CN110939305A - 装配式钢管塔外套筒式节点 - Google Patents
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Abstract
一种装配式钢管塔外套筒式节点；包括被连接的上主管和下主管，还包括外套筒和数片加劲肋；外套筒置于上主管与下主管的连接端的外围并通过铆钉与上主管、下主管固定连接；数片加劲肋均匀分布固定连接在外套筒的外表面和外套筒的上、下端面。对于需要与支杆或支管相连接的节点，则将加劲肋作为插板，在加劲肋上设有连接孔，高强度螺栓穿过连接孔将支杆或支管固定连接于加劲肋。现场装配时，上主管吊装，加劲肋与下主管的上端面共同作为装配上主管时的临时支撑，通过LMB型单面拉铆钉与外套筒连接。本发明结构简单，受力明确，拉铆钉受剪，有利于节点设计，便于施工，可以提高输电线路钢管塔的装配化水平。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构技术领域，具体涉及一种装配式钢管塔外套筒式节点。
背景技术
装配式钢结构具有生产工业化、施工装配化等优点，因此装配式钢结构在工程领域得到越来越广泛的应用。在电力工程中，由于钢结构输电塔向高电压、大容量、多回路发展，导致塔型变大，施工难度增大，对输电塔的可装配化需求日益旺盛。传统的钢管塔节点传力途径不明确，破坏形式复杂，难以适应装配式钢结构的要求。因此，发展一种适合于输电线路装配式钢管塔的新型节点，具有重要的工程意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种形式简单、结构合理、受力明确及便于可靠设计的装配式钢管塔外套筒式节点。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种装配式钢管塔外套筒式节点；包括被连接的上主管和下主管，其特征在于：还包括外套筒和数片加劲肋；外套筒置于上主管与下主管的连接端的外围并通过铆钉与上主管、下主管固定连接；数片加劲肋均匀分布固定连接在外套筒的外表面和外套筒的上、下端面。
上主管的下端侧壁均匀分布设有铆钉孔，下主管的上端侧壁均匀分布设有下主管铆钉孔，外套筒的侧壁中部设有上、下两圈均匀分布的外套筒铆钉孔，第一铆钉通过铆钉孔与上圈外套筒铆钉孔将上主管的下端与外套筒固定连接，第二铆钉通过下主管铆钉孔与下圈外套筒铆钉孔将下主管的上端与外套筒固定连接。
第一铆钉为LMB型单面拉铆钉，第二铆钉为短尾拉铆钉。
对于需要与支杆或支管相连接的节点，则将加劲肋作为插板，在加劲肋上设有连接孔，高强度螺栓穿过连接孔将支杆或支管固定连接于加劲肋。
加劲肋高度大于外套筒高度；现场装配时，上主管吊装，加劲肋与下主管的上端面共同作为装配上主管时的临时支撑，通过LMB型单面拉铆钉与外套筒连接。
本发明设计时，应验算加劲肋的抗弯承载力，验算外套筒、上主管与下主管在开孔位置的抗拉承载力，LMB型单面拉铆钉与短尾拉铆钉的抗剪承载力。加劲肋的尺寸以及铆钉孔的位置与大小均应满足相关规范关于承载力和稳定性的构造要求；同时应符合输电线路钢管塔构造设计的相关规定。设计时，还应考虑施工工况。
本发明结构简单，受力明确，有利于节点设计，便于施工，可以提高输电线路钢管塔的装配化水平。本发明用外套筒连接钢管塔的上下主管，拉铆钉的使用减少了人工作业量，保证了连接的质量。外套筒上所焊接的纵向加劲肋，作为节点中抵抗弯矩的部件，亦可用以连接支杆。在桁架钢管塔结构中，构件主要受到轴心拉（压）力的作用，节点处受到的弯矩作用小。因此，本节点首先可能发生铆钉的受剪破坏，其次加劲肋有一定屈曲的可能。在进行节点设计时，应保证铆钉的抗剪承载力以及加劲肋的抗弯承载力，以避免可能发生的节点破坏。
附图说明
图1是未装配的、本发明的零部件示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是图2的A—A剖面图；
图4是本发明与支杆相连接的结构关系示意图；
图5是外套筒与加劲肋的结构关系示意图；
图6是外套筒与下主管装配示意图；
图7是上主管吊装的示意图；
