автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Соединения стальных труб разного диаметра

На правах рукописи

□и34У62В1

САБИТОВ ЛИНАР САЛИХЗАНОВИЧ

СОЕДИНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ТРУБ РАЗНОГО ДИАМЕТРА

Специальность 05.23.01 - "Строительные конструкции, здания и сооружения"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

о се^ да

Казань, 2009

003476261

Работа выполнена на кафедре металлических конструкций и испытания сооружений ФГОУ ВПО «Казанский государственный архитектурно-строительный университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кузнецов Иван Леонидович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Михайлов Виталий Витальевич

кандидат технических наук, доцент Актуганов Анатолий Николаевич

Ведущая организация:

ГУЛ «Татинвестгражданпроекг», г. Казань

Защита состоится «6» октября 2009 г. в 15.00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.077.01 при Казанском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 420043, г. Казань, ул. Зеленая, д.1, в ауд. 3 - 203 (зал заседания Ученого совета).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного архитектурно-строительного университета. Автореферат диссертации размещен на официальном сайте университета: http://www.kgasu.ru

Автореферат разослан «1» сентября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета д.т.н., профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы: Быстрые темпы развития энергетики, связи, телекоммуникаций и других отраслей народного хозяйства способствуют изготовлению стальных конструкций с применением круглых труб, обладающих рядом конструкционных качеств, которые обеспечивают уменьшение расхода стали, снижают величину ветровой нагрузки, повышают коррозионную стойкость. К таким конструкциям можно отнести башни сотовой связи, опоры городского освещения, опоры контактных сетей электротранспорта, опоры рекламных конструкций, опоры для светосигнального оборудования (светофоры) и др.

Стремление к дальнейшему снижению массы трубчатых конструкций приводит к необходимости применения в их элементах труб разного диаметра. Использование в сечениях конструкций труб разного диаметра, естественно, ставит вопрос о разработке эффективных узлов их соединения. В настоящее время в практике строительства широко используются соединения с переходными деталями, фланцевые, телескопические, комбинированные и другие узлы соединения труб разного диаметра. Опыт применения данных соединений указывает на их недостатки, заключающиеся в ограниченном применении по соотношению диаметров соединяемых труб, повышенном расходе стали, значительной трудоёмкости выполнения таких соединений, недостаточной прочности и повышенной деформативности. Поэтому решение вопросов, связанных с обеспечением дальнейшей эффективности соединений труб разного диаметра, является актуальной задачей.

Цель и задачи работы:

Целью диссертационной работы является разработка и исследование новых типов соединений стальных труб разного диаметра в конструкциях, работающих преимущественно на поперечный изгиб.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- выполнить анализ конструктивных решений узловых соединений труб разного диаметра и разработать новые более эффективные их варианты;

- разработать аналитико-численную методику определения напряженно-деформированного состояния (НДС) узловых соединений труб разного диаметра;

- численно и экспериментально исследовать НДС новых узловых соединений труб разного диаметра;

- дать сравнительную технико-экономическую оценку новых узловых соединений и практические рекомендации по их расчёту и конструированию.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- выполнена систематизация опыта применения узловых соединений труб разного диаметра и разработаны новые узловые соединения комбинированного типа, защищенные патентами РФ;.

- впервые разработана аналитико-численная методика определения НДС телескопических соединений труб, реализованная в программе «КЛБЗТКиВ-07»;

- выполнен анализ НДС и определена рациональная величина посадки труб при телескопическом их соединении, находящаяся в пределах 2-2.3 с1, где (1 -диаметр меньшей трубы;

- численно и экспериментально изучено НДС узлов соединения труб с различными видами их креплений.

Достоверность результатов: Степень достоверности обеспечена проведением исследований с применением научно-обоснованных методик, тарировкой приборов и оборудования. Результаты оценки прочности по предложенной методике подтверждены экспериментально на фрагментах узлов опор освещения, а также расчётом с использованием лицензионных программ. Практическая значимость:

- разработана программа «КА88Т1ШВ-07» для определения компонент НДС узловых соединений труб разного диаметра;

- предложены новые эффективные виды комбинированных соединений труб разного диаметра, реализованные в опорах для светосигнального оборудования, в опорах контактных сетей электротранспорта, в рекламных конструкциях и др.;

- проведена технико-экономическая оценка эффективности предлагаемых вариантов узловых соединений;

- даны практические рекомендации по расчёту узловых соединений труб разного диаметра.

Реализация результатов исследований:

Реализация результатов исследований осуществлялась при расчете и конструировании опор освещения и контактной сети троллейбуса (х/д № 22/48-04 «Исследование несущей способности унифицированных опор освещения и контактной сети троллейбуса»), опор для светосигнального оборудования (х/д 45с от 22.08.07«0тчет по результатам исследования несущей способности и разработке конструктивного решения опоры для светосигнального оборудования г. Казань»). На защиту выносится:

- обзор и систематизация опыта применения узловых соединений стальных труб разного диаметра;

- аналитико-численная методика определения НДС узловых телескопических соединений труб разного диаметра, реализованная в программе «ЯАЗБТКиВ-07»;

- новые конструктивные решения узлов соединений труб разного диаметра комбинированного типа;

- численные и экспериментальные исследования НДС соединений труб разного диаметра, уточняющие их действительную работу;

- рекомендации по расчёту и конструированию предлагаемых узлов соединений труб разного диаметра.

Апробация работы: Основные результаты выполненных исследований доложены на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава КГАСУ 2006-2009 годов, на 5-й и 7-й международных научно-технических конференциях «Эффективные строительные конструкции: теория и практика» г. Пенза, в. 2006 и 2008г. соответственно, на республиканском конкурсе научных работ студентов и аспирантов на соискание премии Н.И.Лобачевского, г. Казань, КГУ им В.И. Ульянова - Ленина в 2008 г., на седьмом всероссийском семинаре по аналитической механике, устойчивости и управлению движением, посвященном

4

столетию со дня рождения профессора Аминова М.Ш. г. Казань, КГТУ им.

A.Н.Туполева в 2008 году, на международной научно-практической конференции "Строительство - 2008" г. Ростов-на-Дону, РГСУ в 2008 году, на VII международной конференции "Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения" СПбГПУ в 2008 году.

Публикации:

По материалам диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 10 статей (в журналах по списку ВАК 2 статьи), 2 тезиса к докладам, новизна технических решений подтверждена 3 патентами РФ: №2288399 «Узел соединения труб», № 2237268 «Способ соединения труб разного диаметра», решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2008121786/06 «Узел соединения труб разного диаметра».

Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и 4-х приложений. Работа изложена на 159 листах машинописного текста, содержит 3 таблицы, 93 рисунка в виде графиков, схем, фотографий. Список литературы включает 145 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследований.

В первой главе описан проведённый анализ опыта применения конструкций из труб, используемых при строительстве башен, мачт, опор контактных сетей электротранспорта, рекламных конструкций и др. Показано, что их эффективность во многом определяется решением узловых соединений, особенно при использовании труб разного диаметра. В совершенствовании конструкций из труб и их соединений отмечена значительная роль работ учёных: Соколова А.Г., Кузнецова С.Г., Муханова К.К., Савицкого Г.А., Бирюлева В.В., Бажанова A.B., Шафрай С.Д., Катюшина

B.В., Силенко В.П., Олькова Я.И., Трубникова В.И., Василенко П.К., Кузнецова И.Л., Аксанова A.B., Биргера И.А., Иоселевича Г.Б., Гарибова Г.С., Голденберга Л.И., Полушкина Ю.А., Ефименко В.И., Калёнова В.В., Кантария С.Н., Кикина А.И., Санжаровского P.C., Трулль В.А., Марабаева H.JL, Мельникова Н.П., Мурашко H.H., Муханова S.S., Подольского В.И., Симонова Л.И., Солодарь М.Б., Ильясевича С.А., Сыркова A.B., Трофимова В.И., Гуркина Ю.И. и др. Исследованием установлено, что в современном строительстве используются различные типы соединений труб разного диаметра, которые можно классифицировать на четыре основные группы (Рис.1), при этом каждая группа соединений имеет свои преимущества и недостатки.

