CN215889537U - 输电塔双肢连接角钢节点结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种输电塔双肢连接角钢节点结构，包括角钢主材、角钢斜材，角钢主材的一侧设置有节点板，节点板的至少一部分与角钢主材的一个角肢平行，二者之间夹设有至少一根角钢斜材，每个角钢斜材的端部连接有一个桥接角钢，所述桥接角钢沿着所述角钢斜材的长度方向设置，二者形成槽状结构，该槽状结构夹设在节点板与角钢主材之间，角钢斜材对应的槽状结构的槽壁贴靠角钢主材的单肢并与其连接，桥接角钢对应的槽状结构的槽壁贴靠节点板并与其连接。本实用新型的有益效果：采用同样的角钢材料和角钢长度时，双肢连接比单肢连接的节点处承载能力大幅提高，并且较单肢连接更接近于轴心受力，因而斜材的抗压能力和稳定性增强。
Description
技术领域
本实用新型属于输电铁塔结构技术领域，具体涉及一种输电塔双肢连接角钢节点结构。
背景技术
输电塔为支撑电缆的固定建筑，一般为钢结构。常见的输电塔主要采用角钢和钢管两种塔架结构类型，包括立设的多根主材，多根主材绕输电塔中心线环向分布，主材之间的距离从下到上逐渐减小，主材之间通过横材和斜材相连，从而形成下大上小的塔身结构。塔架的安全性、可靠性关系到整个输电线路的安全运营。当塔架受到风荷载和导线水平张力作用时，极易因斜材的屈曲引起塔架结构的整体破坏。主材和斜材杆件自身的力学性能以及杆件连接节点的力学性能关乎整个输电塔的结构稳定性和安全性。由于杆塔结构的构件繁多、受力复杂，对连接节点具有很高的要求，节点的传力机制关乎整根杆件的受力特性。现有技术中，主材和斜材之间一般通过单肢角钢单板连接，但这种节点连接形式存在偏心受力状态，在某些要求较高的场景下其可靠性不足。通过增加型材能够提高节点承载性能，但会导致材料用量增加，并且增大施工工作量和难度。
实用新型内容
有鉴于此，为改善主材与斜材之间的节点承载力表现以及斜材承载能力，本实用新型提供一种输电塔双肢连接角钢节点结构。
其技术方案如下：
一种输电塔双肢连接角钢节点结构，包括角钢主材、角钢斜材，其关键在于，所述角钢主材的一侧设置有节点板，所述节点板的至少一部分与所述角钢主材的一个角肢平行，二者之间夹设有至少一根角钢斜材，每个所述角钢斜材的端部连接有一个桥接角钢，所述桥接角钢沿着所述角钢斜材的长度方向设置，所述桥接角钢的一个单肢与所述角钢斜材的一个单肢叠放并连接，所述桥接角钢的另一个单肢与所述角钢斜材的另一个单肢平行相对，以形成槽状结构；
所述槽状结构夹设在所述节点板与角钢主材之间，所述角钢斜材对应的所述槽状结构的槽壁贴靠所述角钢主材的单肢并与其连接，所述桥接角钢对应的所述槽状结构的槽壁贴靠所述节点板并与其连接。
作为优选技术方案，上述角钢主材的内侧设置有所述节点板；
所述角钢斜材对应的所述槽状结构的槽壁贴靠所述角钢主材的单肢内侧面并与其连接，所述桥接角钢对应的所述槽状结构的槽壁贴靠所述节点板并与其连接。
作为优选技术方案，上述节点板截面呈L形，包括垂直相连的两块平板部，所述节点板的两个平板部分别与所述角钢主材的两个单肢平行；
所述节点板的两个平板部分别与所述角钢主材的对应单肢之间设置有一个所述槽状结构。
作为优选技术方案，上述槽状结构的两侧槽壁各自独立地与对应的所述角钢主材和所述节点板通过连接件连接。
作为优选技术方案，上述角钢斜材与所述桥接角钢相重叠的单肢之间通过连接件连接。
作为优选技术方案，上述角钢斜材与所述桥接角钢的截面宽厚和材料强度一致。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：采用同样的角钢材料和角钢长度时，双肢连接比单肢连接的节点处承载能力大幅提高，并且较单肢连接更接近于轴心受力，因而斜材的抗压能力和稳定性增强。
附图说明
图1为本实用新型的第一个视角的结构示意图；
图2为本实用新型的第二个视角的结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为角钢斜材与角钢主材单肢连接节点结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
