CN211369747U - 钢管塔平面k型相贯节点结构 - Google Patents
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Abstract
钢管塔平面K型相贯节点结构，主要包括主管及焊接在主管上的第一支管和第二支管，且所述主管、第一支管及第二支管呈K形设置，所述第一支管及第二支管的管体外缘上分别轴向设置有支管环板，所述主管上对应于支管环板的位置轴向设置有主管鞍板，所述第一支管及第二支管上的支管环板分别与主管上对应一侧的主管鞍板固定连接，所述第一支管上的支管环板通过节点板与第二支管上的支管环板固定连接；所述主管鞍板为扇形板，且所述主管鞍板轴向焊接在主管的管体外缘上；所述支管环板为环形板，支管环板分别对应轴向焊接在第一支管及第二支管的管体外缘上。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢结构节点形式，具体涉及一种钢管塔平面K型相贯节点结构。
背景技术
现有的钢管塔平面K型相贯节点采用钢管直接焊接的方式连接，这种节点连接方式主要不足是节点的承载力小，难以满足大跨越输电线塔高承载力的要求。加之，只在主管和支管间存在局部的焊接连接，容易在主管局部产生应力集中，使相贯焊缝处容易产生破坏。而且支管间没有连接，节点的整体性不强，单根支管易产生平面的偏转，从而导致支管失稳。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可有效提高上述K型节点的承载力，改善应力集中和整体性差等问题的钢管塔平面K型相贯节点结构。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种钢管塔平面K型相贯节点结构，主要包括主管及焊接在主管上的第一支管和第二支管，且所述主管、第一支管及第二支管呈K形设置，所述第一支管及第二支管的管体外缘上分别轴向设置有支管环板，所述主管上对应于支管环板的位置轴向设置有主管鞍板，所述第一支管及第二支管上的支管环板分别与主管上对应一侧的主管鞍板固定连接，所述第一支管上的支管环板通过节点板与第二支管上的支管环板固定连接。
进一步地，所述主管鞍板为扇形板，且所述主管鞍板轴向焊接在主管的管体外缘上；所述支管环板为环形板，支管环板分别对应轴向焊接在第一支管及第二支管的管体外缘上。
进一步地，所述第一支管支管及第二支管的轴线与所述主管的轴线相交于一点，且所述主管的轴线与第一支管支管或第二支管的轴线夹角均为30°—90°。
本实用新型的有益技术效果在于：由于主管鞍板的存在提高了节点的承载力，有利于设计更高承载力的大跨越输电线塔；同时来自支管的荷载通过节点板分散到了两端的鞍板，降低了支管与主管直接焊接部分承受的荷载，使主管整体受力更加均匀，能有效降低应力集中现象；另外支管间通过节点板相连，使得支管不易发生失稳，而且支管上连接有环板，可防止支管局部变形过大而破坏。通过试验和有限元技术获得的计算公式，安全可靠准确，方便工程设计。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新所述的主管鞍板的结构示意图；
图3为本实用新所述的支管环板的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
如图1-3所示，本实用新型所述的一种钢管塔平面K型相贯节点结构，主要包括主管1及焊接在主管1上的第一支管2和第二支管3，且所述主管1、第一支管2及第二支管3呈K形设置，所述第一支管2及第二支管3的管体外缘上分别轴向设置有支管环板4，所述主管1上对应于支管环板4的位置轴向设置有主管鞍板5，所述第一支管2及第二支管3上的支管环板4分别与主管1上对应一侧的主管鞍板5固定连接，所述第一支管2上的支管环板4通过节点板6与第二支管3上的支管环板4固定连接。
参照图1-3所示，所述主管鞍板为扇形板，且所述主管鞍板轴向焊接在主管的管体外缘上；所述支管环板为环形板，支管环板分别对应轴向焊接在第一支管及第二支管的管体外缘上。所述第一支管支管及第二支管的轴线与所述主管的轴线相交于一点，且所述主管的轴线与第一支管支管或第二支管的轴线夹角均为30°—90°。