В соединениях первой группы, с использованием сварки, прочность и деформативнось узла обеспечиваются кольцевым сварным швом и толщиной фланца. Поэтому при реальном проектировании завышается диаметр труб или устраиваются дополнительные рёбра жесткости, что приводит к увеличению их массы и трудоёмкости. При креплении фланцев на болтах возникает необходимость использования стали с гарантированной прочностью в направлении толщины проката и выполнение специальных технологичных операций по исключению «грибовидности» фланцев в процессе сварки. Телескопические

5

соединения второй группы ограничены в применении соотношением диаметров применяемых труб, что также не позволяет снизить их массу. Соединения труб разного диаметра посредством конической вставки применимы в основном для стыков труб большого диаметра при относительно малых толщинах стыкуемых элементов. Такой стык, представляющий собой сопряжение тонкостенных оболочек разного диаметра, требует обеспечения местной устойчивости, что приводит к ограничению высоты вставки и использованию усиливающих манжет. Соединения комбинированного типа включают концы труб, вставленные друг в друга, соединенные на сварке при помощи торцевых пластин и продольных рёбер, вставленных в прорези труб большего диаметра. Такая конструкция узла приводит к повышенному расходу стали и большой длине сварных швов.

Исходя из проведённого анализа опыта применения соединений труб разного диаметра, сформулированы цели и задачи исследования.

Соединения труб разного диаметр»

1.Флакие&ы< соединения

2.Телескопические соединения

. Рд......

гл

¡5

J

3. Соединения через промежуточные вставки

Щ I ' -Н

1- ¡3

■^Соединения

КОМОНННрОВШНОГО ТНП1

Рг

Рис.1 Классификация соединений труб разного диаметра в зависимости от конструктивного решения

Во второй главе изложена аналитико-численная методика определения НДС соединений труб разного диаметра. Рассматривается равновесие системы двух вертикальных цилиндрических труб (Рис.2), вставленных друг в друга так, что в первую цилиндрическую трубу толщиной Я/ , радиуса Я] и длиной Ь запрессована другая труба толщиной Нз, радиуса Ез= Я/ - (Н1 + #¿1/2 и длиной (1з - I/). У рассматриваемой конструкции нижний край (х=0) заделан, верхний край (х- 13) закрыт жёсткой диафрагмой, к которой приложены вертикальная сжимающая сила Р и изгибающий момент М, а сама конструкция находится под действием собственного веса. Считаем, что упругие константы труб Е1=Ез=Е (модули упругости), У|= у2= V (коэффициенты Пуассона) заданы.

Поставленная задача решается при следующих допущениях. Конструкция узла рассматривается как составная, состоящая из цилиндрических оболочек: в области 0<х</( - однослойной; в /, < х < /2 - двухслойной, причём слои в этой области работают совместно без скольжения; в области 1г<х<1ъ - однослойной. При построении модели данной задачи во всех трёх областях в целом принималась

6 .

гипотеза недеформируемых нормалей. В силу этого условия контакта двух труб в области /, <х<12 выполняются автоматически. Напряжения в слоях цилиндрических труб:

= +уе1)+г{д11 +Уд12)\сг« = -- ^ 2 {{в2+vsi)+2{д1г+уЫ,)1 (1)

1-у ¡-V

Гхв=в{Е + 2Т).

Уравнения равновесия 1-ой трубы:

дТ, 195 1 дТ дБ Ог_ Тг д<2х д()2

— - + -............ = р — -.......Н---------1--------= I) ---------г + — и

дх Л дв ' Л дв дх Я 'Я дх Кдв '

дМ, 1 дН ' 1 дМ2 дН _

—1+-------------= О, • ■ + --О,

дх Я 80 "'Кдв дх 2' Соотношения упругости:

7, = С(е, + У£г) + к(Ых + Уд12 ),т2= С(е2 +у£]) + к(д12 + уд/,), £ = С6а> + к6д1п г М] = £>(3/, + уд\2) + к^ + уе2), (3)

асимптотического интегрирования разрешающих уравнений для каждой области получено общее решение рассматриваемой задачи. Постоянные интегрирования задачи были определены из условий на краях при х=0, х= 12 и упругих стыковых областей в точках при х= I/ и х= 12. После определения постоянных интегрирования

получены расчётные формулы (4): для определения перемещений и-,,г',-, И',, усилии , изгибающих моментов М[п , М^ .перерезывающего усилия б,1"

(О

и напряжений сг^' ,сТд ,те в соответствующих областях 0 < х < /,, /, < х < /2,

и<х<1 при г =1,2,3.

и: =

ип + и ¡2 х + и/3 х2 + (w/4 + х) cos ;

v/ = 0/1 + V/2 * + v/3x Ж, sin ;

W, =

0 = C/l + i« COS ;

7f = h, U<3 (x) + (x) cos фя,;

= (x) + (x) cos e\MViEHl, (4)

Mf = vM\!) ;

r('2 = Y

'■хв I i

k (<i W + tö cos e)+ 12z' -Jifeil (*) + Wcosej^E

Tn + ti2 X + Zi ra (p\'l (х)]я sin в _

В выражениях (4) введены следующие обозначения (5):

W „ _ hlß\ м =_ hiß,

13

6(1 13 6(1-к2)«

а, =-у ö12=-m2 м12: б,з Mu,zi =

'п Мз 'п ■Гг/

Следует отметить, что предлагаемая методика расчёта НДС применима при

выполнении условия 4/3(1 — у^). --- > 3 ^ поскольку постановка задачи исключает

V л Н

влияние краевых моментов, т.е. оболочки считаются длинньми.

Для практических расчётов напряжённо - деформированного состояния соединения труб разного диаметра согласно полученным выражениям (4)

разработана программа «ЫА88Т1ШВ - 07» для ЭВМ. Блок-схема программы приведена на рис.4.

Сравнительные расчёты НДС на примере соединения двухзвеньевой опоры, выполненные по разработанной программе «КАБЗТИЦВ - 07» и по известным программам, реализующим метод конечных элементов (КЭ), показали хорошую сходимость результатов. В рассматриваемых примерах расхождения составляли величину 7%. При этом, увеличивая число КЭ в расчётах по известным программным. комплексам, эти расхождения уменьшались до 3-4%. Таким образом, отмечается, что разработанная программа существенно упрощает ввод исходных данных, в то время как расчёты с использованием метода КЭ требуют в аждом случае выбора размеров и формы конечного элемента.

а) График зависимости напряжений ах от глубины посадки И

/

б) График зависимости напряжений ау от глубины посадки Ь Рис.3. Графики зависимости внутренних напряжений от глубины посадки одной трубы в другую полученные на программе «КА85ТГШВ-07»

Ввод исходных данных: RRI - радиус первой трубы, RR2=RR1 радиус второй трубы, HR2=HR1+HR2 - толщина второй трубы, LD3 - длина всей конструкции, LD1 -длина первой трубы, LD2 - расстояние от х==0 до LD2, Р=Р0 -сжимающая сила, Е - модуль упругости, R - удельный вес

Т

Вывод исходных flaHHbix:RRl — радиус первой трубы, HR1 - толщина первой трубы, HR3 - толщина третьей трубы, RR2=RRl - радиус второй трубы, HR2=HRI+HR2 - толщина второй трубы, LD3 - длина всей конструкции, LD1 -длина первой трубы, LD2 - расстояние от х=0 до x~LD2, Р=Р0 - сжимающая сила, Е - модуль упругости, R0 -

Перевод размерных величин задачи к безразмерным.

Подготовка данных необходимых для формирования матриц определяющих постоянные интегрирования для областей 0<х<Ы, Ы <х<Ь2, Ь2<х<ЬЗ.

Программа вычисления величин, определяющих НДС трубы в областях 0<x<Lt, Ll<x<L2, L2<x<L3.

Определение НДС в области 0<x<Ll *

Переход к размерным величинам.

Вывод результатов вычисляющие,

U,10, У?} » ,T,Q,M

Определение НДС в области L1<x<L2

Переход к размерным величинам.

Вывод результатов вычисляющие,

N=3

Определение НДС в области L2<x<L3

Переход к размерным величинам.

Вывод результатов вычисляющие,

STOP

Рис 4. Блок - схема программы «RASSTRUB - 07»

10

Патент РФ №2288399 а) Соединение при помощи щелевых

прорезей на сварке.

1- труба меньшего диаметра; 2- труба большего диаметра;3-пластинки; 4 - щелевые прорези; 5- заглушка; 6- сварные швы

Патент РФ №2337268

б) Соединение при помощи бетона, заполненного в

кольцевую полость 1-

труба большего

диаметра; 2 - труба меньшего диаметра; 3-торцевая фасонка; 4-заглушка;

5- заполнитель (н-р, бетон)

лд^ги

4

1:

1

1! 2

РП

I 4

ЛГ

и67^

Решение о выдаче патента на изобретение. Заявка №

2008121786/06 (025857) в) Сборно-разборное соединение труб. 1 - труба меньшего диаметра; 2 - труба большего диаметра; 3-заглушка; 4- болты; 5 -ганки; 6 - вертикальные рёбра.