如图4所示，现有技术中，输电塔的角钢主材1与角钢斜材3通过螺栓连接，角钢斜材3包括面内斜材和面外斜材，角钢斜材3的一个单肢贴靠角钢主材1的一个单肢内侧面或者外侧面，形成单肢连接节点。单肢连接节点的角钢斜材3两端为偏心受力状态，导致其承载效率不高。为此，改进了连接节点结构。
如图1～3所示，一种输电塔双肢连接角钢节点结构，包括角钢主材1、角钢斜材3，所述角钢主材1的一侧设置有节点板2，所述节点板2的至少一部分与所述角钢主材1的一个角肢平行，二者之间夹设有至少一根角钢斜材3，每个所述角钢斜材3的端部连接有一个桥接角钢4，所述桥接角钢4沿着所述角钢斜材3的长度方向设置，所述桥接角钢4的一个单肢与所述角钢斜材3的一个单肢叠放并连接，所述桥接角钢4的另一个单肢与所述角钢斜材3的另一个单肢平行相对，以形成槽状结构。所述槽状结构夹设在所述节点板2与角钢主材1之间，所述角钢斜材3对应的所述槽状结构的槽壁贴靠所述角钢主材1的单肢并与其连接，所述桥接角钢4对应的所述槽状结构的槽壁贴靠所述节点板2并与其连接。所述节点板2与角钢主材1保持相对固定并连接，连接方式可以是通过连接件连接，当节点板2与角钢主材1之间连接有两个或两个以上的槽状结构时，节点板2即相对角钢主材1固定，不必再使用其他连接件。
为使节点处角钢斜材3的力尽可能传导至角钢主材1的轴心方向，增进稳定性，所述节点板2设置在所述角钢主材1的内侧。所述角钢斜材3对应的所述槽状结构的槽壁贴靠所述角钢主材1的单肢内侧面并与其连接，所述桥接角钢4对应的所述槽状结构的槽壁贴靠所述节点板2并与其连接。
所述节点板2截面呈L形，包括垂直相连的两块平板部，所述节点板2的两个平板部分别与所述角钢主材1的两个单肢平行。所述节点板2的两个平板部分别与所述角钢主材1的对应单肢之间设置有至少一个所述槽状结构，以便于将一个角钢主材1与位于其两侧的两个相邻角钢主材1通过角钢斜材3连接起来。
所述槽状结构的两侧槽壁各自独立地与对应的所述角钢主材1和所述节点板2通过连接件连接，便于组装，同时有效传递载荷。连接件可以是螺栓。当两个角钢单肢之间以一个螺栓连接时，虽然也能传递载荷，但模拟试验发现，这两个单肢可能出现相对旋转，而使用两个或以上的螺栓连接则不会出现这种旋转。此外，模拟试验发现，继续增加螺栓的数量，对承载力的提高很有限，因而两个角钢构件相叠合的两个单肢之间使用两个螺栓能够满足要求。所述角钢斜材3与所述桥接角钢4也通过螺栓连接。
为便于施工，所述角钢斜材3和角钢主材1均使用等边角钢，可以使用常见的Q235、Q345和Q420钢材。
通过有限元分析发现，当桥接角钢4与角钢斜材3的截面宽度、厚度以及材料强度相差较大时，槽状结构与角钢主材1和节点板2连接处会发生偏载，更接近单肢连接节点的受力情形，而背离了双肢连接节点的设计初衷。因此，所述角钢斜材3与所述桥接角钢4的截面宽厚和材料强度一致。
通过有限元分析方法，对轴心受压杆件稳定性分析发现，为提高稳定性，应保证节点刚度足够大，使角钢构件先于节点板2发生极限破坏。因此，根据分析结果确定：所述角钢斜材3的长细比为35～47时，所述节点板2的厚度为18mm；所述角钢斜材3的长细比为70～105时，所述节点板2的厚度为10mm。
通过有限元分析还发现，随着角钢斜材3的长细比增加，其宽厚比对稳定系数的影响减小，但在一定的长细比范围内，宽厚比对构件稳定性影响较大。根据分析结果确定：当所述角钢斜材3的长细比为37时，其宽厚比不超过8；所述角钢斜材3的长细比大于37且不超过105时，其宽厚比不超过10。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种输电塔双肢连接角钢节点结构，包括角钢主材(1)、角钢斜材(3)，其特征在于：所述角钢主材(1)的一侧设置有节点板(2)，所述节点板(2)的至少一部分与所述角钢主材(1)的一个角肢平行，二者之间夹设有至少一根角钢斜材(3)，每个所述角钢斜材(3)的端部连接有一个桥接角钢(4)，所述桥接角钢(4)沿着所述角钢斜材(3)的长度方向设置，所述桥接角钢(4)的一个单肢与所述角钢斜材(3)的一个单肢叠放并连接，所述桥接角钢(4)的另一个单肢与所述角钢斜材(3)的另一个单肢平行相对，以形成槽状结构；
