电力工程中钢结构支架的应用分析

韩星辰（国网商丘供电公司，河南省 商丘市 476000）



电力工程中钢结构支架的应用分析

韩星辰（国网商丘供电公司，河南省 商丘市 476000）

我国经济的发展促进了电力事业的发展，电力事业离不开电力工程作为支撑，为了更好的发展电力事业，我们必须对电力工程有进一步的认识才行，本文就通过电力工作中钢结构支架的选型入手逐步深入的对钢结构支架在电力工程中的应用做出了分析，望对广大同行有所帮助。

电力工程；钢结构支架；选型；应用

钢结构支架作为电力工程施工中比较重要的环节，对保证施工人员的安全起到了重要的作用，随着近些年的电力工程施工的增多。因此，要做好电力工程中的钢结构支架应用工作，就必须从钢结构支架的选型入手。让我们了解到通过对钢结构支架的选型，可以让我们得到可以满足施工要求的结构强度和钢度，这样的运用可以有效增强电力工程中钢结构支架应用情况。并通过一定的计算进而分析出来钢结构支架的受力情况，这样可以进一步保证电力工程的施工安全性。

1　钢结构支架的选型

钢结构支架品种较多，本文就钢结构支架在电力工程的应用上进行了分析，需要值得注意的有以下几个方面：

（1）在进行电力工程的施工过程中，我们选择钢结构支架是由于其具有横截面小，整体方便轻巧，便于安装，对施工情况要求低等特点，这样以来对电力工程施工时间可以进行有效的把控，方便保质保量保时的完成电力工程施工工作。

（2）在电力工程施工过程中如果出现跨越铁路或道路的现象时，我们会发现钢结构支架有可能无法满足这些跨度的需求，这样我们就要采取组合的方式进行支架工作，将相邻的支架上面增加附加钢桁架或纵横梁等，这种辅助的跨越结构进行钢结构支架操作。在进行跨铁路操作时作为辅助的跨越结构底至铁路铁轨顶部的垂直距离不得小于5.5m，跨道路时则不能小于5m。

（3）在对钢结构支架进行选择的过程中，要按照其用途进行选择。当对固定支架进行选择时，我们通过实践经验得到，一般的选择多为门形和∏形。这是由于，采用门形支架或∏形支架可以有效的承担纵向的推力，这样通过四柱式的固定支架进行固定，可以有效的保证固定支架的稳定性。所谓四柱式固定支架就是将邻近的∏形或门形支架进行纵梁连接，这样以来支架上的横向和纵向的支点可以保证其不移动，就有些的保证了支架的刚度，进而保证了支架的稳定性，减少了支架的水平位移的发生。但固定支架不能使用高支架，这是由于固定支架必须承受2个固定点的纵向水平推力，如果采用高支架将会产生较大的偏心距，从经济层面来讲也是不适合的。

（4）在对T形钢结构支架进行选择时，我们要注意到，T形支架的横梁多为悬臂梁，并且其悬梁的长度一般是在0.8米以内，如果采用的是单角钢或者单槽钢，则悬梁的长度要控制在0.5m以内。并且由于其整体的抗扭矩能力和刚度相对较弱，在使用过程中也有一定的限制，比较常用的是需要钢结构较少，受力情况比较低或者结构相对对称的情况。当然，这就要求在选择过程中，我们必须了解到选择T形钢结构支架时必须要求钢结构的水平荷载与垂直荷载比较接近，材质也要尽量相同。

（5）在对门形或∏形支架进行选择时，由于这种结构的抗扭矩能力和刚度都比较好，这样的结构比较适用于对钢结构直径要求较大，对钢结构数量要求较多的环境。一般情况下，采用的门形支架比较多，如果需要的钢结构数量多，并且跨度和横截面都比较大时，宜采用∏形支架，如有挡土墙等障碍物的情况下采用∏形支架可以有效的避开障碍物。

（6）在对支架柱的细长比进行选择时，要注意到实际的应用效果，在进行选择时，我们要看到支柱架的横截面尺寸大小，因其大小可以决定支架的稳定性，所以在选择时，要注意要保证其大小的协调性，防止发生头重脚轻的现象。通过实践我们得到，钢结构支架的长细比范围一般在100～150之间。

