铁塔放样技术.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date铁塔放样技术酒杯型铁塔构造设计尺寸计算:酒杯型铁塔构造设计尺寸计算: 身腿部展开尺寸计算身腿部几何尺寸计算同坡度塔身腿接口尺寸计算铁塔锥顶高斜及其力臂的尺寸计算任意斜杆的尺寸计算羊角式塔头几何尺寸计算酒杯塔曲臂正、侧面的展开计算酒杯型串心塔头水平值的计算铁塔身部串心水平值的计算酒杯型塔头上、下曲臂内侧面翻面水平切口计算酒杯型塔横担几何尺寸计算铁塔身、腿部水平三角断面尺
2、寸的计算铁塔节点紧凑设计中的双心斜交尺寸计算酒杯型塔双地线架展开尺寸的计算酒杯型塔颈部曲点三角形尺寸计算(一)酒杯型塔颈部曲点三角形尺寸计算(二)酒杯型塔颈部正、侧面三个口的关系铁塔身腿部水平三角断面正端距、极限值的计算双地线架的塔帽子展开尺寸计算防止酒杯型塔颈下内侧面出现不合理结构酒杯型铁塔构造设计尺寸计算、身腿部展开尺寸计算 此节不仅适用于酒杯塔,对于任何其他类似的铁塔身腿部尺寸计算均适用。11 身腿部展开图,见图4-112 身腿部展开尺寸计算 1. 根据设计图纸给定的已知控制尺寸 a 正面下口b 正面上口c 侧面下口d 侧面上口H0垂直中心高2. 按下面公式计算出正面塔面高H 1,侧面塔
3、面高H2,主材展开实际长Sb或Sx,如果是正方形断面,则a=c,b=d,Sb=Sx,H1=H2. Sb-正侧面不同时的实长 SX-正侧面相同时的实长 根据Sx,a,b 就可以获得正方形断面的四个相同的展开面。正面(10-11-21-20),右侧面(10-12-22-20),左侧面(11-13-23-21),后面(12-13-23-22)。如果是矩形断面就可以根据Sb,a ,b,c,d获得前后相同,左右相同的展开面。、身腿部几何尺寸计算 此节不仅适用天酒杯塔,对于其他类似铁塔的身腿尺寸计算均适用。21身腿部几何尺寸图,见图4-2。22 身腿部几何尺寸计算 当将塔的身腿某一段按每一节的方法计算展开
4、以后,我们就可以在已展开的等腰梯形面上进行各杆件的几何尺寸计算。一,计算的已知条件是:a-下口b-上口s-腰长,实长(二次坡长)H1塔面高(一次坡长)二,需要计算的各杆件的几何尺寸可由下列式算出3、同坡度塔身,腿接口尺寸计算此节不公适用于酒杯塔,对其它类似的塔也适用。31同坡度塔身,腿,接口尺寸见图4-332同坡度塔身,腿,接口尺寸计算了 对于同坡度的高塔身和多接腿的接口尺寸心须在几何尺寸计算之前进行校核,以防止因接口尺寸有误面影响整体坡度出现不一致。同坡度接口尺寸计算可以用H0(垂高),也可以有H1,H2(一次高),当然有时也可以用S1,S2(二次高)。但是,在进塔身,塔腿的断面尺寸计算时,
5、必须用一次高计算出来的坡度系数进行翻面计算断面杆件几何尺寸才算是正确合理的,其他算法的坡度系数都是近似的。不宜采用。已知a,b,H1,H2计算C接口用式:C=b-(a-b)或已知a,b,S1,S2,计算C接口用式:C=b-(a-b)已知a,c,H1,H2计算b接口用式 b=c+(a-c)或已知a,c,S1,S2计算b中口用式: b=c+(a-c) 已知b,c,H1,H2计算a下口用式:a=b+(b-c) 式已知b,c,S1,S2计算a下口用式:a=b+(b-c) 作为翻断面使用的准确的坡度系数K按下式计算 4、 铁塔锥顶高斜杆及其力臂的尺寸计算此节铁塔锥顶高,斜杆及其力臂的尺寸计算适用于任何塔
