中国电建集团江西省电力设计院有限公司 江西 南昌 330096
摘要：伴随国民经济的迅猛发展，我国电力事业迎来发展的高峰期。当然，电力事业还应将电力工程作为基础，并对其加大研究力度。在钢结构吊装中，常常会将角钢焊接在立柱上，但因为焊接与切割涉及多个方面，工作量大，甚至还会给母材带来一定影响，再加上，使用过的母材不允许重复被使用，以至于大量材料被浪费。所以，就需要将焊接形式改为扣接形式，并将其用于电力工程中，以此来提高母材的有效利用率。以下主要是对钢结构支架在电力工程中运用展开探讨，并对其进行全面分析和阐述，期望可以为电力事业日后的发展奠定基础。
关键词：电力工程；钢结构支架；运用；分析
引言
在电力工程的施工过程中，钢结构支架占据着不可或缺的重要地位，其作业基础环节，起着保护施工人员的重要作用，尤其是最近几年来，伴随科学技术的进步，电力工程的数量不断增加，且规模日益扩大。所以，必须合理运用钢结构支架。首先，应选好钢结构支架，并详细了解其特性，目的是为更好的满足施工要求，不断提高钢结构的强度。其次，还应对钢结构支架的运用情况进行分析，必要时，还应分析其受力情况，确保电力工程可以顺利开展。
1.选型钢结构支架
由于钢结构支架多种多样，所以就应对其在电力工程中的运用引起重视，并从以下方面着手。第一，在电力工程中，应选取横截面较小、方便安装、轻巧型的钢结构支架，而且还必须结合工程的实际情况，控制好工程的施工进展，以便可以在规定时间内完成施工任务；第二，在具体的施工过程中，如果需要跨越道路或者是铁路，就应选取组合钢结构支架的方式开展施工，比如，可以在邻近支架上增加纵横梁，如此一来，更容易操作钢结构支架。当然，在跨铁操作过程中，跨越结构的底端到铁轨顶端的距离不允许超过6米，且跨道路时不低于6米[1]。
第三，当选取钢结构支架时，必须依照其用途进行划分。通常情况下，当选取固定支架时，大多会选择门形。这是因为门形支架能承担纵向推力，而且还可以采用四柱式固定支架的方法，一方面是为提高支架的可靠性，另一方面则是为稳定支架。其中，四柱式固定支架是指将邻近门形支架通过纵梁连接在一起，并固定好横向和纵向支点，以便可以有效提高支架的刚度，同时还能稳定支架，以免支架出现水平位移现象[2]。只不过，不允许运用高支架。究其根源，是因为固定支架必须承担多个方向的水平作用力，一旦高支架的偏心距过大，必然会浪费人力和物力，严重的话，甚至还会危及施工人员的生命安全[3]。
第四，当选取T形钢结构支架时，必须对悬臂梁引起重视，一般情况下，悬梁的长度不允许超过1米，可若是单槽钢，则应将其长度控制在0.5米；又因为T形的刚度与抗扭矩能力比较弱，而且还容易受到约束，所以，就应详细了解其受力情况，尤其是在结构对称的情况下，更应明确钢结构的水平荷载，就连材质也相似。
第五，当选取门形时，因为该种结构的刚度比较大，所以，就会对钢结构的直径提出严格要求，而且还是在钢结构数量比较多的条件下。通常来说，都会选用门形支架，可若是钢结构的数量过多，且跨度横截面较大时，就应选取其他形式的支架；此外，如果有挡土墙或是其他障碍物的话，同样需要选取适宜的支架。
第六，选取细长型支架柱，并密切关注其运用效果，在此期间，还应提前明确好横截面的尺寸，这是因为尺寸的大小会直接影响到支架的可靠性，所以必须提高其协调性，避免出现头重脚轻的情况。实践表明，钢结构支架的长细不超过150mm。
第七，应合理选取钢结构支架的支座，众所周知，钢结构支架有以下几种形式，比如，固定、滚动、滑动等；其中，固定支座是通过焊接管托与管道的方式来实现；其次，再将支架柱的顶端和管托焊接在一起。如此一来，就能更好的提高支架柱顶端埋件的稳定性。对于滚动支座而言，其主要被用于活动支架，以此来减小摩擦力以及支座的承载力。又因为滚动支座容易生锈，所以，就需要用聚四氟乙烯来进行润滑。
