. Этот недостаток в рассматриваемом случае усугубляют двойные отгибы под острыми углами в обратных направлениях. Фасонки для соединения стержней решеток необходимы только в местах их примыкания к поясам, а в трехгранных трубчатых опорах подобные соединения и вовсе являются бесфасоночными, и узловые фасонки имеют ограниченное применение в монтажных стыках [Металлические конструкции. В 3 т. Т. 3 / Под ред. В.В. Кузнецова. - М.: Изд-во АСВ, 1999. - C. 42-43, рис. 1.29]. Поэтому двойные фасонки по всей длине поясов могут стать причиной увеличения расхода конструкционного материала и дополнительных затрат, вызванных обработкой торцевых кромок стержней решеток с продольными прорезями для пропуска этих фасонок. Кроме того, такие фасонки формируют пазухи, ухудшающие эксплуатационные качества несущих конструкций (особенно открытых).Such a technical solution is characterized by a disadvantage of known tubular trusses of rectangular, square, pentahedral and pentagonal profiles, which reduces the load-bearing capacity of structures and increases their material consumption due to the angularity of the listed cross-sectional shapes, which is accompanied by material hardening and an increased stress concentration. In this case, this defect is aggravated by double bends at sharp angles in the opposite directions. Shapes for connecting the rods of the gratings are necessary only in places where they adjoin the belts, and in trihedral tubular supports such joints are completely shapeless, and nodal shapes have limited use in mounting joints [Metal structures. In 3 t. T. 3 / Ed. V.V. Kuznetsova. - M.: Publishing house of the DIA, 1999. - C. 42-43, Fig. 1.29]. Therefore, double gussets along the entire length of the belts can cause an increase in the consumption of structural material and additional costs caused by the processing of the end edges of the grating rods with longitudinal slots to pass these gussets. In addition, such gussets form sinuses that impair the performance of load-bearing structures (especially open ones).

Наиболее близким техническим решением (принятым за прототип) к предлагаемой трехгранной решетчатой опоре с поясами из плоскоовальных труб является трубчатая конструкция, в которой все стержневые элементы поясов и решеток (включающих раскосы и распорки) имеют круглые сечения, заводские соединения в виде сварных бесфасоночных узлов и монтажные стыки на болтах через фланцы [Металлические конструкции. В 3 т. Т. 3. / Под ред. В.В. Кузнецова. - М.: Изд-во АСВ, 1999. - С. 42-43, рис. 1.28].The closest technical solution (adopted as a prototype) to the proposed trihedral lattice support with belts of flat oval pipes is a tubular design in which all the core elements of the belts and lattices (including braces and struts) have round sections, factory connections in the form of welded blockless assemblies and mounting joints on bolts through flanges [Metal constructions. In 3 t. T. 3. / Ed. V.V. Kuznetsova. - M.: Publishing house of the DIA, 1999. - S. 42-43, Fig. 1.28].

Основной недостаток прототипа заключается в сложной форме (фигурной) разделки торцевых кромок стержней решеток (раскосов и распорок) для их непосредственного примыкания в узловых соединениях к поясам, поверхности которых отличаются полным отсутствием плоских участков, что требует соблюдать повышенную точность изготовления и сборочно-сварочных операций, увеличивает трудоемкость и сопровождается определенным ростом затрат. Этот недостаток определенным образом ограничивает область применения круглых труб, в чем они значительно уступают прямоугольным профилям, массово востребованным в строительной практике.The main disadvantage of the prototype is the complex shape (curly) of cutting the end edges of the rods of the gratings (braces and struts) for their direct adjacency in the nodal joints to the belts, the surfaces of which are characterized by the complete absence of flat sections, which requires increased accuracy of manufacturing and assembly and welding operations, increases the complexity and is accompanied by a certain increase in costs. This disadvantage in a certain way limits the scope of application of round pipes, in which they are significantly inferior to rectangular profiles, massively in demand in construction practice.

Техническим результатом предлагаемого решения является уменьшение трудоемкости изготовления опорных конструкций и снижение затрат на них.The technical result of the proposed solution is to reduce the complexity of the manufacture of supporting structures and lower costs.