и

а

Рис 5. Новые узловые решения соединений труб разного диаметра

11

г) Соединение с отрезком трубы большего диаметра

1 - труба меньшего диаметра; 2 - заглушка трубы большего диаметра; 3 - соединительная деталь; 4 - участок трубы большего диаметра; 5 - труба большего диаметра; 6 -сварка; 7 - линия реза на сварке_

Исследования НДС соединений труб разного диаметра позволили установить также зависимость усилий в узле от глубины посадки (Ь) труб друг в друга (Рис.3). Анализ этих данных позволил сделать вывод, что при величине посадки труб 11=2-2.3<1 (где <1 - диаметр меньшей трубы) усилия практически стабилизируются. Поэтому указанная величина посадки труб рекомендована для практического использования, как наиболее рациональная.

В третьей главе рассмотрены новые конструктивные решения соединений труб разного диаметра и приведены результаты численных исследований НДС известных и предлагаемых узлов соединений.

Новые конструктивные решения узлов относятся к группе соединений комбинированного типа и детально представлены на рис.5.

Численные исследования выполнялись по программным комплексам «Лира», АКБУБ, целью которых являлось влияние особенностей конструктивного выполнения соединений труб разного диаметра на их НДС.

Для двухзвеньевой опоры высотой 12м, состоящей из труб 273x5мм и 219x5мм, рассматривались варианты фланцевых соединений (Рис.1) и варианты предлагаемого комбинированного соединения (Рис.5,а). Исследования проводились с использованием вычислительного комплекса «Лира», в геометрически нелинейной постановке.

При рассмотрении известных фланцевых соединений с использованием сварки установлена зависимость толщины от действующих усилий и диаметра применяемых труб (Рис.6,а).

В комбинированном соединении труб разного диаметра исследовалось НДС сварных швов, соединяющих телескопически установленные трубы. Полученные графики зависимости усилий от глубины (Ь) посадки труб показывают, что при глубине посадки равной Ь=2-2.3с1 (где с! - диаметр меньшей трубы) практически стабилизируются усилия (Рис.6,б), что совпадает с данными, полученными для телескопических соединений по программе «КАЗЙТКиВ - 07».

Для численного исследования НДС в программном комплексе АКБУБ соединения труб разного диаметра, осуществлённого заполнением бетона в кольцевую полость, было смоделировано 3 модели фрагмента двухзвеньевой опоры.

Первая модель представляет собой соединение посредством фланца на сварке. Вторая модель - комбинированное соединение при помощи щелевых прорезей на сварке. Длина трубы меньшего диаметра 1240мм, а большего 800мм. Крепление одной трубы к другой осуществляется посредством пластинок в количестве 6 штук (Рис.5, а). Третья модель представляет собой комбинированные соединения труб разного диаметра (Рис.5,б), осуществленные заполнением бетона в кольцевую полость.

Физический закон деформирования стальной оболочки описывался четырьмя параметрами: модулем упругости Е=206'103 МПа, касательным модулем Е'=75-103МПа, пределом текучести сгу„ = 245М7д и коэффициентом Пуассона у=0,3. Закон деформирования бетона задавался двумя параметрами: Е=25-103МПа, у=0,2. При решении задач использовался метод Ньютона-Рафсона с обновлением матрицы касательной жесткости на каждой равновесной итерации: матрица будет

использоваться до тех пор, пока итерационный процесс остается устойчивым. При обнаружении расхождения в сходимости текущая итерация прерывается, и решение повторяется с использованием комбинации секущей и касательной жесткостей. Когда сходимость восстанавливается, то происходит возврат к использованию касательной жесткости.

1728 И 13« 1152

57Б

132

20 35 «I 50

7» 65 39 11

Толщина пластинки I (мм)

а) б)

Рис. 6. Анализ НДС соединений труб разного диаметра, полученные на ПК «Лира» а) График зависимости № от толщины пластинки, б) График зависимости N от глубины

заделки Ь

Сопрягаемые стальные элементы соединений моделировались оболочечными конечными элементами Shell43, позволяющими решать нелинейную задачу теории пластичности. Бетон заполнения стыка моделировался объемными конечными элементами Solid45. Причем бетону задавались свойства изотропного материала. При этом рассматривались варианты задачи: когда бетон имеет сцепление с поверхностью оболочки, и когда такое сцепление отсутствует.

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям, целью которых является изучение действительной работы и определение фактического напряжённо - деформированного состояния соединений труб разного диаметра. Экспериментальные исследования выполнялись на натурных образцах. Образцы представляют собой варианты узловых соединений труб разного диаметра двухзвеньевой осветительной опоры (Рис.7).

1 образец: В качестве нижнего звена принято сечение: труба 325x10,верхнего: труба 219x9 .Толщина фланца 10 мм. Длина труб принята равной 800 мм.

2 образец: В качестве нижнего звена принято сечение тр. 325x10, верхнего тр. 219x9. Толщина верхней торцевой фасонки 8мм, нижней поддерживающей пластины бмм. Длина нижнего звена 800мм, верхнего 450мм. Глубина заделки 2d (438мм). Кольцевая полость труб заполнена бетоном класса В15.

3 образец: Нижнее звено принято сечение тр. 325x10, верхнее тр. 219x9. Толщина торцевой фасонки 8 мм. Длина нижнего звена 800мм, верхнего 450мм. Глубина заделки 2d (438мм). На трубу меньшего диаметра установлены кольцевые элементы диаметром 45мм и толщиной Змм, через прорези шириной 7мм наложены сварные швы длиной 60мм (6шт).

Для уточнения механических свойств стали труб были проведены испытания вырезанных образцов согласно ГОСТ 1497-84, и установлено, что материал соответствует классу стали С245.

Испытания проводились на прессе УММ-200 №107, для чего образцы укладывались на две опоры и загружались ступенчатой сосредоточенной силой до разрушения.

а) б) в)

Рис.7. Опытные образцы с различными видами узловых решений, а) соединение при помощи фланца на сварке, б) соединение труб разного диаметра, осуществлённое заполнением бетона в кольцевую полость, в) соединение «труба в трубе» при помощи щелевых прорезей на сварке

Прогибы измерялись с помощью индикатора часового типа с ценой деления -0.01мм. Для определения напряжённого состояния по поверхности труб обоих диаметров на торцовую пластинку наклеивались электротензорезисторы (ПКС-5-120, коэффициент тензочувствительности 2.12), которые подключались к цифровой тензостанции ММТС-64.01. Схема загружения образцов и расположение измерительных приборов приведены на рис.8.

Bug Д

Образец

С'поро

0£|ХЩ

Тензорезиглоры

Ulmomub I_. t

"Т*

HriquKomop час типа

Схема расположения тензорезистроЬ

Нижнее зб.ено ТорцеВяя <расож«з

Верхнее звено

Рис.8. Схема загружения образцов и расположение измерительных приборов

14

Теоретическая несущая способность соединений определялось методом КЭ по вычислительным комплексам «Лира» и А№У8, а также и по формулам СНиП. Значения расчётных и экспериментальных нагрузок приведены на рис.9. Нагрузки, полученные по МКЭ, меньше экспериментальных, и расхождение составляет 1.57%. Далее, сравнивая экспериментальные и теоретические данные, видим расхождение, составляющее 7-20.6%.

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5

образец! образец2 образец 3

Рис.9. Несущая способность соединений труб разного диаметра. (Сравнение результатов расчёта по МКЭ, теоретически и экспериментально). Образец 1 - соединение встык при помощи торцевой фасонки; образец 2 - соединение труб разного диаметра, осуществлённое заполнением бетона в кольцевую полость; образец 3 - соединение «труба в трубе» при помощи щелевых прорезей на сварке

■ МКЭ ПК А1\15У5

■ Расчёт по СНиЛ ^ Эксп-е данные

В пятой главе рассматриваются технико-экономические показатели, и даются практические рекомендации по расчёту труб разного диаметра. Технико-экономическая оценка определяется по таким показателям как расход стали, трудоёмкость изготовления и стоимость.

Рассмотрены двухзвеньевые опоры освещения высотой 22м с разными узловыми соединениями звеньев (Рис.10): а) соединение посредством торцевой фасонки; б) соединение труб разного диаметра, осуществленное заполнением бетона в кольцевую полость; в) соединение при помощи щелевых прорезей; г) соединение труб без бетона с приваркой заглушки меньшей трубы.

