概念设计在铁塔优化设计中的运用
概念设计在铁塔优化设计中的运用
摘 要 在输电线路的整体耐用性周期管理中,铁塔设计起着十分重要的作用。本文简要概述了铁塔概念设计的基础界定,通过对以K形为依据布置构件、K形主要结构的节点板制造、选择主要组成部分的规格这四种概念设计进行分析,可以看出在铁塔的优化设计过程中,运用概念设计不但可以有效加强设计的效率与质量,还能够促使建造铁塔的材料使用量降低,在输电线路的整体耐用性周期管理中,体现和发挥了设计的积极作用。
关键词 铁塔优化设计;概念设计;运用
在铁塔的设计过程中,概念设计贯穿着铁塔的整体设计方法,其作为优化设计的主线路,可把与铁路有关的基本理论知识、观察研究结果、变形特征以及主要组成部分受荷特征等设计理念进行铁路设计方案的优化[2]。优化设计铁塔时可科学运用概念设计,以便在布置铁塔结构时提高其合理性,可获取清晰明了的传力路线,有效掌控主要构成部分的受荷特征,促进整体结构的安全性与可靠性,采用最经济实惠的材料数量,以达到铁路设计的最终效果与目的。本文通过研究有关铁路设计的成果,运用实际例子分析铁塔优化设计中概念设计。
在设计铁塔时,要充分考虑到铁塔的瓶口具体宽度、选择塔头与横担类型、塔身坡比和坡角、塔身斜材强度以及辅助材料强度的选择和布置方法、选择主要构成部分处理形式、选择可更换部分零件的截面、主要框架节点设计等因素。通过精确的计算后方可实行铁塔设计,根据概念设计整合性研究与分析铁路的各个环节和多种方面,确定各方面质量都较为优秀的设计方案并加以实施。
1以K形为依据布置构件
1.1运用K形布置构件,可消除下部交叉斜材同时受压的情况
如果处于下部的交叉斜材产生同时受压现象,那么就会不断增加计算的长度,处于相同压力的条件下,计算规格也会随之变大,用材数量逐渐增多。而构建采取K形的布置模式,可使处于K形态下的交叉斜材避免同时受压的情况,但如果在布置K 形材时,其位置摆放不恰当,那么上述所说不仅无法达成,还会造成不可挽救的损害。
在布置K形材的过程中,要将其设于外部自然载荷的传送点下方,才能有效避免处于K形材下方的节间发生同时受压的情况,此举不但可以减少材料的使用量,还能够降低交叉斜材的规格。
1.2运用K形布置塔身横隔面的主要节间结构
按照有关建筑规定的结构要求,若塔身的实际高度已经超出了4个主材料的节间,那么就必须建造横隔面[1]。而塔身在建造横隔面的上下节间结构时,所采用的布置形式将会对塔身材料的使用量造成直接的影响。在一般情况下,较为常见的横隔面结构布置。
在对横截面进行建造时,其上下节间的主要结构应按照K形实施布置,在很大程度上可促进力传递达到一定的清晰度和简洁度,大大减少了横隔材料与斜材材料的使用量。
1.3在设计铁塔腿部隔面时,其以上第一个节间布置使用K形
对铁塔腿部隔面进行设计过程中,应实施精密的计算以及不断的试验,方能证明铁塔腿部的受拉腿水平力小于受压腿,从而可导致受拉和受压这两个基础发生不同的位移,因此,铁塔腿部的受拉斜材受力小于受压斜材。