Указанный технический результат достигается тем, что в трехгранной решетчатой опоре из трубчатых профилей, включающей пояса и стержни решеток, соединенные при помощи сварных бесфасоночных узлов и монтажных стыков на болтах через фланцы, поперечные сечения поясов имеют плоскоовальную форму с отношением габаритных размеров 1/1,542.The specified technical result is achieved in that in a trihedral lattice support of tubular profiles, including belts and lattice rods connected by welded sleeveless assemblies and mounting joints on bolts through flanges, the cross sections of the belts have a flat oval shape with a ratio of overall dimensions of 1 / 1,542.

В предлагаемой несущей (опорной) конструкции все три пояса, а также решетки между ними выполнены из трубчатых профилей. Для непосредственного примыкания к поясам с образованием бесфасоночных узлов все стержневые элементы решеток из круглых труб имеют плоскую разделку торцевых кромок под определенными углами наклона относительно поясных элементов. Такая разделка является наиболее простой и весьма технологичной, поскольку допускает обработку не отдельных стержней, а пакетную обработку однотипных элементов их плоскими резами фрезами или лентопильными станками. Для удобства наложения валиков сварных швов и повышения степени унификации бесфасоночных узловых соединений вполне оправдано применение конструктивных эксцентриситетов, ограниченных 0,25 высоты поясных элементов из прямоугольных труб, что допускает не учитывать их в расчетах [Руководство по проектированию стальных конструкций из гнутосварных замкнутых профилей / М.: ЦНИИпроектстальконструкция, 1978. - С. 24, п. 4.2.8]. Это допущение применительно к поясам из плоскоовальных труб нуждается в подтверждении за счет соответствующих проработок и экспериментальных исследований. Однако оно вполне может послужить своего рода расчетно-теоретической предпосылкой в новом техническом решении, обеспечивающей в трехгранной опоре равноустойчивость трубчатых поясов из плоскоовальных труб относительно осевых плоскостей решеток. Исходя из этого, чтобы стержневые элементы поясов в плоскостях и из плоскостей решеток имели одни и те же гибкости, целесообразно использовать приведенный конструктивный эксцентриситет для расчета оптимальных параметров плоскоовальных труб.In the proposed supporting (supporting) structure, all three belts, as well as the gratings between them, are made of tubular profiles. For direct adjacency to the belts with the formation of blockless assemblies, all the core elements of round pipe gratings have a flat groove of the end edges at certain angles of inclination relative to the waist elements. Such cutting is the simplest and most technologically advanced, because it allows processing not individual rods, but batch processing of the same type of elements with flat cutters, milling cutters or band saws. For the convenience of applying weld beads and increasing the degree of unification of frameless nodal joints, the use of structural eccentricities limited by 0.25 of the height of the waist elements from rectangular pipes is justified, which allows them to be ignored in the calculations [Guide for the design of steel structures from bent welded closed profiles / M. : TsNIIproektstalkonstruktsiya, 1978. - S. 24, p. 4.2.8]. This assumption as applied to flat-oval pipe belts needs to be confirmed by appropriate studies and experimental studies. However, it may well serve as a kind of theoretical and theoretical prerequisite in the new technical solution, which provides triangular support for the equal stability of tubular belts of plane oval pipes relative to the axial planes of the gratings. Proceeding from this, so that the core elements of the belts in the planes and from the planes of the gratings have the same flexibility, it is advisable to use the given constructive eccentricity to calculate the optimal parameters of plane oval pipes.

