[发明专利]连接管钢梁不同平面间的斜角钢制弯计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算方法，特别是一种应用于管钢梁收口结构处的针对于不同平面内的主钢管间连接用斜角钢的制弯计算方法。

背景技术

电力系统中500kV及以上变电站架构的钢梁大部分是三角形管钢梁，即钢梁的外形呈三角形结构。钢梁包括三条主钢管以及连接三根主钢管的侧面角钢斜材和底面角钢斜材。对于管钢梁的中间部分，由于三根主钢管相互平行，计算构件的结构尺寸在平面内进行，因此相对比较简单。但是对于管钢梁的两端的收口部分，由于收口部分底面上的两根钢管不平行，则顶面的钢管与底面的两根钢管间也不平行，因此这部分结构是一空间立体结构，手工计算连接三根主钢管的侧面角钢斜材的构件尺寸便非常困难。管钢梁的收口处组装时，在收口开始处用三根直角钢分别焊接在三根主钢管之间，形成一个三棱形结构；在收口的端部也采用三根直角钢分别焊接在三根主钢管之间，同样形成一个三角形的结构。由于收口结构处的三根主钢管互不平行，顶面主钢管与底面的两根主钢管又不在一个平面上，因此还需在顶面主钢管端部的端点和底面的主钢管之间分别采用直角钢进行固定，这两根直角钢与底面两根主钢管的连接处均交点，两焊接点之间再焊接一根直角钢，此三根角钢形成一个三角形平面，该三角形平面垂直于顶层钢管。然而仅通过上述方式，管钢梁在收口处的牢固性仍不能保证，仍需在顶面主钢管收口的端部与底面主钢管收口开始处连接斜角钢才能保证管钢料的牢固性；但是在这两点之间连接斜角钢时需要通过连接板将斜角钢连接起来，又由于顶面主钢管与底面主钢管不在一个平面上，因此这部分结构是一个空间立体结构，因此固定斜角钢便非常困难。

目前，收口部分结构处连接不同平面内主钢管的斜角钢的方法有两种。

一种处理方法是斜角钢不制弯。斜角钢两端的连接板不通过钢管的轴线，即连接板与钢管的交线与钢管轴线方向不平行，通过调整斜角钢两端的连接板的角度，使斜角钢上端的连接板与斜角钢下端的连接板在一个平面上，因此斜角钢不用制弯。这种方法由于存在组装角度不易控制、连接板与钢管的交线不是直线而是一条曲线不易计算和加工等缺点，较少使用。

另一种处理方法比较常用，是使斜角钢上下两端的连接板都通过钢管的轴线，即连接板与钢管的交线与钢管轴线方向平行，由于顶面主钢管与底面主钢管不在一个平面上，上下两块连接板不在一个平面上，因此斜角钢两端需要制弯。这种方法的难点在于不易计算斜角钢两端的制弯点及制弯角度。以往都是根据经验先估计角度，管钢梁全部加工后再进行整体试组装，如果角度不合适则对斜角钢进行返修，如果斜角钢长度不合适则必须重新加工斜角钢。由于组装中各种误差的存在，很难找到试组装不合格的原因是斜角钢的制弯点位置不准确或者制弯角度不准确，还是其它因素导致的试组不合格，因此经常要反复修改很多次才能通过验收，既延长了加工工期，又造成了材料的浪费。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是针对第二种处理方法提供一种斜角钢制弯的计算方法，能够精确计算管钢梁收口结构处连接不在同一平面内的两根主钢管间斜角钢的制弯点和制弯角度，进一步减少材料的浪费，提高工作效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

连接管钢梁不同平面间的斜角钢制弯计算方法，设定管钢梁的三条主钢管分别为钢管G₁、钢管G₂以及钢管G₃，管钢梁收口部分底面的钢管G₂和钢管G₃不平行，顶面的钢管G₁与底面的钢管G₂和钢管G₃也不平行，收口部分钢管G₁的两端点为P₁和P₃，P₁的坐标为x₁、y₁、z₁，P₃的坐标为x₃、y₃、z₃；钢管G₂的两端点为P₄和P₉，P₄的坐标为x₄、y₄、z₄；