本实用新型采用在传统的钢管塔平面K型相贯节点的支管上和主管上分别加劲，并采用节点板对主管、支管和加劲板进行连接，从而提高上述K型节点的承载力，改善应力集中和整体性差的问题。主管的加劲板为主管鞍板，两支管的加劲板为支管环板，尺寸应根据节点支管受到的荷载，依据公式
设计，其中
为上述的多加劲肋的钢管塔平面K型相贯节点对应的无加劲肋的K型相贯节点的承载力设计值，按普通相贯节点计算其受压支管在管节点处的承载力计算，
为上述的多加劲肋的钢管塔平面K型相贯节点的加劲部件承载力设计值，具体计算公式为
，其中Mu为按节点板连接钢管节点计算鞍板的承载力计算，D为主管外径，
为受压支管轴线与主管轴线所成的夹角，
为受拉支管轴线与主管轴线所成的夹角。
在确定上述的多加劲肋的钢管塔平面K型相贯节点各构件的尺寸时，需根据工程经验先确定大致的节点尺寸，然后带入上述公式中验算，若计算的节点承载力大于试件受到的荷载大小，则调小试件尺寸；若计算的节点承载力小于试件受到的荷载大小，则调大试件尺寸，反复试算后，在工程允许的容差范围内则可确定最终的试件尺寸。确定试件尺寸时，必先确定主管鞍板的尺寸，再根据支管环板按照其承载力设计值不小于1.5Mu/B确定支管环板的尺寸，其中B为两个主管鞍板之间的距离。
获得上述的多加劲肋的钢管塔平面K型相贯节点的承载力计算公式步骤是：
1）设计实际工程常用的不同尺寸的上述的多加劲肋的钢管塔平面K型相贯节点若干，进行承载力静载试验，获得相应的试验数据，包括荷载位移曲线和承载力等数据；
2）采用非线性有限元技术模拟上述的多加劲肋的钢管塔平面K型相贯节点，并用已获得的试验数据验证上述有限元模型，保证有限元模型的可靠性；
3）设计一系列不同尺寸的上述的多加劲肋的钢管塔平面K型相贯节点的有限元模型，经过有限元数值计算获得大量工程领域常用尺寸的承载力数据；
4）根据最小二乘法，采用多元拟合技术获得上述的多加劲肋的钢管塔平面K型相贯节点的承载力计算公式。
由于主管鞍板的存在提高了节点的承载力，有利于设计更高承载力的大跨越输电线塔；同时来自支管的荷载通过节点板分散到了两端的鞍板，降低了支管与主管直接焊接部分承受的荷载，使主管整体受力更加均匀，能有效降低应力集中现象；另外支管间通过节点板相连，使得支管不易发生失稳，而且支管上连接有环板，可防止支管局部变形过大而破坏。通过试验和有限元技术获得的计算公式，安全可靠准确，方便工程设计。
本文中所描述的具体实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (3)
1.钢管塔平面K型相贯节点结构，主要包括主管及焊接在主管上的第一支管和第二支管，且所述主管、第一支管及第二支管呈K形设置，其特征在于：所述第一支管及第二支管的管体外缘上分别轴向设置有支管环板，所述主管上对应于支管环板的位置轴向设置有主管鞍板，所述第一支管及第二支管上的支管环板分别与主管上对应一侧的主管鞍板固定连接，所述第一支管上的支管环板通过节点板与第二支管上的支管环板固定连接。
2.根据权利要求1所述的钢管塔平面K型相贯节点结构，其特征在于：所述主管鞍板为扇形板，且所述主管鞍板轴向焊接在主管的管体外缘上；所述支管环板为环形板，支管环板分别对应轴向焊接在第一支管及第二支管的管体外缘上。
3.根据权利要求1或2所述的钢管塔平面K型相贯节点结构，其特征在于：所述第一支管支管及第二支管的轴线与所述主管的轴线相交于一点，且所述主管的轴线与第一支管支管或第二支管的轴线夹角均为30°—90°。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110847680A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-28 | 国网浙江省电力有限公司 | 一种钢管塔平面k型相贯节点结构 |
| RU2806391C1 (ru) * | 2023-05-24 | 2023-10-31 | Александр Суренович Марутян | Трехгранная решетчатая опора с поясами из d-образных труб |
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2019
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