一種輸電鐵塔主材連接強(qiáng)度的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種確定主材連接的方法，更具體涉及一種輸電鐵塔主材連接強(qiáng)度的確定方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]近年來隨著輸電線路的不斷發(fā)展，輸電鐵塔的數(shù)量越來越多，鐵塔的工程質(zhì)量受到廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的鐵塔主材連接在計算時并不考慮連接對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響，直接按照材料的設(shè)計強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計計算，即使部分設(shè)計計算考慮了不同的連接方式，大多也沒有考慮螺栓連接對構(gòu)件的擠壓作用，未考慮構(gòu)件在焊接后清根或鏟背后對構(gòu)件截面的削弱以及應(yīng)力擴(kuò)散對結(jié)構(gòu)的影響。這樣就導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在安全儲備方面并不能達(dá)到預(yù)期效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的是提供一種輸電鐵塔主材連接強(qiáng)度的確定方法，該方法有效的模擬了構(gòu)件的實(shí)際受力情況，且配合示意圖后計算公式簡單明了，方便設(shè)計人員進(jìn)行桿塔計算。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種輸電鐵塔主材連接強(qiáng)度的確定方法，所述主材之間用螺栓和連板連接；所述方法包括以下步驟:
[0005](1)確定所述主材的折減系數(shù)；
[0006](2)確定單顆螺栓的單面抗剪承載力和單面擠壓承載力；
[0007](3)確定連板的有效寬度、連板的凈面積、內(nèi)包鋼的凈面積和外包鋼的凈面積；
[0008](4)確定所述主材的接頭強(qiáng)度；
[0009](5)確定主材連接形式。
[0010]本發(fā)明提供的一種輸電鐵塔主材連接強(qiáng)度的確定方法，所述步驟(1)中的折減系數(shù)通過所述主材連接段的長度確定，所述長度通過下式確定:
[0011]Lj = (m/s-1) dl\(m/s-0.5) dl(1)
[0012]其中，Lj為長度，m為單面肢螺栓數(shù)量，s為螺栓排數(shù)，dl為螺栓間距。
[0013]本發(fā)明提供的一種輸電鐵塔主材連接強(qiáng)度的確定方法，所述步驟折減系數(shù)通過下式確定:
[0014]A = 1.l-Lj/150/d0(2)
[0015]其中，A為折減系數(shù)且A> = 0.7A〈 = 1.0, dO為螺栓孔徑。
[0016]本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種輸電鐵塔主材連接強(qiáng)度的確定方法，所述步驟(2)中的所述抗剪承載力通過下式確定:
[0017]Tj = A*T1(3)
[0018]其中，A為折減系數(shù)，T1為螺栓承載力；
[0019]所述單面擠壓承載力通過下式確定:
[0020]Ty = 0.0lMin (d*t*R2, d*tl*R4\0.01Min(d*t*0.5R2, d*tl*R4)(4)
[0021]其中，Min為最小值，d為螺栓直徑，t為連板厚度，R2為連板擠壓強(qiáng)度，tl為包鋼肢厚，R4為包鋼擠壓強(qiáng)度。
[0022]本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種輸電鐵塔主材連接強(qiáng)度的確定方法，所述步驟(3)中的連板的有效寬度、連板的凈面積、內(nèi)包鋼的凈面積和外包鋼的凈面積通過所述鐵塔應(yīng)力擴(kuò)散距離、應(yīng)力擴(kuò)散寬度以及應(yīng)力擴(kuò)散邊到中心的寬度確定。
[0023]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種確定輸電鐵塔主材連接方法,所述連板的有效寬度通過下式確定:
[0024]By = Min (Bl, Bz) +Min (Bl, Bz)(5)
[0025]其中，Min為最小值，Bl為連板寬度，Bz為應(yīng)力擴(kuò)散邊到中心的寬度；
[0026]所述連板的凈面積通過下式確定:
[0027]Ab = 0.01 (By*t*2-t*t\0_2*l*t*d0)(6)
[0028]其中，t為連板厚度，dO為螺栓孔徑；
[0029]所述內(nèi)包鋼的凈面積和外包鋼的凈面積通過下式確定:
[0030]Ag = (0.8A1-2.23*tl*d0*0.01)(7)
