電力工程中鋼結構支架的應用分析

韓星辰（國網商丘供電公司，河南省 商丘市 476000）

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電力工程中鋼結構支架的應用分析

韓星辰（國網商丘供電公司，河南省 商丘市 476000）

我國經濟的發展促進了電力事業的發展，電力事業離不開電力工程作為支撐，為了更好的發展電力事業，我們必須對電力工程有進一步的認識才行，本文就通過電力工作中鋼結構支架的選型入手逐步深入的對鋼結構支架在電力工程中的應用做出了分析，望對廣大同行有所幫助。

電力工程；鋼結構支架；選型；應用

鋼結構支架作為電力工程施工中比較重要的環節，對保證施工人員的安全起到了重要的作用，隨著近些年的電力工程施工的增多。因此，要做好電力工程中的鋼結構支架應用工作，就必須從鋼結構支架的選型入手。讓我們了解到通過對鋼結構支架的選型，可以讓我們得到可以滿足施工要求的結構強度和鋼度，這樣的運用可以有效增強電力工程中鋼結構支架應用情況。并通過一定的計算進而分析出來鋼結構支架的受力情況，這樣可以進一步保證電力工程的施工安全性。

1　鋼結構支架的選型

鋼結構支架品種較多，本文就鋼結構支架在電力工程的應用上進行了分析，需要值得注意的有以下幾個方面：

（1）在進行電力工程的施工過程中，我們選擇鋼結構支架是由于其具有橫截面小，整體方便輕巧，便于安裝，對施工情況要求低等特點，這樣以來對電力工程施工時間可以進行有效的把控，方便保質保量保時的完成電力工程施工工作。

（2）在電力工程施工過程中如果出現跨越鐵路或道路的現象時，我們會發現鋼結構支架有可能無法滿足這些跨度的需求，這樣我們就要采取組合的方式進行支架工作，將相鄰的支架上面增加附加鋼桁架或縱橫梁等，這種輔助的跨越結構進行鋼結構支架操作。在進行跨鐵路操作時作為輔助的跨越結構底至鐵路鐵軌頂部的垂直距離不得小于5.5m，跨道路時則不能小于5m。

（3）在對鋼結構支架進行選擇的過程中，要按照其用途進行選擇。當對固定支架進行選擇時，我們通過實踐經驗得到，一般的選擇多為門形和∏形。這是由于，采用門形支架或∏形支架可以有效的承擔縱向的推力，這樣通過四柱式的固定支架進行固定，可以有效的保證固定支架的穩定性。所謂四柱式固定支架就是將鄰近的∏形或門形支架進行縱梁連接，這樣以來支架上的橫向和縱向的支點可以保證其不移動，就有些的保證了支架的剛度，進而保證了支架的穩定性，減少了支架的水平位移的發生。但固定支架不能使用高支架，這是由于固定支架必須承受2個固定點的縱向水平推力，如果采用高支架將會產生較大的偏心距，從經濟層面來講也是不適合的。

（4）在對T形鋼結構支架進行選擇時，我們要注意到，T形支架的橫梁多為懸臂梁，并且其懸梁的長度一般是在0.8米以內，如果采用的是單角鋼或者單槽鋼，則懸梁的長度要控制在0.5m以內。并且由于其整體的抗扭矩能力和剛度相對較弱，在使用過程中也有一定的限制，比較常用的是需要鋼結構較少，受力情況比較低或者結構相對對稱的情況。當然，這就要求在選擇過程中，我們必須了解到選擇T形鋼結構支架時必須要求鋼結構的水平荷載與垂直荷載比較接近，材質也要盡量相同。

（5）在對門形或∏形支架進行選擇時，由于這種結構的抗扭矩能力和剛度都比較好，這樣的結構比較適用于對鋼結構直徑要求較大，對鋼結構數量要求較多的環境。一般情況下，采用的門形支架比較多，如果需要的鋼結構數量多，并且跨度和橫截面都比較大時，宜采用∏形支架，如有擋土墻等障礙物的情況下采用∏形支架可以有效的避開障礙物。

（6）在對支架柱的細長比進行選擇時，要注意到實際的應用效果，在進行選擇時，我們要看到支柱架的橫截面尺寸大小，因其大小可以決定支架的穩定性，所以在選擇時，要注意要保證其大小的協調性，防止發生頭重腳輕的現象。通過實踐我們得到，鋼結構支架的長細比范圍一般在100～150之間。

