袁磊

摘要：在鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)中的一個(gè)重要連接件就是螺栓，大量應(yīng)用到了輸電線鐵塔當(dāng)中，這種構(gòu)件是非常小的，所以一般不會(huì)被重視。對(duì)于它的使用與制造都有很精準(zhǔn)的要求，在設(shè)計(jì)地腳螺栓時(shí)必須要提高它的抗剪構(gòu)造能力，如果是在無(wú)抗剪措施條件時(shí)，就必須要提高它的預(yù)拉力，從而生產(chǎn)一定的摩擦力，可以有效的平衡水平剪力。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；輸電線路；螺栓設(shè)計(jì)；平衡水平剪力

中圖分類(lèi)號(hào)：TM726文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）24-0020-02

地腳螺栓是應(yīng)用在連接基礎(chǔ)和輸電線路鐵塔當(dāng)中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它的設(shè)計(jì)會(huì)影響到輸電線路是否可以運(yùn)行安全。在現(xiàn)階段，我們?cè)谠O(shè)計(jì)地腳螺栓的方法時(shí)，一般是通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)規(guī)定來(lái)計(jì)算的，但是在這個(gè)計(jì)算公式當(dāng)中卻沒(méi)有考慮到會(huì)對(duì)地腳螺栓產(chǎn)生什么樣的影響強(qiáng)度，也沒(méi)有說(shuō)明具體的構(gòu)造措施，所以，在我國(guó)的一些設(shè)計(jì)企業(yè)當(dāng)中只是應(yīng)用了一些變換工式來(lái)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，但這種方法雖然考慮到強(qiáng)度的影響作用，卻沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)以往的設(shè)計(jì)要求雖然有放寬標(biāo)準(zhǔn)，但也只是需要適當(dāng)?shù)目紤]，并沒(méi)有確定，所以，在設(shè)計(jì)地腳螺栓時(shí)還需要我們進(jìn)行更為深入的分析和

研究。

1鐵塔螺栓的重要性

近些年以來(lái)，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)在不斷的發(fā)展提高，在輸電鐵塔的建設(shè)時(shí)會(huì)應(yīng)用大量的優(yōu)質(zhì)鋼材，并且也得到了更為廣泛的應(yīng)用。在建設(shè)大量的鐵塔時(shí)，一般都是自立式的鐵塔結(jié)構(gòu)，一般所應(yīng)用的材質(zhì)等級(jí)也都是高強(qiáng)鋼等級(jí)。由此可以看出，在進(jìn)行建設(shè)時(shí)為了可以更充分的來(lái)應(yīng)用和提高鋼材的性能，我們就必須嚴(yán)格控制螺栓的材質(zhì)，并在加工當(dāng)中控制質(zhì)量要求。由于高強(qiáng)鋼材只能配備于高強(qiáng)度的螺栓才能共同應(yīng)用，所以就必須要充分的發(fā)揮出它的穩(wěn)定性和它的強(qiáng)度要求，在這種條件下才可以提高桿塔對(duì)臺(tái)風(fēng)以及冰災(zāi)的抵御影響，從而也可以更好的確保架電線路的電網(wǎng)運(yùn)行。雖然在以往的經(jīng)驗(yàn)當(dāng)中有不少因螺栓損壞從而導(dǎo)致的事故發(fā)生，因此，我們必須要控制好這個(gè)問(wèn)題，一旦螺栓的強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到時(shí)，就會(huì)造成鐵塔被拉斷，也會(huì)給國(guó)家的財(cái)產(chǎn)安全造成不可估量的損失。所以，鐵塔螺栓設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與電力運(yùn)行有著直接的聯(lián)系，在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中我們必須要注意，不能掉以輕心。

