本實(shí)用新型涉及輸電塔架領(lǐng)域，尤其涉及一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展，輸電線路電壓等級越來越高，檔距越來越大，輸電塔架高度隨著增加。角鋼是輸電塔架結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛的截面形式。

隨著全球環(huán)境變化，極端天氣條件，如強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)震、低溫等出現(xiàn)概率增大，部分輸電塔架在服役過程中出現(xiàn)桿件失穩(wěn)而導(dǎo)致塔架倒塌的事故。輸電塔架一旦遭受破壞，不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的可能引起整個(gè)供電系統(tǒng)的癱瘓。為防止構(gòu)件屈曲導(dǎo)致的強(qiáng)度和剛度退化，近年來人們開發(fā)了屈曲約束支撐，改善桿件在軸壓作用下的整體屈曲問題，但防屈曲效果有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置，提高了輸電塔架角鋼桿件的受壓穩(wěn)定承載力，防止角鋼的局部及整體屈曲，同時(shí)在強(qiáng)風(fēng)作用下，角鋼桿件可以屈服而不屈曲，降低結(jié)構(gòu)剛度，從而抵抗強(qiáng)風(fēng)作用。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置，包括：矩形截面方管A、矩形截面方管B、矩形截面方管C；

所述矩形截面方管A、所述矩形截面方管B、所述矩形截面方管C拼接形成夾持輸電塔架角鋼的空間；

所述矩形截面方管A、所述矩形截面方管B、所述矩形截面方管C之間通過螺栓連接。

優(yōu)選地，所述矩形截面方管A的截面、所述矩形截面方管B的截面和所述矩形截面方管C的截面之間的相鄰頂點(diǎn)部位設(shè)置有兩個(gè)延伸出去的連接板。

優(yōu)選地，所述連接板上設(shè)置有螺栓孔。

優(yōu)選地，所述螺栓穿過所述螺栓孔連接所述連接板。

優(yōu)選地，所述螺栓為高強(qiáng)螺栓。

優(yōu)選地，所述矩形截面方管A的截面長邊長度大于所述輸電塔架角鋼肢邊長度。

優(yōu)選地，所述矩形截面方管B的截面長邊長度大于所述輸電塔架角鋼肢邊長度和所述矩形截面方管A的截面短邊長度的和。

優(yōu)選地，所述矩形截面方管C的截面長邊長度和所述矩形截面方管C的截面短邊長度相等。

優(yōu)選地，所述矩形截面方管C的截面長邊長度大于所述輸電塔架角鋼肢邊長度。

優(yōu)選地，所述矩形截面方管A、矩形截面方管B、矩形截面方管C的矩形截面周長和是所述輸電塔架角鋼肢邊長度和的0.6-1倍。

從以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置包括：矩形截面方管A、矩形截面方管B、矩形截面方管C；所述矩形截面方管A、所述矩形截面方管B、所述矩形截面方管C拼接形成夾持輸電塔架角鋼的空間；所述矩形截面方管A、所述矩形截面方管B、所述矩形截面方管C之間通過螺栓連接。本實(shí)施例中，在角鋼四周設(shè)置約束構(gòu)件，以增大角鋼的截面面積，提高角鋼的回轉(zhuǎn)半徑，增大其整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定承載力，同時(shí)又沒有改變角鋼的軸向剛度，不影響輸電塔架的剛度和自振周期，提高了輸電塔架角鋼桿件的受壓穩(wěn)定承載力，防止角鋼的局部及整體屈曲，同時(shí)在強(qiáng)風(fēng)作用下，角鋼桿件可以屈服而不屈曲，降低結(jié)構(gòu)剛度，從而抵抗強(qiáng)風(fēng)作用。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種輸電塔架單根角鋼按方案一加固裝置截面示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種輸電塔架單根角鋼按方案一加固示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種輸電塔架雙拼角鋼按方案一加固裝置截面示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種輸電塔架角鋼按方案二加固示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種輸電塔架角鋼按方案二加固裝置截面示意圖；

