新形式变截面格构式构架梁的特征与应用

代 兵

（南京南瑞继保工程技术有限公司，江苏 南京211100）

新形式变截面格构式构架梁的特征与应用

代 兵

（南京南瑞继保工程技术有限公司，江苏 南京211100）

为了克服现有构架梁技术中存在的不足，文章简述了一种更符合实际受力状态的变截面格构式角钢梁。该结构采取类似起拱的方式，减小梁的变形，组成梁的各拼接杆件强度得到更充分利用。同时安装快捷，外形美观。

变截面格；构架梁；钢结构；变电站

1 技术背景

文章简述的是一种330kV及以上等级变电站构架的变截面格构式角钢梁，用于固定和支撑导线，属于变电站钢结构技术领域。传统的330kV及以上等级变电站中的格构式角钢梁，截面多为等截面矩形，且上下弦杆也多为平行布置。在一定程度上，等截面矩形格构式角钢梁并不符合梁的实际受力状态，部分拼接杆件的强度不能被充分利用，安全余度过大，造成一定的材料浪费，且等截面矩形格构式角钢梁造型单调，缺乏美观。为了克服现有技术中存在的不足，文章简述了一种更符合实际受力状态的变截面格构式角钢梁，该结构采取类似起拱的方式，减小梁的变形，组成梁的各拼接杆件强度得到更充分利用，安装快捷，外形美观。

2 所述格构式角钢梁特征

所述格构式角钢梁，包括两根上弦杆、两根下弦杆、竖向腹杆、斜向腹杆以及交叉腹杆。两根上弦杆之间、两根下弦杆之间及相对应的上弦杆与下弦杆之间，由梁跨中分别向两侧依次交替布置有竖向腹杆和斜向腹杆。梁跨中处的截面和两侧挂线截面均交叉布置两根交叉腹杆，所有拼接杆件的连接均采用高强螺栓连接。所述格构式角钢梁如图1至图6所示，图中：1.上弦杆；2.下弦杆；3.竖向腹杆；4.斜向腹杆；5.交叉腹杆；6.梁跨中中心线；7.挂线截面；8.上下弦杆相交处；9.端部支撑；10.梁中心线。

图1 应用图

图2 侧视图

图3 俯视图

图4 仰视图

文章所述的变截面格构式角钢梁其特征主要是：

（1）竖向平面内，上弦杆从梁跨中高点，以第一倾角分别向两端延伸至挂线截面处，通过挂线截面处后，再以第二倾角延伸至两侧端部支撑处固定，并与下弦杆在上下弦杆相交处相交。水平面内，上弦杆梁跨中分别向两侧，以第一角度逐渐向梁中心线靠近延伸至上下弦杆相交处，然后再以第二角度延伸至两侧端部支撑处固定。

（2）两根下弦杆水平布置；水平面内，下弦杆由梁跨中分别向两侧以第一角度逐渐向梁中心线靠近延伸至上下弦杆相交处，再以第二角度延伸至两侧端部支撑处固定。

（3）自梁跨中至端部支撑，上弦杆分为依次连接的第一上弦杆、第二上弦杆和第三上弦杆；第一上弦杆从梁跨中高点延伸至挂线截面处，第二上弦杆从挂线截面处延伸至上下弦杆相交处，第三上弦杆从上下弦杆相交处延伸至端部支撑处固定。

（4）自梁跨中至端部支撑，下弦杆分为相连的第一下弦杆和第二下弦杆，第二下弦杆与梁中心线的夹角大于第一下弦杆；第一下弦杆从梁跨中，与梁中心线成第一角度穿过挂线截面延伸至上下弦杆相交处；第二下弦杆从上下弦杆相交处，与梁中心线成第二角度伸至端部支撑处固定。所述的变截面格构式角钢梁，结构采取类似起拱的方式，减小梁的变形，组成梁的各拼接杆件强度得到更充分利用，更符合实际受力状态，安装快捷，外形美观；并可根据梁的实际受力状态调整梁的形状和截面，使结构得以优化，节省钢材，节约建造成本。

图5 A-A剖面图

图6 B-B剖面图

3 所述格构式角钢梁具体实施方式

结合具体实例对本格构式角钢梁作更进一步的说明。

（1）本格构式角钢梁截面为矩形，且为变截面，截面由梁跨中分别向两端逐渐缩小。上弦杆和下弦杆以梁中心线10所在的竖直面为中心呈对称结构；且以梁跨中6处的截面为中心呈对称结构。如图2、图3、图4所示，竖向平面内，上弦杆1从梁跨中6高点，以一定倾角分别向两端延伸至挂线截面7处，通过挂线截面后，再以某一倾角延伸至两侧端部支撑处固定，并与下弦杆2在某一位置相交；水平面内，上弦杆1梁跨中分别向两侧，延伸至上下弦杆相交处8，并以一定的角度逐渐向梁中心线10靠近，通过上下弦杆相交处后，再以某一角度延伸至两侧端部支撑9处。下弦杆2水平布置，并以一定角度由梁跨中分别向两侧，逐渐靠近梁中心线，至上下弦杆相交处8，通过上下弦杆相交处后，再以某一角度延伸至两侧端部支撑9处固定。

（2）如图2所示，上弦杆1与下弦杆2之间，腹杆以先竖向腹杆3后斜向腹杆4的布置方式，由梁跨中分别向两侧依次交替布置，至两侧端部支撑处。挂线截面处、上下弦杆交接处两侧须设置竖向腹杆3，挂线截面处两侧斜向腹杆4间距适当加密。

（3）如图3所示，两根上弦杆1之间，腹杆以先竖向腹杆3后斜向腹杆4的布置方式，由梁跨中分别向两侧依次交替布置，至上下弦杆相交处。挂线截面处、上下弦杆交接处须设置竖向腹杆3，挂线截面处两侧斜向腹杆4间距适当加密。位于下弦杆2下方的上弦杆1之间，须布置一根竖向腹杆3。

（4）如图4所示，两根下弦杆2之间，腹杆以先竖向腹杆3后斜向腹杆4的布置方式，由梁跨中分别向两侧依次交替布置，至两侧端部支撑处。挂线截面处、上下弦杆交接处须设置竖向腹杆3，挂线截面处两侧斜向腹杆4间距适当加密。梁两侧端部设置两根斜向腹杆4，交叉布置。

（5）如图5、6所示，钢梁跨中处的截面和两侧挂线截面交叉布置两根交叉腹杆5。

TM411+.4

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2096-2789（2016）11-0088-02