Предлагаемое техническое решение поясняется фиг. 1-4, где на фиг. 1 показана аксонометрия фрагмента трехгранной решетчатой опоры с поясами из плоскоовальных труб; на фиг. 2 - расчетная схема поперечного сечения пояса с конструктивным эксцентриситетом бесфасоночного узла; на фиг. 3 приведен поперечный разрез опорной конструкции с поясами из плоскоовальных труб, оптимизированных по критерию равноустойчивости; на фиг. 4 - поперечный разрез опорной конструкции с поясами из плоскоовальных труб, оптимизированных по максимуму прочности на изгиб.The proposed technical solution is illustrated in FIG. 1-4, where in FIG. 1 shows a perspective view of a fragment of a trihedral lattice support with belts of flat oval tubes; in FIG. 2 is a design diagram of a cross section of a belt with a constructive eccentricity of a frameless assembly; in FIG. Figure 3 shows a cross-section of a support structure with belts of flat oval pipes optimized by the criterion of equidistance; in FIG. 4 is a cross-sectional view of a support structure with belts of flat oval tubes optimized for maximum bending strength.

Предлагаемое техническое решение опорной конструкции включает пояса 1, а также соединяющие их решетки из раскосов 2 и распорок 3. Заводские соединения оформлены в виде бесфасоночных узлов с односторонними примыканиями раскосов 2 и распорок 3 к поясам 1, а также с использованием конструктивных (расчетных) эксцентриситетов, по абсолютной величине равных 1/4 меньшего габаритного размера плоскоовального сечения поясной трубы. Монтажные стыки 4 выполнены при помощи стяжных болтов через фланцы.The proposed technical solution for the supporting structure includes belts 1, as well as lattices connecting them from braces 2 and struts 3. Factory connections are designed in the form of frameless assemblies with one-sided abutments of braces 2 and struts 3 to belts 1, as well as using structural (calculated) eccentricities, in absolute value equal to 1/4 of the smaller overall size of the flat oval section of the waist pipe. Mounting joints 4 are made using coupling bolts through the flanges.

Для вывода приведенного отношения габаритных размеров плоскоовального сечения поясов и количественной оценки ресурсов их несущей способности целесообразно использовать расчетные формулы, протестированные при оптимизации параметров плоскоовальных труб для решеток ферменных конструкций [Марутян А.С., Абовян А.Г. Расчет оптимальных параметров плоскоовальных труб для ферменных конструкций. - Строительная механика и расчет сооружений, 2017, №4. - С. 17-22]:To derive the given ratio of the overall dimensions of the flat oval section of the belts and a quantitative assessment of the resources of their bearing capacity, it is advisable to use the calculation formulas tested when optimizing the parameters of flat oval pipes for truss lattices [Marutyan AS, Abovyan AG Calculation of the optimal parameters of flat oval pipes for trusses. - Structural mechanics and calculation of structures, 2017, No. 4. - S. 17-22]:

Ix=U3t(0,0740286+0,785(1/n-0,363)2+(1/n-1)3/6);I x = U 3 t (0,0740286 + 0,785 (1 / n-0,363) 2 + (1 / n-1) 3/6);

Iy,=U3t(0,5/n-0,1075);I y , = U 3 t (0.5 / n-0.1075);

A=Ut(2/n+1,14),A = Ut (2 / n + 1.14),

где Ix, Iy, A - соответственно момент инерции сечения относительно оси x-x, момент инерции сечения относительно оси y-y, площадь сечения;where I x , I y , A - respectively, the moment of inertia of the section relative to the xx axis, the moment of inertia of the section relative to the yy axis, sectional area

U - меньший габаритный размер поперечного сечения плоскоовальной трубы по средней линии;U is the smaller overall cross-sectional dimension of the flat oval pipe in the midline;

V - больший габаритного размера поперечного сечения плоскоовальной трубы по средней линии;V is a larger overall dimension of the cross section of a flat oval pipe in the midline;

n - отношение меньшего габаритного размера к большему, n=U/;n is the ratio of the smaller overall to the larger, n = U /;

t - толщина стенки плоскоовальной трубы.t is the wall thickness of the flat oval pipe.

Когда центр бесфасоночного узлового соединения совмещен с центром тяжести поперечного сечения поясной трубы, моменты инерции сечения можно определить с учетом угла поворота осей:When the center of the shapeless nodal connection is combined with the center of gravity of the cross section of the waist pipe, the moments of inertia of the section can be determined taking into account the angle of rotation of the axes:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

где α - угол поворота осей, α=30°, cos2α=0,75, sin2α=0,25.where α is the angle of rotation of the axes, α = 30 °, cos 2 α = 0.75, sin 2 α = 0.25.

