采用双拼A字柱且高低双层布置的构架的制作方法

本实用新型涉及结构工程技术领域，更具体地涉及一种采用双拼a字柱且高低双层布置的构架。

背景技术：

变电构架以承受水平方向荷载为主，水平荷载是导、地线的水平张力，其次是侧向风力。目前，国内变电构架普遍采用人字型柱加端撑的结构形式，如图1所示。该结构由人字形构架柱和钢梁组成。该人字形构架柱由两根刚性杆组成，两根刚性杆互成角度并在顶部相接，在杆件的中点左右设置刚性系杆。同时，在人字柱平面外设置斜撑柱以提高平面外稳定性，通常4～5跨设置一道斜撑柱。

导、地线水平张力大小与弧垂、档距、导线及金具自重、覆冰情况、气象情况和安装工况有关。随温度变化导线弧垂不同，故在导线型号和档距相同的情况下，气象条件不同导线的张力也不相同。受以上因素影响，现有工程中构架的导线张力及偏角较常规的构架偏大，为满足构架变形控制的要求，人字柱的钢管规格往往要很大，钢材强度无法充分利用。同时，由于端撑柱需在多处设置，使得占地面积较大，随着土地资源日益稀缺，变电站的工程用地往往需要缩减，该问题越加突显。此外，由于建造环境，周围建筑设施等的影响，导线需铺设较高位置，以保证周边人员的安全。

因此，本领域急需开发新的能够增强整体侧向刚度且能减小占地面积的构架。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种采用双拼a字柱且高低双层布置的构架。本实用新型的构架将双拼人字柱结构体系作为构架的抗侧力构件，增大了构架整体的侧向刚度，有效控制了构架的变形，同时减少了端撑柱的布置，节约了构架的占地面积，且通过中间跨采用高低双层布置的方式，有效避免发生事故，更加安全。

本实用新型提供了一种采用双拼a字柱且高低双层布置的构架，所述构架包括多个人字柱和多个构架梁，所述人字柱包括单低人字柱、双拼人字柱和任选地单高人字柱，所述构架梁包括低构架梁以及高构架梁；所述单低人字柱依次排列，所述双拼人字柱与所述单高人字柱或所述双拼人字柱配合连接，形成双层单元，所述双层单元穿插排列在所述单低人字柱的队列中；相邻的两个所述单低人字柱上端通过所述低构架梁连接成一体，相邻的所述单低人字柱上端和所述双拼人字柱或所述单高人字柱的下连接部通过所述低构架梁连接成一体，所述双层单元的下连接部通过所述低构架梁连接，上连接部通过所述高构架梁连接。

在另一优选例中，所述构架共p跨，其中，4≤p≤20；优选地，5≤p≤15；更佳地，6≤p≤10。

在另一优选例中，所述双拼人字柱的数量为m个，其中，1≤m≤10；所述单高人字柱的数量为n个，其中，0≤n≤10；所述单低个人字柱的数量为x个，其中，2≤x≤11。