圖6a為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種輸電塔架雙拼角鋼按方案二加固裝置截面示意圖；

圖6b為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種輸電塔架雙拼角鋼按方案二加固裝置截面示意圖；

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種輸電塔架的三維示意圖；

圖示說明：1第一約束構(gòu)件，2第二約束構(gòu)件，3第三約束構(gòu)件，4第一螺栓，5第一單根輸電塔架角鋼，6第一輸電塔架雙拼角鋼，7第四約束構(gòu)件，8第五約束構(gòu)件，9第六約束構(gòu)件,10第二螺栓，11第三螺栓，12第七約束構(gòu)件，13第二單根輸電塔架角鋼，14第八約束構(gòu)件，15第四螺栓，16第九約束構(gòu)件，17第十約束構(gòu)件，18第十一約束構(gòu)件，19第二輸電塔架雙拼角鋼。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置，提高了輸電塔架角鋼桿件的受壓穩(wěn)定承載力，防止角鋼的局部及整體屈曲，同時(shí)在強(qiáng)風(fēng)作用下，角鋼桿件可以屈服而不屈曲，降低結(jié)構(gòu)剛度，從而抵抗強(qiáng)風(fēng)作用。

請參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置的一個(gè)實(shí)施例包括：

矩形截面方管A即第一約束構(gòu)件1、矩形截面方管B即第二約束構(gòu)件2、矩形截面方管C即第三約束構(gòu)件3；

所述矩形截面方管A即第一約束構(gòu)件1、所述矩形截面方管B第二約束構(gòu)件2、所述矩形截面方管C即第三約束構(gòu)件3拼接形成夾持輸電塔架角鋼的空間；

所述矩形截面方管A即第一約束構(gòu)件1、所述矩形截面方管B即第二約束構(gòu)件2、所述矩形截面方管C即第三約束構(gòu)件3之間通過螺栓即第一螺栓4連接。

進(jìn)一步地，所述矩形截面方管A即第一約束構(gòu)件1的截面、所述矩形截面方管B即第二約束構(gòu)件2的截面和所述矩形截面方管C即第三約束構(gòu)件3的截面之間的相鄰頂點(diǎn)部位設(shè)置有兩個(gè)延伸出去的連接板。

進(jìn)一步地，所述連接板上設(shè)置有螺栓孔。

進(jìn)一步地，所述螺栓即第一螺栓4穿過所述螺栓孔連接所述連接板。

進(jìn)一步地，所述螺栓即第一螺栓4為高強(qiáng)螺栓。

進(jìn)一步地，所述矩形截面方管A即第一約束構(gòu)件1的截面長邊長度大于所述輸電塔架角鋼即第一單根輸電塔架角鋼5肢邊長度。

進(jìn)一步地，所述矩形截面方管B即第二約束構(gòu)件2的截面長邊長度大于所述輸電塔架角鋼即第一單根輸電塔架角鋼5肢邊長度和所述矩形截面方管A即第一約束構(gòu)件1的截面短邊長度的和。

進(jìn)一步地，所述矩形截面方管C即第三約束構(gòu)件3的截面長邊長度和所述矩形截面方管C即第三約束構(gòu)件3的截面短邊長度相等。

進(jìn)一步地，所述矩形截面方管C即第三約束構(gòu)件3的截面長邊長度大于所述輸電塔架角鋼即第一單根輸電塔架角鋼5肢邊長度。

進(jìn)一步地，所述矩形截面方管A即第一約束構(gòu)件1、矩形截面方管B即第二約束構(gòu)件2、矩形截面方管C即第三約束構(gòu)件3的矩形截面周長和是所述輸電塔架角鋼即第一單根輸電塔架角鋼5肢邊長度和的0.6-1倍。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置的另一個(gè)實(shí)施例包括位于被約束角鋼外側(cè)的約束構(gòu)件和位于被約束角鋼內(nèi)側(cè)的約束構(gòu)件。

方案一，如圖1：

約束構(gòu)件為三個(gè)矩形截面的方管，鋼管采用普通低碳結(jié)構(gòu)鋼；

所述的方管拼接形成夾持所述的角鋼間隙，且方管拼接后形成矩形外包加固裝置。所述角鋼為第一單根輸電塔架角鋼5或第一雙根輸電塔架角鋼6。

進(jìn)一步的，方管截面長邊比角鋼肢邊長度長。

進(jìn)一步的，方管截面長邊長度比角鋼肢邊長度和方管短邊長度的總長要長。

進(jìn)一步的，方管截面長短邊等長，但都長于角鋼的肢邊長度。

進(jìn)一步的，所有方管的截面邊界部位設(shè)置90°拐角延伸段，并在延伸段上設(shè)置螺栓孔，用于安裝固定。

進(jìn)一步的，所述方管之間通過螺栓連接，螺紋為結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)螺栓。