6、型。41 铁塔锥顶高,斜杆及其力臂的尺寸计算、已知条件: a大口H1 一次坡 S1 二次坡 1. 需计算的尺寸由下列式进行计 算 n相当于C。5、 任意斜杆的尺寸计算适用于铁塔中任意三角形杆件长度的尺寸计算。51 任意斜杆图见图4-5。52任意斜杆尺寸计算这种斜杆一般先计算出a角然后确定出C1及S1数值,应用余弦定理进行计算。 将C1、S1、a代入下式第一式便可计算出L值。或者将上式变形成 代入下式第二式中一次计算出L值。第三、第四两式很少使用。6、 羊角式塔头几何尺寸计算。 如把图形倒置就适用于串心铁塔身腿尺寸计算61 羊角塔头几何图见图4-6。62 羊角塔头几何尺寸计算这种塔头正面和侧面都
7、各是一个坡度,展开后才能进行尺寸计算。本例先的是双回路羊角式塔头双地线支架部分。就其图形倒转过来也可以当作串心塔腿、或塔身计算。一、计算的依据条件是:a外大口b小口a0内大口s外边实长(二次坡)F内、外大口差值H塔面高二 几何尺寸计算、 内对角线尺寸、补助虚线尺寸 、分段实长尺寸 、分段实长尺寸、斜交分段 、斜交公段 、交叉点水平杆 、虚交点长(内)、虚交点长(外) 10虚角 L1、L2、dx都可以应用a角和余弦定理计算出来。、酒杯塔曲臂正、侧面的展开计算 71 酒杯塔曲臂正侧面面的展开图见图4-7。72 酒杯塔曲臂正侧面面的展开计算、已知条件:H0、b、c、c0、H、a、H0、H0为H1的垂
8、高 、展开尺寸计算 (侧上虚口) (侧下虚口) 、酒杯型串心塔头水平X值的计算 81 酒杯型串心塔头图见图(4-8)。82 酒杯型串心塔头水平X值的计算1. 已知条件:a、b、H、a1、a2、F, 2. 精确地计算X值的方程式如下: 9、铁塔身部串心水平X值的计算91 铁塔身部串心图见图4-9。92 铁塔身部串心水平 X值计算身部串心值可以先累计算然后按比例分配。式(4-65)中的A、B、C值可以用式(4-55)(4-56)两式计算。式(4-64)中的 a2,a1可以用式(4-58)、(4-59)计算。但绝不可用式(4-54)和(4-60)式计算。 、酒杯型塔头上下曲臂内侧面翻面水平切口计算
9、101下内侧面下口定位计算、下曲臂下内侧面下口翻面水平切口图见4-10 、下内侧面下口定位计算 N与M为皮碰皮取口,即下内侧面的下口取口位置B,需从外方侧面上取B-B的皮口。N1为水平切口位置A。此式用于确定外方侧的下口位置。102 下内侧面上口定位计算、酒杯型塔头下曲臂下内侧面上口翻面水平切口图见图4-11。、酒杯型塔头下曲臂下内侧面上口定位计算 103 下曲臂下内侧面翻面交皮上口定位计算、下曲臂下内侧面翻面交皮上口定位计算 104 上曲臂上内侧面翻面水平下口定位计算、酒杯型铁塔上曲臂上内侧面翻面水平下口定位图见图4-13 、酒杯型铁塔上曲臂上内侧面翻面水平下口定位计算 105 上曲臂上内侧
10、面翻面交皮上、下、口定位计算、酒杯型铁塔上曲臂上内侧面翻面交皮上,下口定位图见图4-14。、 酒杯型铁塔上曲臂上内侧面翻面交皮上、下口定位计算 (一)上口定位计算(二)下口定位计算:是皮碰皮从外方侧取口的方法。、 酒杯型塔横担几倾听尺寸计算 111 平行斜交叉杆件尺寸计算、酒杯型塔横担平行斜交叉杆件图见图4-15。 、酒杯型塔横担平行斜交叉杆件尺寸计算 112平秆斜交叉杆件尺寸计算 上式也适用于图4-16中 X、Y值的计算。、铁塔身腿部水平三角断面尺寸计算 此节尺寸计算适合于任何塔型。、 铁塔身腿部水平三角断面图见图4-17、 铁塔身腿部水平三角断面尺寸计算13、 铁塔节点紧凑设计中的双心斜交
11、心尺寸计算131 铁塔节点紧凑设计中的双心斜交尺寸计算(一)见图4-18。132 铁塔节点紧凑设计中的双心斜交尺寸计算(一)的计算。一、已知条件:a、b、 、H、d1、d2。这种双心斜交,斜材规格往往较小,d2值也小,一般不超过20mm,由于n值过小所以中间一般只用一个孔,强度也够用。、计算步骤如下: 133 铁塔点紧凑设计中的双心斜交尺寸计算(二)图见图4-19及图4-20134 铁塔节点紧凑设计中的双心斜交尺寸计算(二)的计算、计算依据a、b、s、d1、d2为已知条件 、计算步骤始下: 14 酒杯型塔双地线架展开尺寸计算4.14.1 酒杯型塔双地线架展开图,见图4-28.4.14.2 酒杯
