Пространственный решетчатыйСТВОл Советский патент 1981 года по МПК E04H12/00 

(54) ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ РЕШЕТЧАТЫЙ СТВОЛ

ри парных элементов полукольцевого профиля, жестко прикрепленных кромками к полкам двутавра, к которым закреплены стержни решетки.

На фиг.1 изображен пример выполнения пространственного решетчатого ствола треугольного поперечного сечения из трубчатЫх элементов с расцентровкой стержней решетки в плане; на фиг.2 - фрагмент ствола; на фиг.З - фундамент ствола с перекрестной решеткой; на фиг.4 - приме выполнения решетчатого ствола квадратногд. .поперечного сечения с трубчатыми поясами, образованными элементами полукольцевого профиля и широкополочными двутаврами; на фиг.фрагмент ствола; на фиг.б - варианты закрепления полукольцевых профилей к полкам двутавра с помощью болтов.

Проотранстаенный решетчатый ство треугольного сечения (фиг.1) включает трубчатые пояса 1 и стержни 2 решетки, выполненные из труб. Оси раскосов смещены в плане относительно осей центров тяжести поясов на величину о. по касательным к ргщиусу г окружности, проходящей через центры тяжести поясов. В результате чего в одном.поясе образуются две оси. На одну из них центрируются раскосы одной грани, на другую раскосы другой грани. При таком центрировании раскосов пояс, нагруженный наибольшей осевой силой, не будет иметь эксцентриситета силы так как проекций расстояния а равна нулю (фиг.2).

При нагрузке по стрелке А наибольшая сила N действует в одном из поясов без эксцентриситета, а в двух других поясах действуют силы в два раза меньше, т.е. 0,5 N и с эксцентриситетом

Е а- COS 0 0,866 q .

При нагрузке, действующей в направлении Б силы в поясах равны P,866N, а величина эксцентриситета каждой силы 0,5а. Если величина а выбрана так, что напряжения при центральном сжатии наиболее нагруженного пояса не превысят напряжения при внецентренном сжатии других поясов, то дополнительного уве.лйчения площадей поперечного сечения не требуется, так как и в общем случае, т.е. при центрировании осей решетки, на оси центров тяжести поясов и в рассмотренном случае подбор площади сечения будет осуществлен по наибольшей сжимающей силе.

Конструкция ствола квадратного поперечного сечения (фиг.4) включает стержни 2 решетки, расположенные в плане с эксцентриситетом относительно центров тяжести двутавровых поясов 3. При нагрузке в направлении А наблюдается изгиб средних поясов моментом

л

..N, где

При нагрузке в направлении Б силы в поясах равны 0,707 N (70% от N), а Эксцентриситет этой силы 0,707 а (70% от а). Местный изгиб наблюдается лишь в наименее нагруженных поясах..Причем, чем больше сила в поясе, тем меньше местный изгибающий момент. При максимальной силе местный момент равен нулю. Предлагаемое решение (фиг.4 и фиг.З позволяет образовать обтекаемое трубчатое сечение поясов 3 с.использованием широкополочных двутавров и полукольцевых профилей 4. в результате центрирования раскосов соседних граней на две самостоятельные оси их крепление произведено к полкам двутавров. Пазухи двутайров при этом остаются свободными и- закрыты полукольцевыми элементами из гнутого цилиндрического профиля.

Предлагаемое решение позволяет значительно (до 50%) уменьшить ветровую нагрузку на ствол и тем самым уменьшить расход металла на него. Закрытые пазухи могут быть использованы для прокладки по стволу технологических и других коммуникаций. При таком размещении коммуникаций полностью исключается их аэродинамическое сопротивление. Закрепление полукольцевых профилей 4 к полкам двутавра может быть произведено с помощью болтов 5.

Таким образом, использование центрирования раскосов на две самостоятельные оси позволяет создать эффективную облегченную конструкцию ствола с использованием широкополочных двутавров.

Указанная расцентровка стержней может быть использована при любом количестве поясов в решетчатом стволе. Так,в-стволе с количеством поясов п напряжения при внецентренном загружении поясов определены по формуле

б{N.m)()

(OSl -COS4.2.))

где m - местный изгибающий момент

в поясе; М - изгибающий момент в сечении

ствола; J, - коэффициент условия работы;

W .-цгаЗ- 1/ г 5. ; 1- у- З Г Ч - угол между направлением наг рузки и радиусом к рассматриваемому поясу; F и W -. площадь сечения и момент со ротивления пояса. При 4 О второй член формулы обращается в нуль, т.е. изгиба -пояса не будет при максимальной в .нем сил Величина эксцентриситета а подбирается из условия 6(iH,m,G,a)6(,a-) где Q - продольная и поперечная сила в сечении решетчат го ствола. Формула изобретения 1. Пространственный решетчатый ,ствол, вписанный в призму, по ребрам которой проходят пояса ствола, включающий трубчатые пояса и решетку из стержней, размещенных в плоскостях граней, отличаЮщий с я тем, что, с целью снижения материалоемкости при расцентровке сте ,/ ней за счет уменьшения концентраторов сварочных напряжений в стыках и повьпиения технологичности изготовления, а также за счет уменьшения аэродинамического сопротивления конструкции, стержни решетки, примыкающие к каждому поясу со стороны смежных граней сцентрированы на парные оси, равноудаленные от линии центра тяжести пояса и располо ены .в плоскости, проходящей . через центр тяжести пояса касательно к окружности, проходящей через центры тяжес1М1 поясов. 2. Ствол по п,1, отличающийся тем, что каждый трубчатый пояс снабжен двутавром, размещенным внутри парных элементов полукольцевого профиля, жестко прикрепленных кромкг1ми к полкс1М двутавра, к которым закреплены стержни решетки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Соколов А.Г, Опоры линий передач. М., 1961, с. 85.

Ш

фиг.5

.f