[0031]其中，A1為包鋼面積，tl為包鋼肢厚，dO為螺栓孔徑。
[0032]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種輸電鐵塔主材連接強(qiáng)度的確定方法，所述鐵塔應(yīng)力擴(kuò)散距離、應(yīng)力擴(kuò)散寬度以及應(yīng)力擴(kuò)散邊到中心的寬度通過鐵塔應(yīng)力擴(kuò)散角確定，所述應(yīng)力擴(kuò)散距離通過下式確定:
[0033]L = (m/s_l)dl(8)
[0034]其中，m為單面肢螺栓數(shù)量，s為螺栓排數(shù)，dl為螺栓間距；
[0035]所述應(yīng)力擴(kuò)散寬度通過下式確定:
[0036]Bk = L*Tan α(9)
[0037]其中，L為應(yīng)力擴(kuò)散距離，α為應(yīng)力擴(kuò)散角；
[0038]所述應(yīng)力擴(kuò)散邊到中心的寬度通過下式確定:
[0039]Bz = Bk+g2+t j/2(10)
[0040]其中，g2為主材準(zhǔn)距，tj為單顆螺栓的單面抗剪承載力；
[0041]所述應(yīng)力擴(kuò)散角α取30°。
[0042]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種輸電鐵塔主材連接強(qiáng)度的確定方法，所述步驟(4)中主材的接頭強(qiáng)度為主材內(nèi)力與主材連接處的截面面積之比。
[0043]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種輸電鐵塔主材連接強(qiáng)度的確定方法，所述步驟(5)通過確定螺栓的數(shù)量、內(nèi)包鋼規(guī)格、外包鋼規(guī)格以及連接板的規(guī)格確定所述主材的連接方式。
[0044]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種輸電鐵塔主材連接強(qiáng)度的確定方法，所述連接方式包括四肢單包角鋼、四肢雙包角鋼、雙肢單包角鋼、雙肢雙包角鋼、單肢單包角鋼和單肢雙包角鋼；所述包角鋼面積取所述角鋼面積的0.8倍。
[0045]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
[0046]1、本發(fā)明中考慮構(gòu)件在焊接后清根或鏟背后對構(gòu)件截面削弱的影響系數(shù)；
[0047]2、本發(fā)明考慮了應(yīng)力擴(kuò)散對構(gòu)件的影響；
[0048]3、本發(fā)明有效的模擬了構(gòu)件的實(shí)際受力情況，且配合示意圖后計算公式簡單明了，方便設(shè)計人員進(jìn)行桿塔計算；
[0049]4、本發(fā)明更為準(zhǔn)確的模擬了構(gòu)件的實(shí)際受力情況；
[0050]5、本發(fā)明可以在安全儲備方面達(dá)到預(yù)期效果；
【附圖說明】
[0051]圖1為本發(fā)明的主材連接斷面示意圖；
[0052]圖2為本發(fā)明的四肢單包角鋼連接示意圖；
[0053]圖3為本發(fā)明的四肢雙包角鋼連接示意圖；
[0054]圖4為本發(fā)明的雙肢單包角鋼連接示意圖；
[0055]圖5為本發(fā)明的雙肢雙包角鋼連接示意圖；
[0056]圖6為本發(fā)明的單肢單包角鋼連接示意圖；
[0057]圖7為本發(fā)明的單肢雙包角鋼連接示意圖
[0058]圖8為本發(fā)明方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059]下面結(jié)合實(shí)施例對發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0060]實(shí)施例1:
[0061]如圖1-8所示，本例的發(fā)明輸電鐵塔主材連接強(qiáng)度的確定方法，所述主材之間用螺栓和連板連接；所述方法包括以下步驟:
[0062](1)確定所述主材的折減系數(shù)；
[0063](2)確定單顆螺栓的單面抗剪承載力和單面擠壓承載力；
[0064](3)確定連板的有效寬度、連板的凈面積、內(nèi)包鋼的凈面積和外包鋼的凈面積；
[0065](4)確定所述主材的接頭強(qiáng)度；
[0066](5)確定主材連接形式。
[0067]所述步驟(1)中的折減系數(shù)通過所述主材連接段的長度確定，所述長度通過下式確定:
[0068]Lj = (m/s—1) dl\(m/s—0.5) dl(1)
[0069]其中，Lj為長度，m為單面肢螺栓數(shù)量，s為螺栓排數(shù)，dl為螺栓間距。
[0070]所述步驟折減系數(shù)通過下式確定:
[0071]A = 1.l-Lj/150/d0(2)
[0072]其中，A為折減系數(shù)且A> = 0.7A〈 = 1.0, dO為螺栓孔徑。
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