本發(fā)明屬于電力工程建設(shè)，涉及一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架。

背景技術(shù)：

1、近年來，三角形截面格構(gòu)梁和a字鋼管柱因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，逐漸成為變電構(gòu)架中的重要組成部分。

2、三角形截面格構(gòu)梁因其截面剛度大、抗扭性能優(yōu)異以及材料利用率高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大跨度結(jié)構(gòu)中。其獨(dú)特的幾何形狀不僅能夠有效分散荷載，還能顯著提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和承載能力。與此同時(shí)，a字鋼管柱以其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、受力合理、造型美觀以及便于工廠化加工和現(xiàn)場(chǎng)安裝等特點(diǎn)，成為變電構(gòu)架中理想的支撐結(jié)構(gòu)。a字鋼管柱的設(shè)計(jì)不僅能夠滿足工程力學(xué)性能的要求，還能兼顧美觀性和施工效率，因此在電力工程領(lǐng)域得到了廣泛認(rèn)可。

3、然而，盡管三角形截面格構(gòu)梁和a字鋼管柱在各自的應(yīng)用中表現(xiàn)出色，但在現(xiàn)有的主變過渡π型構(gòu)架中，兩者之間的連接方式仍采用傳統(tǒng)的梁柱鉸接結(jié)構(gòu)型式。這種連接方式存在以下問題：首先，鉸接結(jié)構(gòu)導(dǎo)致梁柱之間的協(xié)同受力性能較差，難以充分發(fā)揮三角形截面格構(gòu)梁和a字鋼管柱的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)；其次，鉸接連接的材料利用率較低，造成了一定程度的資源浪費(fèi)；最后，由于整體結(jié)構(gòu)的受力協(xié)同性和整體性不足，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性能難以滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題，提供一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架，能夠充分利用鋼材拉壓彎強(qiáng)度高和韌性好的特點(diǎn)，進(jìn)而提高構(gòu)架的穩(wěn)定性和抗震性能，同時(shí)能夠降低結(jié)構(gòu)造價(jià)，節(jié)省占地面積，方便導(dǎo)線掛設(shè)。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架，包括a字鋼管柱和與其固接連接的三角形截面格構(gòu)梁；

4、所述a字鋼管柱包括兩個(gè)傾斜鋼管；兩個(gè)所述傾斜鋼管以預(yù)設(shè)角度對(duì)稱設(shè)置，所述傾斜鋼管之間通過橫桿連接，形成a字形結(jié)構(gòu)；所述a字鋼管柱頂部設(shè)置有上部連接底座；兩個(gè)所述傾斜鋼管側(cè)面均設(shè)置有牛腿；

5、所述三角形截面格構(gòu)梁包括上弦桿和兩個(gè)下弦桿；所述上弦桿分別與兩個(gè)下弦桿通過腹桿連接；所述上弦桿底部設(shè)置有上弦桿凹形底座；兩個(gè)所述下弦桿底部均設(shè)置有下弦桿凹形底座；

6、所述上弦桿凹形底座和上部連接底座固接連接；兩個(gè)所述下弦桿凹形底座分別與兩個(gè)所述牛腿固接連接。

7、優(yōu)選的，所述上部連接底座包括m型鋼底座、方形鋼板和三角形加勁板；所述m型鋼底座設(shè)置在方形鋼板頂部；所述m型鋼底座和上弦桿凹形底座固接連接；所述三角形加勁板一端和方形鋼板底部連接，另一端和傾斜鋼管側(cè)面連接。

8、優(yōu)選的，所述m型鋼底座上設(shè)置有第一螺栓孔；所述上弦桿凹形底座設(shè)置有第三螺栓孔；所述第一螺栓孔和第三螺栓孔通過第一螺栓連接。

9、優(yōu)選的，所述牛腿包括上部鋼板、橫向加勁板和牛腿加勁板；所述橫向加勁板頂部和上部鋼板底部連接，所述橫向加勁板側(cè)面和牛腿加勁板連接；所述牛腿加勁板頂部和上部鋼板底部連接；所述牛腿加勁板側(cè)面和傾斜鋼管側(cè)面連接；所述上部鋼板和下弦桿凹形底座固接連接。

10、優(yōu)選的，所述上部鋼板上設(shè)置有第二螺栓孔；所述下弦桿凹形底座上設(shè)置有第四螺栓孔；所述第二螺栓孔和第四螺栓孔通過第二螺栓連接。

11、優(yōu)選的，所述牛腿加勁板底部設(shè)置有牛腿加強(qiáng)環(huán)；所述牛腿加強(qiáng)環(huán)和傾斜鋼管側(cè)面連接。

12、優(yōu)選的，兩個(gè)所述傾斜鋼管連接處設(shè)置有u型加勁板；所述u型加勁板頂部和上部連接底座連接。

13、優(yōu)選的，所述u型加勁板上設(shè)置有加強(qiáng)環(huán)；所述加強(qiáng)環(huán)和傾斜鋼管側(cè)面連接。

14、優(yōu)選的，所述三角形截面格構(gòu)梁和a字鋼管柱在平面外固接連接。

15、第二方面，本發(fā)明提供一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架的安裝方法，包括以下步驟：

16、將上部鋼板、牛腿加勁板、橫向加勁板和牛腿加強(qiáng)環(huán)焊接為一個(gè)整體，形成牛腿；將牛腿焊接在所述a字鋼管柱側(cè)面；將m型鋼底座、方形鋼板和三角形加勁板焊接在一起形成上部連接底座，并將上部連接底座焊接在a字鋼管柱頂部；

