CN218323143U - 一种轻质高强大跨变电构架 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种轻质高强大跨变电构架属于变电构件技术领域，特别是一种钢‑FRP复合轻质高强大跨变电构架。包括桁架梁、格构柱和FRP索，所述桁架梁包括多个相互拼接的桁架梁标准节，所述格构柱包括四根柱肢和多个相互拼接的格构柱标准节，格构柱标准节连接所述柱肢和桁架梁；所述桁架梁位于两根所述格构柱上；所述FRP索与多根沿中线对称布置的FRP撑杆铰接，FRP撑杆上端与桁架梁下端采用螺栓连接，FRP撑杆下端与FRP索铰接；FRP索的两端分别与桁架梁左右两侧连接点通过螺栓连接。本实用新型构架质量更轻，强度更高，大大降低了构架的维护费用。

Description

一种轻质高强大跨变电构架

技术领域

本实用新型一种轻质高强大跨变电构架属于变电构件技术领域，特别是一种钢-FRP复合轻质高强大跨变电构架。

背景技术

目前普通钢结构变电构架自重大，要想实现大跨度的变电构架结构就需要增大截面宽度，这样既浪费了钢材又不可避免的存在钢材的锈蚀问题，使其承载力和使用功能下降，无法满足正常使用要求。

因此，亟需一种新的结构形式用于钢结构变电构架需同时考虑承载能力提升、防电化学腐蚀等综合性能的领域，以解决这些领域钢结构锈蚀、性能下降需加固的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种轻质高强大跨变电构架，采用钢-FRP复合轻质高强大跨变电构架，与传统普通钢结构变电构架相比，质量更轻，强度更高，由于FRP索和FRP撑杆的加入，使得桁架梁仅需要较小的截面，就能实现较大的跨度（大于60m），其中FRP杆件耐腐蚀性能较好，大大降低了构架的维护费用。解决了现有技术中普通钢变电构架自重大，耐腐蚀性差且难以做到大跨度的问题，提供一种轻质高强耐腐蚀的大跨度变电构架。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：

一种轻质高强大跨变电构架，包括桁架梁、格构柱和FRP索，所述桁架梁包括多个相互拼接的桁架梁标准节，所述格构柱包括四根柱肢和多个相互拼接的格构柱标准节，格构柱标准节连接所述柱肢和桁架梁；所述桁架梁位于两根所述格构柱上；所述FRP索与多根沿中线对称布置的FRP撑杆铰接，FRP撑杆上端与桁架梁下端采用螺栓连接，FRP撑杆下端与FRP索铰接；FRP索的两端分别与桁架梁左右两侧连接点通过螺栓连接。

桁架梁上的桁架梁标准节沿桁架梁轴对称线对称布置，所述桁架梁标准节包括弦杆和腹杆；每个桁架梁标准节中的弦杆的长度都基本相似；所述弦杆包括互相平行的上弦杆和下弦杆，上弦杆和下弦杆之间通过呈三角形的腹杆连接；所述腹杆由一根斜腹杆和一根直腹杆构成；斜腹杆下端和直腹杆下端通过螺栓连接于下弦杆上侧的同一连接点处；其中，在桁架梁标准节中每个斜腹杆与水平面的角度都基本相似。

所述腹杆中斜腹杆和直腹杆的夹角为45°。

所述格构柱标准节包括三根缀条；其中，每个格构柱标准节中的缀条的长度都基本相似；所述缀条包括一根水平方向的缀条和一对互相交叉的缀条；其中，每个格构柱标准节中互相交叉的缀条与水平面所成的角度都基本相似。

所述的格构柱中柱肢的长度H约为桁架梁跨度L的1/4。

所述的格构柱中相互交叉的缀条之间夹角为90°。

所述弦杆以及柱肢使用高强钢材料，所有腹杆、撑杆、缀条和索使用纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Plastic简称FRP）。其中，制作FRP的纤维和树脂选用玄武岩纤维/聚氨酯树脂。

所述FRP撑杆沿桁架梁两侧每隔桁架梁跨度L的1/10长度布置一根。上述FRP撑杆上端与桁架梁下弦杆下端采用螺栓连接，FRP撑杆下端与FRP索铰接。

与现有技术方法相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型构架质量更轻，强度更高，由于FRP索和FRP撑杆的加入，使得桁架梁仅需要较小的截面，就能实现较大的跨度（大于60m），其中FRP杆件耐腐蚀性能较好，大大降低了构架的维护费用。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例提供的一种轻质高强大跨变电构架结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的一种轻质高强大跨变电构架的格构柱标准节结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种轻质高强大跨变电构架的桁架梁标准节结构示意图。

图中：1、桁架梁，2、桁架梁标准节，3、弦杆，3-1、上弦杆，3-2、下弦杆，4、腹杆，4-1、斜腹杆，4-2、直腹杆，5、格构柱，6、柱肢，7、格构柱标准节，8、FRP索，9、FRP撑杆，10、缀条，11、连接点。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本实用新型，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本实用新型。