2地腳螺栓的主要設(shè)計(jì)原理當(dāng)中的無(wú)抗剪性

如果是在無(wú)抗剪的條件下，此時(shí)它的水平反力一般是根據(jù)混凝土的基礎(chǔ)和塔之間所產(chǎn)生的摩擦進(jìn)行平衡的。而我們?cè)趨⒖歼@種考摩擦型的設(shè)計(jì)時(shí)，也要考慮到制作地腳螺栓時(shí)它的強(qiáng)度要符合設(shè)計(jì)要求，達(dá)到施工驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。由于在設(shè)計(jì)摩擦型的螺栓時(shí)其技術(shù)也趨于完整，所以它可以借助預(yù)拉力從而促使在各個(gè)構(gòu)件之間發(fā)生一定的摩擦，在應(yīng)用這種設(shè)計(jì)時(shí)它并不是依據(jù)于螺栓的材料，而是因?yàn)樗鼤?huì)產(chǎn)生一定的摩擦力。由于輸鐵塔基礎(chǔ)在發(fā)揮水平作用時(shí)并不會(huì)起到太大的作用力，所以在設(shè)計(jì)地腳螺栓時(shí)，其規(guī)格大小一般是根據(jù)豎向的作用來(lái)決定的，由此我們可以看出，不是高強(qiáng)度材料才會(huì)產(chǎn)生很大的摩擦力，一般的鋼材都會(huì)起到一定的承受水

平力。

鐵塔基礎(chǔ)為豎向作用力時(shí)，此時(shí)就需要應(yīng)用摩擦力把水平力進(jìn)行有效的傳遞，同時(shí)也應(yīng)在地腳螺栓當(dāng)中為其施加一定的預(yù)拉力，從而促使塔的腳板和頂面有一些存在的壓力，這樣就會(huì)產(chǎn)生一定摩擦。如果在設(shè)計(jì)當(dāng)中的地腳螺栓和上拔力是布置對(duì)稱(chēng)的，也會(huì)產(chǎn)生一定的預(yù)拉力。

如果鐵塔基礎(chǔ)作用為下壓力時(shí)，這就會(huì)因?yàn)榇嬖诘膲毫?，而?dǎo)致抵抗水平力選用地腳螺栓，如果沒(méi)有達(dá)到上式的要求時(shí)，一旦地腳螺栓和下壓力達(dá)到對(duì)稱(chēng)時(shí)，我們就可以根據(jù)上拔基礎(chǔ)的方法來(lái)設(shè)計(jì)地腳螺栓，但進(jìn)行計(jì)算時(shí)必須要按照地腳螺栓面積設(shè)計(jì)。

3地腳螺栓設(shè)計(jì)原理當(dāng)中的抗剪性

如果當(dāng)鐵塔的作用力在向下壓力時(shí)，此時(shí)它會(huì)直接傳遞到基礎(chǔ)上，并且根據(jù)構(gòu)造進(jìn)行相應(yīng)的配置，如果鐵塔為豎向上拔時(shí)，它只能承受一定的拉力，并且只能按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。

如果我們只在基礎(chǔ)的頂面對(duì)其預(yù)留淺杯口時(shí)，這樣可以保證塔腳板達(dá)到完全的嵌入，再通過(guò)應(yīng)用混凝土進(jìn)行澆筑處理。如果存在一定的地腳螺栓墊片時(shí)，此時(shí)的塔腳板上栓孔空隙是不會(huì)被完全填充的，因此，此時(shí)的水平剪力則會(huì)通過(guò)塔腳板進(jìn)行傳遞，并不會(huì)在地腳螺栓上產(chǎn)生作用。

一般情況下，在基礎(chǔ)頂面進(jìn)行設(shè)置時(shí)，從它的設(shè)計(jì)再到它的施工都是相對(duì)較為簡(jiǎn)便的，只要達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)就可以，全面的提高抗剪措施，這也是作為設(shè)計(jì)鐵塔的一項(xiàng)基礎(chǔ)更為重要的施工方法。在應(yīng)用地腳螺栓預(yù)拉力的措施時(shí)，一般可以應(yīng)用設(shè)計(jì)的理論是高強(qiáng)度螺栓，這不僅可以達(dá)到水平剪力的要求，也可以在無(wú)抗剪的措施條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)，只要達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求便可。一旦存在預(yù)拉力就會(huì)提高地腳螺栓的材料，也會(huì)提高施工的難度，所以，我們只是一種在理論方面進(jìn)行的探討和對(duì)方法的補(bǔ)充，應(yīng)用這兩種方法時(shí)都可以達(dá)到地腳螺栓的強(qiáng)度要求，也達(dá)到相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也彌補(bǔ)了設(shè)計(jì)上的缺陷。

