ДЛИННОМЕРНАЯ НЕСУЩАЯ СТОЙКА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
LONG-LENGTH BEARING STAND OF POWER LINE

Изобретение относится к строительству, в частности к длинномерным несущим конструкциям типа стойки опоры линии электропередачи (ЛЭП).
Известна конструкция стойки опоры линии электропередачи, содержащая две боковые грани с ребрами жесткости каждая, выполненные из гнутых металлических листов и образующие открытое треугольное поперечное сечение, при этом каждая боковая грань выполнена в плане в форме трапеции или треугольника, а отогнутое от нее ребро жесткости выполнено в форме параллелограмма, или прямоугольника, или треугольника в плане и наклонено под тупым или острым углом к поверхности боковой грани, причем ребра жесткости боковых граней скреплены друг с другом элементами решетки, образующей поверхность третьей боковой грани треугольного поперечного сечения в плане, при этом каждая боковая грань с ребром жесткости выполнена из цельного листа, имеющего высоту стойки, или нескольких листов, сваренных между собой, в котором ребро жесткости получено отгибом краевой части с одной стороны этого листа, две боковые грани присоединены друг к другу краевыми частями с другой стороны и приварены прерывистыми сварными швами по высоте стойки (RU 123052, Е04Н 12/00, опубл. 20.12.2012).
Подобная конструкция стойки обладает хорошими механическими характеристиками, однако обладает одним недостатком - при направлении ветра на плоскость, в которой расположены раскосы, стойка обладает большим аэродинамическим сопротивлением, в результате чего она испытывает значительные ветровые нагрузки, что может стать препятствием для применения таких конструкций в районах с большими ветровыми давлениями. Большое аэродинамическое сопротивление стойки при направлении ветра на плоскость, в которой расположены раскосы, определяется тем, что в данном случае полностью отсутствует обтекание конструкции ветром, и, более того, ветровой поток, заходящий внутрь конструкции, отражается от боковых граней и выходит наружу, навстречу набегающему ветровому потоку. В результате ветровые давления этих потоков складывается, что и определяет большое аэродинамическое сопротивление конструкции.
Настоящее изобретение направлено на повышение механических характеристик за счет снижения аэродинамического сопротивления в направлении плоскости, в которой расположены раскосы, соединяющие ребра жесткости боковых граней.
Указанный технический результат достигается тем, что в длинномерной несущей стойке линии электропередачи, содержащей две боковые грани с ребрами жесткости каждая, выполненные из гнутых металлических листов и образующие открытое трапециедальное поперечное сечение, при этом каждая боковая грань выполнена вытянутой формы и имеет отогнутое от нее ребро жесткости, наклоненное под тупым или острым углом к поверхности боковой грани, каждая боковая грань с ребром жесткости выполнена из цельного листа, имеющего высоту стойки, или нескольких листов, сваренных между собой, в котором ребро жесткости получено отгибом краевой части с одной стороны этого листа, при этом две боковые грани с другой стороны расположены на расстоянии друг от друга и соединены между собой соединительными элементами, расположенными дистантно по высоте стойки на расстоянии друг от друга для образования сквозных окон или проемов между краевыми частями боковых граней, а со стороны ребер жесткости боковые грани связаны между собой раскосами или планками.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящее изобретение поясняется конкретными примерами исполнения, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг. 1 - общий вид стойки со стороны раскосов;
фиг. 2 - поперечное сечение стойки, первый пример исполнения;
фиг. 3 - поперечное сечение стойки, второй пример исполнения;
фиг. 4 - стойка с планками, расположенными на равном расстоянии;
фиг. 5 - стойка с планками, расположенными в аэродинамической тени раскосов;
фиг. 6 - стойка с планками, расположенными на равном расстоянии и с усилением стойки в верхней и нижней частях.
Настоящее изобретение рассматривает конструкцию длинномерной несущей стойки опоры линии электропередачи.
Длинномерная несущая конструкция стойки опоры ЛЭП (фиг. 1-4) включает в себя две боковые грани 1 и 2, каждая из которых выполнена с ребром жесткости 3. Каждая боковая грань 1 и 2, имеющая ребро жесткости 3, выполнена из цельного листа, имеющего высоту стойки, в котором ребро жесткости 3 получено отгибом краевой части с одной стороны этого листа. Две боковые грани 1 и 2 расположены на расстоянии друг к другу краевыми частями 4 с другой стороны и соединены по высоте стойки соединительными элементами 5, расположенными по высоте стойки на расстоянии друг от друга для образования сквозных окон или проемов между смежно расположенными краевыми частями боковых граней.
