一种输电铁塔角钢构件补强结构制造技术

一种输电铁塔角钢构件补强结构，包括角钢构件以及与其相连接的加固件，所述角钢构件包括垂直连接的一号边与二号边，所述加固件位于一号边与二号边之间，加固件的一端与一号边相连接，加固件的另一端与二号边相连接，所述加固件为钢板，通过在角钢构件内侧直焊钢板，以增大构件受荷面积、提升构件截面惯性矩，从而提高被补强角钢构件的承载力。本设计不仅补强效果好、操作简便，而且增强了角钢构件的承载力，从而提升了角钢构件的安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种输电铁塔角钢构件补强结构
本技术涉及输电铁塔
，尤其涉及一种输电铁塔角钢构件补强结构，主要适用于提高输电铁塔角钢构件的承载力，从而提高角钢构件的安全性能。
技术介绍
我国工业与民用等各领域对电力资源的需求日益增加，然而，由于我国独特的地理特征，电力资源充沛的地区与电力需求紧张的地区往往相隔甚远，这就使得大规模、长距离、跨越复杂环境区的高压、特高压输电线路，成为保障经济社会发展的必备基础设施，而输电铁塔结构的安全可靠，更是输电线路正常运行的基本保障。因此，维持输电铁塔结构的安全可靠十分重要。但铁塔在建设时，通常是根据当时的技术标准、功能要求和使用性能为基础进行设计、建设和施工的，在投入使用多年后，由于各种原因，原来的使用条件会发生改变，如生产规模扩大、外界环境的恶化、使用荷载加大、用途改变等等，铁塔结构不可避免的会出现各种损伤和缺陷。在环境和荷载等因素的作用下，材料经常发生变化，引发宏观力学性能的恶化，从而造成钢结构工程事故。为延长结构的使用寿命、确保铁塔的安全运行和正常使用，我们需对损伤的构件进行修复、补强、加固或更换。然而，更换这些构件将造成巨大的资源浪费，而且会影响到结构的正常使用。因此，我们要不断探索、研究经济高效的加固技术，这既是土木工程领域函待解决的技术问题，同时，更是一个关系到资源有效利用和社会可持续发展的问题。我国现有的输电线路大多跨越距离长、所处环境复杂，与此同时，存在大量运行时间达20～30年甚至更长的老旧线路。这使得我国输电铁塔结构存在如下问题：(1)施工偏差。铁塔设计或施工中存在着焊接缺陷、杆件中切口过长、焊缝长度不足、漏焊等缺陷使截面强度削弱过多；工艺或生产条件的改变使结构上的荷载增加或荷载作用方向改变，原有结构承载能力不能满足，结构体系不能适应新的使用条件；(2)环境腐蚀。因自然环境因素影响和外界有害介质的腐蚀，钢材会很容易出现锈蚀，而锈蚀会引起构件有效截面的减小，直接导致构件承载力下降。恶劣的外部环境，如高浓度有害介质的环境会加快钢材的锈蚀速度。特别是处于腐蚀气候区、环境污染区等不利环境的输电铁塔，其结构受腐蚀情况普遍，个别铁塔腐蚀严重，威胁到结构安全及运行稳定；(3)服役过长。运行年限较长，乃至接近设计使用年限的输电铁塔，其结构现状不明，部分铁塔结构可靠度大幅降低，难以满足线路的正常运行需求；(4)输容超限。处于经济快速发展地区的输电线路，其运行能力已愈发不堪重负，亟需进行增容改造。而增容改造工作会部分改变输电铁塔的荷载条件，进而对铁塔结构产生不利影响；(5)外部扰动。不断发展的城市化、工业化进程，使得输电铁塔附近常有新建房屋、道路、桥梁等工程活动，会对输电铁塔结构产生扰动，进而对输电铁塔结构产生不同程度的损坏；(6)自然灾害。洪水、滑坡等自然灾害对输电铁塔结构产生不利扰动，损坏铁塔基础及上部构件，降低铁塔结构的可靠性。除上述主要情况外，各种不利因素的作用使得输电铁塔结构的安全性、可靠性存在不同程度的降低。经检测评估确定需进行处理的输电铁塔后，可采取重立新塔、加固补强两种处理措施，而前者由于工期长、造价高等不足，除铁塔结构严重受损外一般不予采用。因此，加固补强成为保障铁塔结构安全、维持线路运行正常的最重要的方法。我国绝大多数输电铁塔为角钢塔，因此对角钢构件的补强技术具有十分重要的实际意义。中国专利，授权公告号为CN204804442U，授权公告日为2015年11月25日的技术公开了一种输电铁塔修补加固装置，包括输电铁塔，输电铁塔上连接有第一连板和第二连板，第一连板和第二连板上设有若干螺栓孔，螺栓孔内设有螺栓，第一连板和第二连板之间连接有两根连杆，连杆一端设在第一连板上，另一端设在第二连板上，第一连板和第二连板通过螺栓固定设在输电铁塔上。虽然该技术能提高输电铁塔的工作强度，但是其仍然存在以下缺陷：该技术在修补加固时，需要在角钢上开孔，这将使得角钢存在的不利情况进一步加重，从而降低补强效果，同时，该技术增设的连杆需要通过连板才能与角钢相连接，这使得操作较为繁琐。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的补强效果差、操作繁琐的缺陷与问题，提供一种补强效果好、操作简便的输电铁塔角钢构件补强结构。