一种管件及包含该管件的灯杆的制作方法

【
技术领域：
】本发明涉及一种管件及包含该管件的灯杆。
背景技术：
：现有的灯杆，一般采用圆形或正多边形的管件，这种形状的管件，虽然整体稳定性较好，但如果在有横担较长的情况，单向受力强度就会较弱。本发明就是基于这种情况作出的。技术实现要素：本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种单向受力较好，整体稳定性也不差的管件及包含该管件的灯杆。本发明是通过以下技术方案实现的：一种管件，其特征在于：包括有中空的管体1，所述管体1的截面为多边形，包括多条长边10，相邻两条长边10的连接处被折弯成一至四条短边11。如上所述的管件，其特征在于：所述管体1的截面包括有六条长边10，相邻两条长边10的连接处被折弯成三条短边11。如上所述的管件，其特征在于：所述的管体1其中两侧对称。如上所述的管件，其特征在于：所述管体1的板材厚度在1毫米至300毫米之间，所述管体1由若干块板材经数次折弯后焊接制成。一种包含如上所述管件的灯杆，其特征在于：所述管体1竖直，在所述管体1上设有灯3，所述管体1包括设在下方的下管体101和设于下管体101上方的上管体102，所述下管体101的截面形状与上管体102截面形状相同，下管体101的截面面积大于上管体102的截面面积。如上所述的灯杆，其特征在于：在所述下管体101的底部设有底法兰2，在所述下管体101与所述上管体102之间设有第一法兰4和第二法兰5，所述下管体101焊接在第一法兰4上，所述上管体102焊接在第二法兰5上，所述第一法兰4和第二法兰5通过螺栓固定连接。如上所述的灯杆，其特征在于：所述第一法兰4上设有第一法兰孔401，所述第二法兰5上设有第二法兰孔501，所述第一法兰孔401与所述第二法兰孔501相通，所述下管体101的顶端焊接在所述第一法兰4的底面，所述上管体102的端部外壁焊接在所述第二法兰孔501的内壁，所述第一法兰4、第二法兰5的外形与所述管体1截面形状相同，所述第一法兰孔401、所述第二法兰孔501的形状与所述管体1截面形状也相同。如上所述的灯杆，其特征在于：在所述上管体102的外壁竖向设有滑轨6，在所述滑轨6上可滑动地设有监控摄像头7。如上所述的灯杆，其特征在于：所述底法兰2包括法兰本体201，所述法兰本体201上设有用于与下管体101底部焊接连接的焊接孔202，在所述法兰本体201上设有多个将法兰本体201固定在基面上的安装孔203，所述安装孔203上开有与法兰本体1外轮廓相通的割缝204。如上所述的灯杆，其特征在于：所述的安装孔203为腰形孔且其短轴在所述法兰本体201的对角线上，所述法兰本体201的外轮廓及所述安装孔203、所述割缝204由一次连续切割而成。与现有技术相比，本发明有如下优点：1、本发明管件单向受力和整体稳定性均优于传统的圆形或正多边形的管件。2、本发明将现有技术的圆管状管体折弯成多边形的管体，可大大增加灯杆管体的强度，在相同负重的条件下可以减少管体板材的厚度，从而降低灯杆的成本。3、本发明管体底法兰上的安装孔上开有法兰本体外轮廓相通的割缝，割缝的宽度在1-10毫米之间，不会对法兰的强度造成影响，同时该结构使得法兰能够一次连续切割而成，无需多次断续切割，大大提高了加工效率。【附图说明】图1是本发明灯杆的立体图；图2是本发明灯杆结构的剖视示意图；图3是图2中a处的放大图；图4是管体的截面图；图5是本发明底法兰的平面图；图6是本发明第一法兰的立体图。图中：1为管体；101为下管体，102为上管体；2为底法兰；201为法兰本体；202为焊接孔；203为安装孔；204为割缝；3为灯；4为第一连接法兰；401为第一法兰孔；5为第二连接法兰；501为第二法兰孔；6为滑轨；7为监控摄像头；8为广告牌；9为5g天线；10为长边；11为短边。【具体实施方式】下面结合附图对本发明技术特征作进一步详细说明以便于所述领域技术人员理解。一种管件，如图1至图4所示，包括有中空的管体1，所述管体1的截面为多边形，包括多条长边10，相邻两条长边10的连接处被折弯成一至四条短边11。