鐵塔設(shè)計論文：鐵塔概念創(chuàng)新設(shè)計闡述范文

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作者：李榮樺單位：廣西送變電建設(shè)公司

運用K形布置塔身橫隔面的主要節(jié)間結(jié)構(gòu)按照有關(guān)建筑規(guī)定的結(jié)構(gòu)要求，若塔身的實際高度已經(jīng)超出了4個主材料的節(jié)間，那么就必須建造橫隔面。而塔身在建造橫隔面的上下節(jié)間結(jié)構(gòu)時，所采用的布置形式將會對塔身材料的使用量造成直接的影響。在一般情況下，較為常見的橫隔面結(jié)構(gòu)布置。

在對橫截面進行建造時，其上下節(jié)間的主要結(jié)構(gòu)應(yīng)按照K形實施布置，在很大程度上可促進力傳遞達到一定的清晰度和簡潔度，大大減少了橫隔材料與斜材材料的使用量。

在設(shè)計鐵塔腿部隔面時，其以上第一個節(jié)間布置使用K形對鐵塔腿部隔面進行設(shè)計過程中，應(yīng)實施精密的計算以及不斷的試驗，方能證明鐵塔腿部的受拉腿水平力小于受壓腿，從而可導(dǎo)致受拉和受壓這兩個基礎(chǔ)發(fā)生不同的位移，因此，鐵塔腿部的受拉斜材受力小于受壓斜材。

K形主要結(jié)構(gòu)的節(jié)點板制造

在研究力學(xué)原理的基礎(chǔ)上，通過實踐的檢驗結(jié)果證明，因為鐵塔本身斜材的末端部位在連接時已存在了不公正現(xiàn)象，所以斜材在受到一定壓力的情況下，會出現(xiàn)彎扭現(xiàn)象，以至于失去固有的穩(wěn)定性，使得結(jié)構(gòu)末端部位發(fā)生相對應(yīng)的位移。

在上下結(jié)構(gòu)中的K形材處于節(jié)點板的位置上，在受荷后出現(xiàn)彎扭變形的情況，以至于塔身的水平面產(chǎn)生位移。研究材料的各種外力可知，節(jié)點板處于內(nèi)平面時，其剛度相對較大，而處于外平面時，則相應(yīng)的會減小，所以為了預(yù)防建筑構(gòu)建的過程中出現(xiàn)過大的末端部位移位而形成結(jié)構(gòu)損毀，應(yīng)適當加強節(jié)點板的外平面剛度。節(jié)點板的兩側(cè)做相應(yīng)的高度卷邊工作，在不同程度上均可增加節(jié)點板外平面的有效剛度，不僅可使材料用量得到降低還能確保結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。

選擇主要組成部分的規(guī)格

處于輸電線路中的鐵塔，其主要構(gòu)成部分大多數(shù)是運用兩邊相等的角鋼亦或是鋼管。對鐵塔計算模型進行研究分析，可將鐵塔設(shè)置成空間建筑桁架結(jié)構(gòu)，主材料與斜材料則屬于鐵塔軸心的受力平衡桿。依照有關(guān)規(guī)定，軸心受力組成部分的具體計算公式如下：強度的計算：N/An≤m•f（用①表示），在強度的計算公式中，N表示鐵塔軸心的拉力；m表示組成部分的強度折減系數(shù)；An表示組成部分凈截面的面積；f則表示有關(guān)鋼材強度的設(shè)計值。