Верхнее звено высотой 16.55 метра тр219хб мм, нижнее звено высотой 4.8 метров тр. 325x7 мм.

Цена 1 метра трубы 219x6мм - 2018.58руб, трубы 325x7мм - 3033.44руб, труба 42x3 - 202.83руб. Цена листовой стали толщиной 6-8мм 20650 руб. за тонну, толщиной 20мм 25400руб. (Средние цены металлопроката на апрель 2009 года в г. Казани).

Результаты технико-экономической оценки четырёх типов узлов показали, что новые комбинированные узлы по материалоёмкости, трудоёмкости и стоимости изготовления оказались более рациональными (Рис.11-14).

высотой 21м

3.74

ТИЛ1 ТИП2 типЗ ТИЛ4

Рис.11. Гистограмма распределения затраты труда. Тип 1 - соединение встык при помощи торцевой фасонки; тип 2 - соединение труб разного диаметра, осуществлённое заполнением бетона в кольцевую полость; тип 3 - соединение « труба в трубе» при помощи щелевых прорезей на сварке; тип 4 - соединение труб без бетона с приваркой заглушки меньшей трубы

247.06

тип! тип! типЗ тип4

Рис,12. Гистограмма распределения стоимости изготовления. Тип 1 - соединение встык при помощи торцевой фасонки; тип 2 - соединение труб разного диаметра, осуществлённое заполнением бетона в кольцевую полость; тип 3 - соединение « труба в трубе» при помощи щелевых прорезей на сварке; тип 4 - соединение труб без бетона с приваркой заглушки меньшей трубы

1000 у-

950

900 ......

850 800 750

)

700 4.....

Рис.13. Гистограмма распределения массы опоры с различными типами соединений труб разного диаметра. Тип 1 - соединение встык при помощи торцевой фасонки; тип 2 -соединение труб разного диаметра, осуществлённое заполнением бетона в кольцевую полость; тип 3 - соединение «труба в трубе» при помощи щелевых прорезей на сварке; тип

4 - соединение труб без бетона с приваркой заглушки меньшей трубы

■

51500 (

51000 4----1

50500 | I

50000 ----1

49500 ;

49000 4--|

48500 I I

48000 |---1

47500 | I

47000 4--1

46500 4-£

Тип1 тип2 типЗ тип4

Рис.14. Гистограмма распределения цены материала. Тип 1 - соединение встык при помощи торцевой фасонки; тип 2 - соединение труб разного диаметра, осуществлённое заполнением бетона в кольцевую полость; тип 3 - соединение « труба в трубе» при помощи щелевых прорезей на сварке; тип 4 - соединение труб без бетона с приваркой заглушки меньшей трубы

ОСНОВНЫЕ 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 аналитико-численная методика определения напряжённо-деформированного состояния соединений круглых труб разного диаметра при плотной юс посадке одной в другую, и составлена программа «11А88ТГШВ-07» реализующая данную методику.

3. Расчёты НДС телескопических соединений по программе «КА88Т1ЩВ-07» показали, что рациональная посадка труб друг в друга находится в пределах 2-К2.3с1, где (1- диаметр меньшей трубы.

4.Предложены четыре новых соединения труб разных диаметров комбинированного типа, позволяющие соединять трубы с разницей в диаметрах с1,/ё2 = 0.4-Ю.9. Их конструктивная новизна защищена патентами РФ. При этом при соотношении диаметров <^/с!2 = 0.8-^0.9 крепление труб осуществляется за счёт щелевых прорезей на сварке, а при соотношении сЗ|/с12 = 0.4^-0.6 трубы крепятся за счёт заполнения бетона в кольцевую полость.

5. Численные исследования НДС по программным комплексам «Лира», АИБУБ узлов соединения труб с соотношением диаметров в пределах й\И2 = 0.4^0.9 показали, что рациональная глубина посадки находится также в пределах 2-^2.Зс1, где с1-диаметр меньшей трубы.

6. Экспериментальные исследования соединений труб разного диаметра показали, что фактическая несущая способность известных соединений при помощи

50996

Ж

! 48304 ¡¡¡Рй 4821-7 48273

ДЦ 1 ' " ' '1 4 ? Эй

1 !. I

сварного фланца, а также предлагаемые соединения при помощи щелевых прорезей на сварке и соединения, осуществленные заполнением бетона в кольцевую полость, соотносятся как: 100%, 120%, 143%, при этом расхождение с теоретической несущей способностью указанных узлов не превышала 7%.

7. Проведенные технико-экономические сравнения различных узлов соединения труб разного диаметра выявили эффективность предлагаемых узлов соединения по различным критериям, таким как материалоёмкость, трудоёмкость и стоимость в деле.

8. Предложены практические рекомендации по проектированию и расчёту соединений труб разного диаметра, которые апробированы при разработке опор светосигнального оборудования, рекламных конструкции, опор освещения Ярактинского месторождения нефти (Иркутская область), опор контактных сетей электротранспорта и др., что подтверждается соответствующими справками и актами о внедрении.

Основное содержание работы опубликовано в 15 работах, из которых: 9,

11 опубликованы в журналах, включённых в перечень ведущих рецензируемых

научных журналов и изданий, рекомендуемых ВАК:

1. Сабитов, JI.C. Исследование и проектирование телескопических соединений / Сабитов JI.C. // Материалы 58-й республиканской научной конференции. Сборник научных трудов докторантов и аспирантов. - Казань: Изд-во КазГАСУ, 2006.- С. 132-135.

2. Сабитов, Л.С. Новый способ соединения труб разных диаметров / Сабитов JI.C. // Материалы 59-й республиканской научной конференции. Сборник научных трудов докторантов и аспирантов. - Казань: Изд-во КазГАСУ, 2007,-С. 68-72.

3. Сабитов, JI.C. Исследование соединений труб разного диаметра / Сабитов Л.С., Кузнецов И.Л // Эффективные строительные конструкции: теория и практика: Материалы 5-ой международной научно - технической конференции, 29-30 ноября 2006г. - Пенза: Изд-во ПГУАС, 2006, - С. 123-125.

4. Сабитов, Л.С. Новые эффективные способы соединений стальных труб разного диаметра / Сабитов Л.С., Кузнецов И.Л., Исаев A.B., Гилязова А.К. // Эффективные строительные конструкции: теория и практика: Материалы 7-ой международной научно - технической конференции, май 2008г. - Пенза: Изд-во ПГУАС,2008, -С. 52-55.

5. Сабитов, Л.С. Расчёт составных труб / Сабитов JI.C., Кузнецов И.Л., Камалов А.З. // Материалы всероссийского семинара, посвященного столетию Аминова Монгима Шакуровича, февраль 2008г. - Казань: Изд-во КГТУ им А.Н.Туполева, 2008, - С. 72-73.

6. Сабитов, Л.С. Соединение труб разного диаметра / Сабитов Л.С., Кузнецов И.Л. // Межвузовский сборник научных статей, март 2008г. - Йошкар-Ола: Изд-во МарГТУ, 2008, - С. 66-70.

7. Сабитов, Л.С. К вопросу о способах соединений стальных труб разного диаметра / Сабитов Л.С., Кузнецов И.Л., Исаев A.B. // Материалы международной научно-практической конференции «Строительство-2008»,

19

и

г.Ростов-на-Дону, апрель 2008г. - г.Ростов-на-Дону: Изд-во РГСУ, 2008, - С. 60 -61.

8. Сабитов, Л .С. «Исследование и разработка соединений труб разного диаметра» / Сабитов Л.С. // Материалы республиканского конкурса научных работ студентов и аспирантов на соискание премии Н.И.Лобачевского, февраль 2008г. - Казань: Изд-во КГУ им. В.И.Ленина, 2008, - С.15 - 17.

9. Сабитов, Л.С. Разработка и исследование соединений труб разного диаметра / Сабитов Л.С. // Известия КазГАСУ -2008г, №1(9), С. 102-105.

10. Сабитов Л.С. «Напряженно - деформированное состояние узла соединения труб разного диаметра» / Сабитов Л.С., Кузнецов И.Л., Камалов А.З., Хусаинова Д.М. // Научно-технические проблемы прогнозирования надёжности и долговечности конструкций и методы их решения: Труды 7-й международной конференции, 2008г.- Санкт-Петербург: Изд-во СПбГПУ, 2008, -С. 296-299. '

11. Сабитов, Л.С. НДС соединения труб разного диаметра / Сабитов Л.С., Кузнецов И.Л., Камалов А.З. И Вестник ИрГТУ г. Иркутск, №2 (34) Июнь, 2008г, С. 42-49.

