銳角鋼和包括該銳角鋼的三角形空間鋼結構的制作方法

本發明涉及一種銳角鋼和包括該銳角鋼的三角形空間鋼結構。

背景技術：

角鋼是鋼結構的主要型材之一。現有的角鋼均為直角型鋼，如圖1所示，構成空間桁架和格構柱時截面一般為四邊矩形，如圖2所示，因四邊形是不穩定的平面圖形，需要加一條對角線才能成為一個穩定的圖形，因此四邊形空間桁架和格構柱需要每隔一定距離在垂直主構件方向附加一定用于空間結構自身穩定的構件，如圖3所示，四邊形空間桁架和格構柱在承受荷載傳力的節點部位除增加傳力的桿件外，也需要在垂直主構件方向附加一定用于空間結構自身穩定的構件，如圖4所示，由此可知，直角型鋼和包括直角型鋼的四邊矩形空間鋼結構，截面穩定性差，浪費材料，設計復雜，加工、運輸、安裝工程量均大，成本高。

為改善四邊形空間桁架和格構柱結構穩定的特性，國內運輸、焊接和防腐制作條件較好的情況下，有采用鋼管焊接節點板代替直角型鋼主桿的三角形空間桁架和格構柱做法，如圖5所示，也有采用鋼筋打彎代替直角型鋼腹桿焊接跨度不大的三角形空間桁架做法，如圖6所示，但由于運輸、焊接和防腐條件等環境原因這兩種方式已經無法適應在目前“一帶一路”海外建設工程尤其是在第三世界國家建設工程中了。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，克服上述背景技術的不足，提供一種安裝方便簡單，可有效節約成本的銳角鋼和包括該銳角鋼的三角形空間鋼結構。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明之銳角鋼，包括銳角鋼本體，所述銳角鋼本體的橫截面呈<形，所述<形由第一側邊、第二側邊、第一側邊與第二側邊間的夾角組成，所述第一側邊的長度為a，所述第二側邊的長度為b，所述第一側邊與第二側邊間的夾角為α，所述a:b=0.4-1.0:1.0；所述α為40°-80°。

進一步，所述長度a和b的大小不改變時，為等截面銳角鋼；所述長度a和b的大小根據結構的需要改變，為變截面銳角鋼。

進一步，所述等截面銳角鋼可采用軋制、折板、卷邊或焊接等工藝生產制造；所述變截面銳角鋼可采用折板、卷邊或焊接等工藝生產制造。

進一步，所述a:b=0.7-1.0:1.0。

進一步，所述a:b=1.0:1.0。

進一步，所述α為50°-70°。

進一步，所述α為60°。

一種包括所述銳角鋼的三角形空間鋼結構，為三角形空間鋼桁架，所述三角形空間鋼桁架由弦桿、腹桿、節點板和螺栓等構成；也可為三肢柱，所述三肢柱由肢柱、腹桿、水平支撐、節點板、螺栓和墊鐵等構成。所述三肢柱適用于門架柱、支架柱、人字柱、避雷針等結構。

銳角鋼構成空間桁架和格構柱時截面為三角形，三角形本身是一個穩定的圖形，不需要像四邊形空間桁架和格構柱每隔一定距離在垂直主構件方向附加用于空間結構自身穩定的構件；三角形空間桁架和格構柱在承受荷載傳力的節點部位只需增加傳力的桿件外，也不需要在垂直主構件方向附加用于空間結構自身穩定的構件。

銳角鋼和包括該銳角鋼的三角形空間鋼結構不僅適用于螺栓連接，同樣也適用于焊接連接，且連接時許多方面亦明顯優越于鋼管等連接。

銳角鋼和包括該銳角鋼的三角形空間鋼結構特別適用于目前500kv以上的變電工程和“一帶一路”海外建設工程尤其是在第三世界國家建設工程空間的桁架梁、門架柱、支架柱、人字柱、避雷針等結構中。

與現有的直角型鋼和包括直角型鋼的四邊矩形空間鋼結構相比，本發明之銳角鋼和包括該銳角鋼的三角形空間鋼結構，截面穩定，結構更優，除減少空間結構的四面結構中間的一面外，還省去不少用于空間結構自身穩定的構件，簡化加工，方便安裝，適應性廣，可有效降低成本。