Очевидно, что рационально такое сечение поясной трубы, которое является равноустойчивым относительно плоскости решетки, когда гибкость в плоскости решетки равна гибкости из этой плоскости, то есть Ixp=Iyp. Тогда, подставив значения моментов инерции, можно получить кубическое уравнениеObviously, such a section of the waist pipe is rational that is equally stable with respect to the plane of the lattice when the flexibility in the plane of the lattice is equal to the flexibility of this plane, that is, I xp = I yp . Then, substituting the values of the moments of inertia, we can obtain the cubic equation

0,0591503n3-0,284955n2+0,1425n+0,0833333=0 с корнями0.0591503n 3 -0.284955n 2 + 0.1425n + 0.0833333 = 0 with roots

n1=-0,3389272, n2=1,0001144, n3=4,1562863,n 1 = -0,3389272, n 2 = 1,0001144, n 3 = 4.1562863,

из которых практический интерес представляет второй кореньof which the second root is of practical interest

n=1,0001144≈1n = 1.0001144≈1

при погрешности 100(1,0001144-1)/(1,0001144…1)=0,01143…0,01144%.with an error of 100 (1.0001144-1) / (1.0001144 ... 1) = 0.01143 ... 0.01144%.

Такой результат показывает, что в случае нулевого эксцентриситета рационально техническое решение с поясами из круглых труб, принятое за прототип:This result shows that in the case of zero eccentricity, a rational technical solution with round pipe belts is adopted as a prototype:

n=1;n is 1;

U=V=D;U = V = D;

Ix=U3t(0,0740286+0,785(1/1-0,363)2+(1/1-1)3/6)=0,3925572U3t≈0,3925D3tI x = U 3 t (0,0740286 + 0,785 (1 / 1-0,363) 2 + (1 / 1-1) 3/6) = 0,3925572U 3 3 t t≈0,3925D

при погрешности 100(0,3925572-0,3925)/(0,3925572…0,3925)=0,01457%;with an error of 100 (0.3925572-0.3925) / (0.3925572 ... 0.3925) = 0.01457%;

Iy=U3t(0,5/1-0,1075)=0,3925U3t=0,3925D3t;I y = U 3 t (0,5 / 1-0,1075) = 0,3925U 3 t = 0,3925D 3 t;

Figure 00000003
Figure 00000003

при погрешности

Figure 00000004
with error
Figure 00000004

при погрешности 100(0,3925142-0,3925)/(0,3925142…0,3925)=0,00361%,with an error of 100 (0.3925142-0.3925) / (0.3925142 ... 0.3925) = 0.00361%,

где D - диаметр эквивалентной (равновеликой по площади сечения) круглой трубы по средней линии ее сечения;where D is the diameter of the equivalent (equal in cross-sectional area) round pipe along the midline of its section;

Ix=Iy=Ixp=Iyp=0,3925D3t=πD3t/8 - осевые моменты инерции сечения той же трубы;I x = I y = I xp = I yp = 0.3925D 3 t = πD 3 t / 8 - axial moments of inertia of the cross section of the same pipe;

A=πDt=3,14Dt - площадь сечения той же трубы.A = πDt = 3,14Dt - sectional area of the same pipe.

В предлагаемом техническом решении, когда центр бесфасоночного узлового соединения смещен относительно центра тяжести поперечного сечения поясной трубы на расстояние, равное 1/4 меньшего из габаритных размеров плоскоовального сечения (0,25U), моменты инерции сечения можно определить с учетом угла поворота осей и приведенного расстояния между осями ординат:In the proposed technical solution, when the center of the shapeless nodal connection is shifted relative to the center of gravity of the cross section of the waist pipe by a distance equal to 1/4 of the smaller dimensions of the flat oval section (0.25U), the moments of inertia of the section can be determined taking into account the angle of rotation of the axes and the reduced distance between the axes of the ordinates:

