新形式變截面格構式構架梁的特征與應用

代 兵

（南京南瑞繼保工程技術有限公司，江蘇 南京211100）

新形式變截面格構式構架梁的特征與應用

代 兵

（南京南瑞繼保工程技術有限公司，江蘇 南京211100）

為了克服現有構架梁技術中存在的不足，文章簡述了一種更符合實際受力狀態的變截面格構式角鋼梁。該結構采取類似起拱的方式，減小梁的變形，組成梁的各拼接桿件強度得到更充分利用。同時安裝快捷，外形美觀。

變截面格；構架梁；鋼結構；變電站

1 技術背景

文章簡述的是一種330kV及以上等級變電站構架的變截面格構式角鋼梁，用于固定和支撐導線，屬于變電站鋼結構技術領域。傳統的330kV及以上等級變電站中的格構式角鋼梁，截面多為等截面矩形，且上下弦桿也多為平行布置。在一定程度上，等截面矩形格構式角鋼梁并不符合梁的實際受力狀態，部分拼接桿件的強度不能被充分利用，安全余度過大，造成一定的材料浪費，且等截面矩形格構式角鋼梁造型單調，缺乏美觀。為了克服現有技術中存在的不足，文章簡述了一種更符合實際受力狀態的變截面格構式角鋼梁，該結構采取類似起拱的方式，減小梁的變形，組成梁的各拼接桿件強度得到更充分利用，安裝快捷，外形美觀。

2 所述格構式角鋼梁特征

所述格構式角鋼梁，包括兩根上弦桿、兩根下弦桿、豎向腹桿、斜向腹桿以及交叉腹桿。兩根上弦桿之間、兩根下弦桿之間及相對應的上弦桿與下弦桿之間，由梁跨中分別向兩側依次交替布置有豎向腹桿和斜向腹桿。梁跨中處的截面和兩側掛線截面均交叉布置兩根交叉腹桿，所有拼接桿件的連接均采用高強螺栓連接。所述格構式角鋼梁如圖1至圖6所示，圖中：1.上弦桿；2.下弦桿；3.豎向腹桿；4.斜向腹桿；5.交叉腹桿；6.梁跨中中心線；7.掛線截面；8.上下弦桿相交處；9.端部支撐；10.梁中心線。

圖1 應用圖

圖2 側視圖

圖3 俯視圖

圖4 仰視圖

文章所述的變截面格構式角鋼梁其特征主要是：

（1）豎向平面內，上弦桿從梁跨中高點，以第一傾角分別向兩端延伸至掛線截面處，通過掛線截面處后，再以第二傾角延伸至兩側端部支撐處固定，并與下弦桿在上下弦桿相交處相交。水平面內，上弦桿梁跨中分別向兩側，以第一角度逐漸向梁中心線靠近延伸至上下弦桿相交處，然后再以第二角度延伸至兩側端部支撐處固定。

（2）兩根下弦桿水平布置；水平面內，下弦桿由梁跨中分別向兩側以第一角度逐漸向梁中心線靠近延伸至上下弦桿相交處，再以第二角度延伸至兩側端部支撐處固定。

（3）自梁跨中至端部支撐，上弦桿分為依次連接的第一上弦桿、第二上弦桿和第三上弦桿；第一上弦桿從梁跨中高點延伸至掛線截面處，第二上弦桿從掛線截面處延伸至上下弦桿相交處，第三上弦桿從上下弦桿相交處延伸至端部支撐處固定。

（4）自梁跨中至端部支撐，下弦桿分為相連的第一下弦桿和第二下弦桿，第二下弦桿與梁中心線的夾角大于第一下弦桿；第一下弦桿從梁跨中，與梁中心線成第一角度穿過掛線截面延伸至上下弦桿相交處；第二下弦桿從上下弦桿相交處，與梁中心線成第二角度伸至端部支撐處固定。所述的變截面格構式角鋼梁，結構采取類似起拱的方式，減小梁的變形，組成梁的各拼接桿件強度得到更充分利用，更符合實際受力狀態，安裝快捷，外形美觀；并可根據梁的實際受力狀態調整梁的形狀和截面，使結構得以優化，節省鋼材，節約建造成本。

圖5 A-A剖面圖

圖6 B-B剖面圖

3 所述格構式角鋼梁具體實施方式

結合具體實例對本格構式角鋼梁作更進一步的說明。

（1）本格構式角鋼梁截面為矩形，且為變截面，截面由梁跨中分別向兩端逐漸縮小。上弦桿和下弦桿以梁中心線10所在的豎直面為中心呈對稱結構；且以梁跨中6處的截面為中心呈對稱結構。如圖2、圖3、圖4所示，豎向平面內，上弦桿1從梁跨中6高點，以一定傾角分別向兩端延伸至掛線截面7處，通過掛線截面后，再以某一傾角延伸至兩側端部支撐處固定，并與下弦桿2在某一位置相交；水平面內，上弦桿1梁跨中分別向兩側，延伸至上下弦桿相交處8，并以一定的角度逐漸向梁中心線10靠近，通過上下弦桿相交處后，再以某一角度延伸至兩側端部支撐9處。下弦桿2水平布置，并以一定角度由梁跨中分別向兩側，逐漸靠近梁中心線，至上下弦桿相交處8，通過上下弦桿相交處后，再以某一角度延伸至兩側端部支撐9處固定。

（2）如圖2所示，上弦桿1與下弦桿2之間，腹桿以先豎向腹桿3后斜向腹桿4的布置方式，由梁跨中分別向兩側依次交替布置，至兩側端部支撐處。掛線截面處、上下弦桿交接處兩側須設置豎向腹桿3，掛線截面處兩側斜向腹桿4間距適當加密。

（3）如圖3所示，兩根上弦桿1之間，腹桿以先豎向腹桿3后斜向腹桿4的布置方式，由梁跨中分別向兩側依次交替布置，至上下弦桿相交處。掛線截面處、上下弦桿交接處須設置豎向腹桿3，掛線截面處兩側斜向腹桿4間距適當加密。位于下弦桿2下方的上弦桿1之間，須布置一根豎向腹桿3。

（4）如圖4所示，兩根下弦桿2之間，腹桿以先豎向腹桿3后斜向腹桿4的布置方式，由梁跨中分別向兩側依次交替布置，至兩側端部支撐處。掛線截面處、上下弦桿交接處須設置豎向腹桿3，掛線截面處兩側斜向腹桿4間距適當加密。梁兩側端部設置兩根斜向腹桿4，交叉布置。

（5）如圖5、6所示，鋼梁跨中處的截面和兩側掛線截面交叉布置兩根交叉腹桿5。

TM411+.4

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2096-2789（2016）11-0088-02