Таким образом стойка выполняется их двух частей, каждая из которых вырезается из листа и подвергается по одному краю вдоль длинной стороны отгибу этого края. Таким образом, можно получить цельную заготовку без дополнительных сварных швов. Можно часть заготовки изготовить из двух или трех листов, которые сварены по длине части заготовки между собой. Две такие заготовки располагают под углом друг к другу по плоскостям боковых граней и соединяются друг с другом так, что образуется открытый профиль трапециевидной формы (фиг. 2 и 3) (образуется открытое трапециевидное поперечное сечение). Такое исполнение заготовок упрощает технологию получения стойки, так как позволяет подготовить заготовки стойки отдельно или в собранном ее виде транспортировать с завода (где производится раскрой и сгиб) на полевую площадку до места досборки и установки стойки на фундамент. Повышение технологичности, ко всему прочему, приводит к упрощению конструкции и возможности существенно ускорить процесс монтажа стоек для ЛЭП при сокращении транспортных операций.
Соединительные элементы могут быть выполнены из стальных пластин 6 (фиг. 3), или уголков 7 (фиг. 4), или прутков, или профиля и т.д. Соединительные элементы могут быть прикреплены к смежно расположенным краевым частям боковых граней болтовыми соединениями или сваркой.
Указанные особенности исполнения стойки направлены для решения задачи по уменьшению ветрового давления на конструкцию путем размыкания конструкции по линии соединения боковых граней, в результате чего между боковыми поясами образуется зазор, через который будет обеспечен выход наружу набегающего ветрового потока, и, за счет этого снижено аэродинамическое сопротивление стойки. Боковые грани при этом скрепляются друг с другом расположенными на некотором расстоянии друг от друга соединительными элементами, которые находятся в плоскости образованного зазора или в непосредственной близости от нее. Соединительные элементы могут быть расположены на равном расстоянии друг от друга (фиг. 5 и 7), либо находятся в аэродинамической тени раскосов или планок, т.е. расположены в горизонтальных плоскостях, проходящих через центры (срединные части) раскосов (фиг. 6), что еще больше снижает аэродинамическое сопротивление. Для повышения механической прочности и жесткости стойки в зоне приложения и снятия нагрузок (в нижней и в верхней частях стойки), зазор между боковыми поясами в верхней и в нижней частях стойки или только в одной из этих частей может быть на некотором расстоянии заварен сплошной стальной полосой 8 (фиг. 7), или стальным уголком, или швеллером, или другим профилем.
Каждая боковая грань выполнена вытянутой в высоту формы и повторяет в плане форму трапеции, или треугольника, или параллелограмма, или прямоугольника, а отогнутое от нее ребро жесткости может быть выполнено в форме параллелограмма, или прямоугольника, или треугольника, или трапеции в плане и наклонено под тупым или острым углом к поверхности боковой грани. В плане поперечного сечения ребра жесткости 3 направлены в разные стороны, а их наружные поверхности лежат в одной плоскости. Возможен вариант, когда ребра жесткости могут быть отогнуты навстречу друг другу, то есть под острым углом к поверхности боковой грани. В сечении эти ребра жесткости будут направлены внутрь и навстречу друг другу. Этот пример не показан иллюстративно.
Ребра жесткости боковых граней скреплены друг с другом элементами 9 решетки (раскосы в виде уголков, пластин, труб, стержней и других профильных элементов стандартного проката и т.д.), образующей поверхность третьей боковой грани уже замкнутого трапециевидного поперечного сечения в форме в плане (фиг. 3 и 4). Такая решетка обеспечивает жесткость стойки и позволяет использовать ее в качестве лестницы для подъема монтажника на верх при монтаже и обслуживании электрической части опоры ЛЭП.
Элементы 9 решетки расположены по одной плоскости с ребрами жесткости 3 и образуют вместе с этими ребрами третью боковую грань усеченной пирамиды и узлы жесткости несущей конструкции стойки. Плоскость третьей боковой грани может быть выполнена в форме равнобедренной трапеции или треугольника в зависимости от формы боковых граней. Элементы решетки могут быть приварены к ребрам жесткости с их наружной стороны.
Несущая стойка с сечением в виде трапеции обладает высокой устойчивостью в направлении продольном оси линии электропередачи, а в поперечном к ней направлении устойчивость обеспечивается за счет плоскостей ребер жесткости. Наклонные боковые грани 1 и 2 из сплошного металлического листа и элементы решетки, приваренные к ребрам жесткости, усиливают механическую прочность несущей конструкции к изгибающим нагрузкам и осевому вращению в нормальном и аварийном режимах. А наличие между боковыми поясами зазора, через который обеспечивается выход наружу набегающего ветрового потока позволяет снизить аэродинамическое сопротивление стойки.