2.钢结构支架的计算
如果钢结构支架的荷载大于260kg/m2，就有可能会带来危险，所以，必须将荷载控制在合理范围。假设钢结构支架的荷载为200kg，就不允许一块夹板来承受压力，否则就需要承担更多的摩擦力。实际上，都是选取4块夹板。具体步骤如下：其一，计算出钢结构支架的拉紧力，假设支架产生210kg的摩擦力，就可以依照F=μN公式推算出，F=210×10÷0.12=17500N。在上述公式中可以计算出拉紧力F，而且还能了解摩擦情况。
其二，计算螺栓强度。对于螺栓的强度而言，其是由以下几个方面组合而成，比如，抗剪力、弯曲强度等。首先应计算出螺栓弯曲强度，公式如下：，在公式中，Z表示螺纹的圈数，W表示螺纹圈数断面的系数，K表示字数，d表示螺栓小径，D表示螺栓的直径，a表示受力臂；当a为1h/2时，牙型宽度b=6t/8，h=0.86t；当D/t处于10-15时，K=0.55；可若是a＜9，就可以知道螺栓的弯曲强度为95.5MPa。此外，许用应力必须比螺栓弯曲强度大，因为只有这样，钢结构支架的抗弯能力才满足要求。对于变荷载n来说，它的范围处于3-5之间，这样一来，就可以计算出抗剪力。当然，内螺纹的受力和外螺纹的受力具有相似性，故其计算方式也具有相似性，所以，通过上述公式同样可以计算出内螺纹的强度。
其三，计算出支架刚度和支架力矩，目的是为更好的计算出和钢结构支架密切相关的指标。通过支架力矩公式可知螺栓拉紧力为17500N，所以，可推算出力矩公式：M1=kPD，在该公式中，K代表力矩系数，当其处于0.16-0.21之间时，就可以得到力矩值为65（N/m），这样一来，可知正压力不低于16670N。至于夹板的强度，可以依照图（1）依次计算出，同时还能依照公式，计算出夹板的强度为25.85MPa，另外，也能计算出其他夹板的强度。当计算钢结构支架的刚度时，必须先计算出板1y=NA3/3EI=4.37×10-6而且还不会出现变形情况，当然，板1的其他面也类似。这表明，支架的强度可以起到支撑的作用。而对于钢结构支架的外侧受力来说，其必须超出螺栓的承载范围。实践表明，只要荷载不超过900kg，夹板就不会滑落。除此之外，还能计算出内侧受力，而且同样不会出现变形情况；可若是夹板出现变形现象，其依旧不会脱落。如果想要提高钢结构支架的可靠性，首先就应明确静力是否大于滑动摩擦力，且静力必须超过200kg。也就是说，在荷载200kg的情况下，钢结构支架是较为稳定的。
图（1）
结语
综上所述，将钢结构支架的选型作为着重点，并对其实际情况展开研究，必要时，还应在电力工程的具体施工过程中，选取适宜的钢结构支架，并做好各项施工工作；此外，还应计算出钢结构支架的抗弯能力与抗剪强度，只有这样，才能更好的提高支架的可靠性以及稳定性，最终全面提高电力工程的施工水平，推动我国电力事业的蓬勃发展。
参考文献
[1]魏安来.大型钢结构支架的整体吊装施工技术的应用[J/OL].建筑知识:2017（08）：12+36.
[2]周观根,肖炽,方建坤.空间钢结构安装用扣件式钢管支架设计研究与工程应用[J].施工技术,2007(11):30-34.
[3]张一舟,王元清,高轩能,沈剑波,石永久.大型电除尘器钢结构支架承载性能的非线性有限元分析[J].煤矿机械,2006(12):58-60.
论文作者:苏一鸣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/5
标签：支架论文; 钢结构论文; 计算出论文; 强度论文; 螺栓论文; 电力工程论文; 荷载论文; 《防护工程》2018年第5期论文;