12、型塔双地线架展开尺寸计算一 已知条件:二 计算过程15 酒杯型塔颈部曲点三角尺寸计算(一)151 酒杯型塔颈部曲点三角形图见图4-29152 酒杯型塔颈部曲点三角形尺寸计算方法 16 酒杯型塔颈部曲点三角形尺寸计算(二)161酒杯型塔颈部曲点三角形图见图4-30。162 酒杯型塔颈部曲点三角形尺寸计算17 酒杯型塔颈部正、侧面三个口的关系 由于身部为正方形断面,所以b,b1,b2这三个口正侧面均应对应相等。18 铁塔身、腿部水平三角断面正端距F、E极限值的计算181 F1的极限值计算 182 Fb及Fd的极限值计算183 E的极限值计算19 双地线架的塔帽子展开尺寸计算19.1 双地线架的塔帽
13、子展开图见图4-35.19.2 双地线架的塔帽子展开尺寸计算20 防止酒杯型塔颈下内侧面出现不合理结构201 双斜材凡出现在这种结构面中的双斜材,如果跨过了nn交线,那是肯定无法组装得上的。这是因为两个面互为对称关系,而两个面上的双斜材都将通过n-n这个交线的“E”的部分,图中的号和号部件必然在“E”处发生顶撞。这两个件号四根只能装上两根,而另两根是无法组装上去的。因此,遇有类似情况,必须提出修改设计。修改前的位置是号号,修改后的位置应是号号号号,也就是务必使号号部件与n-n交线保持足够的安全距离。202 单斜材单斜材虽然可以跨过n-n交,但跨地n-n交线的斜材,绝对不准压住n-n交线的中点M
14、。压上了就必然相撞通不过,必然会有一根组装不上去。当斜材角钢面离开了M点就可以组装得上。典型特殊结构铁塔的投影展开放样:用投影法求作地线支架支撑杆的开合角(无坡身)用投影法求作地线支架支撑杆的开合角(有坡身)用投影法求作导线横担上弦杆的开合角(有坡身)塔腿面的展开(一)塔腿面的展开(二)焊接结构塔腿面电焊弯板角度的确定与角度的变换塔腿面及其吊杆的展开步骤直接求得面弯板控制角倒面水平横连杆的展开与弯曲角度的确定倒面对称水平横连杆的展开作图法倒面非对称水平横连杆的展开作图法两个水平断面之间吊杆的展开楔形半捏横担的展开方法酒杯型塔全捏横担角及边导线横担角辅助杆件展开方法转角塔颈部侧面斜杆的展开方法大
15、坡度塔脚板的调位方法两面任意弯曲多层接头孔位关系及制做双背曲筋接头孔距的确定方法各种水泥杆横担抱箍的展开放样角钢件火曲加工后的变形值及对制孔和构造的影响典型特殊结构铁塔的投影展开放样 图6-1 铁塔腿部v 形面局部投影展开放样示意图 图6-11、用投影法求作地线架支撑杆的开合角(无坡身) 这种投影方法是在未展开的投影图上进行的,这个图62 可以按着一定的比例缩小后制出。下面图62 是简化后的投影图及投影法。图6-2 地线架支撑杆的开合角(无坡身)左边的角钢是开角,其作图顺序是1. 2. 3. 4. 5.右边的角钢是合角,其作图顺序是1,2,3,4,5.、地线架支撑杆的开合角(有坡身) 用投影法
16、求作有坡度身段,就是指身段具有一定的坡度,作图条件与作图步骤顺序与第一节相同。但左边的角钢是合角,其作图的步骤见图64中的1. 2. 3. 4; 而右边的角钢是开角,其作图步骤见图3中的1,2,3,4.图6-3 地线架支撑杆的开合角投影图 (有坡身)、用投影法求作用投影法求作导线横担上弦的开合角(有坡身) 有坡度身段横担上弦的开合角的作图条件同第一节。左边的角钢是开角,其作图步骤见图64 中的1. 2. 3. 4; 右边的角钢是合角。如果当合角角度小到不能穿螺栓的程度时,就应采取扭曲,即扭肢。右边的作图步骤是1,2,3,4。A角即是合角的角度,也是扭曲的角度。图 64 导线横担上弦杆的开合角
