1. Cijevne rešetkaste konstrukcije (poznate i kao rešetkaste konstrukcije od čeličnih cijevi, cijevne rešetke ili cijevne konstrukcije) dijele se na planarne ili prostorne rešetkaste sustave.
Razlika od općih rešetki leži u načinu povezivanja čvorova. Rešetkasta struktura ima čvorove s vijcima ili šupljom kuglom, dok konstrukcija cijevne rešetke usvaja čvorove koji se križaju izravno zavareni čeličnim cijevima (okrugle čelične cijevi ili kvadratne čelične cijevi) na čvorovima.
Struktura cijevne rešetke ima prednosti jednostavnog oblika čvora, jednostavnog i elegantnog izgleda. U međuvremenu, zbog upotrebe međusobnog zavarivanja, također je korisno za sprječavanje hrđe i održavanje čišćenja. Međutim, križno zavarivanje ima određene zahtjeve za procesnu i procesnu opremu, tako da postoje i neka ograničenja za konstrukciju nosača cijevi:
1) Smjer tetive križnih čvorova trebao bi biti projektiran tako da bude u skladu s vanjskim promjerom čelične cijevi što je više moguće. Za elemente s različitim unutarnjim silama često se koristi isti vanjski promjer čelične cijevi i različite debljine stijenke. Debljina stjenke ne smije se previše mijenjati, inače je količina spajanja između čeličnih cijevi prevelika. Stoga se čvrstoća materijala ne može u potpunosti iskoristiti, što povećava količinu korištenog čelika. Ovo je jedan od razloga zašto cijevne rešetkaste strukture često koriste više čelika nego rešetkaste strukture.
2) Obrada i raspored čvorova koji se sijeku su složeni, a utori na linijama koje se sijeku su promjenjivi, što otežava ručno rezanje, stoga zahtijeva visoke mehaničke zahtjeve.
3) Konstrukcije cijevnih rešetki su svi zavareni čvorovi, koji zahtijevaju kontrolu skupljanja zavarivanjem i visoke zahtjeve kvalitete zavarivanja. Štoviše, svi se zavaruju na licu mjesta, što rezultira velikim opterećenjem zavarivanjem.
S razvojem višedimenzionalne CNC tehnologije rezanja, neke poteškoće u obradi cijevnih rešetkastih konstrukcija su prevladane. Trenutačno su neka domaća poduzeća instalirala ovu tehnologiju, što omogućuje korištenje cijevnih rešetkastih konstrukcija s presijecajućim točkama u praktičnom inženjerstvu.
Konstrukcija cijevne rešetke trebala bi imati trokutasti presjek prostorne rešetke, koja se sastoji od gornjeg pojasa, donjeg pojasa i rebrastog elementa (slika 2). Tetiva se također naziva glavna cijev, a mrežasti član se naziva grana cijevi. Glavna cijev ima debeli i spojeni promjer, što je pogodno za križanje i zavarivanje ogranaka cijevi. Raspored rešetki, dimenzije širine i visine trebaju biti razumno odabrane kako bi se izbjeglo sudaranje vodova za zavarivanje između susjednih ogranaka što je više moguće. Konstrukcija za skladištenje ugljena može biti opremljena s nekoliko trodimenzionalnih nosača cijevi kao što je prikazano na slici 2 (a), a klipnjače i kosi nosač moraju biti postavljeni između svakog nosača
Model korišten u proračunu i analizi cijevnih rešetkastih konstrukcija uglavnom se odnosi na krutost čvorova. Postoje tri modela analize temeljena na momentu savijanja na kraju štapa i veličini krutosti čvora:
① Pod pretpostavkom da su svi članovi zglobni;
② Pod pretpostavkom da su svi elementi kruti i da se smatraju grednim elementima;
③ Pod pretpostavkom da je glavna cijev kruto spojeni gredni element, ogranak je zglobno pričvršćen za glavnu cijev, a ogranak nosi samo aksijalnu silu.
2. Čvorovi konstrukcije rešetkastih cijevi od čeličnih cijevi
Za konstrukcije rešetkastih cijevi od čeličnih cijevi potrebno je koristiti posebne čvorove rešetkastih cijevi. Ovdje spomenut čvor cijevne rešetke ne zahtijeva ploče čvora, šuplje kugle ili vijčane spojeve. Umjesto toga, odnosi se na čelične cijevi (okrugle čelične cijevi ili četvrtaste čelične cijevi) koje se izravno sijeku i zavarene su na čvoru u kojem se sijeku. Spajaju se samo dvije glavne cijevi na istoj osi, a preostali elementi (tj. ogranci cijevi) obrađuju se kroz krajnju sjecišnu liniju i izravno zavaruju na vanjsku površinu prolaznog elementa (tj. glavne cijevi); Neprodorni članovi mogu imati određene praznine (čvorovi tipa praznina) ili djelomično preklapanje (čvorovi tipa preklapanja) na lokaciji čvora.
Oblik križnih čvorova povezan je s brojem povezanih članova. Kada su mrežni član i član tetive u istoj ravnini, to je čvor u jednoj ravnini. Kada mrežni član i član tetive nisu u istoj ravnini, to je višeravninski čvor.
Uzimajući za primjer rešetkastu strukturu gdje su glavna i grana cijevi kružne cijevi koje se sijeku
Rezanje sjecišta nekoć se smatralo teškim proizvodnim procesom, jer su broj, kut i veličina čeličnih cijevi koje se sijeku varirali, što je rezultiralo različitim oblicima sjecišta i poteškoćama u obradi utora, što ga je činilo još većim izazovom u prostornim rešetkastim konstrukcijama. Ali s razvojem višedimenzionalne CNC tehnologije rezanja, te su poteškoće prevladane. Trenutačno su neka domaća poduzeća opremljena ovom tehnologijom, tako da konstrukcija rešetkastih cijevi ima dobre izglede za primjenu u strukturama velikog raspona.