Сварка профилей квадратного сечения: Сварка профильной трубы — цены на сварку профиля в Москве

Содержание

Профильные трубы: особенности изготовления

Большинство современных производителей металлоконструкций способны предложить своим потенциальным клиентам огромный выбор металлических профилей из разных марок стали и разнообразной конфигурации.

Зачастую неискушённому конечному потребителю может быть сложно разобраться в особенностях подобной продукции и правильно выбрать то, что ему нужно. Поэтому стоит внимательно рассмотреть все характеристики и функционал каждого вида профиля по отдельности прежде, чем окончательно сделать свой выбор.

В этом случае разберём более подробно такой вид профиля, как металлическая труба квадратного сечения.

Особенности производства профиля

По способу производства металлическая труба квадратная бывает трёх основных видов

  • Профиль, при производстве которого применяют электросварку;
  • Бесшовный метод изготовления способом холодного деформирования металла;
  • Бесшовный метод изготовления способом горячего деформирования металла.

Для того, чтобы понять, в чём недостатки и преимущества каждого типа производства, необходимо разобраться с ними поподробней.

Метод производства с применением электросварки

Профиль квадратного сечения, изготовленные с применением сварки, изготавливаются из листовой стали, которая скручена в рулоны. Сам процесс производства состоит из следующих этапов:

  1. Рулон листовой стали разматывают, нарезая его при этом на полоски заданной ширины.
  2. Чтобы получить в результате ленту стали необходимой длины, короткие полоски сваривают электросваркой.
  3. Готовые ленты подаются на специальный формовочный станок с вальцами, которые и формируют из ленты круглую трубу нужного диаметра.
  4. Продольный шов полученного изделия заваривают электросваркой. Важно отметить, что тип сварки может быть самый разный, производитель сам его выбирает в зависимости от производственных мощностей и рыночной рентабельности.
  5. Готовая круглая труба в результате подаётся на следующий по этапу производства формовочный станок, который, в свою очередь, при помощи вальцов формируют из неё квадратную трубу.
  6. Дальше изделие проверяет специальный дефектоскоп, который выявляет имеющиеся дефекты при помощи блуждающих токов.
  7. Потом каждую единицу готовой продукции просматривают визуально на предмет обнаружения внешних видимых дефектов.
  8. После всех этапов проверки изделия распиливают, упаковывают и отправляют на склад готовой к реализации продукции.

Бесшовный метод производства

В этом способе производства в качестве заготовки используют не рулон листовой стали, а металлический цилиндр, именуемый штангой.

Вот как это делается:

  1. Заготовку нагревают до температуры, при которой металл приобретает необходимые пластические характеристики.
  2. Нагретую до нужной температуры заготовку передают на специальный пресс, который выдавливает из неё внутреннюю часть, полученную в результате гильзу, надевают на оправку.
  3. На следующем производственном станке заготовку прогоняют через ряд разных вальцов, которые растягивают гильзу и формируют при этом круглую трубу с необходимыми диаметром и толщиной стенки.
  4. Готовую круглую заготовку, но уже без оправки, подают на калибровочный станок с вальцами, которые формируют из круглой трубы — квадратную.
  5. Готовые изделия проверяют на наличие дефектов, нарезают, упаковывают и передают на склад готовой продукции.

Изготовление методом формирования (деформации)

Этот процесс является самым простым и дешёвым. Для него используют довольно недорогое оборудование, именно поэтому его ещё называют «кустарным».

Всё, что для этого нужно, это недорогостоящий формовочный станок с вальцами, через который прогоняют круглую трубу нужного диаметра, получая на выходе трубу квадратную.

Как уже говорилось — этот способ производства относительно недорогой и себестоимость продукции при этом будет тоже невысокой, но стоит обратить внимание на тот факт, что такая продукция может не соответствовать требованиям стандартов прочности, т. к. они не проходили необходимой термообработки.

Технология изготовления квадратных труб горячего и холодного проката

Как и трубы круглого сечения, квадратные и прямоугольные модели производятся методом горячего или холодного проката. Первые этапы обоих процессов одинаковы. Разница заключается лишь в том, что при горячем прокате фактически происходит преобразование трубы круглого сечения в квадратное изделие. Труба нагревается и, пока сталь гибкая, заготовка деформируется по всей длине на чистовых вальцах. Таким же образом производят и шестигранные трубы.

Несмотря на то, что бесшовные стальные трубы считаются более надёжными, горяче- и холоднокатанные изделия не пользуются большим спросом. Технология изготовления методом проката достаточно сложная и дорогая, поэтому чаще такие изделия уступают более доступным сварным вариантам.

Технология проката позволяет получать изделия только с толстыми стенками

Прокат не даёт возможности получить в итоге тонкостенный профиль. Ширина стенок горячекатаных труб иногда достигает 70 мм, а настолько массивные конструкции не популярны. Единственным преимуществом бесшовных изделий перед прямоугольной сварной трубой является устойчивость к внутренним нагрузкам. Но это свойство актуально для водопроводных конструкций, для каркасных устройств более важным является устойчивость к внешнему давлению.

Стандарты, параметры и сортамент труб

Сортамент профиля

В соответствии с требованиями стандартов, согласно каким производятся стальные квадратные трубы, производитель формирует так званную таблицу сортамента, в которой указываются все необходимые параметры и характеристики изделий. В данной таблице указываются следующие параметры продукции:

  • Масса погонного метра изделия,
  • Толщина стенки изделия,
  • Площадь поперечного сечения изделия,
  • Внешний размер изделия.

Благодаря такой таблице потребитель может оптимально подобрать тип профиля и точно рассчитать массу и размеры будущей конструкции.

ГОСТ в производстве

Согласно утверждённым ГОСТам, квадратные трубы, в зависимости от способа производства, должны соответствовать следующим геометрическим параметрам:

  • При производстве методом холодного деформирования профиль должен иметь наружные размеры в пределе 10−120 мм с толщиной стенки 1−8 мм.
  • С использованием метода горячего производства внешние размеры должны быть в интервале 60−180 мм, а толщина стенки соответственно 4−14 мм.
  • Изготавливать электросварку в производстве профиля можно с размерами 10−100 мм и толщиной сечения 1−5 мм.

В соответствии со стандартом производства, края стенки могут быть как прямыми, так и скруглёнными, но при этом радиус закругления не должен превышать удвоенной толщены стенки изделия.

Трубы малых и средних размеров от 15*15 до 60*60 производят из металла марок 1сп/пс, 2сп/пс и Ст3сп/пс.

При продуцировании квадратного профиля сортамента от 80×80 и до 300×300 руководствуются нормативами ГОСТ 30245–2003 , в котором содержатся стандарты производства прямоугольных профилей замкнутого типа. В соответствии с требованиями этого ГОСТа, подобные изделия изготовляют из стали следующих марок:

  • 09Г2С,
  • Ст3сп/пс,
  • Ст3сп/пс5.

Эта продукция изготовляется исключительно методом горячего проката из низкоуглеродистого или углеродистого металла. Применяются такие трубы для создания строительных конструкций.

В большинстве случаев длина продукта на выходе составляет шесть метров, но по требованию заказчика, и по договорённости с производителем, длину квадратной трубы можно сделать большей или меньшей. Длина при этом не должна превышать 10 метров, что обусловлено определёнными логистическими и производственными трудностями, вызванными изготовлением профиля большей длины.

В случае же с изготовлением профиля повышенного сортамента, то, возможно, из производства с размерами от 10 и до 12 метров.

В зависимости от технических особенностей дальнейшего применения подобной продукции, её производят двумя технологическими способами, которые определяют группу получившихся в результате продукции.

Группы труб бывают следующие:

  • Группа, А — изготавливаются из стали по требованиям ГОСТ 380–2005 (раньше ГОСТ 380–88 ) в соответствии с нормами механических характеристик,
  • Группа В — изготавливаются из стали в соответствии со стандартом ГОСТ 380–2005 или ГОСТ 1050–88 в соответствии с нормами механических и химических характеристик.

Для точно определения области применения подобной продукции, в сопроводительную документацию вносят их параметры по механическим и химическим свойствам.

Стоит также отметить, что в подавляющем большинстве случаев, этот вид продукции не предназначен для транспортировки по ним жидкостей и газов. Это обстоятельство определяет тем фактом, что большинство производителей не проводит их гидравлического тестирования.

Но, справедливости ради, стоит отметить, что всё же на рынке металлопроката встречается квадратный трубный профиль, подвергаемый производителями тестированию на предмет устойчивости к внутреннему давлению, которым поддают круглые водопроводными и газопроводными трубами.

Из чего делают трубы

Согласно техническим документациям, в качестве сырья для производства квадратной трубы используют сталь марки 08 КП и 10ПС. Также возможно использование особой стали, которая способна противостоять агрессивному воздействию внешней среды, в том числе и морской воде. Зачастую такие материалы используют в район вечной мерзлоты, что и объясняет их высокую стоимость.

Также для производства профильной трубы используют сплавы аустенитного класса, где присутствует хром или никель. Такие изделия обладают высокой стойкостью к кислотам и щелочам. Что касается недостатка, то здесь стоит выделить высокую стоимость трубы.

В основном она используется на предприятиях пищевой и химической промышленности.Готовая труба квадратного и прямоугольного сечения делиться на две группы. К группе А относятся изделия, в которых нормируются только механические свойства. В группе В речь идет о химическом составе стали.

Преимущества прямоугольных труб

Применение подобной продукции является более целесообразным в ряде случаев по причине наличия в их характеристиках следующих преимуществ:

  • Облегчают построение конструкций с высокой степенью сложности,
  • Лёгкость монтажа,
  • Простота транспортирования и хранения,
  • Простота нанесения на них специальных защитных покрытий,
  • Являются устойчивыми к вибрациям и деформациям,
  • Имеют относительно небольшой вес, что, в свою очередь, уменьшает общий вес конструкции снижает нагрузку на них,
  • Высокая степень прочности и надёжности,
  • Уменьшает потребность применения большого количества швов при сварке.

Производство толстостенных труб металлических квадратных

Толстостенные изделия имеют стенки с толщиной не менее 10% от размера диагонали. В сортаменте металлических труб усиленного типа наибольший показатель толщины стенки среди труб отечественных производителей составляет 12 мм. Метод изготовления усиленных металлических труб не имеет существенных отличий от принципа, по которому производятся тонкостенные изделия. Усиленные профильные трубы формуются из листа толстой стали и относятся к типу изделий горячего проката.

Как и тонкостенные, усиленные стальные трубы квадратного сечения не бывают бесшовными. В случае с толстостенными, наличие шва сказывается на прочности лишь с отклонением в 10-12%. Этот незначительный показатель не ухудшает способность толстостенной прямоугольной конструкции выдерживать высокие нагрузки.

При производстве такого типа профильных труб главный упор ставится на надёжность. Усиленные стальные трубы обычно скрыты среди коммуникаций, поэтому не требуют контроля над эстетической составляющей. Дефекты, оставленные после сварки шва, обычно не обрабатываются, что сохраняет приемлемую стоимость прямоугольной толстостенной трубы.

И сварные, и бесшовные квадратные стальные трубы обладают как рядом положительных качеств, так и определенным количеством недостатков. Выбор металлических труб для монтажа корпусных конструкций зависит от требований к конкретному виду строения. Для этого необходимо ознакомиться со всеми вариантами, которые предлагает сортамент каждого производителя.

Область применения труб с квадратным сечением

Металлическая квадратная труба имеет невероятно широкий спектр применения в области создания металлоконструкция разной степени сложности благодаря следующим её особенностям

  1. Такой тип профиля замечательно противостоит боковым нагрузкам и трудно деформируется благодаря наличию рёбер жёсткости.
  2. Этот вид продукции имеет привлекательный внешний вид.
  3. Для соединения элементов конструкции из квадратного профиля необязательно применять сварку, можно воспользоваться винтовыми и резьбовыми типами крепления.
  4. С таким профилем намного легче работать в кустарных и бытовых условиях.