Figure 00000005
Figure 00000005

Для обеспечения равноустойчивости, как и в случае с прототипом, приняв Ixp=Iyp или Ixp-Iyp=0, можно получить кубическое уравнениеTo ensure equilibrium, as in the case of the prototype, taking I xp = I yp or I xp -I yp = 0, we can obtain the cubic equation

0,0120998n3+0,409955n2-0,1425n-0,0833333=0 с корнями0,0120998n 3 + 0,409955n 2 -0,1425n-0,0833333 = 0 the roots

n1=-34,2194198, n2=-0,3103104, n3=0,6485917,n 1 = -34.2194198, n 2 = -0.3103104, n 3 = 0.6485917,

из которых практический интерес представляет третий кореньof which the third root is of practical interest

n=0,6485917=1/1,541802≈1/1,542 при погрешности 100(1,542-1,541802)/(1,542…1,541802)=0,01284%.n = 0.6485917 = 1 / 1.541802≈1 / 1.542 with an error of 100 (1.542-1.541802) / (1.542 ... 1.541802) = 0.01284%.

Оптимизированное таким образом плоскоовальное сечение поясной трубы имеет следующие параметры:Thus optimized flat oval section of the waist pipe has the following parameters:

n=1/1,542;n = 1 / 1.542;

Ix=U3t(0,0740286+0,785(l,542-0,363)2+(1,542-1)3/6)=1,1917413U3t;I x = U 3 t (0,0740286 + 0,785 (l, 542-0,363) 2 + (1,542-1) 3/6) = 1,1917413U 3 t;

Iy=U3t(0,5×1,542-0,1075)=0,6635U3t;I y = U 3 t (0.5 × 1.542-0.1075) = 0.6635U 3 t;

А=Ut(2×1,542+1,14)=4,224Ut;A = Ut (2 × 1.542 + 1.14) = 4.224Ut;

Ixp=Ixcos2α+Iysin2α=U3t(l,1917413×0,75+0,6635×0,25)=1,0596854U3t;I xp = I x cos 2 α + I y sin 2 α = U 3 t (l, 1917413 × 0.75 + 0.6635 × 0.25) = 1,0596854U 3 t;

Figure 00000006
Figure 00000006

при погрешности 100(1,0596854-1,0595603)/(1,0596854…1,0595603)=0,0118%.with an error of 100 (1,0596854-1.0595603) / (1.0596854 ... 1.0595603) = 0.0118%.

Для сравнения предлагаемого технического решения и его прототипа полученные значения расчетных параметров целесообразно выразить через площадь сечения и толщину листовой заготовки (штрипса), приняв их за постоянные величины (A=const и t=const):To compare the proposed technical solution and its prototype, the obtained values of the calculated parameters should be expressed in terms of the cross-sectional area and the thickness of the sheet blank (strip), taking them as constant values (A = const and t = const):

- круглое сечение поясной трубы- round section of a waist pipe

D=A/(3,14t)=0,3184713А/t;D = A / (3.14t) = 0.3184713A / t;

Ix=Iy=Ixp=Iyp=0,3925(0,3184713A/t)3=0,0126779А3/t2;I x = I y = I xp = I yp = 0.3925 (0.3184713A / t) 3 = 0.0126779A 3 / t 2 ;

- плоскоовальное сечение поясной трубы- flat oval section of the waist pipe

U=A/(4,224t)=0,2367424A/tU = A / (4,224t) = 0,2367424A / t

Ixp=Iyp=1,0596(0,2367424A/t3)t=0,0142376A3/t2 I xp = I yp = 1.0596 (0.2367424A / t 3 ) t = 0.0142376A 3 / t 2

Как видно, моменты инерции сечения поясных труб относительно плоскостей решеток в предлагаемом техническом решении больше, чем в его прототипе на 100(0,0142376-0,0126779)/(0,0142376…0,0126779)=10,95…12,3%.As you can see, the moments of inertia of the section of the waist pipes relative to the planes of the lattices in the proposed technical solution is greater than in its prototype by 100 (0.0142376-0.0126779) / (0.0142376 ... 0.0126779) = 10.95 ... 12.3 %