受壓構(gòu)成部分的穩(wěn)定計算：N/（φ•A）≤mn•f（用②表示），在公式中φ表示鐵塔軸心受壓構(gòu)成部分的穩(wěn)定系數(shù)；A表示構(gòu)成部分毛截面的具體面積；f則是壓桿穩(wěn)定性強度的折減系數(shù)。由公式①、公式②可以看出，構(gòu)成部分的設(shè)計強度一般都和末端部位相連接的狀況以及斷面情況相關(guān)聯(lián)，并非一定的數(shù)值，在相應(yīng)狀態(tài)下設(shè)計強度應(yīng)該有所折減。在鐵塔中，受壓穩(wěn)定后會掌控主要材料和斜材料，并且占據(jù)了大多數(shù)鐵塔總重，所以，在公式②中的mn取值，在很大程度上會影響主要構(gòu)成部分的正確選材以及鐵塔的總重。關(guān)于計算mn的取值方式。

不同的材質(zhì)區(qū)域劃分條件可通過計算得出。根據(jù)區(qū)域劃分條件的數(shù)值，構(gòu)件材質(zhì)的規(guī)格在相同的情況下，其強度等級相應(yīng)的就會越高，其區(qū)域劃分條件的取值相對會降低，也就是說材質(zhì)具有越高的等級，材料強度對應(yīng)的設(shè)計值就會受到其徑厚比和寬厚比這兩者明顯的影響，而在鐵塔中，其最為重要的受力構(gòu)件大多數(shù)是使用高材質(zhì)。由此可以看出，主要構(gòu)件若具有高材質(zhì)和較大受荷，那么在選擇主要構(gòu)件的規(guī)格中，應(yīng)選擇設(shè)計強度完好的規(guī)格，通過其截面，充分將構(gòu)件具有的高強度性能發(fā)揮出來，以確保構(gòu)件在受力過程中的可靠性和安全性，同時材料可以得到合理的運用。

在鐵塔主要構(gòu)成部分中，其較常使用的角鋼規(guī)格有部分屬于寬度厚、肢厚小的規(guī)格，將其進行常規(guī)的對比，在通過實際的計算以及實踐檢驗結(jié)果表明，發(fā)現(xiàn)對鋼管組成部分來說，當徑厚比≤50規(guī)格時，可科學(xué)的運用組成部分的截面特征，同時還能充分發(fā)揮力學(xué)性能。

觀察研究鐵塔組成部分的主要受力特征以及布置材料的情況，由于塔身和橫擔(dān)的主材料以及重要受力斜材等受力較大，可以確保結(jié)構(gòu)的安全性，對于鐵塔的可靠性來說具有十分重要的作用，在建筑鐵塔中一般會選擇使用具有高材質(zhì)、大截面的組成材料，因此，相對的材料使用量也會占據(jù)較高的鐵塔總重比例。此外，還應(yīng)充分考慮到重要組成部分在設(shè)計強度上出現(xiàn)的折減問題，盡可能選用設(shè)計強度無法實施折減的規(guī)格并加以使用，同時運用組成部分的截面特點、將力學(xué)性能中的高強構(gòu)件發(fā)揮出來，使結(jié)構(gòu)得以安全運行，并取得作為經(jīng)濟的材料使用量。

結(jié)論

在鐵塔的優(yōu)化設(shè)計過程中，概念設(shè)計處于基本的理論知識之上，同時也屬于有關(guān)研究成果的前提。在實施復(fù)雜多樣的計算數(shù)據(jù)之前，應(yīng)合理運用有關(guān)的基礎(chǔ)原理與研究方案、鐵塔結(jié)構(gòu)的實踐檢驗結(jié)果、重要組成部分材料和選擇合適規(guī)格、建造方案的運用等方面進行優(yōu)化設(shè)計桿塔和模型。通過在積極的優(yōu)化設(shè)計鐵塔過程中概念設(shè)計的運用，在極大程度上可以合理的布置鐵塔結(jié)構(gòu)，使傳力的主要線路更為清晰明了，對重要組成部分的受荷特性進行掌控，促進結(jié)構(gòu)的安全性能和可行性能，有效的降低材料的使用量，使得設(shè)計效率和質(zhì)量得到一定的提高，同時在輸電線路的整體耐用性周期管理中，充分發(fā)揮了積極的重要作用。