一种三角型主材断面输电线路直线杆塔的制作方法
【专利摘要】一种三角型主材断面输电线路直线杆塔，它主要由上部塔头和下部塔身组成，其特征在于所述的塔头主要由被拉直后的左右两曲臂构成，并形成从下往上开口逐渐增大的“V”字型结构，在所述左右两曲臂的上部设置有一通长横梁贯穿左右两曲臂并形成三相导线水平排列结构；在下部塔身的中部位置通过一棱台结构拆分为4条沿斜下方延伸的大开叉接腿，并形成正侧面的倒“V”结构；所述塔头的左右两曲臂和塔身的接腿部位主材断面全部采用三角型断面；所述塔头的左右两曲臂分别为两条前后对称的第一直线和位于侧面中央平面的第二直线组成而成的三角锥支架；它具有结构简单，受力均衡，传力清晰，杆件数量减少，成本低，结构强度高等特点。
【专利说明】
一种三角型主材断面输电线路直线杆塔
技术领域
[0001]本发明涉及的是一种三角型主材断面输电线路直线杆塔，属于输电线路杆塔技术领域。
【背景技术】
[0002]对于常规的酒杯型直线塔，见图1所示，在塔头位置，现有的结构形式使得在曲臂连接点处只能通过前后共计四个节点传递全部导、地线荷载至下部塔身，存在较为明显的薄弱点；而在下部塔身位置，由于直线塔受纵向不平横张力作用不大，现有的整体式塔身结构存在的大量交叉长斜材及水平隔材主要起到稳定主材受力的作用，受力不充分。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单，受力均衡，传力清晰，杆件数量减少，成本低，结构强度高的三角型主材断面输电线路直线杆塔。
[0004]本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种三角型主材断面输电线路直线杆塔，它主要由上部塔头和下部塔身组成，所述的塔头主要由被拉直后的左右两曲臂构成，并形成从下往上开口逐渐增大的“V”字型结构，在所述左右两曲臂的上部设置有一通长横梁贯穿左右两曲臂并形成三相导线水平排列结构;在下部塔身的中部位置通过一棱台结构拆分为4条沿斜下方延伸的大开叉接腿，并形成正侧面的倒“V”结构;所述塔头的左右两曲臂和塔身的接腿部位的主材断面全部采用三角型断面。
[0005]作为优选:所述塔头的左右两曲臂分别为两条前后对称的第一直线和位于侧面中央平面的第二直线组成而成的三角锥支架;所述的通长横梁为一由两侧导线横担和中间连梁组成，且所述通长横梁的中间下平面设置有上凹的起拱状;所述下部塔身由4条沿斜下方延伸的大开叉接腿构成，每条接腿分别为第三直线、第四直线和第五直线呈三角形对称布置组成的三角锥支腿。
[0006]作为优选:所述的接腿分布是由第五直线上沿塔身一定高度方向上截取基础控制点作为连接第三直线和第四直线下部的端点;连接塔身上下侧的三角型主材断面的中间过渡节间有一个棱台结构，该棱台结构包括有六个关键控制点，包括上平面菱形结构的4个基本控制点及由菱形结构正面中间两节点，以及向竖直向下方向投影得到的两个衍生控制点。
[0007]本发明属于对现有技术的改进，从受力分析出发，本发明所述的三角型主材断面直线塔首先考虑在塔头位置将曲臂拉直，形成从下往上开口逐渐增大的“V”字型结构，并在塔身呼高位置被一通长横梁贯穿形成三相导线水平排列结构;在下部塔身位置，考虑化整为零，将整体塔身通过中部位置独特设计的棱台结构拆分为4条沿斜下方延伸的大开叉接腿，形成正侧面的倒“V”结构;笨发明所述的杆塔结构不仅在结构外观上有显著突破，且塔身上下部位主材断面全部采用了三角型断面，显著区别于传统杆塔设计中的方形或矩形主材断面结构。
[0008]本发明具有结构简单，受力均衡，传力清晰，杆件数量减少，成本低，结构强度高等特点。
【附图说明】
[0009]图1是本发明所述传统酒杯型直线塔结构示意图。
[0010]图2是本发明的基本骨架结构示意图。
[0011]图3是本发明的结构关键节点及连线关系正视图。
[0012]图4是本发明的结构关键节点及连线关系侧视图。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合附图对本发明作详细的介绍:图2-4所示，本发明所述的一种三角型主材断面输电线路直线杆塔，它主要由上部塔头I和下部塔身2组成，所述的塔头I主要由被拉直后的左右两曲臂3构成，并形成从下往上开口逐渐增大的“V”字型结构，在所述左右两曲臂3的上部设置有一通长横梁4贯穿左右两曲臂3并形成三相导线水平排列结构;在下部塔身2的中部位置通过一棱台结构拆分为4条沿斜下方延伸的大开叉接腿5，并形成正侧面的倒“V”结构;所述塔头I的左右两曲臂3和塔身2的接腿5部位主材断面全部采用三角型断面。