進(jìn)一步的，所述約束構(gòu)件的長度為被約束角鋼的4/5左右，位于被約束構(gòu)件的中部。

方案一的加固示意圖如圖2所示。

方案二，如圖5所示：

約束構(gòu)件可以為一個(gè)半圓形支撐板，所述的內(nèi)側(cè)約束構(gòu)件為一個(gè)圓管，圓板和圓管均采用結(jié)構(gòu)用普通低碳鋼。所述的內(nèi)約束圓管和外約束支撐板之間形成夾持所述角鋼的間隙，且兩個(gè)半圓形支撐板組裝在一起形成圓形外包加固裝置。所述角鋼為第二單根輸電塔架角鋼13或第二雙根輸電塔架角鋼19。

進(jìn)一步的，所述半圓形支撐板的肢寬大于待約束角鋼的肢寬，在待約束角鋼的肢寬邊緣設(shè)置螺栓孔。

進(jìn)一步的，所述半圓形支撐板的直徑大于角鋼雙肢頂點(diǎn)間距，在半圓形支撐板的肢末端設(shè)置90°的連接板，并在連接板上設(shè)置螺栓孔，用于安裝固定。

進(jìn)一步的，兩個(gè)半圓形支撐板通過螺栓拼接，螺紋為結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)螺栓。

進(jìn)一步的，所述外約束構(gòu)件和內(nèi)置圓管的長度約被約束角鋼的4/5左右，位于被約束角鋼的中部。

方案二的加固示意圖如圖4所示。

本實(shí)施例中公開了一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置，分為對于單肢角鋼和雙肢角鋼的加固。在角鋼四周設(shè)置約束構(gòu)件，以增大角鋼的截面面積，提高角鋼的回轉(zhuǎn)半徑，增大其整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定承載力，同時(shí)又沒有改變角鋼的軸向剛度，不影響輸電塔架的剛度和自振周期，避免了傳統(tǒng)加固方式對塔架振動特性的影響，進(jìn)而影響其抗震性能。約束構(gòu)件有半圓形截面，矩形截面等；為防止角鋼的局部屈曲，同時(shí)還設(shè)置有內(nèi)約束構(gòu)件。約束構(gòu)件通過高強(qiáng)螺栓連接，從而避免了焊接對服役期間塔架受力性能的影響。加固后的角鋼回轉(zhuǎn)半徑大，有效增強(qiáng)了防屈曲能力。

本實(shí)施例可用于加固現(xiàn)有輸電塔架的角鋼，如圖7，提高輸電塔架角鋼桿件的受壓穩(wěn)定承載力，防止角鋼的局部及整體屈曲；同時(shí)在強(qiáng)風(fēng)作用下，角鋼桿件可以屈服而不屈曲，降低結(jié)構(gòu)剛度，從而抵抗強(qiáng)風(fēng)作用。本實(shí)施例的加固方案不需焊接，滿足鋼結(jié)構(gòu)工程中對受力構(gòu)件不可焊接的規(guī)定，同時(shí)避免產(chǎn)生殘余應(yīng)力及局部損傷。該實(shí)施例通過約束構(gòu)件對角鋼進(jìn)行加固，不會造成內(nèi)力重分布。操作簡單，安裝速度快，性價(jià)比高，可用于各類需要加固的輸電塔架角鋼，并實(shí)現(xiàn)大批量角鋼塔的加固。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6(a、b)所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置，包括第一約束構(gòu)件1、第二約束構(gòu)件2、第三約束構(gòu)件3、第四約束構(gòu)件7、第五約束構(gòu)件8、第六約束構(gòu)件9、第七約束構(gòu)件12、第八約束構(gòu)件14、第九約束構(gòu)件16、第十約束構(gòu)件17、第十一約束構(gòu)件18采用普通低碳鋼制作；第一螺栓4,第二螺栓10,第三螺栓11,第四螺栓15，螺栓為結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)螺栓，結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)螺栓即為高強(qiáng)螺栓，其可承受的載荷比同規(guī)格的普通螺栓要大，其材料為45#鋼、合金鋼(如20MnTiB、35VB)或其它優(yōu)質(zhì)材料，制成后進(jìn)行熱處理，提高了強(qiáng)度。第一約束構(gòu)件1、第二約束構(gòu)件2、第三約束構(gòu)件3、第四約束構(gòu)件7、第五約束構(gòu)件8、第六約束構(gòu)件9位于第一單根輸電塔架角鋼5和第一輸電塔架雙拼角鋼6的外側(cè)，約束構(gòu)件肢寬均大于角鋼肢寬，在約束構(gòu)件肢寬邊緣設(shè)置螺栓孔，約束構(gòu)件之間通過第一螺栓4和第二螺栓10連接，形成方形的外包加固體系，所有約束構(gòu)件的長度約為角鋼總長度的4/5左右，約束構(gòu)件位于角鋼長度的中間位置。約束構(gòu)件的長度即指的是每一段需要加固的角鋼處安裝的加固裝置的長度，約束構(gòu)件的長度約為角鋼長度的4/5左右能夠比較好的分散受力，起到更好地加固作用。約束構(gòu)件位于角鋼長度的中間位置是需要加固的角鋼外部安裝加固裝置時(shí)，將加固裝置安裝在該段角鋼的中間，由于加固裝置長度約為角鋼長度的4/5左右，所以在角鋼的兩端各留1/10的距離。