12. Камалов, А.З. Расчёт сооружений, составленных из вертикальных труб, на изгиб и сжатие / Камалов А.З., Кузнецов И.Л., Сабитов Л.С.// Журнал на татарском языке «Фэн Ьэм тел» (наука и язык), г. Казань. №1(36), 2008, С. 6264.

13. Кузнецов, И.Л. Пат.РФ № 2288399 от 07.04.2005. М. Кл. F 16 L 13/00, Е 04 В 1/58 Узел соединения труб. Кузнецов И.Л., Исаев A.B., Сабитов Л.С. Опубл. 27.11.2006. Бюл,№ 33.

М.Кузнецов, И.Л. Пат. РФ №2337268 от 28.03.2007. М. Кл. F 16 L 13/00, Е 04 В 1/58 Способ соединения труб разного диаметра. Кузнецов И.Л., Сабитов Л.С., Исаев A.B., Опубл. 27.10.2008. Бюл.№ 30.

15. Кузнецов, И.Л. Решение о выдаче патента на изобретение. Заявка № 2008121786/06 (025857), дата подачи 22.05.2008. Узел соединения труб разного диаметра. Кузнецов И.Л., Сабитов Л.С.

Корректура автора

Подписано в печать Формат 60x84/16 Печать RISO

•_Заказ № _Тираж 100 экз.

ПМО КазГАСУ, 420043, Казань, ул. Зеленая, .1

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Конструкции с применением круглых труб и узлы их соединения.

1.2 Состояние теории расчёта узлов соединений труб разного диаметра.

1.3 Выводы по главе

ГЛАВА 2. АНАЛИТИКО-ЧИСЛЕННАЯ МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ (НДС) УЗЛОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ КРУГЛЫХ ТРУБ РАЗНОГО ДИАМЕТРА.

2.1. Определение напряжённо-деформированного состояния соединений круглых труб разного диаметра.

2.1.1. Общие замечания по постановке и решению задачи. Основные соотношения и уравнения равновесия для рассматриваемой составной вертикальной конструкции.

2.1.2. Расчёт задачи по безмоментной теории.

2.2. Расчёт задачи по моментной теории. (Асимптотическое интегрирование разрешающих уравнений).

2.2.1. Осесимметричный изгиб.

2.2.2. Обратносимметричный случай.

2.3. Замечания по работе с программой «RASSTRUB-07» и обсуждение результатов.

2.3.1. Подготовка исходных данных и чтение результатов расчёта.

2.3.2. Анализ результатов расчёта по предлагаемой программе «RASSTRUB-07».

2.4. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА НОВЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ РАЗНОГО ДИАМЕТРА И ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ НАПРЯЖЁННО

ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ.

3.1. Общие замечания.

3.2. Новые конструктивные решения соединений труб разного диаметра.

3.3. Результаты численных исследований НДС соединений труб разного диаметра.

3.3.1. Существующее решение соединение труб разного диаметра посредством торцевой фасонки.

3.3.2. Соединения по типу «труба в трубе» через щелевые прорези на сварке.

3.3.3. Соединения труб разного диаметра осуществлённый заполнением бетона в кольцевую полость.

3.4. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УЗЛОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ РАЗНОГО ДИАМЕТРА.

4.1. Модели узловых соединений и методика испытания.

4.2. Результаты экспериментальных исследований.

4.3 Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВАРИАНТОВ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ РАЗНОГО ДИАМЕТРА И РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТАКИХ УЗЛОВ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ.

5.1. Технико-экономические сравнения узлов соединений труб разного диаметра в составе двухзвеньевой опоры освещения.

5.2. Рекомендации по проектированию соединений труб разного диаметра.

5.3 Выводы по главе 5.

Актуальность проблемы: Быстрые темпы развития энергетики, связи, телекоммуникаций и других отраслей народного хозяйства способствуют изготовлению стальных конструкций с применением круглых труб, обладающих рядом конструкционных качеств, которые обеспечивают уменьшение расхода стали, снижают величину ветровой нагрузки, повышают коррозионную стойкость. К таким конструкциям можно отнести башни сотовой связи, опоры городского освещения, опоры контактных сетей электротранспорта, опоры рекламных конструкций, опоры для светосигнального оборудования (светофоры) и др.

Стремление к дальнейшему снижению массы трубчатых конструкций приводит к необходимости применения в их элементах труб разного диаметра. Использование в сечениях конструкций труб разного диаметра, естественно, ставит вопрос о разработке эффективных узлов их соединения. В настоящее время в практике строительства, широко используются соединения с переходными деталями, фланцевые, телескопические, комбинированные и другие узлы соединения труб разного диаметра. Опыт применения данных соединений указывает на их недостатки, заключающиеся в ограниченном применении по соотношению диаметров соединяемых труб, повышенном расходе стали, значительной трудоёмкости выполнения таких соединений, недостаточной прочности и повышенной деформативности. Поэтому решение вопросов, связанных с обеспечением дальнейшей эффективности соединений труб разного диаметра, является актуальной задачей.

Цель и задачи работы: ч

Целью диссертационной работы является разработка и исследование новых типов соединений стальных труб разного диаметра в конструкциях, работающих преимущественно на поперечный изгиб.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- выполнить анализ конструктивных решений узловых соединений труб разного диаметра и разработать новые более эффективные их варианты;

- разработать аналитико-численную методику определения напряженно-деформированного состояния (НДС) узловых соединений труб разного диаметра;

- численно и экспериментально исследовать НДС новых узловых соединений труб разного диаметра;

- дать сравнительную технико-экономическую оценку новых узловых соединений и практические рекомендации по их расчёту и конструированию.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- выполнена систематизация опыта применения узловых соединений ' труб разного диаметра и разработаны новые узловые соединения комбинированного типа, защищенные патентами РФ;

- впервые разработана аналитико-численная методика определения НДС телескопических соединений труб, реализованная в программе «RASSTRUB-07»;

- выполнен анализ НДС, и определена рациональная величина посадки труб при телескопическом их соединении, находящаяся в пределах 2-2.3d, где d - диаметр меньшей трубы;

- численно и экспериментально изучено НДС узлов соединения труб с различными видами их креплений;

- проведена технико-экономическая оценка эффективности предлагаемых вариантов узловых соединений.

Достоверность результатов: Степень достоверности обеспечена проведением исследований с применением научно-обоснованных методик, тарировкой приборов и оборудования. Результаты оценки прочности по предложенной методике подтверждены экспериментально на фрагментах узлов опор освещения, а так же расчётом с использованием лицензионных программ.

Практическая значимость;

- разработана программа «RASSTRUB-07» для определения компонент НДС узловых соединений труб разного диаметра;

- предложены новые эффективные виды комбинированных соединений труб разного диаметра, реализованные в опорах для светосигнального оборудования, в опорах контактных сетей электротранспорта, в рекламных конструкциях и др.;

- даны практические рекомендации по расчёту узловых соединений труб разного диаметра.

Реализация результатов исследований:

Реализация результатов исследований осуществлялась при расчете и конструировании опор освещения и контактной сети троллейбуса (х/д № 22/48-04 «Исследование несущей способности унифицированных опор освещения и контактной сети троллейбуса»), опор для светосигнального оборудования (х/д 45с от 22.08.07«0тчет по результатам исследования несущей способности и разработке конструктивного решения опоры для светосигнального оборудования г. Казань»). На защиту выносится:

- обзор и систематизация опыта применения узловых соединений стальных труб разного диаметра;

- аналитико-численная методика определения НДС узловых телескопических соединений труб разного диаметра, реализованная в программе «RASSTRUB-07»;

- новые конструктивные решения узлов соединений труб разного диаметра комбинированного типа;

- численные и экспериментальные исследования НДС соединений труб разного диаметра, уточняющие их действительную работу;

- рекомендации по расчёту и конструированию предлагаемых узлов соединений труб разного диаметра.

