本發(fā)明涉及特高壓塔架設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是一種塔架節(jié)間的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

塔架節(jié)間的設(shè)計(jì)包括節(jié)間數(shù)量的設(shè)計(jì)和節(jié)間高度的設(shè)計(jì)；現(xiàn)有設(shè)計(jì)軟件在設(shè)計(jì)塔架時(shí)均需人工控制調(diào)節(jié)節(jié)間數(shù)量和節(jié)間高度，桿件布置工作量極大，因此急需一種能夠合理計(jì)算塔架節(jié)間數(shù)量與節(jié)間高度的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種塔架節(jié)間的設(shè)計(jì)方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

塔架節(jié)間的設(shè)計(jì)方法，包括節(jié)間數(shù)量的設(shè)計(jì)和節(jié)間高度的設(shè)計(jì)，其中，

節(jié)間數(shù)量的設(shè)計(jì)是，首先根據(jù)塔架中位線處的節(jié)間高度，得出塔架各節(jié)間高度的平均值，然后根據(jù)塔架的總高度推算，得出需要設(shè)計(jì)的總的節(jié)間數(shù)量；

節(jié)間高度的設(shè)計(jì)是，根據(jù)確定的公比、塔架的總高度和節(jié)間數(shù)量推算，得出成等比數(shù)列關(guān)系的各節(jié)間高度的集合。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述節(jié)間數(shù)量的設(shè)計(jì)是，通過(guò)計(jì)算塔架中位線處的節(jié)間在節(jié)間對(duì)角線與水平面采用最大夾角時(shí)的最大節(jié)間高度，得出需要設(shè)計(jì)的最小的總節(jié)間數(shù)量；

然后通過(guò)計(jì)算塔架中位線處的節(jié)間在節(jié)間對(duì)角線與水平面采用最小夾角時(shí)的最小節(jié)間高度，得出需要設(shè)計(jì)的最大的總節(jié)間數(shù)量；

最后得出需要設(shè)計(jì)的平均的總節(jié)間數(shù)量。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述塔架中位線處節(jié)間的高度采用如下公式計(jì)算：

L＝M×tanα

其中，塔架中位線的長(zhǎng)度單位為mm；

W1表示塔架頂端寬度，單位為mm；

W2表示塔架底端寬度，單位為mm；

α表示節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角的角度；

需要設(shè)計(jì)的總的節(jié)間數(shù)量采用如下公式計(jì)算：

其中C表示節(jié)間數(shù)量；

H表示塔架總高度，單位為mm；

L_max表示α取最大角度時(shí)的節(jié)間的高度,單位為mm；

L_min表示α取最小角度時(shí)的節(jié)間的高度，單位為mm。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述節(jié)間高度的設(shè)計(jì)是，首先利用等比數(shù)列求和公式推算出節(jié)間高度的最小值；

然后利用等比數(shù)列通式推算出所有各節(jié)間的高度的集合。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述節(jié)間高度的設(shè)計(jì)是，首先利用等比數(shù)列求和公式

其中，S_n等于塔架總高度H，單位mm；

D表示塔架頂端寬度W1與塔架底端寬度W2之差的一半，單位mm；

n＝C，C表示需要設(shè)計(jì)的總的節(jié)間數(shù)量；

推算出節(jié)間的最小高度a₁的值；

然后利用等比數(shù)列通式，

a_n＝a₁q^n-1

計(jì)算得到各節(jié)間的高度的集合即a₁、a₂、a₃…a_n的值。

一種采用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)塔架節(jié)間的方法，包括設(shè)計(jì)節(jié)間數(shù)量和設(shè)計(jì)節(jié)間高度，包括以下步驟：

步驟A、采用輸入模塊接收塔架頂端寬度W1、塔架底端寬度W2和塔架總高度H的值；

步驟B、采用計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算，得出塔架中位線的長(zhǎng)度M的值、塔架頂端寬度W1與塔架底端寬度W2之差的一半D的值和等比數(shù)列公比q的值；