Практический интерес может вызвать еще одно сравнение предлагаемого технического решения и его прототипа в случае, когда плоскоовальное сечение поясных труб имеет отношение габаритных размеров, отличное от приведенного. Таким отношением может быть, например, 1/3,064, полученное в результате оптимизации плоскоовального сечения трубчатого профиля из условия наибольшей прочности его на изгиб (Wx=Wx,max) [Марутян А.С. Способ перепрофилирования круглой трубы. - Патент №2623558, 27.06.2017, бюл. №18]:Of practical interest may be another comparison of the proposed technical solution and its prototype in the case where the flat oval section of the waist pipes has a different overall dimension ratio than that given. Such a ratio can be, for example, 1 / 3,064, obtained as a result of optimization of a flat oval cross-section of a tubular profile from the condition of its greatest bending strength (W x = W x, max ) [Marutyan AS The method of reprofiling a round pipe. - Patent No. 2623558, 06/27/2017, bull. No. 18]:

n=1/3,064;n = 1 / 3.064;

A=Ut(2×3,064+1,14)=7,268Ut;A = Ut (2 × 3.064 + 1.14) = 7.268Ut;

U=A/(7,268t)=0,1375894A/t;U = A / (7.268t) = 0.1375894A / t;

Ix=U3t(0,0740286+0,785(3,064-0,363)2+(3,064-1)3/6)=7,2663913U3t;I x = U 3 t (0,0740286 + 0,785 (3,064-0,363) 2 + (3,064-1) 3/6) = 7,2663913U 3 t;

Iy=U3t(0,5×3,064-0,1075)=1,4245U3t;I y = U 3 t (0.5 × 3.064-0.1075) = 1.4245U 3 t;

Ixp=Ixcos2α+Iysin2α=U3t(7,2663913×0,75+1,4245×0,25)=5,8059184U3tI xp = I x cos 2 α + I y sin 2 α = U 3 t (7.2663913 × 0.75 + 1.4245 × 0.25) = 5.8059184U 3 t

Figure 00000007
Figure 00000007

Как видно, когда центр бесфасоночного узлового соединения смещен относительно центра тяжести поперечного сечения поясной трубы на расстояние, равное 1/4 меньшего из габаритных размеров плоскоовального сечения (0,25U), в рассматриваемом случае отношения моментов инерции сечения оказались отличными от единицы:As you can see, when the center of the shapeless nodal connection is shifted relative to the center of gravity of the cross section of the waist pipe by a distance equal to 1/4 of the smallest of the dimensions of the flat oval section (0.25U), in the case under consideration, the ratios of the moments of inertia of the section were different from unity:

Ixp/Iyp=5,8059184/3,3392228=1,7396019.I xp / I yp = 5.8059184 / 3.3392228 = 1.7396019.

Довести это отношение до единицы можно подбором соответствующего значения эксцентриситета:You can bring this ratio to unity by selecting the appropriate eccentricity value:

Figure 00000008
Figure 00000008

Ixp/Iyp=1I xp / I yp = 1

Ixp-Iyp=0I xp -I yp = 0

5,8059184-2,8849728-7,268e2=0;5.8059184-2.8849728-7.268e 2 = 0;

e2=(5,8059184-2,8849728)/7,268=0,4018912;e 2 = (5.8059184-2.8849728) / 7.268 = 0.4018912;

e=0,6339488;e = 0.6339488;

Iyp=U3t(2,8849728+7,268×0,4018912)=5,805918U3t.I yp = U 3 t (2.8849728 + 7.268 × 0.4018912) = 5.805918U 3 t.

