CN107190851A - 锐角钢和包括该锐角钢的三角形空间钢结构 - Google Patents

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Abstract

锐角钢和包括该锐角钢的三角形空间钢结构，锐角钢包括锐角钢本体，所述锐角钢本体的横截面呈<形，所述<形由第一侧边、第二侧边、第一侧边与第二侧边的夹角组成，所述第一侧边的长度为A，所述第二侧边的长度为B，所述第一侧边与第二侧边的夹角为α，所述A:B=0.4‑1.0:1.0；所述α为40°‑80°。本发明还包括一种包括所述锐角钢的三角形空间钢结构。利用本发明锐角钢替代部分直角钢，三角形空间钢桁架和三肢柱替代常规直角钢构成的矩形空间钢桁架和矩形四肢柱，具有结构稳定，加工简化，方便安装，适应性广，降低成本等优点。

Description

锐角钢和包括该锐角钢的三角形空间钢结构
技术领域
本发明涉及一种锐角钢和包括该锐角钢的三角形空间钢结构。
背景技术
角钢是钢结构的主要型材之一。现有的角钢均为直角型钢，如图1所示，构成空间桁架和格构柱时截面一般为四边矩形，如图2所示，因四边形是不稳定的平面图形，需要加一条对角线才能成为一个稳定的图形，因此四边形空间桁架和格构柱需要每隔一定距离在垂直主构件方向附加一定用于空间结构自身稳定的构件，如图3所示，四边形空间桁架和格构柱在承受荷载传力的节点部位除增加传力的杆件外，也需要在垂直主构件方向附加一定用于空间结构自身稳定的构件，如图4所示，由此可知，直角型钢和包括直角型钢的四边矩形空间钢结构，截面稳定性差，浪费材料，设计复杂，加工、运输、安装工程量均大，成本高。
为改善四边形空间桁架和格构柱结构稳定的特性，国内运输、焊接和防腐制作条件较好的情况下，有采用钢管焊接节点板代替直角型钢主杆的三角形空间桁架和格构柱做法，如图5所示，也有采用钢筋打弯代替直角型钢腹杆焊接跨度不大的三角形空间桁架做法，如图6所示，但由于运输、焊接和防腐条件等环境原因这两种方式已经无法适应在目前“一带一路”海外建设工程尤其是在第三世界国家建设工程中了。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种安装方便简单，可有效节约成本的锐角钢和包括该锐角钢的三角形空间钢结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明之锐角钢，包括锐角钢本体，所述锐角钢本体的横截面呈 < 形，所述 < 形由第一侧边、第二侧边、第一侧边与第二侧边间的夹角组成，所述第一侧边的长度为A，所述第二侧边的长度为B，所述第一侧边与第二侧边间的夹角为α，所述A:B=0.4-1.0:1.0；所述α为40°-80°。
进一步，所述长度A和B的大小不改变时，为等截面锐角钢；所述长度A和B的大小根据结构的需要改变，为变截面锐角钢。
进一步，所述等截面锐角钢可采用轧制、折板、卷边或焊接等工艺生产制造；所述变截面锐角钢可采用折板、卷边或焊接等工艺生产制造。
进一步，所述A:B=0.7-1.0:1.0。
进一步，所述A:B=1.0:1.0。
进一步，所述α为50°-70°。
进一步，所述α为60°。
一种包括所述锐角钢的三角形空间钢结构，为三角形空间钢桁架，所述三角形空间钢桁架由弦杆、腹杆、节点板和螺栓等构成；也可为三肢柱，所述三肢柱由肢柱、腹杆、水平支撑、节点板、螺栓和垫铁等构成。所述三肢柱适用于门架柱、支架柱、人字柱、避雷针等结构。
锐角钢构成空间桁架和格构柱时截面为三角形，三角形本身是一个稳定的图形，不需要像四边形空间桁架和格构柱每隔一定距离在垂直主构件方向附加用于空间结构自身稳定的构件；三角形空间桁架和格构柱在承受荷载传力的节点部位只需增加传力的杆件外，也不需要在垂直主构件方向附加用于空间结构自身稳定的构件。
锐角钢和包括该锐角钢的三角形空间钢结构不仅适用于螺栓连接，同样也适用于焊接连接，且连接时许多方面亦明显优越于钢管等连接。
锐角钢和包括该锐角钢的三角形空间钢结构特别适用于目前500kV以上的变电工程和“一带一路”海外建设工程尤其是在第三世界国家建设工程空间的桁架梁、门架柱、支架柱、人字柱、避雷针等结构中。
与现有的直角型钢和包括直角型钢的四边矩形空间钢结构相比，本发明之锐角钢和包括该锐角钢的三角形空间钢结构，截面稳定，结构更优，除减少空间结构的四面结构中间的一面外，还省去不少用于空间结构自身稳定的构件，简化加工，方便安装，适应性广，可有效降低成本。
附图说明
图1 为现有直角型钢的截面示意图；
图2 为现有直角型钢构成空间桁架和格构柱的截面示意图；
图3 为现有直角型钢构成空间桁架和格构柱每隔一定距离在垂直主构件方向附加用于空间结构自身稳定的构件的截面示意图；