17、在上弦桿底部焊接上弦桿凹形底座，在下弦桿底部焊接下弦桿凹形底座；

18、將上部連接底座和上弦桿凹形底座固接連接，將牛腿和下弦桿凹形底座固接連接，形成所述三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

20、本發(fā)明通過上弦桿凹形底座和上部連接底座固接連接；兩個(gè)所述下弦桿凹形底座分別與兩個(gè)所述牛腿固接連接，確保了節(jié)點(diǎn)的高強(qiáng)度和剛性，能夠有效傳遞荷載并減少應(yīng)力集中，進(jìn)而提高了節(jié)點(diǎn)的承載能力和抗變形能力，同時(shí)相對(duì)于鉸接連接，有效地減小了a字鋼管柱的整體計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，從而減小了柱截面，節(jié)省建造成本；其次，本發(fā)明僅通過上弦桿凹形底座支承于a字鋼管柱上，大大減小了柱頂板尺寸及勁板數(shù)量，同時(shí)方便避雷針在柱頂板上連接，避免了格構(gòu)梁與a字鋼管柱鉸接連接時(shí)梁下弦桿凹形底座與避雷針底座相碰的問題；另外，本發(fā)明通過三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接連接，使得梁跨中與支座處受力均勻，不同于鉸接連接時(shí)梁跨中受力最大、支座受力最小，三角形截面格構(gòu)梁的截面尺寸相應(yīng)減小，梁鋼管弦桿截面也相應(yīng)減小，由于梁截面尺寸減小，梁腹桿由原來的長(zhǎng)細(xì)比構(gòu)造控制轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定控制，提高了材料利用率。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明還省去了構(gòu)架端撐柱，進(jìn)一步提升了變電站總平面布置的靈活性。

技術(shù)特征：

1.一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架，其特征在于，包括a字鋼管柱（1）和與其固接連接的三角形截面格構(gòu)梁（2）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架，其特征在于，所述上部連接底座（11）包括m型鋼底座（111）、方形鋼板（112）和三角形加勁板（113）；所述m型鋼底座（111）設(shè)置在方形鋼板（112）頂部；所述m型鋼底座（111）和上弦桿凹形底座（23）固接連接；所述三角形加勁板（113）一端和方形鋼板（112）底部連接，另一端和傾斜鋼管（14）側(cè)面連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架，其特征在于，所述m型鋼底座（111）上設(shè)置有第一螺栓孔（1111）；所述上弦桿凹形底座（23）設(shè)置有第三螺栓孔（231）；所述第一螺栓孔（1111）和第三螺栓孔（231）通過第一螺栓（241）連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架，其特征在于，所述牛腿（15）包括上部鋼板（151）、橫向加勁板（152）和牛腿加勁板（153）；所述橫向加勁板（152）頂部和上部鋼板（151）底部連接，所述橫向加勁板（152）側(cè)面和牛腿加勁板（153）連接；所述牛腿加勁板（153）頂部和上部鋼板（151）底部連接；所述牛腿加勁板（153）側(cè)面和傾斜鋼管（14）側(cè)面連接；所述上部鋼板（151）和下弦桿凹形底座（24）固接連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架，其特征在于，所述上部鋼板（151）上設(shè)置有第二螺栓孔（1511）；所述下弦桿凹形底座（24）上設(shè)置有第四螺栓孔（243）；所述第二螺栓孔（1511）和第四螺栓孔（243）通過第二螺栓（242）連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架，其特征在于，所述牛腿加勁板（153）底部設(shè)置有牛腿加強(qiáng)環(huán)（154）；所述牛腿加強(qiáng)環(huán)（154）和傾斜鋼管（14）側(cè)面連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架，其特征在于，兩個(gè)所述傾斜鋼管（14）連接處設(shè)置有u型加勁板（12）；所述u型加勁板（12）頂部和上部連接底座（11）連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架，其特征在于，所述u型加勁板（12）上設(shè)置有加強(qiáng)環(huán)（13）；所述加強(qiáng)環(huán)（13）和傾斜鋼管（14）側(cè)面連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架，其特征在于，所述三角形截面格構(gòu)梁（2）和a字鋼管柱（1）在平面外固接連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的一種三角形截面格構(gòu)梁與a字鋼管柱固接π型構(gòu)架的安裝方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于電力工程建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種三角形截面格構(gòu)梁與A字鋼管柱固接π型構(gòu)架；包括A字鋼管柱和與其固接連接的三角形截面格構(gòu)梁；所述A字鋼管柱頂部設(shè)置有上部連接底座；兩個(gè)所述傾斜鋼管側(cè)面均設(shè)置有牛腿；所述三角形截面格構(gòu)梁包括上弦桿和兩個(gè)下弦桿；所述上弦桿分別與兩個(gè)下弦桿通過腹桿連接；所述上弦桿底部設(shè)置有上弦桿凹形底座；兩個(gè)所述下弦桿底部均設(shè)置有下弦桿凹形底座；所述上弦桿凹形底座和上部連接底座固接連接；兩個(gè)所述下弦桿凹形底座分別與兩個(gè)所述牛腿固接連接；本發(fā)明提高了構(gòu)架的穩(wěn)定性和抗震性能，同時(shí)能夠降低結(jié)構(gòu)造價(jià)，節(jié)省占地面積，方便導(dǎo)線掛設(shè)。

技術(shù)研發(fā)人員：王寧壁,王炳媛,張偉,李尤,張玉明,劉小剛,賈鵬,顧群,侍雪雷,王甲麟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8