（7）我们要了解钢结构支架支座的选择，钢结构支架的支座主要由固定、滑动、滚动三种，固定支座主要采取的是管道和管托焊接的方式来完成的，然后通过管托与支架柱顶部的埋件，用焊接的方式进行连接。这样可以有效保证支架柱顶部埋件的安全可靠性。而滑动、滚动支座一般用在活动支架上，这是由于活动支架承受的主要是钢结构的垂直荷载及摩擦力，要减小摩擦力，要使用滚动支座，但由于滚动支座易生锈。现在采用的主要是通过聚四氟乙烯来进行润滑的滑动支座，可以有效降低摩擦效果。

2　钢结构支架的计算

当电力工程中钢结构支架的荷载超过270kg/m2时将会发生危险，这就要求我们必须控制在这个范围之内。例如钢结构支架的工作荷载在200kg时 （在本文以后采用的均是这个例子），其所受的压力如果仅由一块夹板来受力，则会导致钢结构中的螺栓由于在紧固中承受的压力均有摩擦力来承担，当然实际操作中主要采用的是四块夹板。

（1）我们要对钢结构支架的拉紧力进行计算，如果我们需要对钢结构支架产生200kg的摩擦力就需要对其拉紧力进行计算：

在此公式中，我们主要看的的是钢材之间的摩擦系数情况，其中的F就是我们需要计算出来的拉紧力。

（2）我们要计算的是螺栓的强度，螺栓的强度主要是由弯曲强度，许用应力和抗剪力这三方面组成的，我们先对螺栓的弯曲强度进行计算，其计算公式如下：

其中弯曲强度中Z代表的是螺栓中螺纹具有的圈数，W则表示的是螺栓螺纹圈数断面的系数，K是不均匀的子数，d代表螺栓小径，D代表直径，a代表的是受力臂，当其为1h/2时，牙型宽度b为6t/8，则h就是0.87t，在为9～16范围时，K就等于0.56，在小于9的情况下那么K就为，通过查表可以得出螺栓的弯曲强度为95.6（MPa）。许用应力必须大于钢结构支架中的螺栓弯曲强度，才使得钢结构支架具有设计需求的抗弯能力。抗剪力中最重要的是变荷载n，其数量范围为3.5～5之间，通过计算我们可以得到我们需要的抗剪力。钢结构支架中螺栓的内螺纹受力作用与外螺纹受力的计算方法是相同的，通过这样的计算我们可以得到内螺纹需要的强度。

（3）我们还需要计算钢结构支架力矩及加班强度和支架刚度等几方面的计算，才能最终计算出来钢结构支架需要的各项指标。其中，钢结构支架力矩的计算中我们已经得知了螺栓拉紧力的数量为16667（N），其力矩公式为：

其中k是力矩系数，当k在0.18～0.21的范围时，力矩值为70（N·m）这样就可以看到力矩值在这个数据时的正压力为16667N。夹板强度我们可以根据图1来进行计算，通过公式，我们最终得到板 1的夹板强度为25.84MPa，其他的两块夹板强度也可以依次求得。在进行钢结构支架刚度计算时，我们也对板1进行计算10-6m，得出的结果是没有变形情况的发生，而板1的另一面也是一样，这就说明支架的强度足以进行使用。钢结构支架外侧受力我们知道必须大于螺栓的承受能力，通过查表我们认为力度在900kg以内的时候不会使的夹板滑落。我们还通过计算得出内侧受力在承受五倍力量的情况下也同样不会有变形的现象发生，如果夹板在设计工艺要求的弹性变形范围内，也不会发生夹板脱落的现象。对于钢结构支架的稳定性，我们必须知道静力必须大于滑动摩擦力，这就要求静力必须大于200kg，通过分析，我们就可以得到在荷载200kg的情况下，钢结构支架是相对稳定安全的。

图1

3　结束语

我们从钢结构支架的选型入手，对钢结构支架所需要的力学使用情况进行了分析，我们得出在进行电力工程施工过程中，必须对需要选用的钢结构支架进行有效的选择才能做好钢结构支架的施工工作，必须了解钢结构支架需要的抗弯能力及抗剪强度才能确保钢结构支架的稳定性，最终我们得出的是钢结构支架是电力工程施工中不可或缺的重要组成部分。

2016-3-11

TM621

A

2095-2066（2016）09-0049-02