输电铁塔用八地脚螺栓刚性塔座板规格计算方法

摘要

本发明公开了一种输电铁塔用八地脚螺栓刚性塔座板规格计算方法。本发明首先计算刚性塔座板所受下压力及每个地脚螺栓所受上拔力，进而得到地脚螺栓的直径，再计算刚性塔座板最小宽度，再计算受压所需最小厚度和后拉所需最小厚度。本发明运用有限元分析，借助有限元分析软件，拟合数据。本发明引入了等效计算力臂的概念，考虑垫板对几何力臂的影响，对几何力臂进行折减，真实的反应了塔座板的承载能力。按本发明计算得到的同一规格的刚性塔座板的极限承载力大于《技术规定》中的计算数值，且小于实验值。本发明克服了《技术规定》不足的同时，计算结果更加合理、可靠。

主权项

输电铁塔用八地脚螺栓刚性塔座板规格计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、通过铁塔计算确定塔座板承受的上拔力和下压力N，作为塔座板计算的外部输入条件，其中上拔力分解为对每个地脚螺栓的上拔力进行分析，作用于每个地脚螺栓的上拔力为T；并通过上拔力和下压力N，确定地脚螺栓的设计直径d(单位设为mm)；步骤二、通过d计算螺栓孔中心至最近加劲板或靴板中心的垂直距离S最小值(单位设为mm)；$S\ge \frac{2.5d}{2}+\frac{1.25d-d}{2}+30=1.375d+30---\left(1\right)$根据塔座板结构，塔座板宽度B＝8S，塔座板面积F_j＝B²‑8S²＝56S²；根据力学定律得到([Ra]为基础混凝土的抗压强度)$F_j\ge \frac{N}{\left[R_a\right]}$得到$S\ge \sqrt{\frac{N}{56\left[R_a\right]}}---\left(2\right)$综合比较式(1)、(2)式得到S取值允许的最小值作为S的构造尺寸；步骤三、设置与塔座板底板厚度t(单位设为mm)正相关的弹塑性放大系数λ，λ的取值范围如下：λ＝1.4,t≤16mmλ＝1.45,16mm＜t≤35mm                                  (3)λ＝1.6,35mm＜t≤50mmλ＝1.7,t＞50mm塔座板底板材料的计算强度f_u(f为钢材料的强度设计值)，如下：f_u＝λf               (4)步骤四、根据下压力N和步骤二确定的构造尺寸S，按照《技术规定》中的底板受压计算方法，确定塔座板底板受压时所需的最小厚度t_压；步骤五、计算塔座板底板一个区格的有效计算宽度D_i(单位设为mm):$D_i=\{\begin{array}{cc}(10.3S^{-1}+0.8)6S& 50mm\le S\le 110mm\\ (15.3S^{-0.05}-11.2)6S& 110mm\le S\le 300mm\end{array}---\left(5\right)$步骤六、将上述步骤确定的参数带入下式，计算出底板受拉时所需的最小厚度t_拉(单位设为mm)：T为底板上作用的单个螺栓拉力；步骤七、由于上述受拉计算方法是基于强度破坏准则推导而来，因此S/t_拉需满足S/t_拉≤5，若不满足则调整塔座板底板厚度，取t_拉＝S/5使之满足；步骤八、选取t_压和t_拉这二者的较大值作为塔座板底板的设计厚度t。