为实现以上目的，本技术的技术解决方案是：一种输电铁塔角钢构件补强结构，包括角钢构件以及与其相连接的加固件，所述角钢构件包括垂直连接的一号边与二号边，所述加固件位于一号边与二号边之间，加固件的一端与一号边相连接，加固件的另一端与二号边相连接。所述加固件为钢板。所述加固件的一端与一号边之间设置有一号焊缝，加固件的一端通过一号焊缝与一号边相焊接，加固件的另一端与二号边之间设置有二号焊缝，加固件的另一端通过二号焊缝与二号边相焊接。所述加固件与一号边之间的夹角为45度，加固件与二号边之间的夹角为45度。所述加固件的厚度与一号边的厚度、二号边的厚度均相等。所述加固件与一号边的接触点到一号边的非连接端的距离为2t，所述加固件与二号边的接触点到二号边的非连接端的距离为2t，所述一号边的厚度、二号边的厚度、加固件的厚度都为t。所述角钢构件的形心、加固件的形心、角钢构件补强结构的形心处于同一直线上。与现有技术相比，本技术的有益效果为：1、由于本技术一种输电铁塔角钢构件补强结构中角钢构件内侧设置有加固件，通过在角钢构件内侧增设加固件来增大构件受荷面积、提升截面惯性矩，从而增加被补强角钢构件的承载力，这样的设计不仅补强效果好，而且操作简便。因此，本技术不仅补强效果好、操作简便，而且增强了角钢构件的承载力。2、由于本技术一种输电铁塔角钢构件补强结构中加固件采用钢板以及在钢板与角钢构件之间设置焊缝，均是为了保证焊接质量，从而提高可靠性能；另外，加固件的厚度与角钢构件的厚度相等，不仅可以减小施焊后所产生的焊接变形，而且可以增大构件截面、增加构件刚度，从而提高稳定性和承载能力。因此，本技术不仅可靠性高，而且稳定性和承载能力高。3、由于本技术一种输电铁塔角钢构件补强结构中加固件与一号边的接触点到一号边的非连接端的距离为2t，加固件与二号边的接触点到二号边的非连接端的距离为2t，一号边的厚度、二号边的厚度、加固件的厚度都为t，这样的设计不仅保证补强后增设加固件不突出角钢两肢尖远端的连线，从而使得补强效果好、占用空间小，而且便于施工定位，使得操作简便；角钢构件的形心、加固件的形心、角钢构件补强结构的形心处于同一直线上，不仅补强效果好，而且易于计算补强后截面的几何特征值，方便后期的维护。因此，本技术不仅补强效果好、占用空间小、操作简便，而且便于后期维护。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术中采用常用截面型号的角钢构件的结构示意图。图3是本技术中采用常用截面型号的加固件的结构示意图。图4是角钢构件截面的结构示意图。图5是补强后角钢构件截面的结构示意图。图6是本技术中稳定系数提升曲线图。图7是本技术中承载力提升曲线图。图中：角钢构件1、一号边11、二号边12、加固件2、一号焊缝3、二号焊缝4。具体实施方式以下结合附图说明和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。参见图1，一种输电铁塔角钢构件补强结构，包括角钢构件1以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电铁塔角钢构件补强结构，包括角钢构件(1)以及与其相连接的加固件(2)，其特征在于：所述角钢构件(1)包括垂直连接的一号边(11)与二号边(12)，所述加固件(2)位于一号边(11)与二号边(12)之间，加固件(2)的一端与一号边(11)相连接，加固件(2)的另一端与二号边(12)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种输电铁塔角钢构件补强结构，包括角钢构件(1)以及与其相连接的加固件(2)，其特征在于：所述角钢构件(1)包括垂直连接的一号边(11)与二号边(12)，所述加固件(2)位于一号边(11)与二号边(12)之间，加固件(2)的一端与一号边(11)相连接，加固件(2)的另一端与二号边(12)相连接。2.根据权利要求1所述的一种输电铁塔角钢构件补强结构，其特征在于：所述加固件(2)为钢板。3.根据权利要求1或2所述的一种输电铁塔角钢构件补强结构，其特征在于：所述加固件(2)的一端与一号边(11)之间设置有一号焊缝(3)，加固件(2)的一端通过一号焊缝(3)与一号边(11)相焊接，加固件(2)的另一端与二号边(12)之间设置有二号焊缝(4)，加固件(2)的另一端通过二号焊缝(4)与二号边(12)相焊接。4.根据权利要求1或2所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘溟，何勇，陈颢元，金李，薛雪，涂长庚，郭耀杰，刘汉生，
申请(专利权)人：国家电网公司华中分部，湖北省电力勘测设计院，武汉大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42