进一步地，本专利管体1的截面包括有六条长边10，相邻两条长边10的连接处被折弯成三条短边11，所述的管体1其中两侧对称，比如左右对称或上下对称，具体要看从哪个方位看，如图4所示。进一步折弯成三条短边11的好处是外形美观且可以进一步增加强度，也便于加工，如图4所示，长边10用粗实线表示，短边11用细实线表示。所述管体1的板材厚度可在1毫米至300毫米之间，所述管体1由若干块板材经数次折弯后焊接制成。当管体1的截面面积很大时，可以采用多块板材经数次折弯后焊接制成，当管体1的截面面积较小时，可以采用一块板材经数次折弯后焊接制成。该种结构的管件单向受力和整体稳定性均优于传统的圆形或正多边形的管件，并且不是普通的本领域技术人员容易想到的，申请人经过多种设计、受力分析对比才得到本专利最优的管件形状。现将本专利的管件与传统的正八边形管件作受力分析对比。1、计算简图如下：利用3d3s软件建模，本专利管件的单元号为1，正八边形管件的单元号为2，管件计算高度设为10m。2、荷载与组合重要性系数均为1.00，分别对两种截面管件添加节点载荷和单元载荷。2.1节点荷载在两管件顶端x轴方向分别添加一个10kn的荷载，检验两管件的单向受弯能力。*输入荷载库中的荷载如下:序号px(kn)py(kn)pz(kn)mx(kn.m)my(kn.m)mz(kn.m)110.00.00.00.00.00.02.2单元荷载在两管件杆身x和y轴方向均布添加一个10kn的荷载，检验两管件的单向稳定性。单元荷载汇总表(力：kn；分布力：kn/m；弯矩：kn.m；分布弯矩：kn.m/m)。*输入荷载库中的荷载如下:序号类型方向q1q2x1(mm)x2(mm)1分布荷载x10.010.00.00.02分布荷载y10.010.00.00.02.4荷载组合添加荷载组合，检验两管件在不同工况下的整体稳定性(1)1.20恒载+1.40风载工况1(2)1.00恒载+1.40风载工况1通过3d3s建模添加荷载的计算结果如下：3、内力位移计算结果对比3.1工况内力第0工况内力表(单位：n、q(kn)；m(kn.m))第1工况内力表(单位：n、q(kn)；m(kn.m))各工况下支座反力表(单位：kn、kn.m)3.2内力统计轴力n最小的前1个单元的内力(单位：m,kn,kn.m)3.3位移3.3.1工况位移通过3.1和3.2的内力计算，3d3s自动计算各工况位移，列表对比如下，从下面两表中可以看出在第0工况的作用下，单元号1在x轴方向的变形位移比单元号2要少，在第1工况的作用下，单元号1在x和y轴的变形位移比单元号2都要少，也就是说单元号1在相同工况下比单元号2的受弯能力和单向稳定性更好。第0工况节点位移表(单位：mm)第1工况节点位移表(单位：mm)3.3.2组合位移通过1.1和1.2的内力计算，3d3s自动计算各工况位移，列表对比如下，从下面两表中可以看出在第1、2荷载组合的作用下，单元号1在x轴和y轴方向的变形位移均比单元号2要少，也就是说单元号1在相同荷载组合下比单元号2的整体稳定性更好。第1种组合节点位移表(单位：mm)第2种组合节点位移表(单位：mm)通过3d3s对上述计算结果进行验算，结果如下：从下列两表验算数据可知，虽然单元号1、2均满足设计强度要求，但单元号1的长细比要小于单元号2，长细比越大，说明管件越细长，稳定性就越差。本工程有1种材料：q235：弹性模量：2.06*105n/mm2；泊松比：0.30；线膨胀系数：1.20*10-5；质量密度：7850kg/m3。设计验算结果表(强度和整体稳定为(应力/设计强度))最严控制表(强度和整体稳定为(应力/设计强度))4、结论两种截面在材料、口径、高度、荷载、工况等都是相同，单元号为1的本专利管件在单向受力的情况下比单元号为2的正八边形管件位移小，抗弯能力更强，稳定性更高。本专利管件1的应用范围非常广，可以应用于灯杆、交通信号杆、塔架等多种场景，本发明还请求保护一种含有上述管件的灯杆，如图1至图2所示，包括有竖直的管体1，在所述管体1上设有灯3，所述的灯3可以为照明灯、交通信号灯、航空灯等。将现有技术的圆管状管体折弯成本专利多边形的管体，还可以大大增加灯杆管体的强度，在相同负重的条件下可以减少管体板材的厚度，从而降低材料的成本。