参照图1~3，本实用新型实施例提供的轻质高强大跨变电构架，结构包括桁架梁1、格构柱5和FRP索8，所述桁架梁1包括多个相互拼接的桁架梁标准节2，所述格构柱5包括四根柱肢6和多个相互拼接的格构柱标准节7，格构柱标准节7连接所述柱肢6和桁架梁1；所述桁架梁1位于两根所述格构柱5上；所述FRP索8与多根沿中线对称布置的FRP撑杆9铰接，FRP撑杆9上端与桁架梁1下弦杆3-2下端采用螺栓连接，FRP撑杆9下端与FRP索8铰接；FRP索8的两端分别与桁架梁1左右两侧下弦杆3-2连接点通过螺栓连接。

桁架梁1上的桁架梁标准节2沿桁架梁轴对称线对称布置，参照附图3，所述桁架梁标准节2包括弦杆3和腹杆4；每个桁架梁标准节2中的弦杆3的长度都基本相似；所述弦杆3包括互相平行的上弦杆3-1和下弦杆3-2，上弦杆3-1和下弦杆3-2之间通过呈三角形的腹杆4连接；所述腹杆4由一根斜腹杆4-1和一根直腹杆4-2构成，在本实施例中，所述腹杆4中斜腹杆4-1和直腹杆4-2的夹角为45°；斜腹杆4-1下端和直腹杆4-2下端通过螺栓连接于下弦杆3-2上侧的同一连接点11处。

参照附图2，本实施例中，所述格构柱标准节7包括三根缀条10；其中，每个格构柱标准节7中的缀条10的长度都基本相似；所述缀条10包括一根水平方向的缀条和一对互相交叉的缀条；其中，每个格构柱标准节7中互相交叉的缀条与水平面所成的角度都基本相似。

本实用新型提供的变电构架中所有弦杆以及柱肢使用高强钢材料，所有腹杆4、FRP撑杆9、缀条10和FRP索8均使用FRP，使结构更轻，强度更高且耐腐蚀性能更好，减小了钢材的用量，大大降低了构架的维护费用。

需要说明的是，FRP为Fiber Reinforced Polymer的缩写，中文名称为纤维增强复合材料。

本实用新型中FRP采用玄武岩纤维和聚氨酯树脂制成。

聚氨酯树脂与乙烯基树脂和环氧树脂相比具有更好的环保性以及相似的力学性能更高的生产效率。

综上所述，本实用新型实施例提供的轻质高强大跨变电构架与现有技术相比，质量更轻，强度更高，由于FRP索和FRP腹杆的加入，使得桁架梁仅需要较小的截面，就能实现较大的跨度，其中FRP杆件耐腐蚀性能较好，大大降低了构架的维护费用。

以上对本实用新型所提供的轻质高强大跨变电构架进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种轻质高强大跨变电构架，其特征在于：包括桁架梁、格构柱和FRP索，所述桁架梁包括多个相互拼接的桁架梁标准节，所述格构柱包括四根柱肢和多个相互拼接的格构柱标准节，格构柱标准节连接所述柱肢和桁架梁；所述桁架梁位于两根所述格构柱上；所述FRP索与多根沿中线对称布置的FRP撑杆铰接，FRP撑杆上端与桁架梁下端采用螺栓连接，FRP撑杆下端与FRP索铰接；FRP索的两端分别与桁架梁左右两侧连接点通过螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的轻质高强大跨变电构架，其特征在于：桁架梁上的桁架梁标准节沿桁架梁轴对称线对称布置，所述桁架梁标准节包括弦杆和腹杆；每个桁架梁标准节中的弦杆的长度相近；所述弦杆包括互相平行的上弦杆和下弦杆，上弦杆和下弦杆之间通过呈三角形的腹杆连接；所述腹杆由一根斜腹杆和一根直腹杆构成；斜腹杆下端和直腹杆下端通过螺栓连接于下弦杆上侧的同一连接点处；其中，在桁架梁标准节中每个斜腹杆与水平面的角度相似。

3.根据权利要求2所述的轻质高强大跨变电构架，其特征在于：所述腹杆中斜腹杆和直腹杆的夹角为45°。

4.根据权利要求2所述的轻质高强大跨变电构架，其特征在于：所述格构柱标准节包括三根缀条；其中，每个格构柱标准节中的缀条的长度相近；所述缀条包括一根水平方向的缀条和一对互相交叉的缀条；其中，每个格构柱标准节中互相交叉的缀条与水平面所成的角度都相似。

5.根据权利要求4所述的轻质高强大跨变电构架，其特征在于：所述的格构柱中柱肢的长度H为桁架梁跨度L的1/4。

6.根据权利要求4所述的轻质高强大跨变电构架，其特征在于：所述的格构柱中相互交叉的缀条之间夹角为90°。

7.根据权利要求4所述的轻质高强大跨变电构架，其特征在于：所述弦杆以及柱肢使用高强钢材料，所有腹杆、FRP撑杆、缀条和FRP索均使用纤维增强复合材料，其中，制作FRP的纤维和树脂采用玄武岩纤维或聚氨酯树脂。

8.根据权利要求4所述的轻质高强大跨变电构架，其特征在于：所述FRP撑杆沿桁架梁两侧每隔桁架梁跨度L的1/10长度布置一根。

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