所述槽状结构夹设在所述节点板(2)与角钢主材(1)之间，所述角钢斜材(3)对应的所述槽状结构的槽壁贴靠所述角钢主材(1)的单肢并与其连接，所述桥接角钢(4)对应的所述槽状结构的槽壁贴靠所述节点板(2)并与其连接。
2.根据权利要求1所述的输电塔双肢连接角钢节点结构，其特征在于：所述角钢主材(1)的内侧设置有所述节点板(2)；
所述角钢斜材(3)对应的所述槽状结构的槽壁贴靠所述角钢主材(1)的单肢内侧面并与其连接，所述桥接角钢(4)对应的所述槽状结构的槽壁贴靠所述节点板(2)并与其连接。
3.根据权利要求2所述的输电塔双肢连接角钢节点结构，其特征在于：所述节点板(2)截面呈L形，包括垂直相连的两块平板部，所述节点板(2)的两个平板部分别与所述角钢主材(1)的两个单肢平行；
所述节点板(2)的两个平板部分别与所述角钢主材(1)的对应单肢之间设置有一个所述槽状结构。
4.根据权利要求3所述的输电塔双肢连接角钢节点结构，其特征在于：所述槽状结构的两侧槽壁各自独立地与对应的所述角钢主材(1)和所述节点板(2)通过连接件连接。
5.根据权利要求4所述的输电塔双肢连接角钢节点结构，其特征在于：所述角钢斜材(3)与所述桥接角钢(4)相重叠的单肢之间通过连接件连接。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202121552072.9U CN215889537U (zh) | 2021-07-08 | 2021-07-08 | 输电塔双肢连接角钢节点结构 |
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| CN202121552072.9U CN215889537U (zh) | 2021-07-08 | 2021-07-08 | 输电塔双肢连接角钢节点结构 |
Publications (1)
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| CN215889537U true CN215889537U (zh) | 2022-02-22 |
Family
ID=80345384
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| CN202121552072.9U Active CN215889537U (zh) | 2021-07-08 | 2021-07-08 | 输电塔双肢连接角钢节点结构 |
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| CN (1) | CN215889537U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113374329A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-10 | 重庆科技学院 | 一种交叉斜材双肢连接节点及输电塔角钢连接结构 |
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2021
- 2021-07-08 CN CN202121552072.9U patent/CN215889537U/zh active Active
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| CN113374329A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-10 | 重庆科技学院 | 一种交叉斜材双肢连接节点及输电塔角钢连接结构 |
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