Сабитов Линар Салихзанович. Соединения стальных труб разного диаметра

Краткое описание

Сабитов Линар Салихзанович. Соединения стальных труб разного диаметра : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.01 / Сабитов Линар Салихзанович; [Место защиты: Казан. гос. архитектур.-строит. ун-т].- Казань, 2009.- 198 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/3115

ФГОУ ВПО «Казанский государственный архитектурно-строительный
университет» Кафедра металлических конструкций и испытания сооружений

На правах рукоїщси
САБИТОВ ЛИНАР САЛИХЗАНОВИЧ
04200910401

УДК 624.04.014.27
СОЕДИНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ТРУБ РАЗНОГО ДИАМЕТРА
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени кандидата технических наук 05.23.01 - строительные конструкции, здания и сооружения
Научный руководитель: заслуженный деятель науки и техники Республики Татарстан, доктор технических наук, профессор И.Л. Кузнецов
КАЗАНЬ - 2009

2
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЙ 9
1.1 Конструкции с применением круглых труб и узлы их соединения 9
1.2 Состояние теории расчёта узлов соединений труб разного диаметра 33
1.3 Выводы по главе 1 43
ГЛАВА 2. АНАЛИТИКО-ЧИСЛЕННАЯ МЕТОДИКА
ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО
СОСТОЯНИЯ (НДС) УЗЛОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ КРУГЛЫХ
ТРУБ РАЗНОГО ДИАМЕТРА 44
2.1. Определение напряжённо-деформированного состояния
соединений круглых труб разного диаметра 44
2.1 Л. Общие замечания по постановке и решению задачи.
Основные соотношения и уравнения равновесия для
рассматриваемой составной вертикальной конструкции 45
2.1.2. Расчёт задачи по безмоментной теории 48
2.2. Расчёт задачи по моментной теории. (Асимптотическое
интегрирование разрешающих уравнений) 52
2.2.1. Осесимметричный изгиб 52
2.2.2. Обратиосимметричный случай 54
2.3. Замечания по работе с программой «RASSTRUB-07» и
обсуждение результатов 62
2.3.1. Подготовка исходных данных и чтение результатов
расчёта 62
2.3.2. Анализ результатов расчёта по предлагаемой
программе «RASSTRUB-07» 65
2.4. Выводы по главе 2 68

з
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА НОВЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ
РЕШЕНИЙ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ РАЗНОГО ДИАМЕТРА И
ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ НАПРЯЖЁННО-
ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ 69
3.1. Общие замечания 69
3.2. Новые конструктивные решения соединений труб разного диаметра 69
3.3. Результаты численных исследований НДС соединений труб разного диаметра 76

3.3.1. Существующее решение соединение труб разного диаметра посредством торцевой фасонки 76
3.3.2. Соединения по типу «труба в трубе» через щелевые прорези на сварке 83
3.3.3. Соединения труб разного диаметра осуществлённый заполнением бетона в кольцевую полость 88
3.4. Выводы по главе 3 ПО
ГЛАВА 4, ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
УЗЛОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ РАЗНОГО ДИАМЕТРА 111
4.1. Модели узловых соединений и методика испытания 111
4.2. Результаты экспериментальных исследований 119
4.3 Выводы по главе 4 124
ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
ВАРИАНТОВ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ РАЗНОГО ДИАМЕТРА И
РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТАКИХ УЗЛОВ
СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ 125
5.1. Технико-экономические сравнения узлов соединений труб
разного диаметра в составе двухзвеньевой опоры освещения 125
5.2. Рекомендации по проектированию соединений труб разного
диаметра 137
5.3 Выводы по главе 5 142

4 •
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 143
ЛИТЕРАТУРА 145
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРОГРАММА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НДС ТРУБ
РАЗНОГО ДИАМЕТРА «RASSTRUB-07» 160
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПАТЕНТЫ РФ 175
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ПРОВЕРКА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
ДВУХЗВЕНЬЕВОЙ ОПОРЫ ОСВЕЩЕНИЯ ВЫСОТОЙ 21М... 183
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. АКТЫ И СПРАВКИ О ВНЕДРЕНИИ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 194

Список литературы

143 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
По результатам проведенных теоретических и экспериментальных
исследований сделаны следующие выводы:
1. Проведённый анализ опыта применения соединений труб разного диаметра, установил широкое применение данных соединений при строительстве башен, мачт, опор контактных сетей электротранспорта, при этом их многообразие можно объединить в четыре группы: фланцевые; телескопические; с переходными деталями и комбинированного типа.
2.Впервые разработана аналігаш>численная методика определения напряжённо- деформированного состояния соединений круглых труб разного диаметра при плотной их посадке одной в другую, и составлена программа «RASSTRUB-07» реализующая данную методику.
3. Расчёты НДС телескопических соединений по программе «RASSTRUB-07» показали, что рациональная посадка труб друг в друга находится в пределах 2*2.3d, где d- диаметр меньшей трубы.
4.Предложены четыре новых соединения труб разных диаметров комбинированного типа, позволяющие соединять трубы с разницей в диаметрах di/d2 = 0.4-Ю.9. Их конструктивная новизна защищена патентами РФ. При этом при соотношении диаметров di/d2 = 0.6-Ю.95 крепление труб осуществляется за счёт щелевых прорезей на сварке, а при соотношении di/d2 = 0.4-Ю. 6 трубы крепятся за счёт заполнения бетона в кольцевую полость.