鋼管塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鋼管塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 魏順炎一 概況 鋼管塔是主材用鋼管構(gòu)件，斜材用鋼管或角鋼或園鋼組成格構(gòu)式輸電塔的述語(yǔ)，是輸電桿塔的結(jié)構(gòu)型式之一。最常用的結(jié)構(gòu)是主材和斜材都用鋼管。其次是主材用鋼管，斜材用角鋼。國(guó)外也有塔身全用鋼管，橫擔(dān)全用角鋼。 國(guó)內(nèi)在上世紀(jì)70年代，首先在220KV大跨越工程上采用了鋼管塔，主材用鋼管，斜材用園鋼拉條，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。之后，在各電壓等級(jí)的大跨越塔中大都采用鋼管塔，但斜材也用鋼管。因?yàn)樾辈挠脠@鋼要求施加初應(yīng)力，這個(gè)初應(yīng)力值施工難以精確控制。在一般線路上多四路塔、受力較大的塔以及考慮美觀的塔也常選用鋼管塔。近幾年在特高壓工程上大量采用了鋼管

2、塔。鋼管塔的設(shè)計(jì)逐步規(guī)范化，最近出版了鋼管塔設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。 國(guó)外美國(guó)、日本私歐洲對(duì)鋼管結(jié)構(gòu)有很多試驗(yàn)研究，在公共建筑上有很多應(yīng)用如桁架、空間網(wǎng)架私網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)等。但是在輸電線路上只有日本應(yīng)用鋼管塔較早也較廣泛，早在上世紀(jì)80年代己出版了輸電線路鋼管制作標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)鋼管塔的連接件等作了標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、節(jié)點(diǎn)受力分析也形成規(guī)定，對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)鋼管塔有參考價(jià)值，尤其是對(duì)一般線路的鋼管塔。二 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 110KV-750KV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范GB50545-2010 架空送電線路桿塔設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定DL/T5154-2002 架空輸電線路鋼管塔設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定DL/T5254-2010三 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1 鋼管構(gòu)件迥轉(zhuǎn)半徑

3、大，承載力大 以?xún)蓚€(gè)角鋼組成的十字型斷面為例構(gòu)件2L160X12 Q345 L300cm迥轉(zhuǎn)半徑 0.188x33.46.28cm截面積 A2X37.3874.76cm平方細(xì)長(zhǎng)比 300/6.2847.7壓屈系數(shù) 0.817承載力 N0.817X7476X310N-1893KN 如考慮彎扭折算細(xì)長(zhǎng)比 5.07X16/1.267.7 0.6760.817 承載力還要減少。 如用截面積相當(dāng)?shù)匿摴蹹325X7.5迥轉(zhuǎn)半徑 11.23截面積 A74.81CM細(xì)長(zhǎng)比 300/11.2326.71壓屈系數(shù) 0.928承載力 N0.928X7481X3102152KN比值2152/18931.137 鋼管承

4、載力高13.72鋼管構(gòu)件體型系數(shù)小，受風(fēng)荷載小 仍以上述構(gòu)件為例假設(shè)離地高10m風(fēng)速30m/s組合角鋼受的風(fēng)壓： Ws30x30/1600x1.0x1.3x0.32x3x1.10.772kn 上述式中數(shù)值依次為基準(zhǔn)鳳壓標(biāo)準(zhǔn)值、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、構(gòu)件體型系數(shù)、構(gòu)件受風(fēng)面積、斷面系數(shù)鋼管構(gòu)件的風(fēng)壓： Ws30x30/1600x1.0x0.70.325x3x1.00.384Kn比值0.384/0.7720.50鋼管構(gòu)件風(fēng)壓小一半 如果直線塔荷載按導(dǎo)地線風(fēng)壓與塔身風(fēng)壓各一半計(jì)算對(duì)組合角鋼塔0.50.51.0對(duì)鋼管塔0.50.5x0.50.75作用在塔上的風(fēng)壓鋼管塔小25鋼管塔缺點(diǎn)： 不能像角鋼那樣在流

5、水線上生產(chǎn)，因此每噸加工費(fèi)比角鋼塔高。四 結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件選擇1 塔架桿件內(nèi)力分析可視為鉸接的條件 在桁架平面內(nèi)桿件的節(jié)間長(zhǎng)度或桿件長(zhǎng)度與截面直徑之比對(duì)主桿不小于12，對(duì)支管不小于24。 因此通常鋼管塔的主材節(jié)間長(zhǎng)度要取角鋼塔的二倍左右才比較合理。 如果不滿(mǎn)足要考慮節(jié)點(diǎn)剛性引起的桿端次彎矩影響，可按梁元分析進(jìn)行校核。 主管：節(jié)點(diǎn)上貫通的桿件，通常稱(chēng)主材 支管：節(jié)點(diǎn)上其余桿件，通常稱(chēng)斜材2 鋼管桿件各向同性，通常不采用平行軸布置3 桿件載面型式選擇 A 塔身及橫擔(dān)的所有桿件除掛線點(diǎn)外均用鋼管，是國(guó)內(nèi)最常用的鋼管塔。 B 塔身及橫擔(dān)的主材用鋼管，斜材用角鋼，國(guó)內(nèi)直線塔及小轉(zhuǎn)角塔有應(yīng)用實(shí)例。 C 塔身及橫擔(dān)的主材用鋼管，斜材用國(guó)鋼，國(guó)內(nèi)220kv及以下大跨越塔有應(yīng)用實(shí)例。 D 塔身全材鋼管，橫擔(dān)全用角鋼，是日本一般線路鋼管塔的常用型式。我國(guó)尚未見(jiàn)到應(yīng)用實(shí)例。4 鋼管的微風(fēng)振動(dòng) 常用的對(duì)策是控制桿件的細(xì)長(zhǎng)比，工程實(shí)踐表明細(xì)