本發(fā)明涉及輸電鐵塔領域,具體涉及一種適用于8顆地腳螺栓連接的輸電鐵塔塔腳板確定方法。
背景技術(shù):
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近年來隨著架空輸電線路鐵塔設計、建設和運行中新技術(shù)、新工藝和新材料的應用,輸電塔的數(shù)量越來越多,塔腳板設計校核越來越精細化。這樣就要求在進行塔腳板設計校核時需要對塔腳板的受力簡化更為合理。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的是提供一種適用于8顆地腳螺栓連接的輸電鐵塔塔腳板確定方法,有效的模擬了構(gòu)件的實際受力情況,且配合示意圖后計算公式簡單明了,方便設計人員進行輸電鐵塔塔腳板計算校核。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種適用于8顆地腳螺栓連接的輸電鐵塔塔腳板確定方法,所述塔腳板包括十字靴板、通過焊接與所述靴板連接的底板和通過焊接與底板連接的肋板;所述肋板邊距底板按1.5倍肋板厚度取值;所述塔腳板上設有的地腳螺栓;所述方法包括以下步驟:
(1)確定單個地腳螺栓最大拉力;
(2)計算底板均布反力;
(3)校核鄰近靴板的地腳螺栓孔中心與靴板距離S1、鄰近肋板的地腳螺栓孔中心與肋板距離S2、相鄰兩個地腳螺栓孔中心距離S3和肋板到底板邊緣的距離S4;
(4)根據(jù)所述S1、S2和S3計算受壓底板自由邊長度a;根據(jù)所述a和底板均布反力確定受壓底板單位長度彎矩Ma;根據(jù)所述Ma確定受壓底板計算厚度ta;根據(jù)S1、S3、S4和單個地腳螺栓最大拉力確定受拉底板單位長度彎矩;根據(jù)所述長度彎矩確定受拉底板計算厚度tt;
(5)通過受壓底板計算厚度ta和受拉底板計算厚度tt確定底板厚度t。
所述步驟(1)的單個地腳螺栓最大拉力T0通過下式確定:
T0=T/8
其中,T為基礎上拔力。
所述底板均布反力q通過下式確定:
q=100N/B2
其中,N為基礎下壓力,B為所述腳板上的底板寬度。
所述步驟(3)中的鄰近靴板的地腳螺栓孔中心與靴板距離S1、鄰近肋板的地腳螺栓孔中心與肋板距離S2、相鄰兩個地腳螺栓孔中心距離S3和肋板到受壓底板邊緣的距離S4通過下式確定:
S1=Max((0.5Bd+0.1D+S5+1.5t1),1.6D)
S2=Max((Bd+0.2D),3.2D/21/2)
S3=0.5Bd+0.1D+1.5t2+S4
S4=1.5t2
其中,Bd為墊板寬度,D為地腳螺栓孔徑,t1為靴板寬度,t2為肋板寬度,S5為靴板偏移值。
所述步驟(4)的受壓底板自由邊長度a,受壓底板單位長度彎矩Ma,受壓底板計算厚度ta、受拉底板單位長度彎矩、受拉底板計算厚度tt通過下式確定:
a=0.1(S1+S2+S3)21/2
Ma=0.06q*a2
ta=(5Ma/0.01Rg))1/2
M1=S1*2T0/3/[S1+Min(S1,S3)]
M2=(S3-S4)T0/3/[S3-S4+Min(S1,S3-S4)]
tt=10[6Max(M1,M2)/Rg]1/2/1.1
其中,q為均布反力,Rg為底板強度,M1為受拉底板單位長度彎矩1,M2為受拉底板單位長度彎矩2;所述受拉底板單位長度彎矩為受拉底板單位長度彎矩1和2的最小值。
所述步驟(5)的底板厚度t通過下式確定:
t=Max(tt,ta)
其中,ta為受壓底板計算厚度,tt為受拉底板計算厚度。
所述方法還包括確定輸電鐵塔主材坡斜高和主材名義高,從而確定靴板偏移值。
所述輸電鐵塔主材坡斜高和主材名義高及靴板偏移值通過下式確定:
Hyc=(H2+C2)1/2
Hmy=(H2+3C2)1/2
S5=0.5B(Hmy-Hyc)/(Hmy+Hyc)
其中,Hyc為主材一次高,Hmy為主材名義高,H為主材垂高,C為主材坡寬。
所述地腳螺栓間距2S1和1.414S2需滿足大于等于4倍螺栓直徑的要求。
和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比,本發(fā)明提供技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果
