Основными узлами ствола опоры являются: стыки поясов, соединения раскосов с поясами и между собой, узлы крепления диафрагм к поясам, стыки отдельных элементов диафрагмы и опорные узлы крепления поясов к фундаментам.
Рис. 2-20. Узлы соединения поясов ствола опоры
Как правило, элементы опор при их сборке на месте установки собираются на болтах нормальной точности*. Высокопрочные, термообработанные, предварительно напрягаемые стальные болты из легированных сталей применяются в отдельных случаях для соединений фланцев трубчатых элементов опор. Болты повышенной точности для сборки опор не применяются.
*Болты нормальной точности ранее назывались «черными», а повышенной точности — «чистыми».
Рис. 2-21. Узел соединения поясов ствола из труб
При конструировании стыков поясов прежде всего определяют необходимый диаметр и количество соединительных болтов в соответствии с передаваемым через стык усилием. Расположение болтов в стыке принимается таким, чтобы сверловка всех поясов могла производиться по одному шаблону. Обычным решением стыков промежуточных опор, в которых действующие усилия в поясах не очень велики, являются стыки на односрезных болтах. Такие стыки могут быть выполнены телескопическими (рис. 2-20, а), с накладками из уголков снаружи (рис. 2-20, б), с листовыми накладками снаружи (рис. 2-20, в) или с угловыми накладками, устанавливаемыми внутри (рис. 2-20, г). Преимуществом телескопических стыков является уменьшение количества болтов вдвое по сравнению со стыками на односторонних накладках, но при этом требуется более точное изготовление конструкции. Телескопические стыки можно рекомендовать в особенности для болтовых конструкций, в которых не может быть прогибов, вызываемых сваркой. При установке уголковых накладок снаружи приходится снимать фаску с уголков поясов, что ослабляет их сечение; уменьшение сечения должно быть учтено в расчете. При установке уголковых накладок изнутри фаски снимается с накладки, что проще в технологическом отношении; однако установка накладки изнутри часто вызывает затруднения при креплении диафрагмы. При больших усилиях, передаваемых через стыки тяжелых опор анкерного типа, целесообразно предусматривать стыки с двухсрезными болтами с установкой листовых накладок снаружи и уголковых накладок изнутри. Если количество болтов определяется срезом, а не смятием, что обыкновенно имеет место при поясах значительной толщины, то применение двухсрезных стыков позволяет уменьшить число болтов вдвое, причем одновременно улучшаются условия работы стыка, так как усилие передается в этом случае практически без эксцентриситета. Наиболее сложными являются стыки на отметках перегиба поясов, в которых приходится применять гнутые накладки и располагать диафрагмы (рис. 2-20, д). В некоторых случаях эти стыки осуществляются с изгибом поясных уголков, что однако усложняет технологию производства. При соединении поясов из труб применяются
фланцевые стыки с болтами, работающими на растяжение (рис. 2-21).
Применение фланцевых стыков в других узлах опор из уголкового проката нежелательно, так как эти стыки сложны в технологическом отношении и могут быть повреждены при, транспортировке.
Рис. 2-22. Узлы крепления раскосов к поясам без фасонок
Соединения раскосов с поясами желательно выполнять без фасонок, которые усложняют технологию производства и увеличивают вес опоры; при правильно выбранной схеме ствола промежуточных опор такое решение обычно возможно. В сварных конструкциях опор, не предназначенных для горячей оцинковки, раскосы приваривают внахлестку (рис. 2-22,а), в цинкуемых конструкциях — встык (рис. 2-22,б). Следует отметить, что приварка встык менее надежна, чем приварка внахлестку, и сопряжена с технологическими затруднениями. В зарубежной практике цинкуемые конструкции выполняют с приваркой внахлестку и обваркой по контуру (рис. 2-22, в). При болтовых конструкциях наиболее целесообразно выполнение стыка с креплением двух раскосов одним болтом (рис. 2-22,г). По технологическим соображениям желательны наиболее простые обрезы раскосов без резки обушка (рис. 2-22,б); при недостатке места выполняются фасонные обрезы в специальных штампах (рис. 2-22,б). Для упрощения обрезов в сварных конструкциях раскосы обычно центрируют на обушок пояса (рис. 2-22,а,б) допуская небольшой эксцентриситет.
В узлах, в которых сходятся три стержня (два раскоса и распорка), приходится либо допускать известный эксцентриситет (рис. 2-23, а), либо устанавливать фасонки (рис. 2-23,б). При разработке конструкции необходимо учитывать возможность установки и затяжки болтов в узлах при сборке.
Рис. 2-23. Узлы крепления раскосов и распорок
Рис. 2-24. Узлы крепления раскосов на двух болтах
В сварных конструкциях с большими усилиями в раскосах, присоединение которых без фасонок невозможно (например, в опорах анкерного типа), фасонки привариваются встык к поясам. В болтовых конструкциях фасонки можно также, приваривать встык к поясам (рис. 2-24, а), в этом случае для присоединения двух раскосов требуются три болта. Следует отметить, что болтовые конструкции с приваркой фасонок к поясам неудобны в технологическом отношении и могут допускаться лишь в исключительных случаях. Приварка фасонок к раскосам допускает закрепление обоих раскосов двумя болтами, но эта конструкция также не может быть рекомендована из-за сложной технологии производства; в этом случае необходимо точно выдерживать углы приварки фасонок к раскосам, которые получаются различными для отдельных раскосов. Применяемая за рубежом практика прикрепления фасонок болтами (рис. 2-24,б) приводит к значительному увеличению количества болтов. Аналогично рассмотренным стыкам раскосов с поясами на двух болтах выполняются и стыки на трех болтах; следует отметить, что такие стыки очень сложны и требуют большого количества болтов. Поэтому стыки на трех болтах можно применять лишь в редких специальных случаях.