其中所有圖中所顯示的約束構(gòu)件的示意圖為約束構(gòu)件的橫截面示意圖，此裝置是一種套筒類的裝置，將需要加固的角鋼包裹起來起到支撐作用，每一座輸電塔上需要安裝此裝置的位置可能有不止一處，要根據(jù)需要安裝此裝置的角鋼的橫截面以及長度來確定此裝置的尺寸。

第一約束構(gòu)件1、第二約束構(gòu)件2、第三約束構(gòu)件3、第四約束構(gòu)件7、第五約束構(gòu)件8、第六約束構(gòu)件9、第七約束構(gòu)件12、第八約束構(gòu)件14、第九約束構(gòu)件16、第十約束構(gòu)件17、第十一約束構(gòu)件18的厚度需根據(jù)防屈曲要求確定。

第一約束構(gòu)件1、第二約束構(gòu)件2、第三約束構(gòu)件3、第四約束構(gòu)件7、第五約束構(gòu)件8、第六約束構(gòu)件9、第七約束構(gòu)件12、第八約束構(gòu)件14、第九約束構(gòu)件16、第十約束構(gòu)件17、第十一約束構(gòu)件18位于被加固角鋼的4/5左右，在角鋼的兩端各留1/10的距離。

第一約束構(gòu)件1、第二約束構(gòu)件2、第三約束構(gòu)件3、第四約束構(gòu)件7、第五約束構(gòu)件8、第六約束構(gòu)件9、第七約束構(gòu)件12、第八約束構(gòu)件14、第九約束構(gòu)件16、第十約束構(gòu)件17、第十一約束構(gòu)件18之間形成夾持角鋼的間隙，

第一約束構(gòu)件1、第二約束構(gòu)件2、第三約束構(gòu)件3、第四約束構(gòu)件7、第五約束構(gòu)件8、第六約束構(gòu)件9、第七約束構(gòu)件12、第八約束構(gòu)件14、第九約束構(gòu)件16、第十約束構(gòu)件17、第十一約束構(gòu)件18設(shè)置連接板，并在連接板上設(shè)置螺栓孔，用于安裝固定。

本實(shí)用新型在輸電塔架角鋼四周設(shè)置約束構(gòu)件進(jìn)行包裹，外包的約束構(gòu)件通過螺栓連接，實(shí)現(xiàn)在無焊接的情況下，對正在服役的輸電塔架的角鋼進(jìn)行加固的目的。

本實(shí)用新型提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置的另一個(gè)實(shí)施例，包括：被約束構(gòu)件芯材角鋼，設(shè)置在芯材角鋼四周的約束構(gòu)件，約束構(gòu)件采用高強(qiáng)螺栓連接。所述芯材為單肢角鋼或雙肢角鋼。所述約束構(gòu)件支撐板在端部有連接板，并在連接板上設(shè)置螺栓孔，用于安裝固定。約束構(gòu)件采用普通低碳結(jié)構(gòu)鋼。所述約束構(gòu)件之間通過螺栓連接。所述約束構(gòu)件的長度約為芯材角鋼的4/5左右，位于待約束角鋼的中部。

本實(shí)用新型提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置的制造方法，具體步驟如下：

1)放置內(nèi)約束圓管，擰緊螺栓；

2)安裝半圓形約束支撐板，擰緊螺栓。

本實(shí)用新型提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置的另一種制造方法，具體步驟如下：

將三個(gè)矩形截面約束構(gòu)件放置到位，擰緊三組螺栓。

以上對本實(shí)用新型所提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。