Апробация работы:

Основные результаты выполненных исследований доложены на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава КГАСУ 2006-2009 годов, на 5-й и 7-й международных научно-технических конференциях «Эффективные строительные конструкции: теория и практика» г. Пенза, в 2006 и 2008г. соответственно, на республиканском конкурсе научных работ студентов и аспирантов на соискание премии Н.И.Лобачевского, г. Казань, КГУ им В.И. Ульянова -Ленина в 2008 г., на седьмом всероссийском семинаре по аналитической механике, устойчивости и управлению движением, посвященном столетию со дня рождения профессора Аминова М.Ш. г. Казань, КГТУ им. А.Н.Туполева в 2008 году, на международной научно-практической конференции "Строительство - 2008" г. Ростов-на-Дону, РГСУ в 2008 году, на VII международной конференции "Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения" СПбГПУ в 2008 году.

Публикации:

По материалам диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 10 статей (в журналах по списку ВАК 2 статьи), 2 тезиса к докладам, новизна технических решений подтверждена 3 патентами РФ: №2288399 «Узел соединения труб», № 2237268 «Способ соединения труб разного диаметра», решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2008121786/06 «Узел соединения труб разного диаметра».

Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и 4-х приложений. Работа изложена на 159 листах машинописного текста, содержит 3 таблицы, 93 рисунка в виде графиков, схем, фотографий. Список литературы включает 145 наименований.

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 аналитико-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 dj/d2 = 0.6-Ю.95 крепление труб осуществляется за счёт щелевых прорезей на сварке, а при соотношении &\I&2 = 0.4-Ю.6 трубы крепятся за счёт заполнения бетона в кольцевую полость.

5. Численные исследования НДС по программным комплексам «Лира», ANSYS узлов соединения труб с соотношением диаметров в пределах di/d2 = 0.4-Ю.9 показали, что рациональная глубина посадки находится также в пределах 2-К2.3d, где d- диаметр меньшей трубы.

6. Экспериментальные исследования соединений труб разного диаметра показали, что фактическая несущая способность известных соединений при помощи сварного фланца, а также предлагаемые соединения при помощи щелевых прорезей на сварке и соединения, осуществленные заполнением бетона в кольцевую полость, соотносятся как: 100%, 120%, 143%, при этом расхождение с теоретической несущей способностью указанных узлов не превышала

7%.

7. Проведенные технико-экономические сравнения различных узлов соединения труб разного диаметра выявили эффективность предлагаемых узлов соединения по различным критериям, таким как материалоёмкость, трудоёмкость и стоимость в деле.

8. Предложены практические рекомендации по проектированию и расчёту соединений труб разного диаметра, которые апробированы при разработке опор светосигнального оборудования, рекламных конструкции, опор освещения Ярактинского месторождения нефти (Иркутская область), опор контактных сетей электротранспорта и др., что подтверждается соответствующими справками и актами о внедрении.

145

1. Авторское свидетельство Кл. Е 04В 1/38, Е 04G 7/20 № 1411402 А 2. Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий, опубл. 24.12.1988 Бюллетень № 27, Бирюлёв В.В., Кикоть А.А., Разъемное соединение трубчатых строительных элементов.

2. Авторское свидетельство Кл. Е 04В 1/38, Е 04G 7/20 № 772596, Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий, опубл. 15.11.1990 Бюллетень № 42, Квашнин Е.Д., Коробов А.П., Разъемное соединение трубчатых строительных элементов.

3. Авторское свидетельство Кл. Е 04В 1/58 № 462917. Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий, опубл. 05.03.1975 Бюллетень № 9, Савельев В.А., Соколов А.Г., Мельников Н.П., Попов Г.Д., Узел соединения трубчатых стержней.

4. Авторское свидетельство Кл. Е 04В 1/58 № 353015. Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий, опубл. 07.04.1992 Бюллетень № 13, Карстен В.М., Надымов М.П., Стыковое соединение трубчатых элементов.

5. Авторское свидетельство Кл. Е 04В 1/58 № 524894. Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий, опубл. 15.08.1976 Бюллетень № 30, В.Ф.Топунов, Соединение трубчатых элементов.

6. Авторское свидетельство Кл. Е 04В 1/58 № 924291. Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий, опубл. 30.04.1982 Бюллетень № 16, Хвыля И.К., Журович Ю.Н., Узел соединения трубчатых стержней пространственного каркаса.

7. Авторское свидетельство Кл. Е 04В 1/58 № 1060773А. Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий, опубл. 15.12.1983 Бюллетень № 46, Кузнецов И.Л. Стыковое соединение растянутых стержней.

8. Авторское свидетельство Кл. Е 04В 1/58, 494497, опубликовано 05.12.75. Бюллетень № 45, Решетников Б.Н., Сварное стыковое соединение трубчатых элементов.

9. Александров В.М., Чебаков М.И. Аналитические методы в контактных задачах теории упругости.- М.: Физматлит, 2004, 304с.

10. Ю.Амбарцумян С.А. Общая теория анизотропных оболочек. М.: Физматгиз, 1974, 448с.

11. П.Афанасьев А.С.Тяговые сети трамвая и троллейбуса. Уч. для техникумов. М. Стойиздат 1974, 363с.

12. Басов К.A. ANSYS справочник для пользователя. М.: ДМК Пресс, 640с.

13. Бирюлев В. В., Бажанов А. В., Шафрай С. Д. Работа фланцевых соединений при низких температурах. Изв. вузов. Строительство и архитектура.—1988.—№ П.—С. 9—14.

14. Бирюлёв В.В., Катюшин В.В., Силенко В.П. Расчёт изгибаемых фланцевых соединений металлических балок с учётом развития пластических деформаций.- Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1984.-№11 стр.16-22.

15. Бирюлёв В.В., Катюшин В.В., Силенко В.П. Экспериментальные исследования фланцевых соединений металлических балок на высокопрочных болтах. Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1986.- №6 стр. 18-23.

16. Бирюлев В.В., Кользеев А.А. Об учете влияния замкнутой формы сечения на устойчивость сжатых стержней металлических ферм. — Известия ВУЗов. Строительство и архитектура, 1983. — № 12. — с. 4-8.

17. Биргер И.А., Иосилевич Г.Б. Резьбовые и фланцевые соединения. М.: Машиностроение, 1990, 367с.

18. Блейх Фридрих Устойчивость металлических конструкций. М.: Физматгиз, 1959, 544с.

19. Броверман Г.Б. Строительство мачтовых и башенных сооружений. М.: Стройиздат, 1984, 256с.

20. Бычков Д.В. Строительная механика стержневых тонкостенных конструкций. М.: Стройиздат, 1962, 476с.

21. Волосяный В.И. Соединение двух элементов. Патент РФ №2037017 от 20.08.1991. Е 04 В 1/38, 1/58, БИ №16 от 09.08.1995.

22. Гарибов Г.С. Стальные опоры трубчатого или многогранного замкнутого сечения для воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения / Энергетическое строительство за рубежом, 1982, №3, с 31 — 33.

23. Гольденберг Л.И., Полушкин Ю.А. Устойчивость замкнутых многогранных призматических оболочек при внецентренном сжатии и изгибе / Строительная механика и расчёт сооружений, 1990, №6.

24. Гуркин Ю.И. Соединение труб. Патент РФ №2046244, заявка 4698425/29, 05.06.1989. F 16 L 13/02, дата публикации 20.10.1995.

25. Ефименко В.И. Прочность и деформации изгибаемых трубобетонных элементов. Автореферат дисс. кандидата техн. наук. — Полтава: Полтавский инженерно-строительный институт, 1989. 19с.

26. Исаев А.В. Методика расчёта и совершенствование конструктивных форм рекламных конструкций. Автореферат дисс. кандидата техн. наук.- Казань: КГАСУ,2005 19с.

27. Исследование конструкций контактной сети и методов их расчета. Под ред.В .П. Шурыгина. Труды ЦНИИС, Выпуск 73. М.: Транспорт, 1969, 119с.

28. Каленов В.В. Экспериментально-теоретическое исследование и совершенствование методов проектирования болтовых монтажных соединений стальных строительных конструкций. Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук. — М.: 1995.

29. Камалов А.З., Кузнецов И.Л., Сабитов JI.C. Расчёт сооружений, составленных из вертикальных труб, на изгиб и сжатие// Журнал на татарском языке «Фэн Ьэм тел» (наука и язык), г.Казань. №1(36), 2008, С. 62-64.

30. Кантария С.Н. Повышение прочностных характеристик конических соединений обсадных труб с трапецеидальным профилем резьбы. Дисс. канд.тех наук, Самара 2004, 183с.

31. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера. М.: Едиториал УРСС, 2003, 272с.

32. Каталог промышленной продукции "Светильники и опоры наружного освещения". ЗАО "ТатЭлектроМонтаж".27с.