Рис. 2-25. Узлы соединения раскосов перекрестной решетки
Соединения раскосов, перекрестной решетки между собой обычно осуществляются с прокладками (рис. 2-25, а) для опоры сварной конструкции или с шайбами для болтовой опоры (рис. 2-25,б). В некоторых случаях при значительной длине раскосов стыки осуществляются без прокладок (рис. 2-25, в и г). Такое решение узла вызывает прогиб раскосов, который однако можно считать допустимым, так как жесткое положение узла пересечения раскосов обеспечено благодаря тому, что при нагрузке один раскос всегда растянут. Узлы пересечений двух раскосов и распорки могут быть выполнены согласно рис. 2-25, д и е. Выполнение последнего узла возможно также с вырубкой полки распорки.
Диафрагмы, необходимые для обеспечения жесткости ствола опоры и для перераспределения усилий в случае нагрузки крутящим моментом, состоят из распорок и горизонтальных элементов в плоскости диафрагмы. Для обеспечения жесткости в плоскости диафрагмы достаточно одного раскоса (рис.2-26,а), однако для большей жесткости на отметках траверс обычно устанавливаются диафрагмы с двумя перекрестными связями (рис. 2-26,б). Эта конструкция целесообразна также в случаях, когда получаются связи большой длины (для снижения гибкости связей). В узлах нижней части ствола, собираемой из четырех. секций, раскосы подходят к центрам распорок, в этом случае целесообразно применять конструкцию диафрагмы согласно рис. 2-26, в. Присоединение горизонтальных связей к распоркам осуществляется либо непосредственно (рис. 2-26, г и д), либо через фасонки (рис. 2-26, а, б и в). Последний способ обеспечивает большую жесткость диафрагмы.
Рис. 2-26. Диафрагмы ствола опоры
Крепление траверс к стволу может производиться либо непосредственно, либо через фасонки (см. рис. 2-6). Первый способ может применяться только при малых расчетных усилиях в поясах траверс промежуточных опор, когда действующее усилие воспринимается одним или двумя болтами. При таком решении конструкции, часто применяемой в зарубежной практике проектирования опор, необходимо изгибать пояса траверс, что требует дополнительной технологической операции. Во избежание этого в отечественной практике чаще применяется крепление поясов траверс на фасонках, в которых может быть размещено любое требуемое число болтов, а операция гибки листа выполняется проще.
Рис. 2-27. Узел подвески гирлянды на анкерной угловой опоре
Элементы для подвески поддерживающих и натяжных гирлянд, входившие ранее в конструкции опор, в настоящее время включаются в наборы гирлянд и поставляются заводами треста «Электросетьизоляция» вместе с остальной линейной арматурой. В траверсах промежуточных опор предусматриваются отверстия для узлов крепления гирлянд соответствующих типов.
В траверсах анкерно-угловых опор линий напряжением до 150 кВ включительно также предусмотрены фасонки с отверстиями для скоб треста «Электросетьизоляция» (см. рис. 2-6). На траверсах опор линий напряжением 220 кВ и выше имеются детали для подвески натяжных гирлянд при помощи узлов крепления типа вертлюга, обеспечивающих шарнирность в двух направлениях (рис. 2-27).
Для крепления поддерживающих гирлянд на угловых промежуточных опорах приходится применять специальные конструкции, чтобы обеспечить достаточное расстояние по вертикали между траверсой и проводом при отклонении гирлянды (рис. 2-28). Такие подвески выполняются шарнирными, чтобы исключить кручение траверсы в аварийном режиме при обрыве провода.
Стык тросостоек со стволами опор башенного типа может быть выполнен на фасонках (рис. 2-29, а) или телескопическим (рис. 2-29,б). В ряде случаев конструктивное решение телескопического стыка затруднительно из-за необходимости сопряжения в одном узле пояса ствола, пояса тросостойки, тяг, траверсы и диафрагмы. Если длина верхней секции не достигает предельной, допускаемой по железнодорожным габаритам, то при сварных конструкциях можно предусматривать заводской сварной стык поясов тросостойки и верхней секции ствола. Тросостойки портальных опор в виде пространственных конструкций закрепляются на траверсах с помощью фасонок.
Рис. 2-28. Узел подвески гирлянды на промежуточной угловой опоре
Рис. 2-29. Узлы соединения поясов тросостоек с поясами ствола
Рис. 2-31. Опорный узел опоры на оттяжках | Рис. 2-32. Крепление оттяжки к анкерной плите |
Для подвески троса на тросостойках промежуточных опор предусматриваются оголовки из листа или же уголки с отверстиями для скобы, входящей в объем поставляемой линейной арматуры. На опорах анкерного типа крепление троса
осуществляется обычно при помощи фасонок с отверстиями для установки скоб.
Стальные опоры закрепляются на фундаментах при помощи анкерных болтов. Опорные башмаки промежуточных опор, как правило, выполняются с двумя анкерными болтами (рис. 2-30, а), опорные башмаки анкерных угловых опор — с четырьмя болтами (рис. 2-30, б). Для установки анкерных опор на фундаменты с наклонными стойками необходим дополнительный переходный элемент, входящий в объем поставки фундаментов.
Опоры на оттяжках имеют дополнительные узлы — шарниры в месте установки стойки на фундамент (рис. 2-31), шарниры для крепления оттяжек к стойкам и детали крепления оттяжек к анкерным плитам (рис. 2-32).