В зависимости от того, какого типа конструкцию необходимо создать, применяют профиль трубы стальной квадратной разного диаметра.

Из профиля малого и среднего диаметра сечения создают разнообразного типа конструкций бытового и хозяйственного назначения. Это могут быть, например, каркасы разных стендов, павильонов для торговли, оград, заборов, лестниц, конструкции наружных дверей, окон, навесов, козырьков, арок, мебельных каркасов, их возможно применять в машиностроении и автомобилестроении, создания производственного оборудования и станков. В общем, возможности по применению огромные.

С другой стороны, квадратная труба большого размера чаще всего используется при создании тяжёлых несущих конструкций в строительстве. Это могут быть, например, несущие конструкции каркасов и рам жилых домов, производственных, офисных и торговых помещения, теплиц, парников и складов, разного рода парапеты, опоры, вышки, перекрытия, вентиляционные и коммуникационные шахты и тоннели, каналы дымоходы и многое другое.

Из всего описанного становится ясно, что металлическая квадратная труба сечения является очень важным и полезным типом металлопроката, применение которому находится в самых разных отраслях строительства и производства. Использование подобного материала очень сильно упрощает работу инженерам, конструкторам и монтажникам конструкций.

Сгибание трубы посредством металлической пружины

Такой метод позволяет согнуть трубы из цветных металлов под 90 градусов. При этом они должны отличаться достаточной пластичностью. Зачем нужна металлическая пружина? Она предотвращает деформирование конструкции. Размер пружины должен соответствовать внутренним размерам трубы. Она вставляется в конструкцию, затем выполняется изгиб.

Сгибание трубы при применении песка

Этот метод позволяет согнуть под 90 градусов трубу из алюминия. Способ очень прост. Требуется засыпать песок внутрь конструкции. Затем на концы ее надеваются заглушки. Требуемое место нагревается. Нагрев может производиться с помощью любого инструмента: паяльника, газовой горелки и так далее. После достаточного прогрева можно выполнять изгиб. Зачем нужен песок? Он так же, как и металлическая пружина, позволяет предотвратить деформацию конструкции. После того, как работа окончена, заглушки с трубы необходимо снять, а затем удалить из полости песок. Имейте в виду, что если вам требуется выполнить изгиб на оцинкованных конструкциях, следует помнить, что нагревать их нельзя, так как при этом происходит деформация изделия. Если вас интересует, как согнуть трубу под 90 градусов без трубогиба, рекомендуем вам ознакомиться с информационными материалами: фото, видео. Так вы сможете узнать больший объем информации, увидеть, как выполняют данную работу профессионалы, принять к сведению различные хитрости и нюансы.

профиль замкнутый | ООО «УМК»

Гвозди

Различные виды гвоздей, включая строительные, толевые, тарные, формовочные, с калиброванной головкой и с повышенной удерживающей способностью  и т.п.

Стандарты СНГ: ГОСТ 4028-63, ГОСТ 4030-63, ГОСТ 4029-63, ГОСТ 4034-63, ГОСТ 4035-63, СТП 14-198-204-2001, ТУ 14-4-1308-2000, ТУ 14-4-1308-2000 и т. д.

Экспортные стандарты: DIN 1151, DIN 1152, FF-N-105 и S.I. 242.

Болты, гайки и шайбы

В том числе болты высокопрочные, костыльковые, монтажные, для металлоконструкций, для башмака гусеницы тракторов, для дорожных ограждений с шестигранной головкой, с полукруглой или потайной головкой и усом, с потайной головкой и квадратным подголовком, с квадратной головкой, цилиндрические и т.д, А также гайки шестигранные, высокопрочные и т.д.

Стандарты СНГ: ГОСТ 7805-70, ТУ 14-4-1760-94, ГОСТ 7808-70, ГОСТ 7796-70, ГОСТ 22353-77, ГОСТ 7783-81, ГОСТ 7785-81, ГОСТ 7786-81, ТУ 14-198-121-96, ГОСТ 7801-81, ГОСТ 7802-81, ГОСТ 11674-75, ТУ 14-176-104-90, ТУ 14-176-105-96, ТУ 14-4-1-407-87, ТУ 14-4-1517-88, ГОСТ Р 52644-09, ГОСТ 5915-70, ТУ 14-4-1755-94, ГОСТ 5927-70, ТУ 14-4-1754-94, ГОСТ 22354-77, ТУ 1680-010-00187240-2003, ГОСТ Р 52645-2006, ГОСТ Р 53644-2009, ГОСТ Р 53664-2009, ГОСТ 11371-78, ГОСТ 22355-77, ГОСТ Р 52646-2006.

Шурупы и винты

Различные виды шурупов, в том числе шурупы монтажные, с полукруглой головкой, винты обычные и самонарезающие с различными типами головок (потайной, полупотайной, цилиндрической, полукруглой) и т.п.

Стандарты СНГ: ГОСТ 1145-80, ГОСТ 11473-75, ГОСТ 1144-80, ГОСТ 1146-80, СТП 14-198-205-2001, ГОСТ 11650-80, ГОСТ 11651-80, ГОСТ 11652-80, ГОСТ 17473-80, ГОСТ 17475-80, ГОСТ 1491-80, ТУ 1640-041-00187240-2007.

Экспортные стандарты: Шурупы по DIN 7997 и DIN 571 (D 6; 8; 10).

Прочие

Заклепки с различными типами головок, дюбель-гвозди, стяжки-шпильки и стяжки для мебели, шайбы к высокопрочным болтами, пружинные и плоские и т.д.

Стандарты СНГ: ГОСТ 10303-80, ТУ 14-4-1731-92, ТУ 14-4-1844-99, ТУ 14-4-1831-98, ТУ 14-4-1847-2000, ГОСТ 6402-70, ГОСТ 11371-78, ГОСТ 22355-77, ГОСТ 10299-80, ГОСТ 10300-80.

Экспортные стандарты:  Заклепки по DIN 660 и DIN 661.

Способ изготовления электросварных прямошовных профильных труб квадратного или прямоугольного сечения.

Изобретение относится к области обработки металла давлением, преимущественно может быть использовано при производстве квадратных или прямоугольных прямошовных сварных труб в составе трубоэлектросварочных агрегатов.

Известен способ изготовления сварных профильных труб квадратного или прямоугольного сечения, включающий формовку полосы в цилиндрическую трубную заготовку, сварку кромок и профилирование сваренной заготовки в валковых калибрах профилирующего стана с формоизменением поперечных сечений заготовки и распрямлением круглых участков полок, при этом профилирование заготовки осуществляют с равномерным уменьшением кривизны полок по наружной поверхности в поперечных сечениях профиля заготовки и их равномерным обжатием по калибрам профилирующего стана (патент РФ №2443486, МПК В21С 37/16, 27.02.2012 г.).

Недостаток известного способа заключается в недостаточной устойчивости боковых граней профильных труб и отсутствии возможности контролировать размеры внешнего радиуса сопряжения полок. Это является причиной появления дефектов формы и размера в производстве электросварных труб квадратного или прямоугольного сечения.

Известен деформирующий валок, предназначенный для использования в устройстве для последовательного деформирования трубной заготовки круглого поперечного сечения в профильную трубу квадратного или прямоугольного поперечного сечения, и способ получения квадратных труб деформированием. Такое устройство содержит пару из верхнего и нижнего и пару из левого и правого деформирующих валков, оси вращения которых размещены в плоскости поперечного сечения указанной трубной заготовки, при этом деформирующий валок выполнен с кривизной поверхности в направлении оси вращения для сжатия участков трубной заготовки, примыкающих к местам, намеченным в качестве угловых участков квадратной трубы, меньшей кривизны поверхности для сжатия участка трубной заготовки, намеченного под центр боковой части поперечного сечения квадратной трубы. Способ последовательного деформирования заготовки круглого поперечного сечения в квадратную трубу квадратного или прямоугольного сечения осуществляется с помощью деформирующего валка (Патент РФ №2386509, МПК B21D 5/12, 20.

04.2010 г.).

Недостатками известного способа и валка являются недостаточная воспроизводимость внешнего радиуса сопряжения полок и качество поверхности боковых поверхностей электросварных труб квадратного или прямоугольного сечения, что выражается в возникновении таких дефектов, как неидентичность внешних радиусов и выпуклость, вогнутость полок готового профиля, что приводит к снижению качества получаемой трубы.

Технический результат — обеспечение качества получаемых размеров сварной профильной трубы, в особенности внешнего радиуса сопряжения полок, согласно требованиям EN 10219-2.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления электросварных прямошовных профильных труб квадратного или прямоугольного сечения в профилировочном стане, включающем формовку полосы в валковых калибрах стана в цилиндрическую трубную заготовку, сварку кромок трубы и черновую и чистовую стадию профилирования трубной заготовки с формоизменением поперечных сечений заготовки и распрямлением круглых участков полок, профилирование трубной заготовки осуществляют в четырехвалковых калибрах с неприводными валками с неравномерным распределением обжатий по калибрам: 40-50% в первом калибре, 20-30% во втором калибре, 10-20% в третьем калибре, 5-15% в четвертом калибре, при этом на черновой стадии профилирование производят в калибрах, по меньшей мере один из которых образован двухрадиусными валками, центральный участок поверхности бочки которых имеет больший радиус, а два симметрично расположенных периферийных участка — меньший радиус.

Технический результат достигается также тем, что первый или первый и второй калибры черновой стадии профилирования выполнены двухрадиусными.

Качественные электросварные прямошовные трубы квадратного или прямоугольного сечения по европейскому стандарту EN 10219-2 должны удовлетворять требованиям по геометрическим параметрам, а также на них не должно быть дефектов поверхности, таких как трещины, риски, дефектов формы — вогнутость, выпуклость полок и выдерживать испытание на холодный загиб на 90 градусов.

В отличие от известных способов изготовления электросварных прямошовных профильных труб квадратного или прямоугольного сечения предлагаемое изобретение позволяет контролировать получение заложенных размеров будущего профиля с точностью и качеством согласно требованиям европейского стандарта EN 10219-2.

Способ поясняется чертежом, на котором представлен общий вид двухрадиусного валка.

Центральная часть двухрадиусного валка, предназначенная для формирования полки профильной трубы, образована большим радиусом R1 с центром в т.

O3, а периферийные участки поверхности бочки валка, предназначенные для формирования радиусов сопряжения полок профильной трубы, образованы двумя симметрично расположенными малыми радиусами R2, сопряженными с радиусом R1 и имеющими центры в точках O1, O2.

Сущность изобретения заключается в следующем.

В процессе изготовления электросварных прямошовных профильных труб квадратного или прямоугольного сечения осуществляется последовательное профилирование круглой заготовки и происходит формоизменение поперечного сечения заготовки за счет распрямления круглых участков полок и формирования радиуса их сопряжения. Качественное профилирование полок достигается за счет того, что процесс формоизменения осуществляется с неравномерным распределением обжатий по калибрам профилировочного стана.

Изготовление электросварных прямошовных профильных труб квадратного или прямоугольного сечения в четырехвалковых неприводных калибрах с неравномерным распределением обжатий по калибрам профилировочного стана способствует получению готовой профильной трубы, удовлетворяющей требованиям европейского стандарта EN 10219-2 по геометрическим размерам, в особенности по радиусу участков сопряжений полок.