步驟C、采用輸入模塊接收節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角的最大角度和最小角度；

步驟D、采用計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算，得出節(jié)間數(shù)量C的值和各節(jié)間的高度的集合即a₁、a₂、a₃…a_n的值；

步驟E、采用顯示模塊，將各節(jié)間的高度的集合和節(jié)間數(shù)量C的值顯示出來(lái)。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：還包括，

步驟F、計(jì)算模塊利用計(jì)算出的節(jié)間數(shù)量和高度，得出塔架節(jié)間三維坐標(biāo)；

步驟G、采用顯示模塊，利用三維坐標(biāo)將三維圖形顯示出來(lái)。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟C中，輸入模塊所接收的節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角的最大角度和最小角度為計(jì)算機(jī)軟件中的設(shè)定值。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟B中，等比數(shù)列公比q的值采用如下公式計(jì)算，

D表示塔架頂端寬度W1與塔架底端寬度W2之差的一半，單位mm；

H表示塔架總高度，單位為mm。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟D中，節(jié)間數(shù)量C的值采用如下公式計(jì)算，

H表示塔架總高度，單位為mm；

L_max表示節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角α取最大角度時(shí)的節(jié)間的高度,單位為mm；

L_min表示節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角α取最小角度時(shí)的節(jié)間的高度，單位為mm；

各節(jié)間的高度的集合的值采用如下公式計(jì)算，

a_n＝a₁q^n-1

S_n等于塔架總高度H，單位mm；

q為步驟B中計(jì)算的等比數(shù)列公比，單位mm；

n為本步驟中計(jì)算的節(jié)間數(shù)量C的值。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是：

本發(fā)明能夠提高節(jié)間高度和節(jié)間斜材數(shù)量的設(shè)計(jì)效率，并保證劃分節(jié)間的高度由上而下均勻地由密變稀，從而保證斜材受力性能，提高設(shè)計(jì)塔架建模工作效率及保證工程質(zhì)量。

本發(fā)明能夠控制斜材水平夾角在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)之間，滿足工程要求；本發(fā)明通過(guò)公式帶入的方法，能夠快速得到節(jié)間數(shù)量，即節(jié)間斜材的數(shù)量，有利于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化，提高工作效率；本發(fā)明在確定節(jié)間數(shù)量的前提下，通過(guò)公式帶入的方法，能夠快速得到各個(gè)節(jié)間的高度，有利于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化，提高工作效率。

本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)軟件的方法能夠利用現(xiàn)有塔架頂?shù)讓挾群退芨叨戎?，快速設(shè)計(jì)出滿足工程需要的塔架節(jié)間，減少塔架節(jié)間設(shè)計(jì)的工作量。

本發(fā)明利用計(jì)算機(jī)軟件，在輸入塔架頂?shù)讓挾群退芨叨戎岛?，能夠繪制出設(shè)計(jì)好的塔架節(jié)間三維圖形，直觀的表現(xiàn)出設(shè)計(jì)樣式，方便校正和調(diào)整；本發(fā)明利用計(jì)算機(jī)軟件提前將一般工程所要求的節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角的最大角度和最小角度設(shè)定好，免除了每次的人工輸入，提高軟件的操作簡(jiǎn)便性，提高設(shè)計(jì)效率；本發(fā)明設(shè)定塔架節(jié)間高度為等比數(shù)列和設(shè)定公比，使節(jié)間高度能夠滿足工程要求；本發(fā)明節(jié)間數(shù)量的設(shè)計(jì)是在滿足工程所要求的節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角的最大角度和最小角度的前提下計(jì)算得出的，因此節(jié)間數(shù)量能夠滿足實(shí)際工程的要求。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中塔架立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中節(jié)間數(shù)量設(shè)計(jì)流程圖；