Тогда при эксцентриситете, равном 0,6339488 от меньшего габаритного размера плоскоовального сечения (0,6339488U или е/U=1/1,5774)Then, with an eccentricity of 0.6339488 of the smaller overall size of the flat oval section (0.6339488U or e / U = 1 / 1.5774)

Ixp=Iyp=5,805918U3t=5,805918(0,137589A/t)3t=0,0151214A3/t2, что превышает моменты инерции сечения круглой трубы поясов прототипа на 100(0,01512-0,0126779)/(0,015122…0,0126779)=16,2…19,3%.I xp = I yp = 5.805918U 3 t = 5.805918 (0.137589A / t) 3 t = 0.0151214A 3 / t 2 , which exceeds the moments of inertia of the cross section of the round pipe of the prototype belts by 100 (0.01512-0 , 0126779) / (0.015122 ... 0.0126779) = 16.2 ... 19.3%.

Полученный результат обеспечен за счет эксцентриситета, пренебречь которым нельзя, так как из-за него центр бесфасоночного узла смещается за пределы плоскоовального сечения поясной трубы с отношением габаритных размеров 1/3,064.The result obtained is ensured by eccentricity, which cannot be neglected, because because of it the center of the sleeveless assembly shifts beyond the flat oval section of the waist pipe with a ratio of overall dimensions of 1 / 3.064.

Таким образом, подводя некоторые итоги, можно прийти к выводу, что оптимизированное по критерию равноустойчивости относительно плоскостей решеток плоскоовальное сечение поясных труб с отношением габаритных размеров 1/1,542 при эксцентриситете бесфасоночных узлов 1/4 меньшего габаритного размера достаточно перспективно для применения в опорных конструкциях. Если к этому добавить, что разделка торцевых кромок всех стержневых элементов решеток из круглых труб ограничивается плоскими резами, то положительный эффект от предлагаемого технического решения может оказаться более наглядным и весомым.Thus, summing up some of the results, we can conclude that the flat-oval section of the waist pipes optimized by the criterion of equidistance with respect to the planes of the gratings with a ratio of overall dimensions of 1 / 1,542 with an eccentricity of 1/4 smaller dimensionless assemblies is quite promising for use in supporting structures. If we add to this that the cutting of the end edges of all the core elements of round pipe gratings is limited to flat cuts, then the positive effect of the proposed technical solution may turn out to be more visual and significant.

Claims (1)

Трехгранная решетчатая опора из трубчатых профилей, включающая пояса и стержни решеток, соединенные при помощи сварных бесфасоночных узлов и монтажных стыков на болтах через фланцы, отличающаяся тем, что поперечные сечения поясов имеют плоскоовальную форму с отношением габаритных размеров 1/1,542.A triangular lattice support made of tubular profiles, including belts and lattice rods connected by welded frameless assemblies and mounting joints on bolts through flanges, characterized in that the cross sections of the belts have a flat oval shape with a ratio of overall dimensions of 1 / 1,542.
RU2017132912A 2017-09-20 2017-09-20 Three-sided lattice support with belts of flat oval pipes RU2664092C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017132912A RU2664092C1 (en) 2017-09-20 2017-09-20 Three-sided lattice support with belts of flat oval pipes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017132912A RU2664092C1 (en) 2017-09-20 2017-09-20 Three-sided lattice support with belts of flat oval pipes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2664092C1 true RU2664092C1 (en) 2018-08-15

Family

ID=63177399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017132912A RU2664092C1 (en) 2017-09-20 2017-09-20 Three-sided lattice support with belts of flat oval pipes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2664092C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110792311A (en) * 2019-10-30 2020-02-14 徐州中能电力科技有限公司 Composite steel pipe tower welding structure
RU200266U1 (en) * 2020-03-27 2020-10-15 Публичное акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" Overhead power line lattice support assembly
WO2023174826A1 (en) * 2022-03-17 2023-09-21 Orange Device for strengthening a telecommunications tower
RU2806391C1 (en) * 2023-05-24 2023-10-31 Александр Суренович Марутян Triangular lattice pole with d-pipe belts

