4.8 76.9 Q345 6.8 108.6 48.9 61.2 73.5 85.7 98.0 122.4 146.9 171.3 195.9 8.8 135.7 4.8 76.9 Q420 6.8 108.6 53.8 67.2 80.6 94.1 107.5 134.4 161.3 188.2 207.4 8.8 135.7 通过上表分析得知:对于Q345高强钢,螺栓采用8.8级,主材厚度≥10mm时,其连接部分强度由螺栓抗剪强度和螺栓数量控制;对于Q420高强钢,螺栓采用8.8级,主材厚度≥12mm时,其连接部分由螺栓抗剪强度和螺栓数量控制;在本设计方案中,主材采用Q345,主材厚度≥8mm时,可以采用8.8级代替6.8级螺栓;主材采用Q420,主材厚度≥12mm时,可以采用8.8级代替6.8级螺栓;
2.3 高强度8.8级螺栓在本设计方案的应用
本设计方案直线塔(AB-ZM、AB-SZ系列)和单回路转角塔(AB-J系列)主材连接采用6~12个M20螺栓;双回路转角塔(AB-SJ系列)主材连接采用6~18个M20螺栓; 6.8级和8.8级M20螺栓单剪强度分别为75.4KN和94.2KN。M20×50螺栓单个重量0.25kg。6.8级和8.8级螺栓单价分别为10.8元/kg和11.8元/kg;我们对螺栓个数、单剪强度、抗剪承载力和重量四者进行分析对比。
表3.3-1 螺栓使用数量对比表
型号 M20 M20 M20 M20 M20 M20 M20 6.8级螺栓 数量 单剪承载力(KN) (个) 75.4 75.4 75.4 75.4 75.4 75.4 75.4 6 8 10 12 14 16 18 抗剪承载力(KN) 452.4 603.2 754.0 904.8 1055.6 1206.4 1357.2 8.8级螺栓抗剪承载力等效数量(个) 452.4/94.2=4.8 603.2/94.2=6.4 754.0/94.2=8 904.8/94.2=9.6 1055.6/94.2=11.2 1206.4/94.2=12.8 1357.2/94.2=14.4 8.8级螺栓使用数量 6 8 8 10 12 14 16 注:塔身主材连接采用双肢连接,每肢螺栓数量必须相同。
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表3.3-2 经济指标对比表
数量(个) 6.8级 重量(kg) 材料费(元) 数量(个) 8.8级 重量(kg) 材料费(元) 比例 通过以上分析得知:
1)主材连接螺栓M20数量<10个时,采用8.8级高强螺栓反而更不经济;
2)主材连接螺栓M20数量≥10个时,采用8.8级高强螺栓代替6.8级螺栓,可节省螺栓材料费占改造前(6.8级)的3%~12.6%;
3)采用8.8级高强螺栓代替6.8级螺栓,螺栓数量减少,相应的连接部位节点板尺寸也变小,可以节省节点板重量。 3 结论
1) Q420高强钢的使用:双回路转角塔和终端塔主材采用Q420高强钢代替Q345钢,在满足受压强度、受拉强度和受压稳定的情况下,采用的角钢尺寸比Q345钢小,重量轻,可节省钢材重量占改造前主材(Q345)的16.4%左右,整基塔钢材材料费节省了5%左右。同时材料量的降低也会带来加工、运输、安装等工序工作量的降低,特别是山区线路,降低劳动强度,缩短施工工期。
2) 8.8级高强螺栓的使用:杆塔主材连接M20螺栓≥10个时,采用8.8级螺栓代替6.8级螺栓,节省主材螺栓材料费占改造前(6.8级)4%~13%。同时相应地节省了节点板重量。
所以在本设计方案中,主材受力大的双回路转角塔和终端塔采用Q420高强钢和主材连接螺栓M20数量≥10个时采用8.8级高强螺栓是经济合理的。
参考文献
[ 1 ] 张殿生.电力工程高压送点线路设计手册(第二版).北京:中国电力出版社 [ 2 ] GB50017-2003 钢结构设计规范
6 1.5 16.2 6 1.5 17.7 1.09 8 2 21.6 8 2 23.6 1.09 10 2.5 27.0 8 2 23.6 0.874 12 3 32.4 10 2.5 29.5 0.91 14 3.5 37.8 12 3 35.4 0.937 16 4 43.2 14 3.5 41.3 18 4.5 48.6 16 4 47.2 0.956 0.971 作者简介
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