4螺栓的連接

在對(duì)鐵塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接時(shí)我們一般是應(yīng)用熱浸鍍鋅處理后的螺栓螺母，而在這其中的強(qiáng)度也會(huì)分為幾個(gè)等級(jí)，一般連接桿塔所應(yīng)用的都是高等級(jí)的螺栓，在八級(jí)以上，這也是低碳合金鋼在經(jīng)過(guò)熱處理以后的部件，也就是我們所說(shuō)的高強(qiáng)度螺栓，而其余的也就是所說(shuō)的普通螺栓。所應(yīng)用的等級(jí)標(biāo)記可以由數(shù)字或者是代號(hào)來(lái)組成，應(yīng)用標(biāo)記代號(hào)時(shí)如果前面有數(shù)字，它的主要意思就是抗拉的強(qiáng)度，其中也包括了抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的對(duì)比值。如果高強(qiáng)度的螺栓只是按照它的受力特性進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，則可以分為兩類(lèi)，一類(lèi)是磨擦型，另一類(lèi)是承壓型。在以往的設(shè)計(jì)當(dāng)中，只是根據(jù)螺栓桿件可以承受到的最大力來(lái)確定的，但現(xiàn)如今，則是通過(guò)螺栓的規(guī)格、型號(hào)以及對(duì)它的具體要求進(jìn)行規(guī)定的，所以在電力設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，就必須嚴(yán)格按照它的塔材標(biāo)準(zhǔn)以及它的螺栓型號(hào)進(jìn)行相匹配。通過(guò)在輸電線路的規(guī)定設(shè)計(jì)要求當(dāng)中我們也可以看到，在應(yīng)用鋼材材質(zhì)時(shí)必須要按照它的結(jié)構(gòu)形式、厚度、連接的方法以及環(huán)境溫度的要求下進(jìn)行選擇，這對(duì)于達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)起到了非常重要的作用。此外，在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中還需確定螺母在進(jìn)行熱浸鍍鋅前應(yīng)做好退火處理，所以，在執(zhí)行螺栓和螺母的要求標(biāo)準(zhǔn)時(shí)一般分為兩種，一種就是按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求，而另一種就是按照電力行業(yè)的要求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。但在電力行業(yè)要求當(dāng)中我們也可以看到，它比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提高了一項(xiàng)退火處理的措施，也有著一定的重要性。我們?cè)谠囼?yàn)退火去應(yīng)力拉伸當(dāng)中可以看到，如果發(fā)生斷裂，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)斷面的收縮或者是延伸的問(wèn)題，也就會(huì)出現(xiàn)屈服的現(xiàn)象。如果是沒(méi)有經(jīng)過(guò)退火處理的產(chǎn)品，一旦出現(xiàn)很大載荷時(shí)就會(huì)發(fā)生脆斷現(xiàn)象，而不會(huì)產(chǎn)生屈服的現(xiàn)象。由此可以看出，退火處理在承受載荷時(shí)則會(huì)產(chǎn)生屈服，在強(qiáng)度方面雖然會(huì)降低，但提高了它的韌性，因此，螺栓退火去應(yīng)力是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。

5結(jié)語(yǔ)

總之，在鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)中的一個(gè)重要連接件就是螺栓，并且會(huì)大量的應(yīng)用在輸電線鐵塔當(dāng)中。地腳螺栓就是應(yīng)用在連接基礎(chǔ)和輸電線路鐵塔當(dāng)中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它的設(shè)計(jì)會(huì)影響到輸電線路是否可以運(yùn)行安全，對(duì)此，具有一定的重要性。在現(xiàn)階段，我們?cè)谠O(shè)計(jì)地腳螺栓的方法時(shí)，一般是通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)規(guī)定來(lái)計(jì)算的，但沒(méi)有考慮到會(huì)對(duì)地腳螺栓產(chǎn)生什么樣的影響強(qiáng)度，所以在日后的設(shè)計(jì)地腳螺栓時(shí)還需要我們進(jìn)一步來(lái)研究。

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