Диапазоны распределения обжатий по калибрам выбраны на основании расчетов и обоснованы промышленными экспериментами. Превышение диапазона обжатий в любом из калибров приведет к появлению на готовой электросварной прямошовной профильной трубе дефектов поверхности, таких как трещины, риски и дефекты формы — вогнутость, выпуклость полок. В случае уменьшения обжатия в любом из калибров ниже указанного диапазона работа двухрадиусных валков становится неэффективной и приводит к переформовке внешнего радиуса сопряжения полок.

Преимущественное обжатие в первом калибре (40-50%) позволяет сформировать участки будущих полок готовой трубы и внешние радиусы их сопряжений за счет конструктивного решения валка в калибре.

Обжатие во втором калибре 20-30% обеспечивает точное воспроизведение размеров всех внешних радиусов сопряжений полок с одновременным распрямлением участков полок.

Обжатие 10-20% в первом калибре чистовой стадии (третий калибр по ходу движения заготовки) профилировочного стана позволяет с меньшей интенсивностью распрямлять участки полок.

В последнем калибре осуществляется формирование полок профиля и габаритных размеров до чистовых с наименьшим обжатием 5-15%.

Экспериментально установлено, что при однорадиусном исполнении валков в калибре не получается эффективно контролировать получение заложенных размеров будущего профиля с точностью и качеством согласно требованиям европейского стандарта EN 10219-2.

При выполнении первого или одновременно первого и второго калибра черновой стадии профилирования двухрадиусными достигается максимальный положительный результат от перераспределения обжатий в калибрах и получения требуемого качества формы и размера в готовой профильной трубе.

Профилирование производят в калибрах, по меньшей мере один из которых образован двухрадиусными валками, центральный участок поверхности бочки которых имеет больший радиус, а два симметрично расположенных периферийных участка — меньший радиус. Таким образом, центральная часть поверхности бочки валка предназначена для формирования полки профильной трубы методом распрямления участков полок и образована большим радиусом, а периферийные участки поверхности бочки валка предназначены для формирования радиусов сопряжения полок профильной трубы методом подгибки участков сопряжений и образованы двумя симметрично расположенными малыми радиусами. Тем самым достигаются размеры электросварной профильной трубы согласно требованиям стандарта EN 10219-2, в особенности внешнего радиуса сопряжения полок. При однорадиусном исполнении бочки валка неприводного калибра профилировочного стана внешние радиусы сопряжения полок будут формироваться острыми, что не соответствует требованиям стандарта EN 10219-2.

Если же изготовить бочку валка двухрадиусной и интенсивность обжатия перераспределить на черновую стадию профилировочного стана, то периферийные радиусные участки бочки валка будут служить для формирования сопряжений полок, а центральный участок бочки большего радиуса будет формировать сами полки. В чистовой стадии (3 и 4 калибр) радиус сопряжения полок будет уже сформирован и происходит только окончательное распрямление полки будущей профильной трубы и формирование габаритных размеров готовой трубы. Таким образом, в технологическом процессе профилирования цилиндрической трубной заготовки в профильную трубу квадратного или прямоугольного сечения достигаются размеры и качество по требованию EN 10219-2 с наименьшими временными затратами на настройку валковой оснастки.

Применение способа поясняется примером его реализации при производстве прямошовной электросварных труб 50×50×3 на трубопрофильном стане в непрерывной линии ТЭСА 21-89.

Стальная полоса шириной 191 мм толщиной 3 мм формуется в трубоэлектросварочном агрегате «21-89» в круглую трубную заготовку ⌀ 63,5 мм, затем производится сварка кромок токами высокой частоты с образованием продольного шва. Далее профилирование цилиндрической трубной заготовки осуществляется в четырех неприводных валковых калибрах с обжатиями 50%-30%-15%-5%, при этом валки первого и второго калибра выполнены двухрадиусными.

Варианты реализации предложенного способа и показатели эффективности приведены в таблице.

Из данных, приведенных в таблице, следует, что реализация предложенного способа (варианты №3-5, 9-11) приводит к получению качественных характеристик готовых электросварных прямошовных профильных труб квадратного или прямоугольного сечения с заданными геометрическими параметрами и с внешним радиусом сопряжения полок в готовой профильной трубе, соответствующим требованиям стандарта EN 10219-2: 1,6·Т<Rвн<2,4·Т, мм,

где Rвн — внешний радиус сопряжения полок в готовой профильной трубе, мм;

Т — толщина полки готовой профильной трубы, мм.

Из таблицы видно, что при реализации известного способа-прототипа (вариант №1, 7), применяя однорадиусные валки и распределяя равномерно обжатие в профилировочном стане, значение внешнего радиуса сопряжения полок в готовом профиле не соответствует требованиям стандарта EN 10219-21,6·T<Rвн<2,4·Т, радиус получается переформованным и радиусы неодинаковые.

В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты №2, 6, 8, 12) наблюдается переформовка внешнего радиуса сопряжения полок и появление дефектов на поверхности полок и в углах.

Технико-экономические преимущества рассматриваемого изобретения состоят в том, что использование предложенного способа обеспечивает производство электросварных прямошовных профильных труб квадратного или прямоугольного сечения, полностью соответствующих требованиям стандарта EN 10219-2.



Причина деформации сварки прямоугольных труб, толстостенных бесшовных стальных труб, стальных труб

Полые прямоугольные/квадратные профили формируются из рулонов, а затем проходят через серию штампов. Они сварены изнутри, чтобы сформировать их форму.

Они измеряются внешними размерами и толщиной стенки.

Полые прямоугольные/квадратные профили

обычно доступны в классах Q195, Q215, Q235, Q345.

Его можно купить онлайн и в любом супермаркете металла.Его можно разрезать по вашим точным спецификациям.

Они измеряются внешними размерами и толщиной стенки.

Химический состав

Марка стали: Q195, Q215, Q235, Q345, S235JR, S275JR, SS4007-
Данные Элементы(%)
Марка материала С Мн С П Си
Q195 0.06-0.12 0,25-0,50 <0,05 <0,045 <0,30
Q215 0,09-0,15 0,25-0,55 <0,05 <0,045 <0,30
Q235 0,12-0,20 0,30-0,70 <0. 045 <0,045 <0,30
Q345 <0,20 1,0-1,6 <0,04 <0,04 <0,55

Механические свойства

Марка материала Предел текучести (МПа) Прочность на растяжение (МПа) Удлинение (%)
Q195 >195 315-430 32-33
Q215 >215 335-450 26-31
Q235 >235 375-500 24-26
Q345 >345 470-630 21-22

Квадратный полый профиль, Квадратные трубы

Квадратный полый профиль бывает разных размеров, спецификаций и толщины стенок.

Его однородность делает его предсказуемым в использовании и визуально привлекательным.

Имеет высокое соотношение веса и прочности.

Его легко сгибать, а поскольку стальные трубы квадратного сечения недороги, они рентабельны даже для крупных проектов.

Квадратная полая секция, SHS, квадратная коробка, окрашенная, оцинкованная, ERW, черная, мягкая сталь

Стальная труба легко перерабатывается. Во многих проектах используются квадратные стальные трубы, включая все типы зданий, дорожные ограждения и указатели, опорные колонны, фермы, мосты, тяжелое оборудование, системы хранения и тренажеры.

Полые профили, предоставляемые Sunny Steel, широко используются в области гражданского строительства и строительства, эти полые профили из конструкционной стали являются важной составной частью зданий и мостов.

Химический состав
Марка стали

: Q195, Q215, Q235, Q345, S235JR, S275JR, SS4007-

Данные Элементы(%)
Марка материала С Мн С Р Си
Q195 0. 06-0.12 0,25-0,50 <0,05 <0,045 <0,30
Q215 0,09-0,15 0,25-0,55 <0,05 <0,045 <0,30
Q235 0,12-0,20 0,30-0,70 <0.045 <0,045 <0,30
Q345 <0,20 1,0-1,6 <0,04 <0,04 <0,55
Механические свойства
Марка материала Предел текучести (МПа) Прочность на растяжение (МПа) Удлинение (%)
Q195 >195 315-430 32-33
Q215 >215 335-450 26-31
Q235 >235 375-500 24-26
Q345 >345 470-630 21-22

Допуск:

Длина +/- 50 мм
Толщина стенки +/- 12. 5%
Вес +/- 8%

Квадратная трубка

Квадратная труба представляет собой металлическую трубу квадратного сечения. Он измеряется путем измерения внешних размеров (которые имеют одинаковый размер), а затем толщины стенки.

Они измеряются внешними размерами и толщиной стенки.

Примечание:

A: с, T: толщина стенки, SHS: квадратный полый профиль, RHS: прямоугольный полый профиль

Поверхность: горячее цинкование погружением, гальваническое цинкование, черный

  • Сертификат заводских испытаний: EN 10204/3.1Б
  • Проверка третьей стороной: SGS, BV, Lloyds и т. д.
Примечание: Предварительно оцинкованный квадратный/прямоугольный полый профиль с наружным диаметром 19-70 мм и толщиной 1-2,3 мм.

Применение квадратных труб

Трубы квадратного сечения

обычно используются в качестве перил вдоль лестниц. Однако он также используется и другими, менее очевидными способами. От использования для ограждения дворов до конструкций зданий, а также въездных ворот и въездов — стальные квадратные трубы решают самые разные задачи.

Трубы квадратного сечения

обычно используются в промышленных целях, поскольку они обладают многочисленными преимуществами. Промышленность ценит квадратные трубы за их прочность и способность выдерживать экстремальные температуры, давление и разрушающие элементы. В то время как в домашних условиях квадратные трубы используются в приборах, трубах и ограждениях. Вот лишь некоторые из многих преимуществ и областей применения квадратных труб.

Квадратная трубка в использовании

Широкий диапазон размеров

Квадратные трубы

доступны в исключительно широком диапазоне размеров наружного диаметра и толщины стенки.Это делает его пригодным для различных приложений и потребностей.

Полые прямоугольные профили | ИДЕЯ Статика

Это избранная глава из книги «Конечно-элементное проектирование стальных соединений на основе компонентов» проф. Уолд и др. Глава посвящена проверке соединений прямоугольных полых профилей.

Описание

В этой главе проверяются одноплоскостные сварные прямоугольные, квадратные, полые профили T, X и K-образные соединения с зазором, рассчитанным с помощью CBFEM.Раскос из квадратных полых профилей (ПВС) приваривается непосредственно к поясу ПВС без использования усиливающих пластин. Суставы нагружаются осевой силой. В CBFEM расчетное сопротивление ограничено 5 % деформации или силы, соответствующей 0,03 b 0 деформации соединения, а в FMM, как правило, деформацией пластины вне плоскости 0,03 b 0 , где b 0 – высота правой хорды; см. Лу и др. (1994).

Метод видов разрушения

В случае осевого нагруженного Т-, Y-, X- или К-образного соединения с зазором сварных прямоугольных полых профилей могут возникнуть пять видов разрушения.Это разрушение поверхности пояса, пластификация пояса, разрушение боковой стенки пояса, разрушение стенки пояса, разрушение пояса при сдвиге, разрушение при продавливании и разрушение расчалки. В этом исследовании разрушение поверхности пояса, разрушение расчалки и разрушение при продавливании исследуются для Т-, Y- и X-образного соединения, а разрушение поверхности пояса, разрушение сдвига хорды, разрушение расчалки и разрушение при продавливании исследуются для К-образного соединения с зазором; см. рис. 7.2.1. Сварные швы, спроектированные в соответствии с EN 1993-1-8:2005, не являются самыми слабыми компонентами соединения.