如上所述的灯杆，所述管体1包括设在下方的下管体101和设于下管体101上方的上管体102，所述下管体101的截面形状与上管体102截面形状相同。所述下管体101和所述上管体102的结构相同，只是粗细不同。下管体101的截面面积大于上管体102的截面面积。下管体101比上管体102做成更粗的原因是下管体101内要安装更多的控制器件，本发明的灯杆为智慧型灯杆，可以实现远程集中监控和管理，其所需的电源装置、控制器、媒体显示组件、安全组件、通讯组件均置于下管体101内，这样在下管体101的外部就不用再挂载配电箱，整体协调，外形更加美观。如上所述的灯杆，在所述下管体101的底部设有底法兰2，在所述下管体101与所述上管体102之间设有第一连接法兰4和第二连接法兰5，所述下管体101焊接在第一连接法兰4上，所述上管体102焊接在第二连接法兰5上，所述第一连接法兰4和第二连接法兰5通过螺栓固定连接，如图3所述，本发明实施例第二连接法兰5面积大小与下管体101截面大小大致相等，第一连接法兰4比第二连接法兰5更大，两者形成台阶，外形美观。进一步地，所述第一连接法兰4上设有第一法兰孔401，所述第二连接法兰5上设有第二法兰孔501，所述第一法兰孔401与所述第二法兰孔501相通且还可以进一步同轴心，所述下管体101的顶端焊接在所述第一连接法兰4的底面，所述上管体102的端部外壁焊接在所述第二法兰孔501的内壁。如图3所示，本发明实施例第一法兰孔401与第二法兰孔501大小大致相等。进一步地，所述第一法兰4、第二法兰5的外形与所述管体1截面形状相同，所述第一法兰孔401、所述第二法兰孔501的形状与所述管体1截面形状也相同，如图6所示，法兰拥有与管件1同样优异的力学性能。当然，下管体101也可以焊接在第一法兰孔401内壁，但因为下管体101比上管体102更粗，就要求第一法兰孔401内径比第二法兰孔501更大，要求第一法兰4的面积比下管体101和第二法兰5的截面面积大得多，此种设计，外形不够美观。如上所述的灯杆，在所述上管体102的外壁竖向设有滑轨6，在所述滑轨6上可滑动地设有监控摄像头7，所述的滑轨6设有多条，所述滑轨6可以凸出上管体102设置，即固定在上管体102侧壁面，如图1所示；也可以凹入上管体102设置，即在上管体102凹槽内设置滑轨6。可根据需要在管体1的不同侧壁、不同高度地安装监控摄像头6。监控摄像头7通过滑块可滑动，实现安装高度可调，在调节到所需高度后，拧紧螺栓将滑块固定，从而将监控摄像头7固定安装。如上所述的灯杆，在所述上管体102上设有广告牌8，在上管体102的顶端设有5g天线9，所述灯3通过螺栓固定在所述上管体102上，灯3内设有led灯。如上所述的灯杆，所述底法兰2包括法兰本体201，所述法兰本体201上设有用于与下管体101底部焊接连接的焊接孔202，下管体101的底端焊接在焊接孔202的内壁，在所述法兰本体201上设有多个将法兰本体201固定在基面上的安装孔203，所述安装孔203上开有与法兰本体1外轮廓相通的割缝204。进一步地，所述的安装孔203为腰形孔且其短轴在所述法兰本体201的对角线上，可降低地脚螺栓安装的难度，同时，也能有效增大地脚螺栓轴线到管体1中心线的距离，提高了地脚螺栓对管体1抵抗侧向力的能力，也减少了安装螺栓的数量，降低了安装难度。所述法兰本体201的外轮廓及所述安装孔203、割缝由一次连续切割而成。所述法兰本体201的材质为25毫米至60毫米的钢板，所述割缝204宽度在1至10毫米之间。所述割缝204宽度较小，不会影响法兰的强度。由于法兰安装孔203与外轮廓之间有切口相通，因此，对于外轮廓与安装孔203的切割可以连续进行，避免了以往每个封闭安装孔必须要有起始切割与终了切割以及一个空行程走动到下一孔位这样一个停顿的时间，极大地提高了切割效率以及割孔的质量无需多次断续切割，大大提高了加工效率。另外，采用此种结构的底法兰2就无需在底法兰2设置与管体1连接的加强筋，同样可以达到强度的要求，简化了结构，节省了材料成本。以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3