附圖說明

圖1為現有直角型鋼的截面示意圖；

圖2為現有直角型鋼構成空間桁架和格構柱的截面示意圖；

圖3為現有直角型鋼構成空間桁架和格構柱每隔一定距離在垂直主構件方向附加用于空間結構自身穩定的構件的截面示意圖；

圖4為現有直角型鋼構成空間桁架和格構柱在承受荷載傳力的節點部位增加傳力的桿件、在垂直主構件方向附加用于空間結構自身穩定的構件的截面示意圖；

圖5為現有鋼管焊接節點板代替直角型鋼主桿的三角形空間桁架和格構柱的截面示意圖；

圖6為現有鋼筋打彎代替直角型鋼腹桿焊接三角形空間桁架的截面示意圖；

圖7為本發明之銳角鋼的截面示意圖；

圖8為本發明之銳角鋼構成空間桁架和格構柱的截面示意圖；

圖9為本發明之銳角鋼構成空間桁架和格構柱在承受荷載傳力的節點部位增加傳力桿件的截面示意圖；

圖中：1-銳角鋼本體，2-第一側邊，3-第二側邊，4-直角型鋼，5-直角型鋼斜腹桿，6-螺栓，7-增加直角型鋼直腹桿，8-增加或增大節點板，9-增加節點板和螺栓，10-增加撐桿，11-增加墊鐵和螺栓，12-增加傳力的桿件，13-承受荷載傳力的孔，14-鋼管，15-焊接節點板，16-鋼筋打彎代替直角型鋼斜腹桿。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。

參照圖7，本實施例之銳角鋼，包括銳角鋼本體1，銳角鋼本體1的橫截面呈<形，<形由第一側邊2、第二側邊3、第一側邊2與第二側邊3間的夾角組成，所述第一側邊2的長度為a，所述第二側邊3的長度為b，第一側邊2與第二側邊3間的夾角為α，所述a:b=1.0:1.0；所述α為60°。

當然，所述a:b可為0.4-1.0:1.0中的其他數值，所述α也可為40°-80°中的其他數值。

所述長度a和b的大小不改變時，為等截面銳角鋼；所述長度a和b的大小根據結構的需要改變，為變截面銳角鋼。

所述等截面銳角鋼可采用軋制、折板、卷邊或焊接等工藝生產制造；所述變截面銳角鋼可采用折板、卷邊或焊接等工藝生產制造。

本實施例之包括該銳角鋼的三角形空間鋼結構，為三角形空間鋼桁架，所述三角形空間鋼桁架由弦桿、腹桿、節點板和螺栓等構成；也可為三肢柱，所述三肢柱由肢柱、腹桿、水平支撐、節點板、螺栓和墊鐵等構成。所述三肢柱適用于門架柱、支架柱、人字柱、避雷針等結構。

參照圖8，銳角鋼構成空間桁架和格構柱時截面為三角形，與直角型鋼的四邊矩形空間鋼結構相比減少空間結構的四面的一面，同時三角形本身是一個穩定的圖形，不需要像四邊形空間桁架和格構柱每隔一定距離在垂直主構件方向附加用于空間結構自身穩定的構件；三角形空間桁架和格構柱在承受荷載傳力的節點部位只需增加傳力的桿件，如圖9所示，也不需要像直角型鋼的四邊矩形空間鋼結構在垂直主構件方向附加用于空間結構自身穩定的構件。

參照圖8，銳角鋼和包括該銳角鋼的三角形空間鋼結構不僅適用于螺栓連接，同樣銳角鋼也適用于焊接連接，且銳角鋼改為焊接連接時比鋼管需要節點板更少，銳角鋼比鋼管主材連接更方便；銳角鋼改為焊接連接時不需要向腹桿鋼筋打彎成復雜的空間折線后才能焊接，銳角鋼比腹桿鋼筋打彎更適應更大的跨度和荷載；在目前海外“一帶一路”尤其是在第三世界國家運輸、焊接和防腐施工等條件極差情況工程建設中，銳角鋼和包括該銳角鋼的三角形空間鋼結構具有鋼管和腹桿鋼筋打彎不可比擬的適應性。

概而言之，本發明具有結構穩定，節省材料，簡化加工，方便安裝，適應性廣，可有效降低成本等優點。

本領域的技術人員可以對本發明進行各種修改和變型，倘若這些修改和變型在本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則這些修改和變型也在本發明的保護范圍之內。

說明書中未詳細描述的內容為本領域技術人員公知的現有技術。