本實用新型涉及輸電塔架領域，尤其涉及一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置。

背景技術：

隨著我國電力工業的發展，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。角鋼是輸電塔架結構中應用最為廣泛的截面形式。

隨著全球環境變化，極端天氣條件，如強風、強震、低溫等出現概率增大，部分輸電塔架在服役過程中出現桿件失穩而導致塔架倒塌的事故。輸電塔架一旦遭受破壞，不僅造成巨大的經濟損失，嚴重的可能引起整個供電系統的癱瘓。為防止構件屈曲導致的強度和剛度退化，近年來人們開發了屈曲約束支撐，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。

技術實現要素：

本實用新型實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定承載力，防止角鋼的局部及整體屈曲，同時在強風作用下，角鋼桿件可以屈服而不屈曲，降低結構剛度，從而抵抗強風作用。

本實用新型實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部位設置有兩個延伸出去的連接板。

優選地，所述連接板上設置有螺栓孔。

優選地，所述螺栓穿過所述螺栓孔連接所述連接板。

優選地，所述螺栓為高強螺栓。

優選地，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。

從以上技術方案可以看出，本實用新型實施例具有以下優點：

本實用新型實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。本實施例中，在角鋼四周設置約束構件，以增大角鋼的截面面積，提高角鋼的回轉半徑，增大其整體穩定和局部穩定承載力，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，提高了輸電塔架角鋼桿件的受壓穩定承載力，防止角鋼的局部及整體屈曲，同時在強風作用下，角鋼桿件可以屈服而不屈曲，降低結構剛度，從而抵抗強風作用。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本實用新型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為本實用新型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為本實用新型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為本實用新型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為本實用新型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為本實用新型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為本實用新型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為本實用新型實施例中提供的一種輸電塔架的三維示意圖；

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

具體實施方式

本實用新型實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定承載力，防止角鋼的局部及整體屈曲，同時在強風作用下，角鋼桿件可以屈服而不屈曲，降低結構剛度，從而抵抗強風作用。

請參閱圖1，本實用新型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即第一約束構件1、矩形截面方管B即第二約束構件2、矩形截面方管C即第三約束構件3；

所述矩形截面方管A即第一約束構件1、所述矩形截面方管B第二約束構件2、所述矩形截面方管C即第三約束構件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即第一約束構件1、所述矩形截面方管B即第二約束構件2、所述矩形截面方管C即第三約束構件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即第一約束構件1的截面、所述矩形截面方管B即第二約束構件2的截面和所述矩形截面方管C即第三約束構件3的截面之間的相鄰頂點部位設置有兩個延伸出去的連接板。

進一步地，所述連接板上設置有螺栓孔。

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即第一約束構件1、矩形截面方管B即第二約束構件2、矩形截面方管C即第三約束構件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。

本實用新型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的約束構件和位于被約束角鋼內側的約束構件。

方案一，如圖1：

約束構件為三個矩形截面的方管，鋼管采用普通低碳結構鋼；

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置90°拐角延伸段，并在延伸段上設置螺栓孔，用于安裝固定。

進一步的，所述方管之間通過螺栓連接，螺紋為結構用高強螺栓。

進一步的，所述約束構件的長度為被約束角鋼的4/5左右，位于被約束構件的中部。

方案一的加固示意圖如圖2所示。

方案二，如圖5所示：

約束構件可以為一個半圓形支撐板，所述的內側約束構件為一個圓管，圓板和圓管均采用結構用普通低碳鋼。所述的內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置90°的連接板，并在連接板上設置螺栓孔，用于安裝固定。

進一步的，兩個半圓形支撐板通過螺栓拼接，螺紋為結構用高強螺栓。

進一步的，所述外約束構件和內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。在角鋼四周設置約束構件，以增大角鋼的截面面積，提高角鋼的回轉半徑，增大其整體穩定和局部穩定承載力，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，同時還設置有內約束構件。約束構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。加固后的角鋼回轉半徑大，有效增強了防屈曲能力。

本實施例可用于加固現有輸電塔架的角鋼，如圖7，提高輸電塔架角鋼桿件的受壓穩定承載力，防止角鋼的局部及整體屈曲；同時在強風作用下，角鋼桿件可以屈服而不屈曲，降低結構剛度，從而抵抗強風作用。本實施例的加固方案不需焊接，滿足鋼結構工程中對受力構件不可焊接的規定，同時避免產生殘余應力及局部損傷。該實施例通過約束構件對角鋼進行加固，不會造成內力重分布。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，本實用新型實施例提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置，包括第一約束構件1、第二約束構件2、第三約束構件3、第四約束構件7、第五約束構件8、第六約束構件9、第七約束構件12、第八約束構件14、第九約束構件16、第十約束構件17、第十一約束構件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，螺栓為結構用高強螺栓，結構用高強螺栓即為高強螺栓，其可承受的載荷比同規格的普通螺栓要大，其材料為45#鋼、合金鋼(如20MnTiB、35VB)或其它優質材料，制成后進行熱處理，提高了強度。第一約束構件1、第二約束構件2、第三約束構件3、第四約束構件7、第五約束構件8、第六約束構件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，約束構件肢寬均大于角鋼肢寬，在約束構件肢寬邊緣設置螺栓孔，約束構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，所有約束構件的長度約為角鋼總長度的4/5左右，約束構件位于角鋼長度的中間位置。約束構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件的示意圖為約束構件的橫截面示意圖，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。

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

第一約束構件1、第二約束構件2、第三約束構件3、第四約束構件7、第五約束構件8、第六約束構件9、第七約束構件12、第八約束構件14、第九約束構件16、第十約束構件17、第十一約束構件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。

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

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

本實用新型在輸電塔架角鋼四周設置約束構件進行包裹，外包的約束構件通過螺栓連接，實現在無焊接的情況下，對正在服役的輸電塔架的角鋼進行加固的目的。

本實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實施例，包括：被約束構件芯材角鋼，設置在芯材角鋼四周的約束構件，約束構件采用高強螺栓連接。所述芯材為單肢角鋼或雙肢角鋼。所述約束構件支撐板在端部有連接板，并在連接板上設置螺栓孔，用于安裝固定。約束構件采用普通低碳結構鋼。所述約束構件之間通過螺栓連接。所述約束構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：

將三個矩形截面約束構件放置到位，擰緊三組螺栓。

以上對本實用新型所提供的一種輸電塔架角鋼防屈曲加固裝置進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型實施例的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。