33. Кикин А.И., Санжаровский Р.С., Трулль В.А. Конструкции из стальных труб заполненных бетоном М.: Стройиздат, 1974, 144с.

34. Ким Эсбенсен Анализ многомерных данных. Избранные главы. Перевод с англ. Кучерявского С.В. под ред. Родионовой О.Е. 5-я Международная школа — симпозиум «Современные методы анализа многомерных flaHHbix»(WSC-6), КазГАСУ, 2008, 158с.

35. Корноухов Н.В. Прочность и устойчивость стержневых систем. М.: Стройиздат. 1949.

36. Крюков К.П., Курносов А.И., Новгородцев Б.П. Конструкции и расчёт металлических и железобетонных опор линий электропередачи. Изд.2-е. JL, «Энергия», 1975.

37. Кудрявцев А. А. Несущая способность опорных конструкцийконтактной сети. М.: Транспорт, 1988, 160с.

38. Кузнецов И.Л., Аксанов А.В. Напряженно — деформированное состояние фланцевого соединения. — Актуальные проблемыстроительного и дорожного комплексов. Материалы международной научно — практической конференции. Йошкар-Ола. 2004. с. 59-63.

39. Кузнецов И.Л., Исаев А.В., Сабитов JI.C. Узел соединения труб. Патент РФ №2288399 от 07.04.2005. МПК F16L 13/00 и Е 04 В 1/58, БИ №33 от 27.11.06.

40. Кузнецов И.Л., Сабитов JI.C., Исаев А.В. Способ соединения труб разного диаметра. Патент РФ №2337268 от 28.03.2007. МПК F16L 13/00 и Е 04 В 1/58, БИ №30 от 27.10.08.

41. Леонов В.П. Коэффициенты основной нагрузки на болты в соединениях с податливыми фланцами.- В кн: Мосты и строительные конструкции. — М., 1973, вып. 56, с 60-66.

42. Лессиг Е.Н., Лилеев А.Н., Соколов А.Г. Листовые металлические конструкции. М. Стройиздат, 1970,488с.

43. Ливенсон Я.С. Конструкции из стальных труб. М.: Стройиздат, 1967, с 64-82.

44. Лизин В.Т., Пяткин В.А. Проектирование тонкостенных конструкций. М.: Машиностроение, 1976, 408с.

45. Лихтарников Я.М. Вариантное проектирование и оптимизация стальных конструкций.- М.: Стройиздат, 1979. — 319с.,ил.

46. Лихтарников Я.М., Летников Н.С., Левченко В.Н. Технико -экономические основы проектирования строительных конструкций. Учеб. пособие для ВУЗов,- Киев Донецк: Вища школа. Головное издательство, 1980.-240с.

47. Марабаев Н.Л Исследование фланцевых соединений трубчатых элементов на высокопрочных болтах. Известие ВУЗов. Строительство и архитектура. С 24-27.

48. Марабаев Н.Л. Расчет растягиваемого фланцевого соединения трубчатых элементов. Сб. науч. трудов МАДИ. — 1980. — с.79-87.

49. Международный специализированный журнал «Строительная техника и. технологии» № 5 (21) сентябрь октябрь 2002 г. Стр.4.

50. Мельников Н.П. Антенные сооружения. М.: «Знание», 1969,47с.

51. Металлические конструкции. Сборник трудов №43 МИСИ им В.В. Куйбышева. Государственное научно-техническое издательство по горному делу, Москва 1962, 365

52. Металлические конструкции. Учебник для вузов. Под редакцией Кудишина Ю.И. М.: Издательский центр «Академия», 2007, 688с.

53. Металлические конструкции. В 3 т.Т.1 Элементы конструкции: Учебник для строительных вузов ; Под ред. Горева В.В.- М.: Высш. Шк., 1999.-551с.: ил стр. 83-84.,458-463.

54. Металлические конструкции. В 3 т.Т.2 Конструкции зданий: Учебник для строительных вузов: Под ред. Горева В.В.- М.: Высш. шк., 1999.-528с.

55. Металлические конструкции В 3 т.Т.З Специальные конструкции и сооружения: Учебник для строительных вузов: Под ред. Горева В.В.-М.: Высш. шк., 1999.-544с.: ил стр.96-117., 188-194., 119-206.

56. Металлические конструкции. В 3 т.Т.З Стальные сооружения, конструкции из алюминиевых сплавов. Реконструкция, обследование, усиление и испытание конструкций здания и сооружения (Справочник проектировщика) / Под общей редакцией

57. В.В. Кузнецова (ЦНЕИпроектстальконструкция им. Н.П. Мельникова): М.: изд-во АСВ, 1999.-528стр. с ил.

58. Мурашко Н.Н. Напряжённо — деформированное состояние узлов с рёбрами трубчатых стальных конструкций. Автореферат дис. канд. техн. наук Москва 1977, 19с.

59. Муханов В.В. Металлические конструкции. М.: Стройиздат, 1976. - 504 с.

60. Муханов К.К. Прикладные методы расчёта сопряжений конических оболочек стальных конструкций. Сборник трудов МИСИ, №7, Госстройиздат, 1950.

61. Муханов К.К. Савицкий Г.А. К расчету стальных конструкций с учетом характера и продолжительности действия ветра. Строительная механика и расчет сооружений, 1981, № 4, с. 61-62.

62. Мутаоса Ибрагим Ахмад. Прочность и устойчивость составных трубобетонных элементов при продольном и поперечном изгибе. Автореферат дисс. кандидата техн. наук.- JI: 1985, 21с.

63. Панкратов В.Ф. Расчет плоских металлических опор. Известия ВУЗов. Строительство и архитектура, 1985. - № 6. - с.14 - 18.

64. Перельмутер А.В. SCAD OFFICE Расчёт мачт на оттяжках. К.: Издание ООО SCAD soft, 2004,46с.

65. ПК ЛИРА, версия 9. программный комплекс для расчета и проектирования конструкций. Справочно-теоретическое пособие под ред. Академика Украины А.С. Городецкого, К.-М.: 2003. 464с,: ил.

66. Подгорный А.Н., Гонтаровский П.П., Киркач Б.Н., Матюхин Ю.И., Хавин Г.Л. Задачи контактного взаимодействия элементов конструкции. Киев: Науковая думка, 1989, 232с.

67. Подольский В.И. Эксплуатационные воздействия на опоры контактной сети электрифицированных железных дорог и повышение их надёжности. Автореферат дисс. доктора техн. наук.- Москва: 1996. 19с.

68. Полушкин Ю.А. Устойчивость стенок стальных многогранных опор линий электропередач. Автореферат дисс. кандидата техн. наук.-Москва: ЦНИИСК им. Кучеренко, 1991. 19с.

69. Пособие по проектированию стальных конструкций (к СНиП II-23-81* Стальные конструкции) Москва, ЦИТП Госстроя СССР, 1989

70. Программный комплекс для расчета и проектирования конструкций Лира. Руководство пользователя. Книга 1. Основы теоретические и расчетные положения. Некоторые рекомендации. Киев — 2002,147 с.

71. Программирование на фортране. Справочник. Под ред. Трахтенгерца Э.А. (Перевод с немец. Цаллагова Х.Н.), М.: Статистика, 1973, 175с.

72. Развитие конструктивных форм и методов расчёта металлических конструкций инженерных сооружений типа антенных устройств и опор. Труды института ЦНИИПСК. Под редакцией акад. Мельникова Н.П. Москва: ЦНИИпроектстальконструкции 1981.-128с. Ил.25.

73. Решение контактных задач в ANSYS 6.1 CADFEM.

74. Ржаницын А.Р. Предельное равновесие пластинок и оболочек. М.: Наука, 1983,288с.

75. Руководство по проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций.-ВНИПИ — Промстройстальконструкция. — М.: Стройиздат, 1988.-83с.

76. Руководство по расчёту зданий и сооружений на действие ветра. ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР М.: Стройиздат 1978.

77. Сабитов JI.C. Исследование и разработка телескопических соединений // 58 — ая респ. научн. конф.: Сб. научн. тр. аспирантов.-Казань, 2006. С.132 - 135.

78. Сабитов JI.C. Новый способ соединения труб разных диаметров // 59 ая респ. научн. конф.: Сб. научн. тр. аспирантов. — Казань , 2007, - С.68 - 72.

79. Сабитов JI.C. Исследование и разработка соединения труб разных диаметров // Материалы респ. научн. работ студентов и аспирантов на соискание премии Н.И. Лобачевского.: Сб. научн. трудов. Казань , 2008, — С. 15 — 17.