圖3是本發(fā)明中節(jié)間高度設(shè)計(jì)流程圖；

其中，1、節(jié)間，2、塔架中位線，3、節(jié)間對(duì)角線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1所示，塔架節(jié)間的設(shè)計(jì)方法，包括節(jié)間1數(shù)量的設(shè)計(jì)和節(jié)間高度的設(shè)計(jì)，其中，

節(jié)間數(shù)量的設(shè)計(jì)是將塔架中位線2處的節(jié)間高度設(shè)計(jì)成塔架各節(jié)間高度的平均值，利用確定的塔架中位線處的節(jié)間高度和塔架的總高度推算，得出需要設(shè)計(jì)的總的節(jié)間數(shù)量。

節(jié)間高度的設(shè)計(jì)是將塔架各節(jié)間1的高度設(shè)計(jì)成等比數(shù)列關(guān)系，利用確定的公比、塔架的總高度和節(jié)間數(shù)量推算，得出各節(jié)間的高度的集合。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明所述節(jié)間數(shù)量的設(shè)計(jì)，是通過(guò)計(jì)算塔架中位線2處的節(jié)間1在節(jié)間對(duì)角線3與水平面采用最大夾角時(shí)的最大節(jié)間高度，得出需要設(shè)計(jì)的最小的總節(jié)間數(shù)量。

然后通過(guò)計(jì)算塔架中位線2處的節(jié)間1在節(jié)間對(duì)角線3與水平面采用最小夾角時(shí)的最小節(jié)間高度，得出需要設(shè)計(jì)的最大的總節(jié)間數(shù)量。

最后根據(jù)最小節(jié)間數(shù)量和最大節(jié)間數(shù)量得出需要設(shè)計(jì)的平均的總節(jié)間數(shù)量。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明所述塔架中位線處節(jié)間的高度采用如下公式計(jì)算：

L＝M×tanα

其中，塔架中位線的長(zhǎng)度單位為mm。

W1表示塔架頂端寬度，單位為mm。

W2表示塔架底端寬度，單位為mm。

α表示節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角的角度。

例如，一般規(guī)范要求節(jié)間對(duì)角線3與水平面采用的夾角范圍在40～60°之間，則塔架中位線處節(jié)間的最小高度L_min＝M×tan 40°，塔架中位線處節(jié)間的最大高度L_max＝M×tan 60°。

如圖2所示，需要設(shè)計(jì)的總的節(jié)間數(shù)量采用如下公式計(jì)算：

其中C表示節(jié)間數(shù)量。

H表示塔架總高度，單位為mm。

L_max表示α取最大角度時(shí)的節(jié)間的高度,單位為mm。

L_min表示α取最小角度時(shí)的節(jié)間的高度，單位為mm。

如圖1、圖3所示，本發(fā)明所述節(jié)間高度的設(shè)計(jì)是，首先利用等比數(shù)列求和公式推算出最小的節(jié)間高度的值。

然后利用等比數(shù)列通式推算出所有各節(jié)間的高度的集合。

如圖1、圖3所示，本發(fā)明所述節(jié)間高度的設(shè)計(jì)是，首先利用等比數(shù)列求和公式

其中，S_n等于塔架總高度H，單位mm。

D表示塔架頂端寬度W1與塔架底端寬度W2之差的一半，單位mm。

n＝C，C表示需要設(shè)計(jì)的總的節(jié)間數(shù)量。

推算出節(jié)間的最小高度a₁的值。

如圖3所示，然后利用等比數(shù)列通式，

a_n＝a₁q^n-1

計(jì)算得到各節(jié)間的高度的集合即a₁、a₂、a₃…a_n的值。

本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)軟件的方法，包括節(jié)間數(shù)量的設(shè)計(jì)和節(jié)間高度的設(shè)計(jì)，包括：

步驟A、采用輸入模塊接收塔架頂端寬度W1、塔架底端寬度W2和塔架總高度H的值；

步驟B、采用計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算，得出塔架中位線的長(zhǎng)度M的值、塔架頂端寬度W1與塔架底端寬度W2之差的一半D的值和等比數(shù)列公比q的值；