Рис. 7.2.1 Исследуемые виды разрушения: a) Разрушение поверхности пояса, b) Разрушение пояса при сдвиге, c) Разрушение раскоса и d) Разрушение при продавливании

Разрушение поверхности пояса

Расчетное сопротивление поверхности пояса RHS определяется моделью FMM в разделе 9.5 EN 1993-1-8:2020. Этот метод также приведен в ISO/FDIS 14346 и подробно описан в Wardenier et al. (2010). Расчетное сопротивление осевого нагруженного Т-, Y- или Х-образного соединения сварных прямоугольных полых профилей составляет

\[ N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0^2}{\sin{\theta_i} } \left ( \frac{2 \eta}{(1-\beta) \sin{\theta_i}} + \frac{4}{\sqrt{1-\beta}} \right ) Q_f / \gamma_{M5 } \]

Расчетное сопротивление осевого нагруженного крестовины с зазором из сварных прямоугольных полых профилей

\[ N_{i,Rd} = 8. 2{\sin{\theta_i}} Q_f / \gamma_{M5} \]

где C f — материальный фактор, f y0 — предел текучести хорды, t 0 — толщина стенки пояса, η — отношение высоты раскоса к ширине пояса, β — отношение ширины раскоса к ширине пояса, q i — внутренний угол между раскосом элемент i и хорда ( i = 1, 2), Q f – функция напряжения хорды, γ – коэффициент гибкости хорды.

Разрушение раскоса

Расчетное сопротивление поверхности пояса RHS можно определить с помощью метода, описанного в модели FMM в разделе 9.5 стандарта EN 1993-1-8:2020. Расчетное сопротивление осевого таврового, Y или Х-образного соединения сварных прямоугольных полых профилей составляет

\[ N_{i,Rd} = C_f f_{yi} t_i (2 h_i — 4 t_i + 2 b_{eff} ) / \gamma_{M5} \]

Расчетное сопротивление осевого таврового соединения с зазором из сварных прямоугольных полых профилей

\[ N_{i,Rd} = C_f f_{yi} t_i (2 h_i — 4 t_i + b_i + b_{eff} ) / \gamma_{M5} \]

где C f — коэффициент материала, f yi — предел текучести раскоса i ( 7 i = 1, 2), T T I I Толщина стенки Brace I , H I — высота скобка I , B i — ширина элемента раскоса i , b eff — эффективная ширина элемента раскоса.

Продавливание

Расчетное сопротивление нагруженного в осевом направлении таврового, Y-образного или Х-образного соединения сварных прямоугольных полых профилей составляет

\[ N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0}{\sqrt {3}\sin{\theta_i}} \left( \frac{2h_i}{\sin{\theta_i}} + 2b_{e,p} \right ) / \gamma_{M5} \]

Расчетное сопротивление осевого нагруженного К-образного соединения с зазором из сварных прямоугольных полых профилей

\[ N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}} \left ( \frac{2h_i}{\sin{\theta_i}} + b_i+b_{e,p} \right ) / \gamma_{M5} \]

Где C f — коэффициент материала, f y0 — предел текучести хорды, t 0 — толщина стенки хорды, q i — внутренний угол между раскосом i и 366 i 900 хордой = 1, 2), h i — высота раскоса i , b i 903 69 — ширина распорки i и b e,p — эффективная ширина при продавливании.

Разрушение хорды при сдвиге

Расчетное сопротивление осевого нагруженного таврового соединения с зазором сварных прямоугольных полых профилей

\[ N_{i,Rd} = \frac{f_{y0}A_{V,0,gap }}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}}/\gamma_{M5} \]

где f y0 — предел текучести хорды, A v,0,gap — эффективная площадь разрушения хорды при сдвиге, а q i — внутренний угол между раскосом i и хордой ( i = 1, 2).

Диапазон применимости

CBFEM был проверен для типичных T, Y X и K-образных соединений с зазором сварных прямоугольных полых профилей. Диапазон применимости для этих соединений определен в таблице 9.2 стандарта prEN 1993-1-8:2020; см. табл. 7.2.1. Тот же диапазон достоверности применяется к модели CBFEM. Вне диапазона достоверности FMM должен быть подготовлен эксперимент для проверки или проверка, выполненная для проверки в соответствии с утвержденной исследовательской моделью.

Таб. 7.2.1 Диапазон применимости метода видов отказов, таблица 9.{\circ} \) \(\frac{e}{d_0} \le 0,25 \)
\(g \ge t_1+t_2 \) \(f_{yi} \le f_{y0}\) \( t_i \le t_0 \)

9 0
Хорда Сжатие Класс 1 или 2 для X\(d_0_0/t) : \( d_0/t_0 \le 40 \))

 Натяжение \(d_0 / t_0 \le 50 \) (но для X соединений: \( d_0/t_0 \le 40 \))
Брекеты CHS Компрессия Класс 1 или 2 и \(b_i / t_i \le 35\) и \(\frac{h_i}{t_i} \le 35 \)
\(b_i / t_i \le 35\) и \(\frac{h_i}{t_i} \le 35 \)

7.2.2 Соединение одноплоскостное Т и Y-СВС

Обзор рассмотренных примеров приведен в табл. 7.2.2. Отдельные случаи охватывают широкий диапазон геометрических соотношений суставов. Геометрия соединений с размерами показана на рис. 7.2.2. Выбранные соединения разрушились по методу, основанному на FMM, из-за разрушения поверхности пояса или раскоса.

Таб. 7.2.2 Примеры Обзор

8
Пример Chord Brace Углы
Материал
Раздел Раздел θ 1 F Y 6 F 8 U 90037
[°] [MPA] [MPA] [MPA]
1 ШС200/6.3 SHS70 / 8,0 90 275 430 210
2 SHS200 / 8.0 SHS90 / 8.0 90 275 430 210
3 SHS200 / 12,5 SHS120 / 12,5 90 275 430 210
4 SHS200 / 6,3 SHS140 / 12,5 60 275 430 210
5 ШС200/8. 0 SHS80 / 8,0 60 275 430 210
6 SHS200 / 10,0 SHS120 / 12,5 60 275 430 210
7 SHS200 / 12,5 SHS90 / 8,0 60 275 430 210
8 SHS200 / 6,3 SHS80 / 8,0 30 275 430 210
9 ШС200/8.0 SHS150 / 16,0 30 275 430 210
10 SHS200 / 10,0 SHS100 / 10,0 30 275 430 210
11 SHS200/12,5 SHS100/10,0 30 275 430 210
33

Рис. 7.2.2 Размеры тройника

Проверка сопротивления

Результаты FMM сравниваются с результатами CBFEM. Сравнение сосредоточено на сопротивлении и режиме отказа конструкции. Результаты представлены в табл. 7.2.3.

Таб. 7.2.3 Сравнение результатов расчетных сопротивлений растяжению/сжатию, рассчитанных с помощью CBFEM и FMM

3 Вид отказа 5 9003 9003

2 Исследование для примененных нагрузок показывает хорошее соответствие. Результаты обобщены на диаграмме сравнения расчетных сопротивлений CBFEM и FMM; см. рис. 7.2.3. Результаты показывают, что разница между двумя методами расчета во всех случаях составляет менее 10 %.

Рис. 7.2.3 Проверка сопротивления, определенного методом CBFEM для FMM для одноплоскостного SHS Т- и Y-образного соединения

Контрольный пример

Входы

Хорда

  • Сталь S275
  • Секция СВС 200×200×6,3

Скоба

  • Сталь S275
  • Секция ШС 70×70×8.0
  • Угол между раскосом и поясом 90°

Сварной шов

Размер ячейки

  • 16 элементов на самой большой стенке прямоугольного полого элемента

Нагруженный

  • Под нагрузкой на сжатие/растяжение

Выходы

  • Расчетное сопротивление на сжатие/растяжение Н Rd = 66,0 кН
  • Тип разрушения конструкции — разрушение торца пояса

Образцы файлов

Соединение Х-СВС одноплоскостное

Обзор рассмотренных примеров приведен в табл. 7.2.4. Отдельные случаи охватывают широкий диапазон геометрических соотношений суставов. Выбранные соединения разрушились по методу, основанному на FMM, из-за разрушения поверхности пояса или раскоса.

Таб. 7.2.4 Примеры Обзор

Пример FMM Вид отказа CBFEM
  [кН]   [кН]   [%]
1

69
хорды недостаточность лица 66,0 хорды недостаточность лица 0,2
2 123,7 хорды недостаточность лица 117 хорды недостаточность лица 5,7
3 400,7 Ошибка аккорда лица 435.5 435.5 435.57 8
4 160 Отказ от аккордов 168 Отказ переднего хода 4. 8
5 136.2 136.2 129 Chord Face The Face 5.6
6 310.8 Отказ от аккорда 324 Chord Face Shife 4.1
7 7 361.4 361.4 Отказ от аккордов 332 Chord Face The Face 8.9
8
8 170.9 Отказ от аккордов 168 Аккурдовый провал 1.7
9003 704 70037 70037 70037 4.6
10 531.1 Отказ от аккордов 488 Аккурдовый провал 8,8
11 829,9 Разрушение поверхности пояса 758 Разрушение поверхности пояса 9,5
θ
Пример Chord Brace Углы
Материал
Раздел Раздел F Y u 8 U
[°] [MPA] [MPA] [MPA]
1 ШС200/6.3 SHS140 / 12,5 90 275 430 210
2 SHS200 / 8.0 SHS70 / 8.0 90 275 430 210
3 SHS200 / 10,0 SHS120 / 12,5 90 275 430 210
4 SHS200 / 12,5 SHS90 / 8,0 90 275 430 210
5 ШС200/6. 3 SHS70 / 8,0 60 275 430 210
6 SHS200 / 8.0 SHS80 / 8,0 60 275 430 210
7 SHS200 / 10,0 SHS150 / 6,0 60 275 430 210
8 SHS200 / 12,5 SHS140 / 12,5 60 275 430 210
9 ШС200/16.0 SHS120 / 12,5 60 275 430 210
10 SHS200 / 6,3 SHS80 / 8,0 30 275 430 210
11 SHS200 / 8.0 SHS150 / 16,0 30 275 430 210
12 SHS200 / 10,0 SHS100 / 10,0 30 275 430 210
13 ШС200/16. 0 SHS90 / 8.0 / 8.0/80037 275 275 430 210 210
210
210
200 Подтверждение сопротивления

Результаты метода на основе мод отказа (FMM) сравниваются с результатами CBFEM. Сравнение сосредоточено на сопротивлении и режиме отказа конструкции; см. табл. 7.2.5.

Таб. 7.2.5 Сравнение результатов прогнозирования сопротивления с помощью CBFEM и FMM

9003 4 9003 9003 9003
Пример FM Вид отказа CBFEM Вид отказа7 Дифф.
[KN] [KN] [KN]
1
1 130.6 Chord Face The Face 137.6 Отказ от аккордов 5.4
2 2 106.3 Аккорд Face Failure 94 Chord Face Face 13. 1
3 2564 Отказ от аккорда 258 Аккурдовый провал 0.6
4 302.1 302.1 Ошибка аккорда 273 Прокат аккордов 10.7
5 70036 5 78.2 Отказ от аккорда 41.1 Аккурдовый провал 10
6 6 136.2 136.2 Аккорд Face Phaine 121 Отказ от аккордов 12.6
7 474 Отказ от аккорда 465 Аккурдовый провал 1.9
8 629,7 хорды недостаточность лица 648 хорды недостаточность лица 2.8
9 795,7 хорды недостаточность лица 762 хорды недостаточность лица 4. 4
10 170.9 170.9 Отказ от аккорда лица 164 Chord Face The Face 4,2
11 11 70034 Отказ от аккорда 719 Отказ от аккордов 2.1
12 531,1 хорды недостаточность лица 477 хорды недостаточность лица 11,3
13 721,6 недостаточность Скоба 652 недостаточность Скоба 10,7

Исследование показывает хорошее совпадение вариантов приложенной нагрузки. Результаты обобщены на диаграмме сравнения расчетных сопротивлений CBFEM и FMM; см. рис. 7.2.4. Результаты показывают, что разница между двумя методами расчета во всех случаях составляет менее 13 %.