图8是固定上主管的示意图。
图中：1—上主管，2—上主管铆钉孔，3—下主管铆钉孔，4—下主管，5—外套筒，6—加劲肋，7—外套筒铆钉孔，8—第一铆钉，9—第二铆钉，10—支杆，11—高强度螺栓，12—角焊缝。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。如图2与图3所示：一种装配式钢管塔外套筒式节点；包括被连接的上主管1和下主管4，其特征在于：还包括外套筒5和数片加劲肋6；外套筒5置于上主管1与下主管4的连接端的外围并通过铆钉与上主管1、下主管4固定连接；数片加劲肋6均匀分布固定连接在外套筒5的外表面和外套筒5的上、下端面。
参见图1；上主管1的下端侧壁均匀分布设有铆钉孔2，下主管4的上端侧壁均匀分布设有下主管铆钉孔3，外套筒5的侧壁中部设有上、下两圈均匀分布的外套筒铆钉孔7，第一铆钉8通过铆钉孔2与上圈的外套筒铆钉孔7将上主管1的下端与外套筒5固定连接，第二铆钉9通过下主管铆钉孔3与下圈的外套筒铆钉孔7将下主管4的上端与外套筒5固定连接。
第一铆钉8为LMB型单面拉铆钉，第二铆钉9为短尾拉铆钉。
如图4所示：对于需要与支杆10相连接的节点，即节点需要连接支杆时，则将加劲肋作为插板，在加劲肋6上设有连接孔，高强度螺栓11穿过连接孔将支杆10固定连接于加劲肋6。本领域的技术人员知道，同样，对于需要与支管相连接的节点，加劲肋作为插板，高强度螺栓11穿过连接孔将支管固定连接于加劲肋6。
参见图5；数片加劲肋6以焊接方式均匀分布固定连接在外套筒5的外表面和外套筒5的上、下端面，在焊接处构成焊缝12；加劲肋6高度大于外套筒5高度，与下主管4的上端面共同作为装配上主管4时的临时支撑。
本发明提供的钢管塔的塔身节点既能连接上、下两段主管，也可连接若干平面上的支杆或支管。加劲肋与外套筒铆钉孔均沿外套筒环向整圆周均匀布置，加劲肋与外套筒铆钉孔相间布设。图6、图7与图8示出本发明的装配的流程，参见图6；加劲肋6与外套筒5的焊接以及外套筒5与下主管4的短尾拉铆钉9的连接应在现场装配前完成；参见图7；上主管1现场吊装至下主管4顶部，以外套筒、加劲肋和下主管顶面为临时支撑，参见图8；通过安装LMB型单面拉铆钉与上述已装配部分连接。加劲肋（包括作为支杆（管）插板的加劲肋）、铆钉孔端距和孔距应满足《钢结构设计标准》（GB 50017-2017）相关要求。加劲肋作为支杆（管）插板时，其构造要求同插板节点，支杆（管）拉压力的作用线应尽量交于主管中心。
Claims (5)
1.一种装配式钢管塔外套筒式节点；包括被连接的上主管和下主管，其特征在于：还包括外套筒（5）和数片加劲肋（6）；外套筒（5）置于上主管（1）与下主管（4）的连接端的外围并通过铆钉与上主管（1）、下主管（4）固定连接；数片加劲肋（6）均匀分布固定连接在外套筒（5）的外表面和外套筒（5）的上、下端面。
2.如权利要求1所述的一种装配式钢管塔外套筒式节点；其特征在于：上主管（1）的下端侧壁均匀分布设有铆钉孔（2），下主管（4）的上端侧壁均匀分布设有下主管铆钉孔（3），外套筒（5）的侧壁中部设有上、下两圈均匀分布的外套筒铆钉孔（7），第一铆钉（8）通过铆钉孔（2）与上圈的外套筒铆钉孔（7）将上主管（1）的下端与外套筒（5）固定连接，第二铆钉（9）通过下主管铆钉孔（3）与下圈的外套筒铆钉孔（7）将下主管（4）的上端与外套筒（5）固定连接。
3.如权利要求2所述的一种装配式钢管塔外套筒式节点；其特征在于：第一铆钉（8）为LMB型单面拉铆钉，第二铆钉（9）为短尾拉铆钉。
4.如权利要求1、2或3所述的一种装配式钢管塔外套筒式节点；其特征在于：在加劲肋（6）上设有连接孔，高强度螺栓（11）穿过连接孔将支杆（10）固定连接于加劲肋（6）。
5.如权利要求4所述的一种装配式钢管塔外套筒式节点；其特征在于：数片加劲肋（6）以焊接方式均匀分布固定连接在外套筒（5）的外表面和外套筒（5）的上、下端面；加劲肋（6）高度大于外套筒（5）高度。
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