一种适用于8颗地脚螺栓连接的输电铁塔塔脚板确定方法与流程
本发明涉及输电铁塔领域，具体涉及一种适用于8颗地脚螺栓连接的输电铁塔塔脚板确定方法。
背景技术：
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近年来随着架空输电线路铁塔设计、建设和运行中新技术、新工艺和新材料的应用，输电塔的数量越来越多，塔脚板设计校核越来越精细化。这样就要求在进行塔脚板设计校核时需要对塔脚板的受力简化更为合理。
技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种适用于8颗地脚螺栓连接的输电铁塔塔脚板确定方法，有效的模拟了构件的实际受力情况，且配合示意图后计算公式简单明了，方便设计人员进行输电铁塔塔脚板计算校核。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适用于8颗地脚螺栓连接的输电铁塔塔脚板确定方法，所述塔脚板包括十字靴板、通过焊接与所述靴板连接的底板和通过焊接与底板连接的肋板；所述肋板边距底板按1.5倍肋板厚度取值；所述塔脚板上设有的地脚螺栓；所述方法包括以下步骤：
(1)确定单个地脚螺栓最大拉力；
(2)计算底板均布反力；
(3)校核邻近靴板的地脚螺栓孔中心与靴板距离S1、邻近肋板的地脚螺栓孔中心与肋板距离S2、相邻两个地脚螺栓孔中心距离S3和肋板到底板边缘的距离S4；
(4)根据所述S1、S2和S3计算受压底板自由边长度a；根据所述a和底板均布反力确定受压底板单位长度弯矩Ma；根据所述Ma确定受压底板计算厚度ta；根据S1、S3、S4和单个地脚螺栓最大拉力确定受拉底板单位长度弯矩；根据所述长度弯矩确定受拉底板计算厚度tt；
(5)通过受压底板计算厚度ta和受拉底板计算厚度tt确定底板厚度t。
所述步骤(1)的单个地脚螺栓最大拉力T0通过下式确定：
T0＝T/8
其中，T为基础上拔力。
所述底板均布反力q通过下式确定：
q＝100N/B2
其中，N为基础下压力，B为所述脚板上的底板宽度。
所述步骤(3)中的邻近靴板的地脚螺栓孔中心与靴板距离S1、邻近肋板的地脚螺栓孔中心与肋板距离S2、相邻两个地脚螺栓孔中心距离S3和肋板到受压底板边缘的距离S4通过下式确定：
S1＝Max((0.5Bd+0.1D+S5+1.5t1),1.6D)
S2＝Max((Bd+0.2D),3.2D/21/2)
S3＝0.5Bd+0.1D+1.5t2+S4
S4＝1.5t2
其中，Bd为垫板宽度，D为地脚螺栓孔径，t1为靴板宽度，t2为肋板宽度，S5为靴板偏移值。
所述步骤(4)的受压底板自由边长度a，受压底板单位长度弯矩Ma，受压底板计算厚度ta、受拉底板单位长度弯矩、受拉底板计算厚度tt通过下式确定：
a＝0.1(S1+S2+S3)21/2
Ma＝0.06q*a2
ta＝(5Ma/0.01Rg))1/2
M1＝S1*2T0/3/[S1+Min(S1,S3)]
M2＝(S3-S4)T0/3/[S3-S4+Min(S1,S3-S4)]
tt＝10[6Max(M1,M2)/Rg]1/2/1.1
其中，q为均布反力，Rg为底板强度，M1为受拉底板单位长度弯矩1，M2为受拉底板单位长度弯矩2；所述受拉底板单位长度弯矩为受拉底板单位长度弯矩1和2的最小值。
所述步骤(5)的底板厚度t通过下式确定：
t＝Max(tt,ta)
其中，ta为受压底板计算厚度，tt为受拉底板计算厚度。
所述方法还包括确定输电铁塔主材坡斜高和主材名义高，从而确定靴板偏移值。
所述输电铁塔主材坡斜高和主材名义高及靴板偏移值通过下式确定：
Hyc＝(H2+C2)1/2
Hmy＝(H2+3C2)1/2
S5＝0.5B(Hmy-Hyc)/(Hmy+Hyc)
其中，Hyc为主材一次高，Hmy为主材名义高，H为主材垂高，C为主材坡宽。