（7）我們要了解鋼結構支架支座的選擇，鋼結構支架的支座主要由固定、滑動、滾動三種，固定支座主要采取的是管道和管托焊接的方式來完成的，然后通過管托與支架柱頂部的埋件，用焊接的方式進行連接。這樣可以有效保證支架柱頂部埋件的安全可靠性。而滑動、滾動支座一般用在活動支架上，這是由于活動支架承受的主要是鋼結構的垂直荷載及摩擦力，要減小摩擦力，要使用滾動支座，但由于滾動支座易生銹。現在采用的主要是通過聚四氟乙烯來進行潤滑的滑動支座，可以有效降低摩擦效果。

2　鋼結構支架的計算

當電力工程中鋼結構支架的荷載超過270kg/m2時將會發生危險，這就要求我們必須控制在這個范圍之內。例如鋼結構支架的工作荷載在200kg時 （在本文以后采用的均是這個例子），其所受的壓力如果僅由一塊夾板來受力，則會導致鋼結構中的螺栓由于在緊固中承受的壓力均有摩擦力來承擔，當然實際操作中主要采用的是四塊夾板。

（1）我們要對鋼結構支架的拉緊力進行計算，如果我們需要對鋼結構支架產生200kg的摩擦力就需要對其拉緊力進行計算：

在此公式中，我們主要看的的是鋼材之間的摩擦系數情況，其中的F就是我們需要計算出來的拉緊力。

（2）我們要計算的是螺栓的強度，螺栓的強度主要是由彎曲強度，許用應力和抗剪力這三方面組成的，我們先對螺栓的彎曲強度進行計算，其計算公式如下：

其中彎曲強度中Z代表的是螺栓中螺紋具有的圈數，W則表示的是螺栓螺紋圈數斷面的系數，K是不均勻的子數，d代表螺栓小徑，D代表直徑，a代表的是受力臂，當其為1h/2時，牙型寬度b為6t/8，則h就是0.87t，在為9～16范圍時，K就等于0.56，在小于9的情況下那么K就為，通過查表可以得出螺栓的彎曲強度為95.6（MPa）。許用應力必須大于鋼結構支架中的螺栓彎曲強度，才使得鋼結構支架具有設計需求的抗彎能力。抗剪力中最重要的是變荷載n，其數量范圍為3.5～5之間，通過計算我們可以得到我們需要的抗剪力。鋼結構支架中螺栓的內螺紋受力作用與外螺紋受力的計算方法是相同的，通過這樣的計算我們可以得到內螺紋需要的強度。

（3）我們還需要計算鋼結構支架力矩及加班強度和支架剛度等幾方面的計算，才能最終計算出來鋼結構支架需要的各項指標。其中，鋼結構支架力矩的計算中我們已經得知了螺栓拉緊力的數量為16667（N），其力矩公式為：

其中k是力矩系數，當k在0.18～0.21的范圍時，力矩值為70（N·m）這樣就可以看到力矩值在這個數據時的正壓力為16667N。夾板強度我們可以根據圖1來進行計算，通過公式，我們最終得到板 1的夾板強度為25.84MPa，其他的兩塊夾板強度也可以依次求得。在進行鋼結構支架剛度計算時，我們也對板1進行計算10-6m，得出的結果是沒有變形情況的發生，而板1的另一面也是一樣，這就說明支架的強度足以進行使用。鋼結構支架外側受力我們知道必須大于螺栓的承受能力，通過查表我們認為力度在900kg以內的時候不會使的夾板滑落。我們還通過計算得出內側受力在承受五倍力量的情況下也同樣不會有變形的現象發生，如果夾板在設計工藝要求的彈性變形范圍內，也不會發生夾板脫落的現象。對于鋼結構支架的穩定性，我們必須知道靜力必須大于滑動摩擦力，這就要求靜力必須大于200kg，通過分析，我們就可以得到在荷載200kg的情況下，鋼結構支架是相對穩定安全的。

圖1

3　結束語

我們從鋼結構支架的選型入手，對鋼結構支架所需要的力學使用情況進行了分析，我們得出在進行電力工程施工過程中，必須對需要選用的鋼結構支架進行有效的選擇才能做好鋼結構支架的施工工作，必須了解鋼結構支架需要的抗彎能力及抗剪強度才能確保鋼結構支架的穩定性，最終我們得出的是鋼結構支架是電力工程施工中不可或缺的重要組成部分。

2016-3-11

TM621

A

2095-2066（2016）09-0049-02