本發(fā)明涉及輸電塔架相關(guān)技術(shù)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，如強風(fēng)、強震、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)濟損失，嚴(yán)重的可能引起整個供電系統(tǒng)的癱瘓。為防止構(gòu)件屈曲導(dǎo)致的強度和剛度退化，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)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置，解決了輸電塔架角鋼整體容易彎曲失穩(wěn)及彎扭失穩(wěn)，屈曲承載力小的技術(shù)問題。

本發(fā)明實施例提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置，包括：約束構(gòu)件；

所述約束構(gòu)件套在輸電塔架角鋼外；

所述約束構(gòu)件通過高強螺栓連接。

優(yōu)選地，所述約束構(gòu)件在端部設(shè)置有連接板。

優(yōu)選地，在所述連接板上設(shè)置有螺栓孔。

優(yōu)選地，所述高強螺栓穿過所述螺栓孔連接所述連接板。

優(yōu)選地，所述約束構(gòu)件的長度為所述輸電塔架角鋼長度的0.6-1倍。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明實施例中提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置包括：約束構(gòu)件；所述約束構(gòu)件套在輸電塔架角鋼外；所述約束構(gòu)件通過高強螺栓連接。本實施例中，通過在角鋼四周設(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，解決了輸電塔架角鋼整體容易彎曲失穩(wěn)及彎扭失穩(wěn)，屈曲承載力小的技術(shù)問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(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發(fā)明的一些實施例，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為本發(fā)明實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為本發(fā)明實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為本發(fā)明實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為本發(fā)明實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為本發(fā)明實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為本發(fā)明實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為本發(fā)明實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為本發(fā)明實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。

具體實施方式

本發(fā)明實施例提供了一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置，用于解決輸電塔架角鋼整體容易彎曲失穩(wěn)及彎扭失穩(wěn)，屈曲承載力小的技術(shù)問題。

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而非全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例中提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置的一個實施例包括：約束構(gòu)件；所述約束構(gòu)件套在輸電塔架角鋼外；所述約束構(gòu)件通過高強螺栓連接。

進一步地，所述約束構(gòu)件在端部設(shè)置有連接板。

進一步地，在所述連接板上設(shè)置有螺栓孔。

進一步地，所述高強螺栓穿過所述螺栓孔連接所述連接板。

進一步地，所述約束構(gòu)件的長度為所述輸電塔架角鋼長度的0.6-1倍。

本實施例中，通過在角鋼四周設(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，解決了輸電塔架角鋼整體容易彎曲失穩(wěn)及彎扭失穩(wěn)，屈曲承載力小的技術(shù)問題。

請參閱圖1，本發(fā)明實施例中提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置的一個實施例包括：

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部位設(shè)置有兩個延伸出去的連接板。

進一步地，所述連接板上設(shè)置有螺栓孔。

進一步地，所述螺栓即第一螺栓4穿過所述螺栓孔連接所述連接板。

進一步地，所述螺栓即第一螺栓4為高強螺栓。

進一步地，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。

本發(fā)明實施例提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置的另一個實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。

進一步的，方管截面長邊比角鋼肢邊長度長。

進一步的，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。

進一步的，方管截面長短邊等長，但都長于角鋼的肢邊長度。

進一步的，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)用高強螺栓。

進一步的，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)件可以為一個半圓形支撐板，所述的內(nèi)側(cè)約束構(gòu)件為一個圓管，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。

進一步的，所述半圓形支撐板的直徑大于角鋼雙肢頂點間距，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。

進一步的，兩個半圓形支撐板通過螺栓拼接，螺紋為結(jié)構(gòu)用高強螺栓。

進一步的，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，同時還設(shè)置有內(nèi)約束構(gòu)件。約束構(gòu)件通過高強螺栓連接，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，有效增強了防屈曲能力。

本實施例可用于加固現(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；同時在強風(fēng)作用下，角鋼桿件可以屈服而不屈曲，降低結(jié)構(gòu)剛度，從而抵抗強風(fēng)作用。本實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，同時避免產(chǎn)生殘余應(yīng)力及局部損傷。該實施例通過約束構(gòu)件對角鋼進行加固，不會造成內(nèi)力重分布。操作簡單，安裝速度快，性價比高，可用于各類需要加固的輸電塔架角鋼，并實現(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，本發(fā)明實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)用高強螺栓，結(jié)構(gòu)用高強螺栓即為高強螺栓，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，制成后進行熱處理，提高了強度。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，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。

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

本發(fā)明提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置的另一個實施例，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。

本發(fā)明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。

本發(fā)明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：

將三個矩形截面約束構(gòu)件放置到位，擰緊三組螺栓。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

以上所述，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。