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1、第5期(总第82期)山西电力技术No15(Ser182)1998年10月SHANXIELECTRICPOWEROcto11998铁塔构件材料合理代用的分析计算1)2)3)宁蕾良 王林顿 钟强摘 要 叙述了铁塔构件材料合理代用的原则,对构件在不同受力状态下材料代用进行了理论分析计算,为铁塔制造厂材料代用提供了理论依据。关键词 铁塔构件 合理代用 分析计算中国图书资料分类 TM753 输电线路铁塔在生产制造过程中,铁塔辅材原则,以便确定代料的合理顺序。材料的代用是难以避免的。除了钢材的库存112 铁塔代料的分析计算量小,材质、规格不全的因素外,在许多套11211 钢材的基本许用应力的确定用的铁塔
2、设计中,由于国家标准钢材规格系 结构正常工作的强度标准就是钢材的许列的变化,有些规格的钢材已不再生产,所用应力。它是以钢材的屈服点做为强度的极以在铁塔制造企业,材料的代用是经常发生限应力除以安全系数而得到。按不同载荷组的。合,其安全系数和基本许用应力也不同。钢材的基本许用应力1 铁塔材料代用分析与计算σs[σ]i=,111 铁塔材料代用应遵循的基本原则nia)保证塔身整体的强度、刚度及稳定式中:σs———钢材屈服强度;性,防止上大下小,头重脚轻。ni———考虑结构的重要性,材料的不b)保证铁塔构件的强度、刚度、稳定性。均匀,计算误差、制造缺陷以也就是相同材质或不同材质钢材规格尺寸的变及载荷组
3、合不同的安全系数化,计算、验算以不低于设计要求为原则。〈见文献1P25表3—37。c)在投料生产过程中,要坚持先主材后对于铁塔构件用钢材Q235,Q345,安全系数一般根据载荷组合的不同取n=11151)宁蕾良,女,1962年6月生。1984年7月毕业于～115。太原重型机械学院工程系,学士,主任工程师。2)王林顿,男,1961年8月生。1983年7月毕业于11212 铁塔构件代用强度计算及刚度稳定太原重型机械学院工程系,学士,高级工程师。性验算以上2人工作单位:030006,太原市并州南路铁塔结构属于空间 架结构,铁塔构件236号,山西省送变电工程公司。节点视为理想的铰点,忽略各节点刚度所引
4、3)钟强,男,1959年5月生。1982年毕业于太原工业学院机械系,工程师。工作单位:030009,太起的附加应力。铁塔构件按二力杆件,轴心原市解放北路12号,太原矿山机器厂设计院。受力(拉或压)计算。©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.·10· 山西电力技术 1998年第5期1121211 同材质代用,等强度条件l———构件几何长度;NYμ———受压构件长度系数,依构件σY=≤[σ],AY支承方式而定,由文献1表NY3—8查取,受拉构件取1;σD=≤[σ]。ADr——
5、—最小回旋半径,r=I/A;因为[σ]不变,σY=σD,I———构件毛截面的最小惯性矩;所以NYNY[λ]———构件许用长细比,依构件用=,AYAD途受力性质而定,见文献1所以AD≥AY。表3—9查取。1121211 不同材质代用等强度计算对于中心受压杆件,还需验算其稳定性。NYσY=≤[σ]Y,σ=NYAYφ≤[σ]D,D·ADNYσD=≤[σ]D。NY=[σ]Y·φY·AY,AD[σ]Y·φY·AY因为[σ]Y≠[σ]D,所以σ=≤[σ]D,φD·AD所以NY≤AY·[σ]Y,式中:φ———轴心受压构件的稳定系数,由λNY≤AD·[σ]D。确定。见文献1表3—10或表只要满足AD·[σ]D
6、≥AY·[σ]Y即可,3—11查取。AY·[σ]Y所以AD≥,3 通用等强度代料法(对于受压杆件)[σ]D式中:σY———原材质承受的实际应力;通用等强度代料法,就是按以上原理把各种材质、规格按不同计算长度进行验算,分NY———原材质所受的力;别找出相邻规格间在最小轴情况下的等强度σD———代用后材料承受的实际应力;相互转换的界限值。以计算长度为横坐标,AY———代用前净截面积;承截能为纵坐标做承载能力曲线。AD———代用后净截面积;例:已知Q345∠100×10、Q345∠110×28两种规格,截面积分别为19124cm、1712[σ]Y———原材质的许用应力;2cm,最小轴回转半径ry0分
7、别为1196cm,[σ]D———代用后材质的许用应力。2118cm,计算后画出承载能力曲线,计算结所以同材质代用等强度条件:AD≥AY,果见表1,表2。不同材质代用等强度条件:AD≥〔AY·表1Q345<100×10承载应力计算lyo1cm100200300400[σ]Y〕/[σ]D。lyo1λ1=51102153204ryo2 刚度及稳定性验算φ1018430144501205011202Aφ1