[0014]图中所示，所述塔头I的左右两曲臂3分别为两条前后对称的第一直线6和位于侧面中央平面的第二直线7组成而成的三角锥支架;所述的通长横梁4为一由两侧导线横担和中间连梁组成，且所述通长横梁4的中间下平面设置有上凹8的起拱状;所述下部塔身2由4条沿斜下方延伸的大开叉接腿5构成，每条接腿5分别为第三直线9、第四直线10和第五直线11呈三角形对称布置组成的三角锥支腿。
[0015]本发明所述的接腿5分布是由第五直线11上沿塔身2—定高度方向上截取基础控制点作为连接第三直线9和第四直线10下部的端点;连接塔身2上下侧的三角型主材断面的中间过渡节间有一个棱台结构12，该棱台结构包括有六个关键控制点，包括上平面菱形结构的4个基本控制点及由菱形结构正面中间两节点，以及向竖直向下方向投影得到的两个衍生控制点。
[0016]实施例:本发明所述的三角型主材断面直线塔外形结构可以由一些关键控制点发展得到，其关键节点及连线关系如图3、4所示。首先，在满足杆塔间隙要求的前提下，塔身上半部分结构主要由两个对称三角锥及一个通长横梁结构组合得到，其中对称三角锥由两条前后对称的第一直线及位于测面中央平面的第二直线组合而成，通长横梁结构实际是有两侧导线横担和中间连梁组成，中间横梁下平面适当起拱以优化结构受力。其次，塔身下半部分4条沿斜下方延伸的大开叉接腿由第三直线、第四直线和第五直线四度对称得到。对于不同呼高下的接腿分布，采取在第五直线上沿塔身一定高度方向上截取基础控制点作为连第三直线、第四直线下部端点的方式实现。最后，连接塔身上下侧三角型主材断面的中间过渡节间由一个独特设计的棱台结构来实现。该棱台结构共计六个关键控制点，包括上平面菱形结构的4个基本控制点及由菱形结构正面中间两节点向竖直向下方向投影得到的两个衍生控制点。该棱台结构在整塔结构连接及扭矩传递等方面起到关键作用。
[0017]在确定了以上基本控制节点及连线关系后，本发明所述的直线塔主体骨架结构如图2所示。
[0018]评价一种新规划杆塔结构形式合理与否，除了考察其是否在外观上有所突破外，塔重指标也是衡量优劣的一个重要因素。塔重指标的对比包括两大类，一类是纯粹从杆塔实际受力出发由满应力优选分析得到的杆塔净重，这里的杆塔重量仅包括了满足荷载传递要求的杆塔主材及受力斜材的复合重量，可以认为是一种理想条件下的杆塔指标;另一类指标则从杆塔实际施工图设计角度出发，在满足基本构造要求的基础上又补充了稳定杆塔结构的辅助材及节点板等重量，称为施工图重量，具有更为现实的指导意义。
[0019]若分析两类杆塔的细部结构，首先在上部塔头位置，在相同的电气间隙要求下，带有曲臂结构的酒杯塔对电气间隙的利用更为充分，其上部塔头高度要小于新设计杆塔的“V”字型结构；但是新塔上部塔头的三角锥结构形式相比于酒杯塔更为简洁明了，受力均衡，传力清晰，杆件数量减少。其次，在下部塔身位置，新塔型通过中心位置特殊设计的棱台结构将塔身主体化整为零，一分为四，虽然增加了传统意义上定义的塔身主材的数量，但是有效规避了传统塔身结构中正侧面大量大断面长斜材的选用。
【主权项】
1.一种三角型主材断面输电线路直线杆塔，它主要由上部塔头和下部塔身组成，其特征在于所述的塔头主要由被拉直后的左右两曲臂构成，并形成从下往上开口逐渐增大的“V”字型结构，在所述左右两曲臂的上部设置有一通长横梁贯穿左右两曲臂并形成三相导线水平排列结构;在下部塔身的中部位置通过一棱台结构拆分为4条沿斜下方延伸的大开叉接腿，并形成正侧面的倒“V”结构;所述塔头的左右两曲臂和塔身的接腿部位主材断面全部采用三角型断面。2.根据权利要求1所述的三角型主材断面输电线路直线杆塔，其特征在于所述塔头的左右两曲臂分别为两条前后对称的第一直线和位于侧面中央平面的第二直线组成而成的三角锥支架;所述的通长横梁为一由两侧导线横担和中间连梁组成，且所述通长横梁的中间下平面设置有上凹的起拱状;所述下部塔身由4条沿斜下方延伸的大开叉接腿构成，每条接腿分别为第三直线、第四直线和第五直线呈三角形对称布置组成的三角锥支腿。3.根据权利要求1或2所述的三角型主材断面输电线路直线杆塔，其特征在于所述的接腿分布是由第五直线上沿塔身一定高度方向上截取基础控制点作为连接第三直线和第四直线下部的端点；连接塔身上下侧的三角型主材断面的中间过渡节间有一个棱台结构，该棱台结构包括有六个关键控制点，包括上平面菱形结构的4个基本控制点及由菱形结构正面中间两节点，以及向竖直向下方向投影得到的两个衍生控制点。
【文档编号】E04H12/10GK106088779SQ201610503566
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】章李刚, 卞荣, 刘燕平, 徐世泽, 蒋才明, 张盈哲, 张笑弟, 麻潇波, 杨继平
【申请人】国家电网公司, 浙江浙电经济技术研究院, 国网浙江省电力公司经济技术研究院, 国网浙江省电力公司