[发明专利]一种输电塔八地脚螺栓四区隔塔脚板厚度计算方法

说明书

一种输电塔八地脚螺栓四区隔塔脚板厚度计算方法，包括以下步骤：通过铁塔结构计算确定塔脚板上作用的拉力，并按照八颗地脚螺栓均匀受力的原则确定八颗地脚螺栓的规格；将正交十字形布置的靴板交点与塔脚板的中心对准的原则确定靴板的位置，按照地脚螺栓间距不小于四倍地脚螺栓直径的原则设置地脚螺栓孔的位置，校核塔脚构件是否碰撞；最后针对任一区隔，根据区隔宽度、地脚螺栓中心至邻近加劲板的距离、地脚螺栓中心至邻近靴板的距离、加劲板的长度、塔脚板的钢材屈服强度和材料抗力分项系数，计算塔脚板厚度。本发明克服了传统计算方法中假定条件与实际情况差异较大的不足，结果可靠、经济性优。

技术领域

本发明属于输电塔领域，具体涉及一种输电塔八地脚螺栓四区隔塔脚板厚度计算方法。

背景技术

近年我国电力建设飞速发展，输电线路电压等级不断攀升，特高压线路和同塔多回输电线路建设越来越多，铁塔承受的荷载也越来越大。作为铁塔向基础传力的连接部件，塔脚板承受的荷载也相应越来越大，经典的四地脚螺栓塔脚板已逐渐不能满足大荷载铁塔的受力需求，而八地脚螺栓四区隔塔脚板则逐渐成为大荷载铁塔最常用的塔脚型式。该塔脚板为方形，被“正交十字型”靴板划分为4个受力区隔，每个区隔布置有两颗地脚螺栓，靴板外端设置有加劲板。塔脚板设计的关键环节是确定塔脚底板的厚度，而现行电力行业标准DL/T 5154-2012《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》没有提供八地脚螺栓四区隔塔脚板的厚度计算公式，国内外相关领域也均缺乏针对性研究，导致长期以来，技术人员一直采用较为粗略的近似方法进行计算，也没有考虑加劲板的有利作用，设计常常偏于保守，塔脚板厚度较大，经济性较差。因此亟需一种新的计算方法，以提升八地脚螺栓四区隔塔脚板设计的可靠性和经济性。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中对输电塔八地脚螺四区隔塔脚板厚度不能准确计算的问题，提供一种输电塔八地脚螺栓四区隔塔脚板厚度计算方法，结合输电塔实际服役时的工作情况，综合各区隔中板件受力的相互影响，使塔脚板设计更加科学可靠、经济性较优。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

一种输电塔八地脚螺栓四区隔塔脚板厚度计算方法，包括以下步骤：

步骤一、通过铁塔结构计算确定塔脚板上作用的拉力T大小，根据八颗地脚螺栓共同分担，按照每颗地脚螺栓承担T/8的力，确定八颗地脚螺栓的材质和规格；

步骤二、按照正交十字形布置的靴板交点与塔脚板的中心对准的原则确定靴板的位置，再根据DL/T 5219-2014《架空输电线路基础设计技术规程》，按照地脚螺栓间距不小于四倍地脚螺栓直径的原则设置地脚螺栓孔的位置；校核塔脚构件是否碰撞，保证不发生碰撞，确定出塔脚板的宽度、地脚螺栓孔心间距以及地脚螺栓孔心至塔脚板边缘的距离；

步骤三、针对任一区隔，根据区隔宽度b、地脚螺栓中心至邻近加劲板的距离x、地脚螺栓中心至邻近靴板的距离y、加劲板的长度L、塔脚板的钢材屈服强度f_y和材料抗力分项系数γ_R，通过下式计算塔脚板的厚度t：

式中，d₁为同一区隔中的地脚螺栓间距，d₂为同一区隔中的靴板十字角点至地脚螺栓中心连线的垂距，d₃为同一区隔中的地脚螺栓中心连线至加劲板端头连线的垂距。

优选的，所述的步骤一根据DL/T 5154-2012《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》和DL/T 1236-2013《输电杆塔用地脚螺栓与螺母》选定地脚螺栓的材质并计算其直径。

优选的，同一区隔中加劲板的长度不小于地脚螺栓至靴板的距离与地脚螺栓边距一半的和；所述的加劲板延伸至塔脚板的切角处。

优选的，所述的靴板满足与主材的螺栓连接强度要求以及塔脚板受压时的弯曲强度要求。