Рис. 7.2.4 Проверка сопротивления, определенного методом CBFEM для FMM для одноплоскостного SHS X-образного соединения

Контрольный пример

Входы

Хорда

  • Сталь S275
  • Секция СВС 200×200×6,3

Скобы

  • Сталь S275
  • Секции СВС 140×140×12,5
  • Угол между элементами раскоса и поясом 90°

Сварные швы

Размер ячейки

  • 16 элементов на самой большой стенке прямоугольного полого элемента

Нагруженный

  • Под нагрузкой на сжатие/растяжение

Выходы

  • Расчетное сопротивление на сжатие/растяжение Н Rd = 137,6 кН
  • Тип разрушения конструкции — разрушение торца пояса

Образцы файлов

7.

2.4 Соединение одноплоскостное К-СВС

Обзор рассмотренных примеров приведен в табл. 7.2.6. Отдельные случаи охватывают широкий диапазон геометрических соотношений суставов. Выбранные соединения разрушились по методу, основанному на FMM, из-за разрушения поверхности пояса или раскоса.

Таб. 7.2.6 Примеры Обзор

θ
Пример Chord Подтяжки Углы
Материал
Раздел разделы F Y u 8 U
[°] [MPA] [MPA] [MPA]
1 ШС200/8.0 SHS160 / 16,0 45 275 430 210
2 SHS200 / 10,0 SHS150 / 16,0 45 275 430 210
3 SHS200 / 10,0 SHS160 / 16,0 45 275 430 210
4 SHS200 / 12,5 SHS140 / 12,5 45 275 430 210
5 ШС200/12. 5 SHS150 / 16,0 45 275 430 210
6 SHS200 / 12,5 SHS160 / 16,0 45 275 430 210

Verification

Результаты CBFEM сравниваются с результатами FMM. Сравнение сосредоточено на сопротивлении и режиме отказа конструкции. Результаты представлены в табл. 7.2.7.

Таб. 7.2.7 Сравнение результатов предсказания сопротивления CBFEM и FMM

1
875.6
1
FM Режим отказа CBFEM Режим отказа Diff
[KN]   [кН]   [%]
1.0 626,6 хорды недостаточность лица 645,0 хорды недостаточность лица 2,9
2,0 800,1 хорды недостаточность лица 809,0 хорды недостаточность лица 1,1
3,0 875. 6 Отказ от аккорда 906.0 Ошибка аккорда 3.4
4.0 1070.8 Проверка аккордов 984.0 хорды недостаточность лица 8,8
5,0 1147,3 хорды недостаточность лица 1126,0 хорды недостаточность лица 1,9
6,0 1223,8 хорды недостаточность лица 1352,0 Разрушение поверхности пояса 9,5

Исследование показывает хорошее совпадение вариантов приложенной нагрузки. Результаты обобщены на диаграмме сравнения проектных сопротивлений CBFEM и FMM; см. рис.7.2.5. Результаты показывают, что разница между двумя методами расчета во всех случаях составляет менее 10%.

Рис. 7.2.5 Проверка сопротивления, определенного методом CBFEM на FMM для одноплоскостного SHS-К-образного соединения

Контрольный пример

Входы

Хорда

  • Сталь S275
  • Секция СВС 200×200×8,0

Скобы

  • Сталь S275
  • Секции СВС 160×160×16,0
  • Угол между элементами раскоса и поясом 45°

Сварные швы

Размер ячейки

  • 16 элементов на самой большой стенке прямоугольного полого элемента

Нагруженный

  • Под нагрузкой на сжатие/растяжение

Выходы

  • Расчетное сопротивление на сжатие/растяжение Н Rd = 645 кН
  • Тип разрушения конструкции — разрушение торца пояса

Образцы файлов

Конструкция соединения диарешетки полого квадратного сечения

6. 2 Некоторые примеры болтовых соединений с трубчатыми элементами: приварная пластина с выступающим ребром, часто в форме Т-образного сечения, что позволяет выполнить обычное болтовое соединение внахлест с приварным ребром, которое приваривается к сечению или врезается в него, позволяя обычное сращенное соединение, которое должно быть выполнено с помощью болтов или штифтов с внутренними наконечниками, чтобы избежать местного смятия стенок сплющенных концов полого профиля (CHS), позволяющее выполнять сращенное соединение приваркой к промежуточным сечениям, таким как уголки или C -разделы.

Для сборки на месте желательны болтовые соединения, а также большие сварные узлы, которые изготавливаются заводским способом и скрепляются болтами на месте в подходящих местах. В процессе проектирования следует учитывать практические аспекты установки. Например, на рис. 6.3 показано

.

6.4 Некоторые примеры трубчатых соединений с шарнирными концами

Возможные детали торцевых соединений для большепролетных трубчатых ферм различных типов.

Простые штифтовые соединения могут быть выполнены аналогично болтовым соединениям с использованием приварных концевых пластин и пластин с оребрением.Альтернативные штифтовые детали для трубчатых секций меньшего размера показаны на рис. 6.4.

6.3 Сварные фланцы или концевые плиты и болтовые соединения

6.3.1 Выступающие фланцы

Приварные фланцевые пластины с выступающими сторонами (см. рис. 6.2 (а)) являются простейшей, но потенциально одной из наименее привлекательных форм соединения и могут использоваться с элементами любого размера и формы. Фланцевые пластины могут быть как сплошными, так и кольцеобразными с отверстием. Отверстие может потребоваться для прохода внутренних труб, заливки бетоном или внутреннего цинкования.Внешний выступ фланцевой пластины должен быть как можно меньше, но пластина должна иметь достаточную толщину, чтобы противостоять усилию растяжения, передаваемому соединительными болтами, и избежать деформации во время сварки.

Подобные типы фланцевых соединений могут использоваться для секций CHS или SHS. Вблизи эти соединения могут выглядеть громоздкими, но в общей перспективе их эффект уменьшается. В многоэтажном строительстве соединения этого типа с трубчатыми колоннами обычно могут быть размещены в пределах глубины пола (или в пределах глубины фальшпола).

6.3.2 Сварная пластина с выступающим ребристым листом

Эта форма соединения представляет собой адаптацию вышеуказанного типа с использованием приварного ребра, прикрепленного к пластине фланца (см. рисунки 6.2 (b) и 6.2 (c)). Фланцевая пластина может быть приварена заподлицо с профилем путем осторожного снятия фаски с концов полого профиля. Соединительные болты затем нагружаются главным образом сдвигом, как и в обычном стыковом соединении.

6.3.3 Приварной ребро, врезанный в профиль

Ребристая пластина может быть приварена к прорези или к концу секции (см. рисунок 6.2(г)). В этом случае концы секции могут быть закрыты дополнительной полукруглой пластиной или, в некоторых случаях, оставлены частично открытыми, когда риск коррозии невелик (например, при внутреннем применении). Соединительные болты являются частью стыкового соединения.

Интересный вариант этого соединения, используемого для соединения секции CHS с двутавровой балкой, показан на рис. 6.5. Здесь соединительная пластина изогнута на конце для усиления визуального эффекта. Четыре болта передают необходимые осевые и сдвигающие усилия.

6.5 Соединение внахлест между КТС и двутавровой балкой

6.3.4 Сквозные болты с внутренними обоймами

Болты или сплошные штифты могут проходить через отверстия в стенках полой секции (см. рисунок 6.2(e)). Приварные втулки расположены внутри секции, чтобы избежать местных перекосов при затяжке болтов. Эти наконечники нужно только приварить на место прихватками. Конец секции может быть закрыт колпачком или оставлен открытым, если риск коррозии невелик.

6.3.5 Профили со сплющенными концами

Соединения между секциями с уплощенными концами допустимы только в меньших по размеру CHS, например, в пространственных фермах (см. рис. 6.2(f)). В этих стыковых соединениях обычно используются пары болтов малого диаметра, которые часто соединяются со сборными узлами или аналогичными секциями со сплющенными концами.

6.3.6 Сварные ребра

Ребра или кронштейны могут быть приварены к боковым сторонам секций CHS или SHS/RHS, чтобы обеспечить непосредственное крепление второстепенных элементов, таких как прогоны (см. Рисунок 6.6). Соединения этого типа требуют тщательного проектирования из-за возможного локального искривления стенок больших полых секций. В качестве альтернативы для крепления прогонов к секции можно использовать приваренные резьбовые шпильки с удлиненными шайбами.

Для крепления натяжных связей или стержневых связей требуются аналогичные детали. Высокие местные усилия от связей также могут передаваться соединениями «заплаточного типа», которые могут быть профилированы вокруг кольцевого сечения

6.7 Соединение связей с трубой в аэропорту Кельна (архитектор: Murphy Jahn Architects) что усилия сварки плавно передаются на стенки сечения. Многочисленные сварные ребристые соединения были успешно использованы в ряде крупных проектов, например, в основаниях колонн в терминале аэропорта Кельна, как показано на рис. 6.7.

6.4 Линейные соединения

Соединения по длине элемента могут быть выполнены путем сварки труб встык или с помощью различных болтовых соединений, как описано ниже.

6.4.1 Сварные соединения

Сварные соединения в линию (см. рис. 6.8(а)) — безусловно, самое аккуратное решение, особенно если сварные швы шлифуются после изготовления.Сварные соединения могут быть спроектированы так, чтобы обеспечить полную прочность трубы, но обычно они должны выполняться только в цехе изготовителя, чтобы обеспечить правильное выравнивание труб. На этом этапе могут быть учтены изменения толщины труб.

6.4.2 Фланцевые пластины

Фланцевые соединения (см. рис. 6.8(b)) просты в изготовлении, но не эстетичны. Они подходят для сжатия, но менее эффективны для растяжения из-за изгиба торцевой пластины, что требует более толстых пластин и большего количества болтов. Угловая сварка вокруг секции может вызвать деформацию тонких пластин фланцев. В Таблице 6.1 приведены рекомендации по соединениям фланца с пластиной, обеспечивающим полное сопротивление растяжению трубы данного размера. Для более легких нагрузок можно использовать меньшее количество болтов или более тонкие пластины, и в этом случае соединение будет слабее, чем трубка.

(b) Фланцевые пластины

(d) Торцевые пластины

6.8 Примеры соединений трубок

Таблица 6.1 Стандартные данные для фланцевых соединений (полнопрочные соединения)

Макс. размеры трубы d x t Толщина Номинальный диаметр Мин.Край

(мм) фланец болта (мм) болтов расстояние tf (мм) (мм)

от 60,5 х 4,0 до 89,1 х 4,0

12

16

4

25

от 101,6 х 4,0 до 114,3 х 3,6

12

16

5

25

114. от 3 x 5,6 до 139,8 x 4,5

16

20

5

30

165,2 x 5,0

20

22

5

35

190,7 x 5,0

20

22

6

35

216.3 x 6,0

20

22

8

35

216,3 x 8,0

22

24

9

40

267,4 x 9,0

24

24

13

40

318.5 х 7,0

24

24

12

40

355,6 x 12,0

24

24

23

40

406,4 x 9,0

24

24

20

40

6. 9 Соединительное соединение
6.10 Соединение с накладкой

6.4.3 Соединительные пластины

Соединительные пластины (см. рис. 6.8(c)) могут быть выполнены между трубами, но соединение должно рассматриваться как штифтовое, что делает такое соединение неподходящим для середины элемента при изгибе или сжатии. Соединительные пластины можно либо оставить открытыми, либо использовать с накладкой для придания гладкости внешнему виду. Пример стыкового соединения показан на рисунке 6.9, а с крышкой на рис. 6.10.

