角鋼抗拉強度計算時,你熟悉的2.23是準確的嗎?

眾所周知,本文對不同情況下的減孔值進行計算,最近工作中驗算了一個角鋼非常規切角的抗拉強度,角鋼抗拉強度計算時需要計算其淨截面。


並由此對角鋼抗拉強度計算中的減孔數進行了計算,以得到不同角鋼規格和不同螺栓規格組合下減孔數的規律。計算過程中發現了一點有意思的事情。


淨截面=毛截面-n*do*t,其中do為螺栓孔徑,t為角鋼肢厚,n則為減孔數。角鋼承受拉力時,角鋼的破壞截面可能為一字型,也可能為鋸齒形,破壞截面存在很多種,每種情況都有不同的減孔,一般取其最大值作為減孔數。當角鋼承受壓力時,破壞截面則為孔所在的截面,一般考慮按兩側對孔,即減孔值為2考慮。


基於此提出一個問題一起探討,即對於雙肢雙排螺栓佈置時,L140及以上角鋼減孔數為2.23是準確的嗎?


一、計算公式

(1)架空輸電線路桿塔結構設計技術規程

可見,鋸齒形截面的減孔值與角鋼的螺栓排布、螺栓孔徑和角鋼肢厚(因g2需扣除肢厚t)等因素有關,而不是一個確切的值。


分析過程雙肢單排錯孔佈置:對於一些小電壓等級的鐵塔,主材規格較小,主材採用雙肢單排錯孔佈置比較常見。本文僅分析常規的L40-L110肢寬角鋼採用雙肢單排錯孔佈置的情況。對於L63及以上肢寬還考慮了打M16和M20兩種情況,計算結果詳見下表。


雙肢雙排錯孔佈置:對於L125及以上的情況,一般可以考慮採用雙肢雙排錯孔佈置。本文僅分析L125-L200常規肢寬和L220-L300大肢寬的情況。對於L160及以上肢寬考慮打M20和M24兩種情況,計算結果詳見下表(篇幅所限截取部分)。


(1)對於L40-L110肢寬按雙肢單排錯孔佈置時的減孔值為1.59-1.81之間,通常按減孔值=2考慮(按兩側對孔考慮)。


(2)對於L125-L300肢寬按雙肢雙排錯孔佈置時的減孔值為2.02-3.23之間。


(3)若按L 125- L 140打M20 ,大於L 140打M 24考慮為常規情況;大於L 140打M 20考慮為非常規情況,且忽略肢厚的細微影響,則L125及以上角鋼雙肢雙排減孔值如下表。


可見,對於大於L 140肢寬按雙肢雙排錯孔佈置時的減孔數並非我們熟知的2.23,而是不同角鋼規格配合不同螺栓規格有不同的減孔數。L180和L200角鋼的減孔數均比2.23要大。特別是當打M20螺栓時,分別達到了2.70和2.82,應予以注意。

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