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3360288A (en) * 1966-01-13 1967-12-26 Tri Ex Tower Corp Joint for modular tower
US3369331A (en) * 1964-02-17 1968-02-20 City Of New York Utility standards
SU966208A1 (en) * 1981-03-17 1982-10-15 Ордена Трудового Красного Знамени Центральный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Строительных Металлоконструкций "Цниипроектстальконструкция" High-rise building shaft
SU1063971A1 (en) * 1982-07-09 1983-12-30 Государственный Проектный Институт "Укрпроектстальконструкция" Lattice tower
EP2877642B1 (en) * 2012-06-10 2016-09-14 MHI Vestas Offshore Wind A/S Node structures for lattice frames
RU2601351C1 (en) * 2015-11-17 2016-11-10 Александр Суренович Марутян Bearing structure with grid from oval pipes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3369331A (en) * 1964-02-17 1968-02-20 City Of New York Utility standards
US3360288A (en) * 1966-01-13 1967-12-26 Tri Ex Tower Corp Joint for modular tower
SU966208A1 (en) * 1981-03-17 1982-10-15 Ордена Трудового Красного Знамени Центральный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Строительных Металлоконструкций "Цниипроектстальконструкция" High-rise building shaft
SU1063971A1 (en) * 1982-07-09 1983-12-30 Государственный Проектный Институт "Укрпроектстальконструкция" Lattice tower
EP2877642B1 (en) * 2012-06-10 2016-09-14 MHI Vestas Offshore Wind A/S Node structures for lattice frames
RU2601351C1 (en) * 2015-11-17 2016-11-10 Александр Суренович Марутян Bearing structure with grid from oval pipes

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110792311A (en) * 2019-10-30 2020-02-14 徐州中能电力科技有限公司 Composite steel pipe tower welding structure
RU200266U1 (en) * 2020-03-27 2020-10-15 Публичное акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" Overhead power line lattice support assembly
WO2023174826A1 (en) * 2022-03-17 2023-09-21 Orange Device for strengthening a telecommunications tower
FR3133633A1 (en) * 2022-03-17 2023-09-22 Orange Reinforcement section of a telecommunications pylon
RU221869U1 (en) * 2023-05-23 2023-11-28 Александр Суренович Марутян THREE-EDGED TOWER TRUSS WITH FLAT-OVAL PIPE BELTS
RU2806391C1 (en) * 2023-05-24 2023-10-31 Александр Суренович Марутян Triangular lattice pole with d-pipe belts
RU222108U1 (en) * 2023-10-13 2023-12-12 Александр Суренович Марутян THREE-EDGED GRID SUPPORT WITH FLAT-OVAL PIPE BELTS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2664092C1 (en) Three-sided lattice support with belts of flat oval pipes
US9765547B2 (en) Node structures for lattice frames
US20120255255A1 (en) Aluminium alloy truss structure
US20110036052A1 (en) Reinforced girder
RU2601351C1 (en) Bearing structure with grid from oval pipes
US20110036050A1 (en) Reinforced girder
US8522502B2 (en) Pole construction for framework towers of wind power plants
RU2554643C1 (en) Load-carrying structure with frame from oval tube
RU2806391C1 (en) Triangular lattice pole with d-pipe belts
RU222108U1 (en) THREE-EDGED GRID SUPPORT WITH FLAT-OVAL PIPE BELTS
RU2548301C1 (en) Truss from orthorhombic pipes (roll-welded profiles)
RU221869U1 (en) THREE-EDGED TOWER TRUSS WITH FLAT-OVAL PIPE BELTS
RU154158U1 (en) THREE-FACED COVERING FARM (OVERLAPPING) FROM RECTANGULAR PIPES
JP5524815B2 (en) Roof structure
Shaikh et al. Structural analysis of castellated beam
RU2669410C1 (en) Half-plane profile pipe
Palludo et al. Timber use in truss structures for roof (howe type-8 to 18 meters)
RU157004U1 (en) BEARING ELEMENT
RU180553U1 (en) STEEL SLIPPING FARM
RU2685013C1 (en) Roll-formed channel
RU2680564C1 (en) Trapezoid shaped pipe
RU2429329C1 (en) Welded butt joint of tubular rods
RU221057U1 (en) TRIANGULAR ISOSceles PROFILE PIPE
RU142724U1 (en) Rafter Farm
RU226056U1 (en) PENTAGONAL EQUAL-LEGENT PIPE OF BEAM MODIFICATION

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190921