1、本發(fā)明技術(shù)方案更為準確的模擬了構(gòu)件的實際受力情況;
2、本發(fā)明技術(shù)方案在安全儲備方面達到預期效果;
3、本發(fā)明技術(shù)方案為架空輸電線路鐵塔設計、建設和運行奠定了基礎。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例的塔腳板正視圖;
圖2為本發(fā)明實施例的塔腳板俯視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對發(fā)明作進一步的詳細說明。
實施例1:
本例的發(fā)明提供一種適用于8顆地腳螺栓連接的輸電鐵塔塔腳板確定方法,包括以下步驟:
(1)確定單個地腳螺栓最大拉力;
(2)計算底板均布反力;
(3)校核孔與靴板距離S1、孔與肋板距離S2、孔與孔距離S3、肋板到底板邊緣的距離S4;如圖1和圖2所示:
(4)根據(jù)所述S1、S2和S3計算受壓底板自由邊長度a;根據(jù)所述a和底板均布反力確定受壓底板單位長度彎矩Ma;根據(jù)所述Ma確定受壓底板計算厚度ta;根據(jù)S1、S3、S4和單個地腳螺栓最大拉力確定受拉底板單位長度彎矩;根據(jù)所述長度彎矩確定受拉底板計算厚度tt;
(5)通過受壓底板計算厚度ta和受拉底板計算厚度tt確定底板厚度t。
所述步驟(1)的單個地腳螺栓最大拉力T0通過下式確定:
T0=T/8
其中,T為基礎上拔力。
所述底板均布反力q通過下式確定:
q=100N/B2
其中,N為基礎下壓力,B為所述腳板上的底板寬度。
所述步驟(3)中的孔與靴板距離S1、孔與肋板距離S2、孔與孔距離S3、肋板到底板邊緣的距離S4和底板厚度t通過下式確定:
S1=Max((0.5Bd+0.1D+S5+1.5t1),1.6D)
S2=Max((Bd+0.2D),3.2D/21/2)
S3=0.5Bd+0.1D+1.5t2+S4
S4=1.5t2
其中,Bd為墊板寬度,D為地螺孔徑,t1為靴板寬度,t2為肋板寬度,S5為靴板偏移值。
所述步驟(4)的受壓底板自由邊長度a,受壓底板單位長度彎矩Ma,受壓底板計算厚度ta、受拉底板單位長度彎矩、受拉底板計算厚度tt通過下式確定:
a=0.1(S1+S2+S3)21/2
Ma=0.06q*a2
ta=(5Ma/0.01Rg))1/2
M1=S1*2T0/3/[S1+Min(S1,S3)]
M2=(S3-S4)T0/3/[S3-S4+Min(S1,S3-S4)]
tt=10[6Max(M1,M2)/Rg]1/2/1.1
其中,q為均布反力,Rg為底板強度,M1為受拉底板單位長度彎矩1,M2為受拉底板單位長度彎矩2;所述受拉底板單位長度彎矩為受拉底板單位長度彎矩1和2的最小值。
所述步驟(5)的底板厚度t通過下式確定:
t=Max(tt,ta)
其中,ta為受壓底板計算厚度,tt為受拉底板計算厚度。
所述方法還包括確定輸電鐵塔主材坡斜高和主材名義高,從而確定靴板偏移值。
所述輸電鐵塔主材坡斜高和主材名義高及靴板偏移值通過下式確定:
Hyc=(H2+C2)1/2
Hmy=(H2+3C2)1/2
S5=0.5B(Hmy-Hyc)/(Hmy+Hyc)
其中,Hyc為主材一次高,Hmy為主材名義高,H為主材垂高,C為主材坡寬。
所述塔腳板包括十字靴板、通過焊接與所述靴板連接的底板和通過焊機與底板連接的肋板;所述肋板邊距按1.5倍肋板厚度計算取值;所述塔腳板上設有的地腳螺栓間距2S1和1.414S2需滿足大于等于4倍螺栓直徑的要求。
最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制,所屬領域的普通技術(shù)人員盡管參照上述實施例應當理解:依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換,這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換,均在申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。