6.4.4 Частичные концевые пластины

На рис. 6.8(d) показана деталь очень аккуратного соединения с использованием частичной торцевой или боковой пластины, особенно если открытая сторона соединения может быть расположена вне поля зрения. Количество болтов, которые могут быть расположены внутри секции, ограничено, а плечо рычага мало, так что соединение следует рассматривать как штифтовое. Он не подходит для элементов, подверженных изгибающим или высоким нагрузкам.

6.5 Узлы приварные к колоннам и мачтам

В натяжных конструкциях часто необходимо крепить связи в виде стержней или тросов к стальным колоннам или мачтам. Несколько связей могут быть соединены изготовленными узлами, которые приварены к колоннам вверху или в промежуточных точках вдоль колонн, как показано на рисунке 1.2. Соединения в конструкциях с натяжными связями могут также иметь форму седел в верхней части колонн, по которым проходят связи. Эти седла изготавливаются и привариваются к концам колонн.

Ярким примером использования сварных узлов является натяжная конструкция в Дарлинг-Харбор, Сидней (см. рис. 6.11). Четыре колонны размещены вместе, а узлы сгруппированы для соединения со связями, поддерживающими длиннопролетные фермы. Другой пример инновационного использования кластеров столбцов показан на цветной вставке 21.

Здание 30 St Mary Axe построено с использованием диарешетки из пересекающихся трубчатых элементов со сварными стальными узлами, действующими в значительной степени на сжатие (цветная вкладка 1). Узлы также поддерживают связи по периметру и внутренние балки, пример показан на рис. 6.12.

6.6 Штифтовые соединения с трубчатыми секциями

Трубчатые соединения обеспечивают возможность использования настоящих «выраженных» штифтов следующим образом.

6.6.1 Основания колонн

Основания для трубчатых колонн бывают двух основных форм: шарнирные и жесткие (или сопротивляющиеся моменту). Используемые детали отражают передачу сил и моментов. Настоящего штифтового соединения можно достичь с помощью одного штифта из выступающей пластины, как показано на рисунке 6.13. Соединение с сопротивлением моменту

достигается за счет приварки торцевой пластины с четырьмя или более болтами. Толщина торцевой пластины зависит от передаваемого момента (см. раздел 5.7).

6.13 Типовое шарнирное соединение с фундаментом

6.6.2 Выраженное шарнирное соединение

Соединения с использованием настоящих «штифтов» предоставляют широкие возможности для буквального толкования гибкого соединения между элементами в сборке с «штифтовым соединением». Штифты обычно изготавливаются из двух или трех компонентов. Центральный штифт соединяет два конца или головки, проходя через отверстие в соединительных пластинах. Штифт может быть изготовлен из мягкой или нержавеющей стали и обычно имеет гладкую внутреннюю поверхность и резьбу на концах. Если он изготовлен из нержавеющей стали, необходимо вставить неопреновые шайбы, чтобы предотвратить биметаллическую коррозию любых прикрепленных элементов из мягкой стали. Настоящие штифтовые соединения показаны на рис. 6.13 и рис. 6.14. Интересные детали можно создать с помощью чугунных или литых стальных узлов в штифтовом соединении.

6.14 Штифтовые соединения в плавательном бассейне Ponds Forge, Шеффилд — см. также цветную табличку 20 (архитектор: FaulknerBrowns)

6.7 Сварные соединения труб

Форма сварных соединений между трубчатыми элементами зависит от:

• форма и размер элементов относительно соединений

• угол пересечения элементов

• количество участников, которые должны быть подключены в одном месте.

Некоторые изготовители являются специалистами по производству труб и могут проконсультировать по стоимости и деталям на этапе планирования.На этом этапе следует определить дополнительные аспекты, такие как необходимость шлифовки сварных швов и любые специальные детали соединения.

С точки зрения стоимости изготовления, решетчатая балка с использованием CHS потребует от 30 до 45 часов работы на тонну, а аналогичная решетчатая балка треугольного поперечного сечения потребует около 70 часов работы на тонну. При использовании более крупного CHS производители со специальным оборудованием для профилирования могут эффективно выполнять соединения между поясами и стержнями.Альтернативой может быть использование секций SHS, которые требуют только обрезания концов элементов пояса под правильным углом, а не профилирования обрезанных концов.

6.7.1 Типовые конфигурации сварных соединений

Сварные соединения, которые являются стандартными для всей отрасли, известны как Х-образные, Т- и/или Y-образные, N- и/или К-образные соединения с нахлестом или без него, как показано на рис. 6.15. Точная форма этих соединений зависит от размера и формы элементов. Зазоры или нахлесты между раскосами или входными элементами могут быть детализированы и влиять на несущую способность соединения (см.8).

(c) Соединения N и K с зазором

(c) Соединения N и K с зазором

(c) Соединения N и K с перекрытием

6.15 Обозначения соединений в сварной трубчатой ​​конструкции

6.7.2 Соединения между квадратными или прямоугольными секциями

Сварные соединения могут быть образованы относительно легко между концами одного элемента и плоской стенкой большей секции SHS или RHS. Инженер-строитель должен проверить местную несущую способность из-за деформации стенки основного элемента или пояса, когда размеры сечения значительно различаются и должны передаваться большие силы.Следует отметить, что сопротивление соединения будет зависеть от размера элементов, а не прочности сварного шва.

Таким образом, проектирование соединения следует выполнять на ранней стадии, чтобы избежать дорогостоящих и потенциально неприглядных изменений на более позднем этапе процесса проектирования. Сварные швы могут быть образованы угловыми швами снаружи или сварными швами с частичным проплавлением к подготовленным концам входящей секции. Вторая деталь более привлекательна визуально. Сварные швы могут быть зашлифованы там, где это важно визуально.

Элементы раскоса обычно выравниваются таким образом, чтобы центральные линии элементов раскоса пересекались на центральной линии основного пояса, чтобы свести к минимуму вторичные эффекты изгиба в этих элементах.

Минимальный угол пересечения элементов SHS или RHS для сварки составляет 30° к оси основного элемента, хотя на практике

6.16 Сварное соединение элементов раскосов КГС с поясом КГС эти соединения должны выполняться под углом, близким к 45°, чтобы доступ для сварки был менее затруднен.

6.7.3 Соединения между круглыми секциями

Сварные соединения между CHS требуют тщательной резки и подготовки для формирования правильного профиля на конце входящего элемента. При профилировании следует также учитывать расположение и размер других элементов пересечения. Сильно перекрывающиеся соединения элементов усложняют профилирование и сварку. Минимальный угол пересечения элементов КТС при сварке составляет 20° к оси основного элемента. Следует получить консультацию относительно сварки элементов различных размеров под небольшими углами.

Трехмерные сварные узлы могут быть чрезвычайно сложными, как это видно в морском строительстве. Эти узлы могут быть изготовлены заранее, а элементы пояса и раскосов приварены к предварительно изготовленным узлам. Может оказаться экономически выгодным рассмотреть использование сборных литых стальных узлов, где можно добиться повторения деталей.

6.8 Соединения ферм и решетчатых конструкций 6.8.1 Двумерные фермы

Трубчатые секции обычно используются в длиннопролетных фермах из соображений эстетики и конструктивной эффективности.Как правило, элементы CHS используются как для поясов, так и для распорок, а типичное сварное соединение показано на рис. 6.16. Однако в верхнем и нижнем поясах могут использоваться элементы RHS, а не элементы CHS, чтобы облегчить

соединение с плитой крыши или перекрытия и другими поперечными элементами (пример такого типа деталей показан на рис. 6.16).

Решетчатые фермы традиционно проектировались как узлы с шарнирным соединением, в которых элементы находятся в состоянии растяжения или сжатия, а силы между ними передаются в местах соединений.Обычно соединения располагаются таким образом, чтобы осевые линии раскосов (ответвлений) пересекались на осевых линиях основного элемента (пояса), как показано на рис. 6.17. Это известно как «кивание».

Несмотря на то, что «узловое соединение» является обычной практикой, для простоты изготовления иногда требуется обеспечить небольшую степень эксцентриситета узлов (как показано на рис. 6.18). Узел с отрицательным эксцентриситетом может быть архитектурно более интересным, хотя узел с полным перекрытием менее интересен.Инженер-строитель или производитель металлоконструкций проконсультирует по конкретным деталям.

Другие соединения между элементами фермы могут быть выполнены различными способами. На рис. 6.19 показаны различные формы углового соединения на конце фермы. На рис. 6.20 показаны соединения наклонных элементов связи с нижним поясом). Пример вышеуказанной детали показан на рис. 6.21

.

Более простые соединения в фермах с меньшими пролетами могут быть выполнены с помощью болтовых соединений с использованием косынок, приваренных к основному элементу или поясу.Простая деталь, в которой элементы раскосов CHS имеют уплощенные концы, показана на рис. 6.22. Более архитектурный пример болтового соединения с изогнутой косынкой показан на рис. 6.23.

————

Торцевая заглушка помогает достичь жесткости соединения

(a) Угловое соединение с выступом

(a) Угловое соединение с выступом

(b) Угловое соединение заподлицо

Заполняющие пластины обеспечивают большую способность передачи нагрузки

Пластина

Зазор узловой

Зазор узловой

6. Рис. кивание с умеренным эксцентриситетом

(c) Угловое соединение заподлицо с заполняющей пластиной

6.19 Соединения под прямым углом между трубчатыми элементами

6.20 Наклонные соединения в решетчатой ​​ферме

6.21 Пример сварного соединения CHS в ферме

(b) Выступающий нижний элемент (соединение K или N)

(c) Правостороннее соединение коленчатым поясом — с вертикальным раскосом

6.23 Архитектурное использование косынки на болтах -пластинчатое соединение в решетчатой ​​ферме железнодорожного моста

6.8.2 Соединения в многоплоскостных фермах

Фермы

также могут иметь треугольное поперечное сечение по длине, как показано на рисунках 6.24 и 4.42. Эти фермы треугольного сечения имеют ряд преимуществ перед плоскими фермами благодаря:

• повышенная устойчивость, обеспечиваемая двойными сжатыми поясами — они часто используются в качестве открытых конструкций с большими пролетами

• упрощение требований к связям в конструкциях крыш, в которых плоскостные усилия должны передаваться вдоль крыши

• их способность сопротивляться скручиванию от входящих балок или ферм.

В этой форме конструкции существуют различные возможности выравнивания пояса и раскосов, как показано на рисунке 6.25. Перекрытие пересекающихся раскосов с обеих плоскостей может произойти, если диаметр поясов меньше, чем 1,4 диаметра раскоса. Это может произойти при смещенном соединении, как показано на рисунке 6.25(c). Когда многие члены собираются вместе в одном узле, это известно как «многоплоскостное» соединение.

На рис. 6.25 показаны два альтернативных варианта крепления в треугольных решетчатых фермах. Конфигурация на рис. 6.26(а) требует более сложной сварки узлов нижнего пояса.Смещение

(б) Зачет

(b) Смещение

(c) Диагонали внахлест 6.25 Типы соединений, используемые в фермах треугольного сечения

(a) Относительно сложный элемент, требующий точной резки, сварки и шлифовки соединений (см. Таблицу цветов 23)

(a) Относительно сложный элемент, требующий точной резки, сварки и шлифовки соединений (см. Таблицу цветов 23)

(b) Упрощенная деталь соединения

6. 26 Альтернативные схемы крепления для треугольных решетчатых ферм

пояса RHS, может потребоваться увеличить толщину стенки, чтобы обеспечить большее сопротивление силам, передаваемым от раскосов.

6.8.3 Усиление соединений

Для максимального сопротивления элементов обычно более эффективно выбирать трубчатые секции большего размера с тонкими стенками. Однако при проектировании соединений предпочтительнее использовать более толстые и меньшие по сечению поясные элементы (при условии, что они не меньше раскосов).Таким образом, необходим компромисс для общей конструкции и эффективности изготовления.