所述地脚螺栓间距2S1和1.414S2需满足大于等于4倍螺栓直径的要求。
和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果
1、本发明技术方案更为准确的模拟了构件的实际受力情况；
2、本发明技术方案在安全储备方面达到预期效果；
3、本发明技术方案为架空输电线路铁塔设计、建设和运行奠定了基础。
附图说明
图1为本发明实施例的塔脚板正视图；
图2为本发明实施例的塔脚板俯视图。
具体实施方式
下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
实施例1：
本例的发明提供一种适用于8颗地脚螺栓连接的输电铁塔塔脚板确定方法，包括以下步骤：
(1)确定单个地脚螺栓最大拉力；
(2)计算底板均布反力；
(3)校核孔与靴板距离S1、孔与肋板距离S2、孔与孔距离S3、肋板到底板边缘的距离S4；如图1和图2所示：
(4)根据所述S1、S2和S3计算受压底板自由边长度a；根据所述a和底板均布反力确定受压底板单位长度弯矩Ma；根据所述Ma确定受压底板计算厚度ta；根据S1、S3、S4和单个地脚螺栓最大拉力确定受拉底板单位长度弯矩；根据所述长度弯矩确定受拉底板计算厚度tt；
(5)通过受压底板计算厚度ta和受拉底板计算厚度tt确定底板厚度t。
所述步骤(1)的单个地脚螺栓最大拉力T0通过下式确定：
T0＝T/8
其中，T为基础上拔力。
所述底板均布反力q通过下式确定：
q＝100N/B2
其中，N为基础下压力，B为所述脚板上的底板宽度。
所述步骤(3)中的孔与靴板距离S1、孔与肋板距离S2、孔与孔距离S3、肋板到底板边缘的距离S4和底板厚度t通过下式确定：
S1＝Max((0.5Bd+0.1D+S5+1.5t1),1.6D)
S2＝Max((Bd+0.2D),3.2D/21/2)
S3＝0.5Bd+0.1D+1.5t2+S4
S4＝1.5t2
其中，Bd为垫板宽度，D为地螺孔径，t1为靴板宽度，t2为肋板宽度，S5为靴板偏移值。
所述步骤(4)的受压底板自由边长度a，受压底板单位长度弯矩Ma，受压底板计算厚度ta、受拉底板单位长度弯矩、受拉底板计算厚度tt通过下式确定：
a＝0.1(S1+S2+S3)21/2
Ma＝0.06q*a2
ta＝(5Ma/0.01Rg))1/2
M1＝S1*2T0/3/[S1+Min(S1,S3)]
M2＝(S3-S4)T0/3/[S3-S4+Min(S1,S3-S4)]
tt＝10[6Max(M1,M2)/Rg]1/2/1.1
其中，q为均布反力，Rg为底板强度，M1为受拉底板单位长度弯矩1，M2为受拉底板单位长度弯矩2；所述受拉底板单位长度弯矩为受拉底板单位长度弯矩1和2的最小值。
所述步骤(5)的底板厚度t通过下式确定：
t＝Max(tt,ta)
其中，ta为受压底板计算厚度，tt为受拉底板计算厚度。
所述方法还包括确定输电铁塔主材坡斜高和主材名义高，从而确定靴板偏移值。
所述输电铁塔主材坡斜高和主材名义高及靴板偏移值通过下式确定：
Hyc＝(H2+C2)1/2
Hmy＝(H2+3C2)1/2
S5＝0.5B(Hmy-Hyc)/(Hmy+Hyc)
其中，Hyc为主材一次高，Hmy为主材名义高，H为主材垂高，C为主材坡宽。
所述塔脚板包括十字靴板、通过焊接与所述靴板连接的底板和通过焊机与底板连接的肋板；所述肋板边距按1.5倍肋板厚度计算取值；所述塔脚板上设有的地脚螺栓间距2S1和1.414S2需满足大于等于4倍螺栓直径的要求。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员尽管参照上述实施例应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
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