步驟C、采用輸入模塊接收節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角的最大角度和最小角度；

步驟D、采用計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算，得出節(jié)間數(shù)量C的值和各節(jié)間的高度的集合即a₁、a₂、a₃…a_n的值；

步驟E、采用顯示模塊，將各節(jié)間的高度的集合和節(jié)間數(shù)量C的值顯示出來(lái)。

進(jìn)一步改進(jìn)：還包括，

步驟F、計(jì)算模塊利用計(jì)算出的節(jié)間數(shù)量和高度，得出三維坐標(biāo)；

步驟G、采用顯示模塊，利用三維坐標(biāo)將三維圖形顯示出來(lái)。

在步驟C中，輸入模塊所接收的節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角的最大角度和最小角度為計(jì)算機(jī)軟件中的設(shè)定值，一般不需要每次進(jìn)行輸入；但是根據(jù)實(shí)際工程的需要，也可以進(jìn)行輸入調(diào)整。

在步驟B中，等比數(shù)列公比q的值采用如下公式計(jì)算，

D表示塔架頂端寬度W1與塔架底端寬度W2之差的一半，單位mm；

H表示塔架總高度，單位為mm。

在步驟D中，節(jié)間數(shù)量C的值采用如下公式計(jì)算，

H表示塔架總高度，單位為mm；

L_max表示節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角α取最大角度時(shí)的節(jié)間的高度,單位為mm；

L_min表示節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角α取最小角度時(shí)的節(jié)間的高度，單位為mm；

各節(jié)間的高度的集合的值采用如下公式計(jì)算，

a_n＝a₁q^n-1

S_n等于塔架總高度H，單位mm；

q為步驟B中計(jì)算的等比數(shù)列公比，單位mm；

n為本步驟中計(jì)算的節(jié)間數(shù)量C的值。

如圖2所示，在計(jì)算機(jī)軟件內(nèi)部執(zhí)行設(shè)計(jì)節(jié)間數(shù)量的流程為，

步驟A、采用輸入模塊接收塔架頂端寬度W1、塔架底端寬度W2和塔架總高度H的值。

步驟B、采用計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算，得出塔架中位線的長(zhǎng)度M的值，所利用的公式為，

L＝M×tanα

其中，塔架中位線的長(zhǎng)度單位為mm。

W1表示塔架頂端寬度，單位為mm。

W2表示塔架底端寬度，單位為mm。

α表示節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角的角度。

步驟C、采用輸入模塊接收節(jié)間對(duì)角線與水平面夾角的最大角度和最小角度。

步驟D、采用計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算，得出節(jié)間數(shù)量C的值，所利用的公式為，

其中C表示節(jié)間數(shù)量。

H表示塔架總高度，單位為mm。

L_max表示α取最大角度時(shí)的節(jié)間的高度,單位為mm。

L_min表示α取最小角度時(shí)的節(jié)間的高度，單位為mm。

如圖3所示，在計(jì)算機(jī)軟件內(nèi)部執(zhí)行設(shè)計(jì)節(jié)間高度的流程為，

步驟A、采用輸入模塊接收塔架頂端寬度W1、塔架底端寬度W2和塔架總高度H的值。

步驟B、采用計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算，得出塔架頂端寬度W1與塔架底端寬度W2之差的一半D和等比數(shù)列的公比q的值，所利用的公式為，

D表示塔架頂端寬度W1與塔架底端寬度W2之差的一半，單位mm。

步驟C、采用輸入模塊接收節(jié)間數(shù)量C的值。

步驟D、采用計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算，得出各節(jié)間的高度的集合即a₁、a₂、a₃…a_n的值，所利用的公式為，

a_n＝a₁q^n-1

其中，S_n等于塔架總高度H，單位mm。

n＝C，C表示需要設(shè)計(jì)的總的節(jié)間數(shù)量。

步驟E、采用顯示模塊，將各節(jié)間的高度的集合和節(jié)間數(shù)量C的值顯示出來(lái)。