在另一优选例中，所述双层单元设置在所述构架的中间段。

在另一优选例中，所述低构架梁距地面的高度为10-20m。

在另一优选例中，所述高构架梁距地面的高度为20-40m。

在另一优选例中，所述构架为220kv构架。

在另一优选例中，所述双拼人字柱配置为通过多个支撑连接杆将两个所述单高人字柱连接成一体。

在另一优选例中，所述支撑连接杆与所述单高人字柱的连接方式为以下任一方式或其组合：铰接、焊接和销接。

在另一优选例中，在所述人字柱的顶端设有地线柱，其与地线相接，用于保护导线。

在另一优选例中，所述地线柱的高度为4-8m。

在另一优选例中，在所述双拼人字柱和/或所述单高人字上的地线柱上设有避雷针。

在另一优选例中，所述避雷针的高度为15-25m。

在另一优选例中，所述构架梁为三角形断面的格构式梁。

在另一优选例中，所述构架梁包括角钢腹杆和钢管弦杆，所述角钢腹杆和钢管弦杆通过螺栓连接。

本实用新型的主要优点包括：

(a)采用双拼人字柱作为抗侧力构件结构体系构架，增加结构刚度，有效控制构架整体变形，使构架受力更合理；

(b)减少了端撑柱的布置，以节约钢材，减小用地面积；

(c)通过中间跨采用高低双层布置的方式，减少周围环境(围墙外高层建筑物或高耸构筑物)带来的不利影响，有效避免发生事故，更加安全。

应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的220kv构架的立体图；

图2是本实用新型一个实例中的双拼人字柱抗侧力构件的立体图；

图3是本实用新型一个实例中的采用双拼a字柱且高低双层布置的构架的立体图。

各附图中，各标示如下：

1-单低人字柱；

2-双拼人字柱；

3-单高人字柱；

4-低构架梁；

5-高构架梁；

6-支撑连接杆；

7-地线柱；

8-避雷针。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，首次开发了一种采用双拼a字柱且高低双层布置的构架，与现有技术相比，本实用新型的构架增加了双拼人字柱结构作为整体构架的抗侧力构件，充分利用材料性能，提高构架受力能力，有效控制了构架的变形，减小主材规格，降低构架工程造价，同时也减少了端撑柱的布置，节约了占地面积，且通过中间跨采用高低双层布置的方式，有效避免发生事故，进而达到经济、适用、美观以及安全的目的，在此基础上完成了本实用新型。

高低双层布置的方式其实是指上部梁上所挂导线为了跨越站外已有的建筑物，保证安全距离不得不需要抬高，下部梁根据电气要求挂缘子串，当然挂缘子串也可以挂在上部梁上，这样的话风偏较大不安全，所以挂缘子串还是挂在了下部梁上。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，附图为示意图，因此本发明装置和设备的并不受所述示意图的尺寸或比例限制。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例1

本实施例的采用双拼a字柱且高低双层布置的构架如图3所示。该构件共7跨，由人字柱和构架梁组成。人字柱包括6个单低人字柱1，1个双拼人字柱2以及1个单高人字柱3。构架梁包括7个低构架梁4以及1个高构架梁5。6个单低人字柱1依次排成一列，在单低人字柱1队列的中间插入双拼人字柱2与单高人字柱3组成的一个双层单元。相邻的两个单低人字柱1上端通过低构架梁4连接成一体，相邻的单低人字柱1上端和双拼人字柱2的下连接部通过低构架梁4连接成一体，相邻的单低人字柱1上端和单高人字柱3的下连接部通过低构架梁4连接成一体，双拼人字柱2与单高人字柱3的下连接部通过低构架梁4连接，上连接部通过高构架梁5连接。低构架梁4的挂线高度为14m，高构架梁5的挂线高度为26米。与单低人字柱1相连的低构架梁4上承载了导线和绝缘串子。双层单元的低构架梁4用于悬挂绝缘串子，高构架梁5用于承载导线。人字柱队列最两端的单低人字柱1由斜撑柱辅助支撑。

双拼人字柱2通过多个支撑连接杆6将两个单高人字柱3铰接而成，如图2所示。在人字柱顶装设6.5米高的地线柱7，其与地线相接，用于保护导线。中间跨的地线柱7上，也就是双拼人字柱2和单高人字柱3的地线柱7上分别设置一根17.5米高的避雷针8。构架梁采用常规构架三角形断面格构式钢梁。所有梁柱连接节点均采用螺栓连接，参见图3。

本实施例中的双层单元特别适用于在变电站附近有高层建筑、高耸构筑物或者山坡等的情况。如果导线需要从高层建筑或高耸构筑物上跨越时，导线铺设的高度较低，其与地面或建筑物顶之间的距离较小(术语叫做带电距离不够)，当人靠近时，容易引发安全问题，故必须要将构架高度提升，以保证导线的带电距离满足安全要求。

由于导线荷载及偏角较大，中间跨梁两侧无侧向支撑，变形较大，若采用常规人字柱布置，为满足变形要求，人字柱及端撑的钢管需采用大于φ660×14的规格，而钢材的强度利用率只有不到30％，钢材强度无法得到充分利用，浪费材料。若采用双拼人字柱的结构体系，可以给整体构架提供了横向较大的侧向支撑，构架人字柱的主材只需采用φ480×10，端撑柱的主材采用φ530×10的规格即可，节省了钢材用量，同时无需在构架中间设置端撑柱，从而减小了用地面积。

综上，本实施例对受导线张力及偏角较大的220kv变电构架结构形式进行优化，在常规a字柱与端撑相结合的结构体系的基础上，增加双拼a字柱结构作为整体构架的抗侧力构件，减小端撑柱数量，充分利用材料性能，增大结构刚度，有效控制了构架的变形，提高构架受力能力，节省工程造价和用地面积，且通过中间跨采用高低双层布置的方式，有效避免发生事故，更加安全。具有安全合理，节约用地，节约钢材用量的优势特点。

在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。