80. Сабитов Л.С. Разработка и исследование соединений труб разного диаметра// Журнал, одобренный ВАКом «Известия КГАСУ» г. Казань, Июнь, 2008г., №1(9), С. 102-105.

81. Сабитов Л.С., Кузнецов И.Л., Исследование соединений трубразного диаметра.// Эффективные строительные конструкции:теория и практика. Материалы международной научно — технической конференции. Пенза, 2006, с 123 125.

82. Сабитов JI.C., Кузнецов И.Л. Соединение труб разного диаметра// Межвузовский сборник научных статей, март 2008г.- Йошкар-Ола: МарГТУ, 2008, С. 66-70.

83. Сабитов Л.С., Кузнецов И.Л., Камалов А.З. Расчёт составных труб// Материалы всероссийского семинара, посвященного столетию Аминова Монгима Шакуровича, февраль 2008г. — Казань: КГТУ им А.Н.Туполева, 2008, С. 72-73.

84. Сабитов Л.С., Кузнецов И.Л., Камалов А.З. НДС соединения трубразного диаметра// Журнал, одобренный ВАКом «Вестник ИрГТУ» г. Иркутск, №2 (34) Июнь, 2008г, С. 42-49.

85. Савицкий Г.А. Основы расчёта радиомачт статика и динамика. М.: Связьиздат, 1953, 273с.

86. Савицкий Г.А. Основы проектирования антенных конструкций. М.: Связь, 1973,-240с.

87. Савицкий Г.А. Расчёт антенных сооружений (физические основы) М., «Связь», 1978, 151

88. Савицкий Г. А. К расчету мачт на ветровую нагрузку. Строительная механика и расчет сооружений, 1977, №4, с. 49-52.

89. Савицкий Г. А. Ветровая нагрузка на сооружения. — М.: Стройиздат, 1972.-112 с.

90. Сахновский М.М. Легкие конструкции стальных каркасов зданий и сооружений.— К.: Буд1вельник 1984, 160с.

91. Световой дизайн города/Щепетков Н.И.: Учеб. Пособие — М.: Архитектура-С, 2006.-320с.

92. Симененко Я.П. Исследование несущей способности ядра, заключённого в стальную обойму ./Бетон и железобетон, 1960-№3, с.125-129.

93. Симонов Л.Н. Применение стальных труб опор на В Л сверхвысокого напряжения в США / Энергетическое строительство за рубежом.- 1974, №2, с 37 40.

94. Соколов А.Г. Опоры линий передач (расчёт и конструирование). М.: Стройиздат, 1961, 172с.

95. Соколов А.Г. Направления развития инженерной части антенных сооружений. Известия ВУЗов. Строительство и архитектура, 1978. № 3. - с. 8-24.

96. Солодарь М.Б., Кузнецова М.В., Плишкин Ю.С. Металлические конструкции вытяжных башен. Л.: Стройиздат -ленинградское отделение, 1975, 186с.

97. СНиП П-23-81* Стальные конструкции./ Госстрой России.М.: ГУП ЦПП,2001-96с.

98. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования./ Госстрой России. М.: ГУЛ ЦПП, 2001.-44с.

99. Снитко Н. К., Строительная механика, изд. «Высшая школа», 1965.

100. Снитко Н.К., Деформационные расчёты и устойчивость высоких башен. Изв. ВУЗов Строительство и архитектура №10, 1966, с 32-39 .

101. Справочник проектировщика Металлические конструкции. Под ред. Мельникова Н.П., М.: Стройиздат, 1980, с 504-542.

102. Справочник проектировщика. Расчётно-теоретический, под редакцией. А.А. Уманского. Книга 1. М., 1972 — с.381.

103. Стальные конструкции из труб — Экспериментально-теоретические исследования. Под ред. Ильясевича С.А. М.: Стройиздат, 1973, 191с.

104. Стороженко Л.И. Работа конструкций из стальных труб, заполненных бетоном./Промышленное строительство и инженерные сооружения, 1977, №1, с 27-29.

105. Стороженко Л.И. Трубобетонные конструкции. Киев: Будевельник, 1978, 82с.

106. Стороженко Л.И., Ковалёв А.Ф., Прочность и деформативность стальных стоек с элементами из трубобетона. Промышленное строительство, 1984-№4, с15-16.

107. Стрелецкий Н.С. Избранные труды.- М.: Стройиздат. 1975, 424 с.

108. Стрелецкий Н.С. Работа сжатых стоек. Выпуск 2, Часть 1- М.: Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре и строительным материалам, 1959 — 285с.

109. Стрелецкий Н.С., Гениев А.Н. Балдин В.А., Беленя Е.И., Лессиг Е.И. Стальные конструкции М.: Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1952 — 852с.

110. Стрелецкий Н.С., Стрелецкий Д.Н. Проектирование и изготовление экономических металлических конструкций. М., 1964.

111. Строительные материалы. Металлопрокат и трубы: Справочное пособие / Сост.: Т.М. Погодина. СПб.: ПрофиКС, 2003.- 288с.

112. Сырков А.В. Особенности работы и повышение эффективности использования стальных труб в балочных автодорожных мостах. Автореферат дисс. кандидата техн. наук. СПб., 1993, 19с.

113. Тимошенко С.П., Войновский — Кригер С. Пластинки и оболочки. — М.: Физматгиз, 1963, 635 с.

114. Трофимов В.И. Исследование и расчёт новых типов металлических опор линий электропередачи. — М.: Энергия, 1968.

115. Трофимович В.В., Семёнов П.И. Приближённый метод расчёта металлоконструкций телескопических вышек. — Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1965.- №5 стр.65 — 71.

116. Трулль В.А., Санжаровский Р.С. Экспериментальные исследования несущей способности внецентренно сжатых металлических труб, заполненных бетоном./Известия вузов. Строительство и архитектура — 1968 -№3- с. 27-31.

117. Файбишенко В.К. Металлические конструкции. Учебное пособие для вузов, М.: Стройиздат, 1984, 336с., 90-91.

118. Ходж Ф.Г. Расчёт конструкций с учётом пластических деформаций. — М.: Машиностроение, 1963, 380с.

119. Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров справочное пособие. М.: Машиностроение, 2004, 512с.

120. Шищенко С.И. Бурильные и обсадные трубы. Азнефтиздат, 1935.

121. Шнейдеров М.Р., Сароян А.Е., Аллахвердиева В.А. Резьбовые соединения бурильных и обсадных труб. Азнефтиздат, 1955.

122. Щербюк Н.Д. Специальные резьбы для оборудования, применяемые в нефтяной, горнорудной и угольной промышленности. «Вестник машиностроения», №10, 1960г.

123. Якимец О.П. Технология монтажа «падающим» порталом башенных опор при возведении антенных сооружений связи. Автореферат дисс. кандидата техн. наук. Воронеж, 2003,17с.

124. Ян Брудка, Любински Мечислав Легкие металлические конструкции. Изд.2-е доп перевод с польского под пер. С.С. Кормилова. М:, Стройиздат, 1974, 342с.

125. Covre G Le nouvel immeuble an acier de la «Rinasente» a Roma (Italie) Acler, №1, 1963.

126. Eurocode 1: Basis design and action on structures. Part 2-4: "Wind action". ENV 1991-2-4, CEN, 1994.

127. Eurocode 3: Design of steel structures. Part 3: "Buildings". Final draft 8 October 2001, prEN 1993-3: 2001, 33p.

128. Erection of construction steelwork. Thomas Barron, London ILIFFE books Ltd, 247p.

129. Finite element analysis. Theory and application with ANSYS. Saeed Moaveni, prentice hall, upper saddle river, New Jersey 07458, 528p.

130. Frank M. Time and aesthetics — on world's first 765 kv Steel pole line//Electrical Light and Power. 1971. - Vol.49, № 14. - p.74-76.

131. Joints in steel construction. Simple connections. The British Constructional steelwork association Ltd.

132. Kurt C.E., Jonnson C.R. Cross Sectional Imperfection and Columns Stability / Journal of the Structural Division. - 1976, Vol. 104, NST12.-P. 1869- 1883.

133. Sherman D.R. and Herlache S.M. «Beam connections to rectangular tubular columns» AISC National steel Construction Conference. Miami, FL, June 1988.

134. Structural Welding Code Steel. AWS Dl.1.1 M: 2004 An American National Standard, American Welding society. 550 NW, le Jeune Road, Miami, Florida, p.499.