В некоторых случаях может потребоваться локальное усиление соединений, чтобы противостоять приложенным силам, если невозможно увеличить размер или толщину элемента. Этого можно добиться, приварив пластины к поверхности пояса (см. рис. 6.27 (а)). Следует также отметить, что перекрытия также увеличивают сопротивление соединения, особенно для членов RHS. Если на пересечении требуется третий элемент, можно также использовать Т-образный элемент (см. рис. 6.27(б)).

Для увеличения несущей способности соединения можно использовать другие нестандартные усиленные соединения K, как показано на рис. 6.28.

Для соединений с несколькими связями точки пересечения можно отодвинуть назад от узловой точки. Этого можно добиться, вставив

6.27 (a) дополнительную пластину в секцию пояса; и (b) добавление Т-образной пластины для облегчения соединения

6.28 Дополнительные пластины жесткости для создания нестандартных K-соединений короткой длины CHS или за счет использования полых сфер.Сферы имеют то преимущество, что один и тот же вырез на конце стержня соединяет конец стержня независимо от угла пересечения. Однако источник этого типа узла ограничен.

Усиление седла

можно использовать для локального увеличения толщины пояса и местного сопротивления сжатию, как показано на рис. 6.29.

В штаб-квартире Royal Life в Питерборо одной из особенностей является возвышение со стеклянным экраном, изгибающееся по кривой от одного квартала к другому. Фасад располагался на расстоянии 700 мм от основной конструкции и требовал собственной несущей конструкции. Конструкторы увеличили жесткость секции, приварив четыре пары продольных стальных ребер, которые, в свою очередь, соответствуют металлическим ребрам облицовки (см. рис. 6.30).

(а)

6.29 Усиление трубчатых секций для повышения их местного сопротивления силам от элементов раскосов: (а) седловидная арматура; и (b) усиление полки

6.29 Усиление трубчатых секций для повышения их местного сопротивления силам от раскосов: (а) седловидная арматура; и (b) усиление полки

6.30 Штаб-квартира Royal Life UK — стальная трубчатая колонна с четырьмя парами ребер (архитектор: Arup Associates)

6.8.4 Соединения в фермах Vierendeel

Фермы Vierendeel состоят из элементов, соединенных под прямым углом, и выдерживают сдвигающие нагрузки, главным образом, за счет изгиба элементов. Таким образом, распорки исключаются, но пояса становятся намного тяжелее, потому что они сопротивляются изгибу, а также осевым силам. В фермах Vierendeel используются только жесткие или моментные соединения, в отличие от треугольных ферм, в которых соединения спроектированы как штифты. Секции SHS или RHS обычно используются в фермах Vierendeel, а не в секциях CHS, из-за их лучшего сопротивления изгибу.

Фермы Vierendeel относительно неэффективны при сопротивлении высоким силам сдвига из-за отсутствия диагональных связей, и поэтому необходимо использовать более толстые или большие элементы пояса, чем в треугольных фермах.В идеале хорда и вертикальные элементы должны иметь одинаковый внешний размер. В противном случае обычно вставляются элементы жесткости, чтобы увеличить местное сопротивление изгибу соединений. На рис. 6.31 показаны различные способы усиления номинально шарнирных соединений в фермах Vierendeel. Визуально некоторые из этих деталей нежелательны, за исключением случаев, когда фермы или эти соединения скрыты. Пример «гибридного» сварного и болтового соединения секций RHS показан на рис. 6.32.

6. 9 Соединения балки с колонной в трубчатой ​​конструкции

Конфигурация соединения балки с колонной зависит от типа и размера соединяемых элементов. Существует три общих типа соединения:

(a) Неармированное

(б) Сращенный

(а) Неармированный

(b) Сращивание

6.31 Типы соединений Vierendeel между элементами SHS/RHS

(c) Ребра жесткости раскосов

(d) Ребро жесткости поясной пластины

6.32 Сварное и болтовое соединение «Гибрид»

• Правые балки к колоннам двутаврового сечения

• Балки двутаврового сечения к колоннам CHS или SHS

• Балки RHS к колоннам CHS или SHS.

Балки и колонны обычно соединяются на месте с помощью болтов. В случае соединения правой балки с колонной двутаврового сечения приваренная удлиненная концевая пластина к правой балке позволяет использовать обычное болтовое соединение с полкой или стенкой колонны (см. рис. 6.33). Болты могут быть утоплены в толстую торцевую пластину, если соединение важно визуально.

В случае болтовых соединений с SHS или RHS колоннами требуются специальные формы болтов, которые могут располагаться с одной стороны. «Flowdrill» и «Hollo-Bolt» — это две особые формы болтов, подходящие для использования с секциями SHS или RHS (см. раздел 6.10). В качестве альтернативы к правой колонне можно приварить кронштейны или ребра, чтобы обеспечить прямое болтовое соединение.

На рисунках с 6.34 по 6.36 показано несколько типичных простых соединений с использованием планок, приваренных к правой колонне. Рисунок 6.34(а) показана ребристая пластина, приваренная к лицевой стороне колонны. Опорный кронштейн на рис. 6.34(b) можно детализировать, чтобы он был визуально интересным. На рис. 6.35 показано использование швеллеров, приваренных к концам их полок к

6.33 Соединение правой балки с колонной двутаврового сечения

6.34 Обычные планки, приваренные к правой колонне

9

0 9s. приварен к правой колонне для облегчения использования болтового соединения

6. 36 Шпильки или опорная плита и планка, приваренные к правой колонне

6.37 Детали правых балок, соединенных с правыми колоннами, обеспечивают доступ для болтового крепления на месте. На рис. 6.36(а) показано использование приваренных резьбовых шпилек, но они должны быть защищены во время транспортировки, чтобы предотвратить повреждение. На рис. 6.36(b) показано двутавровое сечение с соединением торцевой пластины неполной глубины, поддерживаемое срезным блоком, приваренным к колонне. Сварной блок должен быть достаточно толстым, чтобы учесть все допуски на месте. Кроме того, одиночное болтовое соединение может быть неприемлемо для требований «надежности» в многоэтажных зданиях.

На рис. 6.37 показаны другие типичные соединения правой балки с правой колонной. Для слабонагруженных соединений тавровое сечение, показанное на рис. 6.37 (а), может быть заменено пластиной с оребрением. Там, где используется сквозное болтовое крепление (как на рис. 6.37(b) и 6.37(c)), распорные трубы

улучшают местное сопротивление изгибу стенки входящей секции.

Для соединения трубчатых ферм с колоннами RHS типичные болтовые соединения показаны на рис. 6.38. Высокие усилия сдвига могут потребовать использования большего количества болтов, чем показано.Распределение нагрузки между верхним и нижним поясами в соединении зависит от наличия вертикального раскоса на конце фермы. На рис. 6.38(а) верхнее соединение будет сопротивляться всей приложенной поперечной силе. На рис. 6.38(b) можно предположить, что верхняя и нижняя части соединений сопротивляются равной силе сдвига.

Несмотря на то, что приведенные выше детали могут быть визуально не самыми подходящими для открытых конструкций, они иллюстрируют общие принципы условий поддержки ферм с использованием трубчатых секций всех типов.

Хороший пример простой и элегантной детали соединения между колонной CHS и двутавровой балкой крыши показан на рис. 6.39.

я этап

6.40 Болт Flowdrill i этап e

6,40 Болт Flowdrill

6.41 Иллюстрация этапов формирования и изготовления соединения Flowdrill с использованием болта с полной резьбой

6. 10 Специальные болтовые соединения для SHS и RHS 6.10.1 Соединения Flowdrill

Метод болтового соединения «Flowdrill» может использоваться там, где требуется архитектурно «чистое» соединение с элементом RHS.

Flowdrill — это форма соединения, не требующая доступа с обеих сторон соединения. Это процесс термического сверления, при котором просверливается отверстие в стенке полого профиля без удаления металла, обычно связанного со сверлением. Затем отверстие нарезается на второй операции. Резьбовое отверстие будет принимать болт с полной резьбой (см. рис. 6.40 и 6.41). В настоящее время применение процесса Flowdrill ограничено толщиной стали до 12,5 мм.Он в основном используется для соединения торцевых пластин балок с соединениями RHS.

Flowdrill требует использования высокоскоростной дрели, так как обычной скорости дрели недостаточно. Из-за этого секцию RHS, возможно, придется убрать с основной производственной линии, что увеличивает затраты и время. Поэтому соединения Flowdrill, как правило, используются для специальных применений. Дополнительную информацию можно получить в компании Corus, Tubes & Pipes, а рекомендации по проектированию соединений приведены в разделе «Соединения в простой конструкции».

6.10.2 Соединения Hollo-Bolt

Компания Lindapter недавно разработала Hollo-Bolt, еще один тип болтов, используемых для соединения полых секций с другими элементами, где соединение доступно только с одной стороны.

Hollo-Bolt состоит из трех частей (поставляется в собранном виде) — корпуса, конуса и центрального установочного винта. Весь продукт вставляется как в приспособление, так и в стальную конструкцию, а центральный установочный винт затягивается, удерживая кольцо. По мере затягивания установочного винта конус втягивается в корпус, раздвигая ножки и обеспечивая надежную фиксацию.Принцип Hollo-Bolt показан на рис. 6.42. Основные преимущества соединений Hollo-Bolt:

• сварка не требуется

• устанавливается быстро и просто

Место под ключ SY TV» Шестигранная головка

Корпус Конусная накатка

Место под ключ SY TV» Шестигранная головка

Корпус Коническая накатка

Крепление RHS

Центральный болт

Крепление RHS

Центральный болт

6. 42 Hollo-Bolt соединение

• он полностью протестирован как на растяжение, так и на сдвиг

• специальные инструменты не требуются, можно установить с помощью двух гаечных ключей

• нет необходимости делать отверстия с малым допуском

• доступ необходим только с одной стороны

• доступен из мягкой стали или нержавеющей стали

• может использоваться с резьбовым стержнем или центральным болтом

• на месте не требуется питание.

Основным недостатком этого соединения является то, что отверстие под болт значительно больше, чем в обычных болтовых соединениях (примерно в 1,7 раза больше диаметра болта), что может повлиять на местное сопротивление стенки РИТ при воздействии изгибающих или растягивающих усилий. Кроме того, его способность к сдвигу и растяжению ниже, чем у обычных болтов класса прочности 8.8. Кроме того, болт нельзя открутить после затяжки из-за расширения задней части конуса.

6.10.3 глухих застежки Huck

В системе крепления Huck Bom Blind используются застежки диаметром от 3/16 дюйма (4,8 мм) до 3/4 дюйма (19 мм), которые можно соединить только с одной стороны.

Сопротивление сдвигу и растяжению выгодно отличается от других видов соединения, а внешний вид более привлекателен. Основным недостатком является то, что застежку нельзя расстегнуть, а соединение больше похоже на заклепочное, чем на болтовое.

Натяжные конструкции относятся к подвесным или «шатровым» конструкциям, в которых «затяжки», т.е.е. элементы, предназначенные для восприятия натяжения, являются основными элементами общей конструкции. Натяжные конструкции отличаются от обычных рамных конструкций двумя важными аспектами: конструктивная концепция четко выражена в архитектуре, а детализация связи между растягивающими и сжимающими элементами может быть более сложной. При проектировании натяжной конструкции необходимо тщательно продумать пути прохождения нагрузки, устойчивость, гибкость системы, интерфейсы облицовки и конструкцию фундамента.