图4 为现有直角型钢构成空间桁架和格构柱在承受荷载传力的节点部位增加传力的杆件、在垂直主构件方向附加用于空间结构自身稳定的构件的截面示意图；
图5 为现有钢管焊接节点板代替直角型钢主杆的三角形空间桁架和格构柱的截面示意图；
图6 为现有钢筋打弯代替直角型钢腹杆焊接三角形空间桁架的截面示意图；
图7 为本发明之锐角钢的截面示意图；
图8 为本发明之锐角钢构成空间桁架和格构柱的截面示意图；
图9 为本发明之锐角钢构成空间桁架和格构柱在承受荷载传力的节点部位增加传力杆件的截面示意图；
图中：1-锐角钢本体，2-第一侧边，3-第二侧边，4-直角型钢，5-直角型钢斜腹杆，6-螺栓，7-增加直角型钢直腹杆，8-增加或增大节点板，9-增加节点板和螺栓，10-增加撑杆，11-增加垫铁和螺栓，12-增加传力的杆件，13-承受荷载传力的孔，14-钢管，15-焊接节点板，16-钢筋打弯代替直角型钢斜腹杆。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
参照图7，本实施例之锐角钢，包括锐角钢本体1，锐角钢本体1的横截面呈 < 形，< 形由第一侧边2、第二侧边3、第一侧边2与第二侧边3间的夹角组成，所述第一侧边2的长度为A，所述第二侧边3的长度为B，第一侧边2与第二侧边3间的夹角为α，所述A:B=1.0:1.0；所述α为60°。
当然，所述A:B可为0.4-1.0:1.0中的其他数值，所述α也可为40°-80°中的其他数值。
所述长度A和B的大小不改变时，为等截面锐角钢；所述长度A和B的大小根据结构的需要改变，为变截面锐角钢。
所述等截面锐角钢可采用轧制、折板、卷边或焊接等工艺生产制造；所述变截面锐角钢可采用折板、卷边或焊接等工艺生产制造。
本实施例之包括该锐角钢的三角形空间钢结构，为三角形空间钢桁架，所述三角形空间钢桁架由弦杆、腹杆、节点板和螺栓等构成；也可为三肢柱，所述三肢柱由肢柱、腹杆、水平支撑、节点板、螺栓和垫铁等构成。所述三肢柱适用于门架柱、支架柱、人字柱、避雷针等结构。
参照图8，锐角钢构成空间桁架和格构柱时截面为三角形，与直角型钢的四边矩形空间钢结构相比减少空间结构的四面的一面，同时三角形本身是一个稳定的图形，不需要像四边形空间桁架和格构柱每隔一定距离在垂直主构件方向附加用于空间结构自身稳定的构件；三角形空间桁架和格构柱在承受荷载传力的节点部位只需增加传力的杆件，如图9所示，也不需要像直角型钢的四边矩形空间钢结构在垂直主构件方向附加用于空间结构自身稳定的构件。
参照图8，锐角钢和包括该锐角钢的三角形空间钢结构不仅适用于螺栓连接，同样锐角钢也适用于焊接连接，且锐角钢改为焊接连接时比钢管需要节点板更少，锐角钢比钢管主材连接更方便；锐角钢改为焊接连接时不需要向腹杆钢筋打弯成复杂的空间折线后才能焊接，锐角钢比腹杆钢筋打弯更适应更大的跨度和荷载；在目前海外“一带一路”尤其是在第三世界国家运输、焊接和防腐施工等条件极差情况工程建设中，锐角钢和包括该锐角钢的三角形空间钢结构具有钢管和腹杆钢筋打弯不可比拟的适应性。
概而言之，本发明具有结构稳定，节省材料，简化加工，方便安装，适应性广，可有效降低成本等优点。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种锐角钢，其特征在于：包括锐角钢本体，所述锐角钢本体的横截面呈 < 形，所述< 形由第一侧边、第二侧边、第一侧边与第二侧边间的夹角组成，所述第一侧边的长度为A，所述第二侧边的长度为B，所述第一侧边与第二侧边间的夹角为α，所述A:B=0.4-1.0:1.0；所述α为40°-80°。
2.根据权利要求1所述的锐角钢，其特征在于：所述长度A和B的大小不改变时，为等截面锐角钢；所述长度A和B的大小根据结构的需要改变，为变截面锐角钢。
3.根据权利要求2所述的锐角钢，其特征在于：所述等截面锐角钢采用轧制、折板、卷边或焊接工艺生产制造；所述变截面锐角钢采用折板、卷边或焊接工艺生产制造。
4.根据权利要求1或2或3所述的锐角钢，其特征在于：所述A:B=0.7-1.0:1.0。
5.根据权利要求4所述的锐角钢，其特征在于：所述A:B=1.0:1.0。
6.根据权利要求1或2或3所述的锐角钢，其特征在于：所述α为50°-70°。
7.根据权利要求6所述的锐角钢，其特征在于：所述α为60°。
8.一种包括权利要求1-7任一权利要求所述锐角钢的三角形空间钢结构，其特征在于：为三角形空间钢桁架或三肢柱。
9.根据权利要求8所述的三角形空间钢结构，其特征在于：所述三角形空间钢桁架由弦杆、腹杆、节点板和螺栓构成。
10.根据权利要求8所述的三角形空间钢结构，其特征在于：所述三肢柱由肢柱、腹杆、水平支撑、节点板、螺栓和垫铁构成。
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