17、(有坡身)、 塔腿v面的展开(之一)在图65上取点B,作水平线P与主角钢背交于E向上作水平线,取EF=BE=a,这时BF=a2,BB=BF=2作为V面上控制口V面边长为l,尚未展开的V面已形成BB0.在过点B作垂线交于A和A,其中A位于V面中心线上,过A作AB的垂线Z,取An=AB=S,此时,AnA为46就是正面与V面的夹角,边的46再加上90等于136就是V面横材的真实垂直于曲线的弯曲角度。此时塔腿斜材的真实截面已出现,把nm边展开到14线上去,1,3,4线分别是 n,k,m的展开位而n的投影为2线。图 6-5 塔腿V面展开图、塔腿v面的展开(之二)根据6.4节的原理,可以把尚未展开的V面(
18、见图66 (a))展开如下,其展开步骤见图66(a),(b)中的1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18步进行。展开后的V面见(b)。、 焊接结构塔腿V面电焊弯板角度的确定与角度变换由于弯板是斜曲,而且板面较窄,垂直于曲线角度无法控制,只有变换一个方向后,即顺着板的长度方向来控制才是可行的有效方法,因此对垂直于曲线角要来一个向着顺长度方向的变换。具体步骤按图6-7 中115步序号进行。、塔腿V面及其吊杆的展开步骤 V面展开及吊杆展开步骤,按图68中的序号进行。既由131步序号即可展开。前19步是对大V面展开,方法与前面第6.5 节相同,此时V 面
19、角钢并没有展平,因此,又通过补助步骤1017确定E值,E为曲线V面到“1”线大V面的高度。1820步是在大V 面中心切了一个刨面,通过平面M值和 2124步及2531步把大小V 面展平,同时明确了所有曲线位置。、 直接求得 V 面弯板控制角焊接结构塔腿V面水平弯板角度可直接求得。用顺长度方向控制弯曲角度法,不需变换。具体步骤按117序号进行。见图6-9.中的作图序号,这种方法不再进行角度变换。可一次求出使用角度来。其中113步与前面相同,1417步是角度变换过程。1516步还可以省略不作.图6-9说明:不通过变换直接找出具有斜曲线的曲件沿着边长方向去卡弯曲卡板角度时可按图中的箭头编号次序进行。
20、由1、2、3、415、16、17就的以画出a角度来。这个方法也是局部画法,其中1、2、3、13和以前的作法相同,只比过去的方法多了14.15.16.17四步,这四步代替了变换过程,实际上还可以把15、16两步省略这时只通过14找出h1,再过h1划17的反向延长线17就得到a1,a2,和a完全相等。、 倒面水平横联杆的展开与弯曲角度的确定作图步骤序号按兔中进行。弯曲角度需要变换,其方法首先计算B,b.、倒面对称水平横联杆的展开图法 一作图步骤按图6-11中的序号124进行。二说明图中与虽然相等,但是处的角钢并没有展开,在这里是为了显示一下角钢两端的斜曲角度与是a角的关系。只有通过步作出。铁塔双面
21、夹角的准确快速确定法:铁塔双面夹角的准确快速作图各种双面夹角快速确定实例塔材斜曲件卡板角度变换及使用方法内、外斜曲角钢开合角度的确定方法四种电焊塔脚斜补强板角度的确定方法正四棱台对角内外补强板角度的确定方法斜八方基础补强板角度尺寸计算法水泥杆斜抱箍补强板角度的确定法 铁塔双面夹角的准确快速确定法铁塔双面夹角示意图见下图铁塔双面夹角示意图81 铁塔双面夹角的准确快速作图一、铁塔双面夹角作图说明:1. 弯曲的铁塔部件虽然加工周期长成本高,但从设计造型,力学及经济等观点要求,一些塔材的必要弯曲又是不可避免的。因此对设计有三点要求:(1)尽量减少塔材的弯曲设计;(2)对于必要的弯曲部分,要在板件或短件
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