浅谈万能杆件调节段的使用

（北京南车时代机车车辆验收室，北京 102249）

浅谈万能杆件调节段的使用

张振祥

（北京南车时代机车车辆验收室，北京 102249）

万能杆件是用角钢钢板和螺栓组拼成各种承力构件，组拼的形式多，俗称万能杆件。弊端是长高变化须是2米整倍数，使其应用受到一定限制。笔者在其基础上增加调节段，使长高每增加5厘米成为可能，方便使用。

万能杆件；调节段；方便使用

一、万能杆件的功能及优缺点

万能杆件是俗称，它的原名叫“万能备品式结构”，50年代由苏联传入我国，用于多种承重结构，长宽高随意拼接，又是由板件角钢组成，所以俗称为万能杆件。设计者根据需要可组拼成 2米整数倍的任何横截面和长度尺寸。

二、万能杆件各部件名称及作用

万能杆件由弦杆、腹杆、连接板和连接螺栓组成。弦杆两种，长弦杆N1和短弦杆N2是∠120*10的等边角钢。N3为斜弦杆是∠100*10 等边角钢。N4为立杆是∠75*8等边角钢。 N5为斜杆是∠75*8等边角钢。N3、N4、N5均为腹杆。N6为弦杆拼接角是∠100*10等边角钢。N7为支撑角是∠120*10角钢。N10横支撑是∠75*8等边角钢，N10相当于三根N4。N16立杆是∠75*8等边角钢，N16相当于两 根N4。N 8、N11、N12、N13、N14、N15、N17、N18、N19、N20、N21、N22、N23、N26、N27、N28、N29、N30为各节点连接板及塡板、缀板，其大小形状材质不尽相同。N24、N25为连接螺栓副。以上各板在适当的位置钻￠23.5和￠28.5的孔。

三、万能杆件调节段设计

万能杆件调节段各杆件，由各原形杆件变化而来。新增调节弦杆两种，由∠120*12等边角钢制成。1、B2-1长2050 ，用于桁架总长大于2米小于3.7米，调节长度50-1700。2、B2-2 长2650用于桁架长度大于4米，调节长度50～1950。调节弦杆的孔距50 ，遍布全长，钉线 55，两肢上的孔相互错开，调节弦杆外角背刨圆弧R=13.5。B2-1长度设计，当梁柱全长大于2米且小于4米时，其调节量最小是50，考虑到调节弦杆在满足调节50的同时，另一端又不能伸出梁柱，因此B2-1最大长度为2000+50=2050，它的最大调节范围是 2050-350=1700，就是说用一标准N2与B2-1拼接，其长度范围是2050～3700。当梁柱全长大于4米，其余数又不足2米时，调节弦杆用B2-2 ，其全长为1950+350*2=2650。当梁柱全长大于3700且小于4000时，调节弦杆也用 B2-2 一端伸出。原万能杆件只能实现2米整倍数的任何尺寸，对于大于2米整倍数又不足2米的部分，万能杆件不能实现。而万能杆件配合调节段使用，则可以实现大于2米，且是50毫米整倍数的任何尺寸。每增50毫米即可调节应该能满足桥梁建筑施工等方面的要求。B3、B5由N3、N5转变而来的斜杆。它的中心长度由调节段的长度来决定。理论上，每增加一个50，就应该有一个B3、B5，这样调节段斜杆的数量也太多了，需要39*2=78根。与斜杆连接的板有：B8、B11、B26、B29、B14、B43。每变化50板件上孔中心线必定变化一定角度，只有这样，杆件中心线才能和力作用线重合，就是说，板件数量与调节多少个50是一一对应的，约160种。考虑到实际拼装情况，N13、B11-1500和N26、B29-1500各对板不可能重叠，因此调节尺寸从50-750就无法使用斜杆。此时调节段连接板用B8-1、B11-1、B12-1、B13-1、B26-1、B29-1。B8-1是N8之半其它同。当调节尺寸大于750小于850时，斜杆用B3-1410。当调节尺寸大于900小于1150时，斜杆用B3-1550。当调节尺寸大于1200小于1350时，斜杆用B3-1660或 B5-1850。当调节尺寸大于1400且小于1550，斜杆用B3-1850或B5-1850。当调节尺寸大于1600且小于1750时，斜杆用B3-2060或B5-2150。当调节尺寸大于1800且小于1950 时，斜杆用B3-2150或B5-2150。同一尺寸的板件可以用于几个调节尺寸，比如B11-1500，它的外形尺寸是 886*645，在外形尺寸不变的情况下，可以用于从1400～1550四个尺寸的调整，每一板件对应一调节尺寸，每一板件上孔族的中心线角度都不相同，板件上与B3、B5连接的端孔至各杆件中心交汇点的距离各不相同，这样，相同外形尺寸的同一板件即可用于几个尺寸的调解。调节段斜杆所在中心线长度，等于斜杆两端孔之距与端孔至力交汇点之距两倍的和。与这几个调节尺寸相对应的B3、B5 却可以是同一个 B3、B5 。如 B3-1550 适用于 900 到 1150 共六个尺寸的调节。这样B3、B5的数量即可以减少很多，本 设 计B3是6根，B5是4根。B8、B11、B12、B13、B26、B29 它们都用于梁中部的调解，如果需要在梁端部调节，即在梁与支腿连接处调节，则N14、N43改变为B14、B43。改变的方法同上。由于调节弦杆B2-1、B2-2 要放在N1、N2的内侧，因此抗弯截面有所减少，所以调节段不要设在弯矩最大的梁中心区域；调节段所使用的各连接板与原形有所改变，原连接板上，弦杆中心线与立杆端孔中心线之间距为100，而调节段则为110；调节段所使用立杆为B4长1710 ，比N4小20，由∠75*8角钢段制作，孔距钉线同N4。

B11-1500有4组孔群。其上部有两排共16个￠28.5的孔，用于与主弦杆N1或N2的连接；中间有两排共8个￠23.5的孔，用于与N4、N10、N16和B4的连接；左侧有两组孔，与标准段N3或N5链接。中心线右侧的两组孔与调节段的B3或B5链接。B3或B5孔组中心线与竖直方向的夹角随调节尺寸的变化而变化，这个角度等于调节段长度除以2的反正切。每个调节尺寸对应一组调节板、件。

传统上万能杆件喷灰色面漆，调节段各杆件喷黄色面漆。

[1]万能杆件结构设计方法探讨[J].市政技术，2010（01）.

TU31 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

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