1. Konstrukcije cijevnih rešetki (također poznate kao čelične rešetkaste konstrukcije, cijevne rešetke ili strukture cijevi) dijele se na planarne ili prostorne rešetkaste sisteme.
Razlika od općih rešetki leži u načinu na koji povezuju čvorove. Mrežna struktura usvaja kuglaste ili šuplje kuglaste čvorove, dok struktura rešetkastog nosača cijevi usvaja čvorove koji se ukrštaju direktno zavarenim čeličnim cijevima (okrugle čelične cijevi ili četvrtaste čelične cijevi) na čvorovima.
Konstrukcija truss cijevi ima prednosti jednostavnog oblika čvora, jednostavnog i elegantnog izgleda. U međuvremenu, zbog upotrebe ukrštanja zavarivanja, takođe je koristan za prevenciju rđe i održavanje čišćenja. Međutim, zavarivanje ukrštanjem ima određene zahtjeve za procesnu i procesnu opremu, tako da postoje i neka ograničenja za strukturu cevnog rešetka:
1) Smjer tetive čvorova koji se sijeku treba biti dizajniran 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 stijenke ne bi se trebala previše mijenjati, inače je količina spoja 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 konstrukcije često koriste više čelika nego rešetkaste strukture.
2) Obrada i raspored čvorova koji se ukrštaju su složeni, a žljebovi na linijama ukrštanja su promjenjivi, što otežava ručno sečenje, što zahtijeva visoke mehaničke zahtjeve.
3) Konstrukcije cevnih rešetki su svi zavareni čvorovi, koji zahtijevaju kontrolu skupljanja zavarivanja i visoke zahtjeve za kvalitetom zavarivanja. Osim toga, svi su zavareni na licu mjesta, što rezultira velikim opterećenjem zavarivanja.
Razvojem višedimenzionalne CNC tehnologije rezanja, prevladane su neke poteškoće u obradi rešetkastih konstrukcija cijevi. Trenutno su neka domaća poduzeća ugradila ovu tehnologiju, što je omogućilo korištenje rešetkastih konstrukcija cijevi s tačkom ukrštanja u praktičnom inženjeringu.
Konstrukcija cijevne rešetke treba imati trokutasti oblik prostornog rešetkastog presjeka, koji se sastoji od gornje tetive, donje tetive i rebra (slika 2.). Član tetive se također naziva glavna cijev, a član mreže se naziva grana cijev. Glavna cijev ima debeli i spojeni promjer, što je pogodno za ukrštanje i zavarivanje ogranaka. Dimenzije rešetke, širine i visine treba biti razumno odabrane kako bi se izbjeglo sudaranje linija zavarivanja između susjednih ogranaka što je više moguće. Konstrukcija za skladištenje uglja može biti opremljena s nekoliko trodimenzionalnih cijevnih rešetki kao što je prikazano na slici 2 (a), a između svake rešetke treba postaviti klipnjače i kosi nosač
Model koji se koristi u proračunu i analizi cijevnih rešetkastih konstrukcija uglavnom se odnosi na krutost čvorova. Postoje tri modela analize zasnovana 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 smatraju se elementima grede;
③ Pod pretpostavkom da je glavna cijev kruto povezan element grede, razvodna cijev je zglobno spojena na glavnu cijev, a ogranak snosi samo aksijalnu silu.
2. Čvorovi rešetkaste konstrukcije čeličnih cijevi
Za čelične cijevne rešetkaste konstrukcije potrebno je koristiti posebne čvorove za cijevne rešetke. Ovdje spomenuti čvor truss cijevi ne zahtijeva čvorne ploče, šuplje kugle ili vijčane veze. Umjesto toga, odnosi se na čelične cijevi (okrugle čelične cijevi ili četvrtaste čelične cijevi) koje se direktno sijeku i zavaruju u čvoru ukrštanja. Samo dvije glavne cijevi na istoj osi su spojene, a preostali elementi (tj. grananje cijevi) se obrađuju kroz krajnju ukrštajuću liniju i direktno zavaruju na vanjsku površinu prolaznog elementa (tj. glavne cijevi); Članovi koji ne prodiru mogu imati određene praznine (čvorovi tipa praznina) ili djelomično preklapanje (čvorovi tipa preklopa) na lokaciji čvora.
Oblik čvorova koji se seku vezan je za broj povezanih članova. Kada su član mreže i član tetive u istoj ravni, to je čvor jedne ravni. Kada član mreže i član akorda nisu u istoj ravni, to je čvor sa više ravni.
Uzimajući za primjer rešetkastu strukturu gdje su glavna i grana cijevi kružne cijevi koje se ukrštaju
Rezanje linija ukrštanja nekada se smatralo teškim proizvodnim procesom, jer su broj, kut i veličina čeličnih cijevi koji se ukrštaju varirali, što je rezultiralo različitim oblicima linija ukrštanja i poteškoćama u obradi žljebova, što ga čini još izazovnijim u prostornim rešetkastim strukturama. Ali razvojem višedimenzionalne CNC tehnologije rezanja, ove su poteškoće prevaziđene. Trenutno su neka domaća preduzeća opremljena ovom tehnologijom, tako da cevna rešetkasta konstrukcija ima dobre izglede za primjenu u strukturama velikih raspona.