格构式分段塔架空载承载支撑结构

　　在户外临时演出搭建、场馆临时照明布设、小型通讯中继站临时架设、工地临时警示标识支撑这类场景里，格构式分段塔架的出镜率一直不低，不同于实腹式立柱的笨重，这类格构结构的塔架在运输、转场、快速拆装环节的优势非常突出。从结构受力逻辑来看，这类塔架采用多根竖向主弦杆作为主要的承力构件，主弦杆之间通过斜向腹杆、横向连接杆做空间桁架式连接，所有杆件只承受轴向的拉压力，不存在多余的受弯冗余构件，材料的力学性能可以得到充分发挥，同等承载能力下，整体自重比同规格实腹式钢柱轻六成以上，单人即可完成单段构件的搬运作业。设计阶段首先要考虑的是分段的边界尺寸，单段塔架的长度控制在人工搬运可接受的范围，截面尺寸要兼顾站立稳定性与腹杆的受力角度，腹杆与主弦杆的连接角度控制在40度到60度之间，避免角度过小导致腹杆长细比超标，也避免角度过大造成节点处应力集中。塔架底部设置带安装孔的法兰式底座，安装时可以通过膨胀螺栓与硬化地面做刚性固定，也可以配合配重压块在无法做预埋的场地做压重式固定，底座的连接孔位做通用化设计，可与同系列不同高度的塔架段互换对接，段与段之间的连接采用插接配合定位销的结构，安装时不需要额外做对位调整，插装到位后打入定位销即可完成锁止，全程不需要焊接作业，普通作业人员经过简单交底即可完成组装。从安装边界来看，单组塔架的安装作业面只需要预留出比底座截面大30厘米的硬化平整区域即可，不需要做大面积的场地平整，塔架整体的风阻系数远低于实腹式立柱，

　　在户外有风环境下的风载荷更小，侧向稳定性更优，腹杆之间的镂空空间也方便作业人员攀爬布设线缆、挂载设备，不需要额外设置独立的爬梯构件，主弦杆本身即可作为攀爬时的手扶支撑点。这类格构塔架的杆件全部采用等截面型材制作，主弦杆选用圆管型材，抗扭性能好，磕碰后不容易出现局部凹陷失稳，腹杆同样采用小规格圆管，与主弦杆的连接节点采用相贯线切割后满焊连接，焊后做打磨处理避免应力集中，所有构件表面做喷塑防锈处理，可适应户外多雨、高湿的使用环境，转场存放时可以将多段塔架嵌套堆放，占用的仓储空间仅为整体式塔架的三分之一。在实际选型使用时，可根据需要的支撑高度、挂载设备的总重量选择对应数量的塔架段拼接，单段塔架的额定轴向承载能力留有足够的安全余量，

　　多段拼接后整体的长细比控制在规范允许的范围内，不会出现侧向失稳的问题，节点处的定位销做双保险设计，避免使用过程中因为振动导致销子脱出，塔架顶端预留通用的安装法兰盘，可适配不同规格的灯具、天线、标识牌、小型摄像设备的挂载，不需要额外做转接件加工。不同于大型输电塔、通讯塔的永久式设计，这类分段式格构塔架的定位就是快速周转、重复使用，所以在设计时特意弱化了永久固定的相关结构，所有连接都采用可拆卸的机械连接方式，构件的互换性强，即使某一段塔架出现磕碰变形，也可以单独替换该段构件，不需要整体报废，大幅降低了周转使用的维护成本。在实际现场安装过程中，不需要动用大型吊装设备，两到三名作业人员配合即可完成十米以内高度的塔架组装，

　　先在地面将底座固定到位，然后逐段向上插接塔架段，每插接一段就打入对应的定位销，整个组装过程耗时不超过半小时，拆卸时反向操作即可，拆解后的构件可以直接装入普通货运车辆的货箱，不需要申请超限运输许可，非常适合频繁转场的临时性支撑作业场景。结构受力计算时，要同时考虑竖向的挂载载荷、侧向的风载荷、作业人员攀爬时的动载荷，所有杆件的应力比都控制在0.6以内，留有足够的安全储备，即使遇到突发的大风天气、挂载设备重量小幅超出额定值，也不会出现结构失效的问题，腹杆的布置采用交叉式设计，两个方向的斜腹杆共同承担侧向力，不管哪个方向来的水平载荷都可以通过腹杆传递到主弦杆，再最终传递到底座与基础上，整体的空间刚度均匀，不会出现某个方向刚度偏弱的问题。