В большинстве каркасных зданий само здание в значительной степени определяет форму конструкции: колонны, стены, балки и плиты располагаются и имеют размеры в соответствии с применением с использованием основных правил, которые диктуются формой плана и структурной эффективностью. Однако в натяжной конструкции больше свободы в выборе формы конструкции, большей частью внешней по отношению к ограждающим конструкциям. К натяжным конструкциям относятся различные формы висячих конструкций и вантовых крыш. На рисунках с 2.9 по 2.11 и на рисунках с 7.1 по 7.10 показаны некоторые хорошо известные примеры таких типов структур.

Натяжные конструкции чаще всего используются в конструкциях крыш с большими пролетами, но они могут применяться и в самых разных областях, включая козырьки, застекленные фасады и даже лестницы.

Продолжить чтение здесь: Натяжные конструкции

Была ли эта статья полезной?

(PDF) Исследование влияния различных схем последовательности сварки на прирост прочности стального Т-образного соединения с квадратным полым сечением

Милад Моради и Хартмут Пастернак

354

Journal of Welding and Joining, Vol. 35, № 4, 2017

50

достигают своего наивысшего уровня при поперечных напряжениях. Это

можно было объяснить только разницей температурных изо-

изоповерхностей и отсутствием подходящей модели источника тепла в ABAQUS AWI.Прирост силы снижается при увеличении количества

начальных и конечных точек, достигая максимального значения -10 %, когда задействовано 8 начальных и

конечных точек. Результаты указывают на важную взаимосвязь.

Поскольку единственной переменной во всех

исследованных случаях была последовательность сварки, то можно было четко объяснить,

как концентрация напряжения или так называемое количество

начальных и конечных точек может сильно влиять на общее

поведение сварки. суставы.Необходимы дальнейшие экспериментальные и

численные исследования, особенно с упором на области между начальной и конечной точками, где имеет тенденцию формироваться концентрация напряжений.

Ссылка s

1. W. Jiang, L. Wang, P. Du и X. Li, Определение

сварочного напряжения и деформации при прерывистой сварке

посредством численного моделирования и сравнения с

экспериментальными измерениями, Вычислительные материалы

Science , Bd. 49 (2012), 535-543

2. Йонассен Ф., Мериам Л. и Дегармо Э. Влияние некоторых блоков

и других специальных процедур сварки на остаточные напряжения

, Weld Journal, Bd. 25(9) (1946), 492s-6s

3. M. Watanabe, K. Satoh, K. Kimura und R. Hoshi, Влияние

методов и последовательностей сварки на остаточное

распределение напряжений в сварных соединениях, Japan Welding

Society, (1955), 146-153

4. M. Mochizuki, M. Hayashi und T.Hattori, Residual

Распределение напряжения в зависимости от последовательности сварки в

Многопроходные сварные соединения с X-образной канавкой,

Journal of Pressare Vessel Technology, (2000), 27-32

5. M. Kadivar, K. Джафарпур и Х. Барадаран, Оптимизация последовательности сварки

с генетическим алгоритмом, Комп. Mech,

(2000), 514-519

6. T. Teng, P. Chang und W. Tseng, Влияние последовательностей сварки

на остаточные напряжения, Computers and Structures,

(2003), 273-286

7. L. Zhang, J. Zhang, H. Serizawa und H. Muakawa,

Параметрические исследования деформации при сварке в угловой сварной конструкции

на основе FEA с использованием итеративного метода подструктуры

, Наука и технология соединения и сварки,

( 2007), 703-707

8. C. Schwenk, M. Rethmeier und K. Dilger, Анализ поведения нестационарной деформации и числовая оптимизация зубчатого колеса, сваренного электронным лучом,

Математическое моделирование явлений сварки, 8 (2007)

9.Ю. Лин и К. Чоу, Новый метод снижения остаточного напряжения

, вызванного сваркой в ​​нержавеющей стали типа 304

, Технология обработки материалов, (1995), 693-623

10. С. Фукуда и К. Йошикава, Определение последовательности сварки

, подход с использованием нейронной сети, Инженерный анализ

с граничными элементами, (1990), 78-82

11. К. Ким, Д. Ким и Б. Ннаджи, Задача роботизированной дуговой сварки

секвенирование с использованием генетических алгоритмов, IIE Transactions,

(1990), 865-880

12. М. Дамшо и П. Рухофф, Эволюционный алгоритм

для упорядочения последовательности задач сварки, Конспект лекций по

Информатика, (1998)

сведение к минимуму времени цикла и сборки

деформация, Материалы и технология производства, (2002),

389-399

14. Abaqus, руководство пользователя, версия 6 (2014), 14-5

Руководство, ESI Group,

(2014)

Рис.23 Деформированный тройник, испытание (слева) и численное моделирование (справа).

Прямоугольные стальные трубы | Стальные прямоугольные трубы

Преимущества стальных прямоугольных труб

Структурно прочная прямоугольная стальная труба обладает множеством различных преимуществ, что делает ее очень востребованным материалом для широкого спектра применений. Прямоугольные стальные трубы обеспечивают отличное соотношение прочности к весу, а это означает, что для выполнения работы требуется меньше стали по весу. Стальные прямоугольные трубы также обеспечивают выдающиеся характеристики поддержки и сжатия, что позволяет использовать эту форму стали для широкого спектра применений колонн. Некоторые другие полезные качества прямоугольных стальных труб включают в себя:
  • Повышенная равномерная прочность
  • Экономичный
  • Перерабатываемый
  • Высокая прочность на кручение
  • Огнестойкий
  • Не деформируется

Свойства и размеры прямоугольных стальных труб

Стальная труба прямоугольного сечения, проверенная ASTM A500, сохраняет устоявшиеся, четко очерченные швы, которые не расположены нигде в пределах кривизны трубы.Этот тип контроля качества позволяет постоянно поддерживать в хорошем состоянии продукт, который является прочным и может противостоять нагрузкам со всех сторон, а также может легко соединяться с другими структурными формами. Радиус углов 10,6 также сохраняется, поэтому угловое сечение прямоугольной стальной трубы не превышает заданного параметра заданной толщины стенки.

Стоит отметить, что некоторые элементы из конструкционной стали могут содержать аббревиатуру «HSS», что означает Hollow Structural Section. По сути, это означает, что производимый продукт представляет собой стальную трубу квадратного или прямоугольного сечения, отвечающую конструктивным требованиям ASTM A500 класса B или C. Однако, если вы видите обозначение ASTM A500 на печати без соответствующего класса, обратитесь к своему инженеру. для дополнительного уточнения, так как минимальная прочность на растяжение марки С выше, чем у марки В.

У нас также есть квадратные стальные трубы различных размеров, ASTM A500 Grade A в этой спецификации зарезервирован для ненесущих деталей.

M & K Metals является ведущим поставщиком прямоугольных труб из конструкционной стали, сертифицированных ASTM A500, в широком диапазоне размеров. В зависимости от потребностей вашего проекта, мы можем предоставить вам стальные прямоугольные трубы, которые позволят вам выполнить свою работу вовремя и в рамках бюджета. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию.

Применение прямоугольных стальных труб

Поскольку стальные трубы квадратного и прямоугольного сечения прочны, относительно легки и легко свариваются, они являются одним из наиболее широко используемых материалов для различных применений. По этим причинам эти материалы широко используются в строительстве, производстве, производстве деталей машин и даже в искусстве. Другие типы конкретных приложений включают следующее:
  • Несущая конструкция
  • Компоненты прицепа
  • Знаковые столбы
  • Спортивное снаряжение
  • Рамки
  • Стойки
  • Безопасность и поручни
  • И многое другое

прямоугольных свойств материала трубопровода конструкционной стали

Сталь состоит в основном из железа и углерода с меньшим количеством других элементов, составляющих меньшую часть структуры материала.Никель и марганец часто добавляют в состав сырой стали, чтобы обеспечить повышенную прочность на растяжение и повысить стабильность в растворе железо-углерод. Кроме того, хром увеличивает твердость стали, в то время как температура плавления, а ванадий также увеличивает твердость, делая ее менее склонной к усталости металла.

Свяжитесь с M & K Metals для прямоугольных труб из конструкционной стали сегодня

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о нашей линейке стальных прямоугольных труб или запросите предложение сегодня для углубленного анализа цен. Низкоуглеродистая стальная труба

заварки черная, квадратная прямоугольная трубка

полого сечения стальная

стальная труба

низкоуглеродистой сваренной черноты квадратного прямоугольного полого сечения

 

Описание продукта

 

Стальная труба, полая цилиндрическая сталь, имеет полое поперечное сечение, и ее длина намного больше диаметра или периметра стали. Стальная труба используется не только для транспортировки жидкостей и порошкообразных твердых веществ, обмена тепловой энергией, производственной машины частей и контейнеров, это также экономичная сталь.
Слой сплава интегрирован со слоем чистого цинка и основанием из стальной трубы, поэтому его коррозионная стойкость высока.
С быстрым развитием непрерывной прокатки высококачественной полосы и совершенствованием технологии сварки и контроля качество сварных швов постоянно улучшалось, а разнообразие и характеристики сварных стальных труб из нержавеющей стали увеличивались, и все больше и больше областях, особенно в трубах теплообменников, декоративных трубах, трубах для жидкости среднего и низкого давления и т. д.заменены бесшовные стальные трубы.

 

Характеристики продукта

 

  • Простая и крупная форма, отличная ударопрочность
  • Антикоррозийный, невыгорающий
  • Высокая прочность, простая и быстрая установка
  • Обладает хорошей устойчивостью к ржавчине и коррозии
  • Высококачественные провода с более длительным сроком службы и повышенной прочностью;
  • Простота сборки и разборки

 

Преимущество компании

 

Мы являемся производителем прямых продаж, специализирующимся на исследованиях и разработках оцинкованных стальных труб, сварных стальных труб, блестящих стальных труб внутри и снаружи.
Наша компания поддерживает отношения с многочисленными крупными поставщиками стальной полосы и сталью.
Сталь, поставляемая нашей компанией, прилагается к оригинальной книге материалов сталелитейного завода.
Для упаковки пресс-фитингов: мы упаковываем пресс-фитинги в полиэтиленовый пакет, чтобы предотвратить появление царапин на поверхности, а затем упаковываем их в коричневые экспортные коробки.
Экономичность: Конкурентоспособные цены с прямыми поставками с завода
18-летний опыт производства в этой области
Если что-то соответствует вашим требованиям, пожалуйста, свяжитесь с нами. Мы тепло приветствуем вас посетить наш завод
Мы предлагаем снижение рисков, сдерживание затрат, управление запасами и умение планировать, чтобы внести свой вклад в итоговую прибыль наших клиентов.

 

Технические характеристики

 

Материал К195, К235
Диаметр трубы 6–76 мм
Толщина 0,25–2,5 мм
Поверхностный слой Оцинкованный
длина Можно обсудить подробнее
Цинковый слой 40 г — 300 г
цвет Черный / серебристо-белый
Форма сечения Квадратный/прямоугольный/круглый
Приложение Строительство, структура, нефть, газовая труба
Техника Горячекатаный/холоднокатаный
Конец трубы Плоский конец
Цена Возможен торг

 

На фото

 

 

Часто задаваемые вопросы

 

Q: Вы производитель?
О: Да, мы производитель, а не агент. У нас есть собственный завод, который расположен в провинции Хэбэй, Китай. У нас есть ведущие мощности в производстве и экспорте оцинкованных стальных труб и т.д.


В: Каково сырье продукта?
A: Полоса из высококачественной оцинкованной стали.


В. Как насчет MOQ?
A: Как правило, предварительный заказ будет принят. MOQ может быть подтвержден в зависимости от различных продуктов.


Q: Можем ли мы посетить ваш завод, чтобы проверить товары для заказа?
A: Добро пожаловать на нашу фабрику для проверки качества.Мы искренне надеемся установить честные деловые отношения.


В. Каково содержание цинка на поверхности продукта?
А. В случае без специальной настройки обычно 40-50 грамм.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *