桿塔設計常用規(guī)范解讀

前言以桿塔為代表的各類高聳構造的設計是一項涉及根底學問廣泛，技術含量很高的工作。對于剛接觸桿塔設計工作的學員，必需從最為根底的力學學問、構造設計、及現(xiàn)行常用標準構設計培訓過程中學習之用，切不行外傳。成文過程中撰稿人查閱了大量的文獻資料，并認真時機。北京信狐天誠軟件科技２００９年１０月２１日名目\l“_TOC_250039“１常用標準簡介 4\l“_TOC_250038“《建筑構造荷載標準》GB50009-2023 4\l“_TOC_250037“《鋼構造設計標準》GB50017-2023 4\l“_TOC_250036“《高聳構造設計標準》GB50135-2023 4\l“_TOC_250035“《建筑抗震設計標準》GB50011-2023 4\l“_TOC_250034“《構筑物抗震設計標準》GB50191-1993 4\l“_TOC_250033“《110~500kV架空送電線路桿塔構造設計技術規(guī)定》DL/T5154-2023 4\l“_TOC_250032“《110~750kv輸電線路設計技術規(guī)定〔2023最國家電網(wǎng)標準〕 5\l“_TOC_250031“《DesignofLatticedSteelTransmissionStructures》ASCE10-97 5\l“_TOC_250030“２材料 5\l“_TOC_250029“３風荷載 6\l“_TOC_250028“４覆冰荷載 7\l“_TOC_250027“５桿塔構造根本規(guī)定 7\l“_TOC_250026“設計原則 7\l“_TOC_250025“構造的極限狀態(tài) 8\l“_TOC_250024“極限狀態(tài)的計算方式 8\l“_TOC_250023“根本規(guī)定 10\l“_TOC_250022“６桿件強度設計 11\l“_TOC_250021“軸心受力構件的強度計算： 11\l“_TOC_250020“受彎構件計算： 11\l“_TOC_250019“受拉同時受彎構件的強度計算 12\l“_TOC_250018“偏心受力構件強度驗算 12\l“_TOC_250017“７桿件長細比計算 14\l“_TOC_250016“構件長細比的界定 14\l“_TOC_250015“構件長細比的掌握 14\l“_TOC_250014“受壓構件長細比修正系數(shù) 20\l“_TOC_250013“８受壓桿件穩(wěn)定計算 21\l“_TOC_250012“軸心受壓構件的穩(wěn)定性計算 21\l“_TOC_250011“受壓同時受彎構件的局部穩(wěn)定計算 22\l“_TOC_250010“偏心受力壓彎構件的穩(wěn)定性計算 22\l“_TOC_250009“９鋼構造構造要求 24\l“_TOC_250008“一般要求 24\l“_TOC_250007“組合構件 25\l“_TOC_250006“鋼管構件 26\l“_TOC_250005“焊縫連接 26\l“_TOC_250004“螺栓連接 28\l“_TOC_250003“１０抗震設計 30\l“_TOC_250002“１１連接計算 30\l“_TOC_250001“螺栓連接 30\l“_TOC_250000“焊縫連接 32１２法蘭連接 34１３塔腳設計 34１常用標準簡介GB50009-2023２００２年３月１日年施行，對建筑構造設計中局部直接作用和間接作用〔如地震〕荷載作出規(guī)定〔如：風荷、雪荷載、屋面活荷載等。本荷載適用于國內一切建筑工程構造設計過程中各類典型荷載的計算。GB50017-2023２００３年１２月１日施行，本標準適用于工業(yè)與民用房屋和一般構筑物的鋼構造設計。GB50135-2023２００７年５月１日施行，本標準適用于鋼及鋼筋混凝土高聳構造，包括播送電視塔、通信塔、導航塔、輸電高塔、石油化工塔、大氣監(jiān)測塔、煙囪、排氣塔、水塔、礦井架、風應用于以上其它行業(yè)的高聳建筑的構造設計。GB50011-2023２００２年２月１日施行，按本標準進展抗震設計的建筑，其抗震設防目標是：當患病壞。GB50191-1993１９９４年６月１日施行，本標準的適用范圍與《建筑抗震設計標準》類似，只是范圍縮小為構造組裝形成的建筑物，簡稱為構筑物。《110~500kV架空送電線路桿塔構造設計技術規(guī)定》DL/T5154-2023２００２年９月１日施行，本規(guī)定適用于建的110~500kV架空送電線路桿塔構造的設計，通信塔設計可參照承受。《110~750kv〔2023最國家電網(wǎng)標準〕２００８年３月１日施行，本規(guī)定考慮到２００７年底我國特大雪災，在110~500kV架空送電線路設計技術規(guī)程》根底上結合近年特高壓桿塔的設計實踐修訂而成，適用范圍《DesignofLatticedSteelTransmissionStructures》ASCE10-97美國土木工程師協(xié)會２０００年公布關于《格構式鋼構造傳輸塔》的設計標準。目前在國外工程中被普遍承受。２材料鋼材牌號一般形式為“Q235“、”Q235B“、“Q235BF”形式。Q——鋼材屈服點“屈”字漢語拼音首位字母；A、B、C、D——分別為質量等級；F——沸騰鋼“沸”字漢語拼音首位字母；b——半冷靜鋼“半”字漢語拼音首位字母；Z——冷靜鋼“鎮(zhèn)”字漢語拼音首位字母；TZ——特別鎮(zhèn)鋼“特鎮(zhèn)”兩字漢語拼音首位字母。“與”T“符號予以省略?！?10~500kV架空送電線路桿塔設計技術規(guī)定》Q390《《110~500kV架空送電線路桿塔設計技術規(guī)定》Q390《110~750kV架空輸電線路設計技術規(guī)定》Q235、Q345、Q390、Q420Q460。鋼材均應滿足B級鋼的質量要求?！朵摌嬙煸O計標準》承重構造的鋼材宜承受Q235Q345Q390Q420。局部承重構造和構件不能沸騰鋼，尤其是件。500kV以下的塔一般承受Q235Q345兩種材質，500kVQ420。對于其Q235Q345兩種材質。但在設計使用組合構件〔如組合角鋼〕時，由于高強度鋼〔如Q420〕的伸長率一般較低，而組合截面的尺度較大假設按一個整體來考慮，一旦消滅彎矩，可能會導致應力不均局部失效，此時在設計時必需進展相應的補償設計考慮。冷靜鋼在冶煉的后期用錳鐵，硅鐵和鋁進展了充分的脫氧，鋼水在錠模內安靜的凝固，它的化學成分均勻，組織致密，質量高，但有縮孔。的沸騰，所以少量氣體被封閉在鋼錠內，形成了氣泡。它的成分不均勻，組織不致密，質量差。沸騰鋼只能是低碳鋼，所以限制了它的使用范圍。并且要經(jīng)過鍛打。前者的沖擊韌性比后者好，但強度和伸長率相差不大。３風荷載規(guī)《110~500kV架空送電線路桿范 塔設計技術規(guī)定》科目

架空輸電線路設計技術規(guī)定》

《高聳構造設計規(guī) 《建筑構造荷載標準》范》〔m〕算

15mWx

Wo z sc

dLc

sin2

10m同左

10m無相應內容

10m無相應內容算

W W As o z s z f

A Af s

同左 同左

W

同左/1600〔V有最小值〕

W 0.35kN/m2 W

1

0.3kN/m2o o o 2 0值Wo線纜風壓不 查表均勻系數(shù)

查表，但與左取值不同

其余同右無相應系數(shù)

考慮了海拔高度(影響很小)近似與電力標準一樣無相應系數(shù)系數(shù)z 線纜體型sc

與右三項比因以15m作為基查表 查表 查表準高，且缺少Ｄ類地面類型，故取值有所不同與線纜直徑及覆冰狀態(tài)有關 同左 同右 無明確規(guī)定，只規(guī)定各類型1.3系數(shù)分類查表，與《建筑構造荷載依據(jù)《建筑結依據(jù)《建筑構造荷 分類查表計算 構件體型系s 標準》接近，但具體算法不同構荷載標準》載標準》數(shù) 風荷載

60m時

同左，但增加

增加護欄構造計算 更名為風振系數(shù)，并分類查c z 按全高一個系數(shù)計算。調整系數(shù)

根底及桿塔覆冰工況的規(guī)定

gz因素，其余同右

表計算規(guī)《110~500kV架空送電線路桿規(guī)《110~500kV架空送電線路桿塔設計技術規(guī)定》AA構件承fs110~750kV架空輸電線路設計技術規(guī)定》依照《建筑結構荷載標準》《高聳構造設計規(guī)范》《建筑構造荷載標準》范科目筑構造荷載標準》依照《建筑構造荷載標準》分類查表計算積規(guī)規(guī)范《110~750kV架空輸電線路設計技術規(guī)定》《高聳構造設計標準》《建筑構造荷載規(guī)范》科目覆冰厚度度)覆冰荷載(單位面積)b根本覆冰厚度依照《建筑構造荷載標準》 分類查表計算q b 106l1 21 2q a2在風壓計算中在風壓調有單獨的覆冰考慮查表計算查表計算無相關內容1度修正系數(shù) 與構件直徑2高度遞增系數(shù)覆冰密度 覆冰厚度的查表計算9kN/m3５桿塔構造根本規(guī)定設計原則聳構造設計標準等相關內容?！朵摌嬙鞓藴省贰朵摌嬙鞓藴省稧B50017-2023《高聳構造設計規(guī) 范 》設計原則除疲乏計算外，承受以概率理論為根底的極限狀態(tài)設計方法，用分項系數(shù)設計表達式進展計算。高聳構造在規(guī)定的設計使用年限內應具有足夠的牢靠度。牢靠度可承受以概率理論為根底的極限狀態(tài)設計方法分析確定。設計基準期為50年。GB50135-2023《110kv~750kv桿塔構造設計應承受以概率理論為根底的極限狀態(tài)設計法，構造構件的架空輸電線路設牢靠度承受牢靠指標度量，極限狀態(tài)設計表達式承受荷載代表值、材料計技術規(guī)定》性能標準值、幾何參數(shù)標準值以及各種分項系數(shù)等表達。Q/GDW179-2023對于牢靠度的定義，在《高聳機構設計標準》中有明確說明，即為高聳構造在規(guī)定的設計使用年限內應滿足以下功能要求：1234構造的極限狀態(tài)《鋼構造設計規(guī)范 》GB50017-2023《高聳構造設計《鋼構造設計規(guī)范 》GB50017-2023《高聳構造設計規(guī) 范 》GB50135-2023《110kv~750kv架空輸電線路設計技術規(guī)定》Q/GDW179-2023承載力量極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài)構件和連接的強度破壞疲乏破壞影響構造、構件和非構造構件正常和因過度變形而不適于連續(xù)承載，使用或外觀的變形，影響正常使用構造和構件喪失穩(wěn)定構造轉變?yōu)榈恼駝樱绊懻Ｊ褂没蚰途眯阅軝C動體系和構造傾覆。 的局部破壞〔包括混凝土裂縫。這種極限狀態(tài)對應于構造或構造 這種極限狀態(tài)對應于構造或構造構構件到達最大承載力量或不適于 件到達正常使用或耐久性能的某項連續(xù)承載的變形。 規(guī)定限值。構造或構件到達最大承載力或不 構造或構件的變形或裂縫等到達正適合連續(xù)承載的變形。 常使用的規(guī)定限值。極限狀態(tài)的計算方式構造及構件在極限狀態(tài)下的計算方式，在《鋼構造設計標準》中指出，按承載力量極限狀態(tài)計算鋼構造時，應考慮荷載效應的根本組合，必要時尚要考慮荷載效應的偶然組合；按正常使用極限狀態(tài)計算鋼構造時，應考慮荷載效應的標準組合，對鋼與混凝土組合梁，尚應考慮準永久組合。在《高聳構造設計標準》中又進一步指出，對承載力量極限狀態(tài)，高聳構造及構件對荷分別承受荷載的短期效應組合〔標準組合或頻遇組合〕和長期效應組合〔準永久組合〕進展設計。在《110kv~750kv架空輸電線路設計技術規(guī)定》中給出了極限狀態(tài)下的計算表達式。構造或構件的承載力極限狀態(tài)，應承受以下表達式：式中： －—構造重要性系數(shù)，按安全等級選定。構造重要性系數(shù)構造重要性系數(shù)承受規(guī)定《鋼構造設計規(guī)一般工業(yè)與民用建筑鋼構造的安全等級應取二級，其它特別建筑鋼結范》GB50017-2023 構的安全等級應依據(jù)具體狀況另行確定。對設計使用年限為25年的構造構件，不應小于0.95；《高聳構造設計規(guī)1、對安全等級為一級或設計使用年限為100年及以上的構造構件不范》GB50135-2023 應小于1.1；250年的構造構件，不應小1.0；《110kv~750kv架空輸電線路設計技一級：特別重要的桿塔構造，不應小于1.1；二級：各級電壓線路術 規(guī) 定 》Q/GDW179-2023=1.0=0.9；――重力荷載分項系數(shù)，重力荷載分項系數(shù)重力荷載分項系數(shù)承受規(guī)定《高聳構造設計規(guī) 范 》有利一般構造計算GB50135-2023不利傾覆、滑移驗算由可變荷載掌握由永久荷載掌握1.00.91.21.35《110kv~750kv架空輸電線路設計技術規(guī)定》Q/GDW179-2023對構造受力有利時，不應大于1.0，不利時，應取=1.2；――第i項可變荷載的分項系數(shù)，應取 =1.4；對溫度作用可用1.0；可變荷載效應對構造有利時，分項系數(shù)為0《高聳構造設計標準〕――重力荷載標準值的效應；i項可變荷載標準值的效應；――可變荷載組合系數(shù)，各級電壓線路的正常運行狀況，應取=1.0，220kV及以上送電線路的斷線情況和不均勻覆冰狀況及各級電壓線路的安裝狀況，應取=0.9，各級電壓線路的驗算狀況和110kV線路的斷線狀況，應取=0.75；――構造構件的抗力設計值。構造或構件的正常使用極限狀態(tài)，應承受以下表達式：式中：C――設計時對構或構件的裂縫寬度或變形等規(guī)定的相應限值，mm。在《高聳構造設計標準》中對此進一步闡述，并注明此限值應符合下述的規(guī)定。高聳構造正常使用極限狀態(tài)的掌握條件應符合以下規(guī)定：、對于裝有方向性較強〔如微波塔、電視塔〕或工藝要求較嚴格〔如石油化工塔〕的設備高聳構造，在不均勻日照溫度或風荷載〔標準值〕作用下，在設備所在位置塔身角位移應滿足工藝要求。21/300。3、在風荷載的動力作用下，設有巡游設施或有人員在塔樓值班的塔，塔樓處振動加速度值不宜大于200。其中對有常駐值班人員的塔樓 為風壓頻遇作用下塔樓處水平動位移幅值，其值為構造對應點在0.4 作用下的位移值與0.4作用下的位移值之差，

為基頻；對僅有游客的塔樓可依據(jù)世界使用狀況取

6~7級風作用下水平位移幅值。根本規(guī)定1、桿塔構造荷載分類：永久荷載：導線及地線、絕緣子及其附件和桿塔構造及桿塔上各種固定設備的重力荷載；土壓力及預應力等荷載?？勺兒奢d：風和冰〔雪〕荷載；導線、地線及拉線的張力；安裝檢修的各種附加荷載；構造變形引起的次荷載及各種振動荷載。2、不帶拉線的直線桿，在縱向荷載狀況下計算時，可以考慮順線路方向的底線支持力作用。但最大支持力不得大于地線線夾的允許握著力，并考慮有肯定的裕度。41.05增大系數(shù)。5〔120~140〕N/mm2。拉桿預拉力可取拉桿最大使用拉力的20%~30%。62%5%。7〔無水、風速5m/s及年平均氣溫〕作用下，桿塔的計算撓曲度〔不包括根底傾斜和拉線點位移，不應超過以下數(shù)值：懸垂直線無拉線單根鋼筋混凝土桿及鋼管桿：5h/1000；懸垂直線獨立式鐵塔：3h/1000；懸垂直線拉線桿塔的桿〔塔〕頂：4h/1000；懸垂直線拉線桿塔，拉線點以下桿〔塔〕身：2H/1000；耐張轉角及終端獨立式鐵塔：7h/1000。注：h為地面起至計算點高度，H為電桿拉線點至地面的高度；依據(jù)桿塔的特點，設計應提出施工預偏的要求。8面的裂縫掌握等級為三級，計算裂縫的允許寬度分別為0.2mm及0.1mm。預應力混凝土構件正截面的裂縫掌握等級為二級，一般要求不消滅裂縫。６桿件強度設計〔荷載標準值乘以荷載分項系數(shù)；計算疲乏時，應承受荷載標準值。并且在《110kv~750kv架空輸電線路設計技術規(guī)定》中再次指出構造或構件的強度、穩(wěn)定和連接強度，應按承載力極限狀態(tài)的要求，承受荷載的設計承受荷載的標準值和正常使用規(guī)定限值進展計算。軸心受力構件的強度計算：N/An≤m·f式中：N－軸心拉力或軸心壓力設計值，Ｎ。ｍ－構件強度折減系數(shù)：受拉構件：雙肢連接的角鋼和中心連接鋼管構件m=1.0偏心連接鋼管構件m=0.85單肢連接的角鋼構件〔肢寬>40mm〕m=0.70單肢連接的角鋼構件〔肢寬≤40mm〕m=0.55受壓構件：雙肢連接的角鋼和中心連接鋼管構件m=1.0單肢連接的角鋼和偏心連接鋼管構件m=0.85組合斷面構件〔無偏心〕m=1.0組合斷面構件〔有偏心〕m=0.85An－構件凈截面面積，mm2。對多排螺栓連接的手拉構件，要考慮鋸齒形破壞狀況。ｆ－鋼材的強度設計值，N/mm2。受彎構件計算：Wx Wy

mMf式中：Mx、Myxy軸的彎矩設計值，N·mm；Wx、Wyx軸和y軸的截面抵抗鉅，mm3；m——受彎構件穩(wěn)定強度折減系數(shù)：M角鋼構件：mM=1.0鋼管構件：依據(jù)外徑Ｄ０t之比計算確定：D0t

38060 時fm=1.0M當38060f

<D0t

76130 時fMm=0.70+11410 M(D0/t)f受拉同時受彎構件的強度計算 N M fmAn偏心受力構件強度驗算

鐵塔中構件多以軸心受力為主，偏心受力的狀況只作為截面強度驗算。在《高聳構造設計標準》中對于偏心受壓和偏心受拉構件的截面強度，給出了相應的驗算公式。1、拉彎和壓彎構件的截面強度，當彎矩作用在主平面時，應按下式驗算：式中：Mxx軸的彎矩；

N MxfAn Wnx注：當彎矩作用在兩個平面時，壓彎構件的強度及穩(wěn)定驗算按現(xiàn)行國家標準《鋼構造設計標準》GB50017進展。2、格構式壓彎構件應按下式驗算單肢的強度：NNn mfAnu式中 n——單肢數(shù)目；N ——截面彎矩在單肢中引起的軸力〔；mA ——單肢凈截面面積〔mmnu

。Af85fAf85fy235V式中 f ——鋼材屈服強度〔N/mm2。y此剪力V值可認為沿構件全長不變，并由承受該剪力的綴件面分擔。4、計算格構式壓彎構件的綴件時，應取實際最大剪力和按上式的計算剪力兩者中的較大者進展計算。綴條的內力應按桁架的腹桿計算。綴板的內力應按以下公式計算，見圖6-01。Va剪力： V 1l sVa彎矩〔在和肢件連接處： M 1l 2式中 Vl

——安排到一個綴板面的剪力〔；a——綴板中到中距離〔m；s——肢件軸線間距〔m。6-01綴板的內力5、單管塔受壓時，鋼管徑厚比不應大于100.單管塔受彎時〔軸壓應力占最大應力值5%以內〕驗算彎矩作用平面內穩(wěn)定時，其設計強度f應乘以修正系數(shù) 。d d

按下式計算：Q235

1.0

73.85 1832.5

D140td (D)d t

D( t

140D300tQ345

1.0

66.62

1926.5

D110td D D D ( t

( t

110 245t７桿件長細比計算或將彎扭與扭轉失穩(wěn)換算為彎曲失穩(wěn)時承受的長細比稱之為換算長細比。構件長細比的界定長細比〔Lo/r〕是衡量一根桿件柔度，進展壓桿穩(wěn)定設計的重要綜合參數(shù)。長細比越大桿件柔性越大，也就越簡潔彎曲變形。該參數(shù)同時反映壓桿長度、支撐方式和截面幾何性質〔壓〔20237-01所示。7-01L0/r《110~500kV 架空送電線路桿塔設計技術規(guī)定》《110~750kV架空輸電線路設計技術規(guī)定》《鋼構造設計規(guī)范》《高聳構造設計標準》受受壓主材L0/r≤150L0/r≤150L0/r≤150L0/r≤150壓構〔斜、橫〕材K·L0/r≤220K·L0/r≤200K·L0/r≤200K·L0/r≤180件關心材K·L0/r≤250K·L0/r≤250K·L0/r≤200K·L0/r≤200受拉構件(預拉力的拉桿可不L0/r≤400L0/r≤400查表L0/r≤350受長細比限制)式中：K式中：KL0－構件計算長度；ｒ－回轉半徑構件長細比的掌握1、構件計算長度確實定，依據(jù)2023版《技術規(guī)定》可分為主材和斜〔非主〕材兩種狀況分7-02，斜〔非主〕7-03。構造型式Lor構造型式Lor主材最小軸Lry0主材平行軸1.2Lxrx主材按最小軸布置簡圖主材按平行軸布置簡圖7-03斜材計算長度表圖例 一壓時

時

交于主材同一點的相鄰斜材為壓備注桿Lo r Lo r Lo r對應TSA算長度類型：yoL r 08L r — — 0.主材最小軸yo2 3 x或無補材穿插斜材對應TSA1.1.1L r 08L r — — 主材平行軸或2 x 3 x單面補材連接的穿插斜材L r — — — 2 x

對應TSA算長度類型：斜材平行軸布置對應TSA1.1.1L2 rx 08L3 rx — — 主材平行軸或單面補材連接的穿插斜材對應TSA1.31.1L r 08L r — — 主材平行軸或32 x x單面補材連接的穿插斜材L r1 yo

— — 0.65L2

對應TSA算長度類型：同端節(jié)點斜rx 材〔跨腳材連壓〕L r1 yo

— — —

對應TSA算長度類型：同端節(jié)點斜材〔V不考慮同時受壓〕L r1 yo

0.55L3— —(α≥0.25)

對應TSAr 帶橫連接桿的x同端節(jié)點斜材〔3節(jié)間〕L r1 yo

0.55L3(α≥— — 0.4)0.65L

對應TSAr 帶橫連接桿的x同端節(jié)點斜材2(α≥1.0)注：1)1、2、4、53穿插斜材可以斷開；

〔4節(jié)間〕材；1.2增大系數(shù);89所示平連桿應視作受力構件與塔體同時計算,其中α為平連桿與斜材的剛度比:式中：L、L——斜材、平連桿全長，mm；

I L34 3I L33 43 4I、I——斜材、平連桿的平行軸慣性矩，mm4。3 42、桿件的長細比掌握，在《高聳構造設計標準》中也給出了具體的規(guī)定，鋼塔桅構造的構件長細比λ 取值方法如下：1〕單角鋼A、弦桿〔主材〕λ7-04承受。B、斜桿〔斜材〕λ7-05承受。Cλ7-06承受。7-04λ7-05λ7-057-06λ受壓構件長細比修正系數(shù)K，對于格構式以及回轉類構件〔如鋼管〕取1，對于一般角K，取值如下：兩端雙肢連接的主材長細比修正系數(shù)K=1；7-07。序號桿件端部受力狀況長細比長細比修正系數(shù)序號桿件端部受力狀況長細比長細比修正系數(shù)適用構件舉例1兩端中心受壓0<Lo/r<1201雙肢連接的構件2受壓0<Lo/r<1200.75+30/(Lo/r)1 一端雙肢連接另端單肢連接的構件；2穿插斜材3兩端偏心受壓0<Lo/r<1200.50+60/(Lo/r)兩端單肢連接的構件4兩端無約束120≤Lo/r≤2201單個螺栓連接的穿插斜材和單斜材5120≤Lo/r≤2310.90+11.89/(Lo/r)兩個以上螺栓連接的穿插一端有約束斜材6兩端有約束120≤Lo/r≤2420.82+21.64/(Lo/r) 接的構件7-08。序號桿件端部受力狀況序號桿件端部受力狀況長細比長細比修正系數(shù)適用構件舉例1兩端中心受壓0<Lo/r<1201兩端單肢連接的構件2受壓120<Lo/r<2501單個螺栓連接的穿插斜材和單斜材3兩個以上螺栓連接的穿插兩端偏心受壓 120<Lo/r<290 0.762+28.6/(Lo/r)斜材4兩端無約束120≤Lo/r≤330兩端均有兩個以上螺栓連0.615+46.2/(Lo/r)接的構件節(jié)點對所連接桿件具有局部扭轉約束的條件：被約束的桿件必需有至少兩個螺栓連接到供給約束的構件上；供給約束的桿件在應力平面內的剛度系數(shù)I/L〔I為慣性矩,L為長度〕必需等于或大于連接的被約束桿件在應力平面內的剛度系數(shù)總和；節(jié)點偏心盡可能小。單肢連接的角鋼上的螺孔應在角鋼背與連接肢中心線之間。８受壓桿件穩(wěn)定計算當作用在瘦長桿上的軸向壓力到達或超過肯定限度時，壓桿直線形式的平衡是不穩(wěn)定的〔如上圖8-01、8-02，簡稱失穩(wěn)。因此對于軸向受壓的桿件，除應考慮其強度與剛度問題外，還應考慮其穩(wěn)定問題。依據(jù)我國北京良鄉(xiāng)鐵塔試驗基地的試驗統(tǒng)計，鐵塔受力破壞90%以上是局部桿件失穩(wěn)導致。而且，桿件失穩(wěn)設計也是鐵塔設計選材過程中最為簡單的局部，用戶應當多加留意。如上節(jié)所述的長細比掌握，僅僅是保證每根塔構件有相應的抗彎剛度，持穩(wěn)定，桿件還必需符合肯定的穩(wěn)定條件。8-01壓桿失穩(wěn)8-028.1軸心受壓構件的穩(wěn)定性計算2023N/(φ·A)≤mN·f式中：φ－鐵塔軸心受壓構件穩(wěn)定系數(shù)〔與修正后桿件長細比有關，按《110~500kV架空送電線路桿塔設計技術規(guī)定》附錄Ｄ確定。如為格構式組合構件，則需依據(jù)附錄DD5D6~D11確定。A－構件毛截面面積，mm2。Nm－壓桿穩(wěn)定強度折減系數(shù)：N角鋼構件：依據(jù)翼緣板自由外伸寬度ｂf〔8-01〕與厚度t之比計算確定：fb≤(bt tm =1.0N

)lim202時202f當f

b 363f< ≤ 時ftm =1.677－0.677·b/tN b( )tlimt鋼管構件：依據(jù)外徑Ｄ０與壁厚ｔ之比計算確定：D0t

24100 時fm =1.0N24100f

<D0t

≤76130fNm =0.75+ 6025N(D0/t)f式中：b——角鋼翼緣板自由外伸寬度，mm；t——角鋼肢厚、鋼管壁厚，mm；Ｄ０——鋼管外徑，mm。受壓同時受彎構件的局部穩(wěn)定計算N M fAn式中：M——彎矩設計值，N·mm；W——截面抵抗鉅，mm3。

m偏心受力壓彎構件的穩(wěn)定性計算1、壓彎構件的穩(wěn)定性，其彎矩作用在主平面時，應分別按彎矩作用平面內和彎矩作用平面《高聳構造設計標準》GB50135-2023〕1〕彎矩作用平面內：實腹式構件：

mxMx fxA

W1x

(1 0.8N )N”Ex格構式構件：

mxMx fxA

W1x

(1x

N )式中：——所計算構件段范圍內的軸心壓力〔；Mx——彎矩，取所計算構件段范圍內的最大值〔·m；xN”x——歐拉臨界力〔，N”x2EA/(1.12)；xxB承受，格構式構件按換算長細比承受；mx 6-01的規(guī)定承受。mxW1x——毛截面抗彎模量〔mm3。對于實腹式構件，取彎矩作用平面內的受壓最大纖x維毛截面抵抗矩；對于格構式構件，取W1xIy/x0Iyy的毛截面慣性矩，為由虛軸y到壓力較大分肢軸線的距離或者到壓力較大分肢腹變的距x0離，二者中取較大值。2)彎矩作用平面外：N txMxfbyA W1xb式中y

——彎矩作用平面外的軸心受壓構件穩(wěn)定系數(shù)，按《高聳構造設計標準》附錄B承受； ——受彎構件的整體穩(wěn)定系數(shù)，按現(xiàn)行國家標準《鋼構造設計標準》GB50017的規(guī)b定承受；——截面影響系數(shù)，閉口截面=0.7，其他截面=1.0；tx 6-01的規(guī)定承受。tx對于格構式壓彎構件，彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定性可以不計算，但應計算單肢的穩(wěn)定性。6-01等效彎矩系數(shù)mx和tx2、格構式壓彎構件應按下式計算單肢的穩(wěn)定性：NNn mfAu式中 A——單肢毛截面面積〔mm2。u９鋼構造構造要求一般要求1、鋼構造的構造力求簡潔，便于制作、運輸、安裝、維護并使構造受力簡潔明確，各受力桿件的形心線〔或螺栓準線材料三向受拉。以受風載為主的空腹構造，應盡量留神受風面積。2、角鋼構件的螺栓準線應盡量靠近重心線，減小傳力的偏心。3、桿塔構件的最小規(guī)格和型號：鋼構件的最小厚度〔或最小直徑，應依據(jù)表9-01《110~500kV送電線路桿塔設計技術規(guī)定》DL/T5154-2023〕防腐方式熱鍍鋅涂料備防腐方式熱鍍鋅涂料備注構件主材45型鋼斜材及關心材34型鋼鋼板45鋼管3腐蝕嚴峻地區(qū)取4mm圓鋼〔柔性腹件〕12大跨越桿塔取16mm40×3鋼型號為不宜小于∠45×4〕35mm2；拉線棒的直徑不應小于16mm，且應依據(jù)土壤對其腐蝕狀況，比計算直徑增大2mm~4mm。4、節(jié)點構造：主、斜材盡可能使用多排〔二排或三排〕螺栓，斜材盡量直接與主材相連；多用較高強度〔6.8級、8.8級〕螺栓，削減節(jié)點連接螺栓數(shù)；為削減斜材長細比而增加的關心材，兩端的支撐位置應盡量減小偏心；塔腿承受平連桿時，平連桿不應在節(jié)點處斷開；允許關心材和次要受力材準線錯開〔較小距離，便于與主材直接相連；節(jié)點板較大時，宜將節(jié)點板卷邊〔或增設加勁板〕增加強度，不宜將節(jié)點板加至太厚；傳力主材在節(jié)點處盡可能做到雙面?zhèn)髁?，做不到時應實行加強措施；在同一受力區(qū)間內，主材和斜材接頭不應設在同一水平面；5、連接承受壓力的單角鋼的節(jié)點板，如斜材的長細比小于120，且斜材與主材在節(jié)點板不同側，則鋼板厚度宜比斜材角鋼肢厚度大一級。67、在鐵塔塔身坡度變更的斷面處、直承受扭力的斷面處和塔頂及塔腿頂部斷面處應設置橫隔面。塔身坡度不變段內，橫隔面設置的間距，一般不大于平均寬度〔寬面〕的5倍，也不宜大于4組成。橫隔面太大時，應實行措施，防止隔面自重引起下垂。815°。組合構件1、常用組合構件型式，可查看《技術規(guī)定》2023版。2、組合構件構造要求：用填表連接而成的雙角鋼或雙槽鋼桿件，應按實腹式桿件進展計算，但填板間的距離40r(壓桿)80r〔拉桿。1 i i受壓桿件的兩個側向支承點之間的填板數(shù)不得少于兩個。40°~70°范圍。3、組合構件塔架中，各組合桿件的形心線〔即重心線〕盡可能匯交于一點。4、節(jié)點構造要求：節(jié)點板與組合桿件的填板厚度應全都；組合桿件的節(jié)點板，盡可能與兩根主材的肢相連；組合柱的腹桿兩端宜構成切坡型式，與主材的連接盡可能接近鉸接；組合桿件的主材，在變斷面連接處，應削減偏心。鋼管構件1、鋼管、圓鋼以軸線、角鋼以準線交匯形成節(jié)點，節(jié)點構造應盡量避開偏心。2、點線節(jié)點構造：1〕30°；主管管徑及壁厚大于支管管徑及壁厚；支管不得穿入主管；各鋼管的連接焊縫應平滑過渡；管壁厚在6mm及以上者均應切坡口后進展焊接。2〕剛性混合節(jié)點：節(jié)點板自由端宜設加勁板；斜材端部的焊縫實際長度宜比計算值加大30%；節(jié)點板較大時，設加勁板加強。3〕柔性混合節(jié)點：節(jié)點板自由端宜設加勁板。3、鋼管對接承受法蘭盤或軸線肋板式連接。當受力大，法蘭盤板太厚，或螺栓數(shù)過多時，宜用軸線肋板式連接。4、鋼管構件在承受較大橫向荷載部位，需實行加強措施；鋼管構件的主要受力部位，盡量避開開孔，必要時，應實行加強措施。518°.6100mm90°.焊縫連接1、焊接材料的強度宜與主體鋼材的強度相適應。當不同強度的鋼材焊接時，宜安強度低的鋼材選擇焊接材料。當大直徑圓鋼對接焊時，宜承受銅模電渣焊及熔槽焊，也可用“X”形坡口電弧焊。對接焊縫強度不應低于母材強度。當鋼管對接焊接時，焊縫強度不應低于鋼管的母材強度。2、在設計中不得任意加大焊縫，避開焊縫立體穿插和在一處集中焊縫，同時焊縫的布置應盡可能對稱于構件形心軸〔重心。20mm的角鋼對接接頭焊縫，應承受收縮時不易引起層狀撕裂的構造。注：鋼板的拼接當承受對接焊縫時，縱橫兩方向的對接焊縫，可承受十字形穿插或T形穿插；當T形200mm。3、焊縫的坡口形式應依據(jù)焊件尺寸和施工條件按現(xiàn)行有關標準的要求確定，并應符合以下規(guī)定：11：2.5。22倍。44mm寬度方向或厚度方向從一側或兩側做成坡度不大于12.5〔圖9-01焊縫坡口形式應依據(jù)較薄焊件厚度按有關要求取用。9-01不同寬度或厚度鋼板的拼接1：4。5het〔mm〕不得小于1.5 ，t(mm)為焊接的較大厚度。t在直接承受動力荷載的構造中，垂直于受力方向的焊縫不宜承受不封焊透的對接焊縫。6、角焊縫兩焊腳邊的夾角一般為90°〔直角角焊縫。夾角>135°或<60°的斜角角焊縫，不宜用作受力焊縫〔鋼管構造除外。t7、角焊縫的尺寸應符合以下要求：t角焊縫的焊腳尺寸hf

〔mm〕1.5

，t(mm)為較厚焊件厚度〔當承受低氫t可承受較薄焊件的厚度mT1mm4mm時，則最小焊腳尺寸應與焊件厚度一樣。角焊縫的焊腳尺寸不宜大于較薄焊件厚度的1.2倍〔鋼管架構除外，但板件〔t〕邊緣的角焊縫最大焊腳尺寸，尚應符合以下要求：At≤6mmhf

≤t；Bt>6mmhf

≤t－(1~2)mm。圓孔或槽孔內的角焊縫焊腳尺寸尚不宜大于圓孔直徑或槽孔短徑的1/3。3〕角焊縫的兩焊腳尺寸一般為相等。當焊件的厚度相差較大且等焊腳尺寸不能符合本條第、2〕款要求是，可承受不等焊腳尺寸，與較薄焊件接觸的焊腳邊應符合本條第1〕款的要求。側面角焊縫或正面角焊縫的計算長度不得小于8hf

40mm。60hf

，當大于上述數(shù)值時，其超過局部在計算中不予考慮。假設內力沿側面角焊縫全長分布時，其計算長度不受此限。8、在直接承受動力荷載的構造中，角焊縫外表應做成直線形或凹形。焊腳尺寸的比例：對正面角焊縫宜為1：1.5〔長邊順內力方向；對側面角焊縫可為1：。9、在次要構件或次要焊縫連接中，可承受斷續(xù)角焊縫。斷續(xù)角焊縫焊段的長度不得小10hf

或50mm，其凈距不應大于15t〔對受壓構件〕或30t〔對手拉構件t為較薄焊件的厚度。10之間的距離；同時兩側面角焊縫之間的距離不宜大于16hf12mm，t為較薄焊件的厚度。

〔當t>12mm〕或190mm〔t≤11、桿件與節(jié)點板的連接焊縫，一般宜承受兩面?zhèn)群?，也可用三面圍焊，對角鋼桿件可承受L形圍焊，節(jié)點板焊在桿件上，一般承受三面圍焊，全部圍焊的轉角處，必需連續(xù)施9-02中桿件與節(jié)點板的連接焊縫所示。9-02桿件與節(jié)點板的連接焊縫122hf

的繞角焊時，轉角處必需連續(xù)施焊。13525mm。14、圓鋼與圓鋼、圓鋼與鋼板〔或型鋼〕件的角焊縫有效厚度，不宜小于圓鋼直徑的0.2倍〔當兩圓鋼直徑不同時，取平均直徑，又不宜小于3mm，并不大于鋼板厚度的1.220mm。9.5螺栓連接1、構件承受螺栓連接時，連接螺栓的直徑不應小于12mm，每一桿件在接頭一端的螺236個。2d大~2.0mm；承壓型連接的高強度螺栓的孔徑比螺栓公稱直徑d大1.0~1.5mm。3、螺栓布置的間距，一般需符合表9-02《110~500kV架空送電線路桿塔設計技術規(guī)定》DL/T5154-2023〕4、受剪螺栓的螺紋不宜進入剪切面，受拉螺栓及位于受振動部位的螺栓應實行防松措施。高聳鋼構造中受拉螺栓應用雙螺母防松，其它用扣緊螺母防松?？拷孛娴乃屠€的連接螺栓，宜實行放拆卸措施。5、C級螺栓宜用于沿其桿軸方向受拉的連接，在以下狀況下可用于受剪連接：承受靜力荷載或間接承受動力荷載構造中的次要連接；承受靜力荷載的可拆卸構造的連接；臨時固定構件用的安裝連接。6、當型鋼構件拼接承受高強度螺栓連接時，其拼接件宜承受鋼板。7、沉頭和半沉頭鉚釘不得用于沿其桿軸方向受拉的連接。、沿桿軸方向受拉的螺栓〔或鉚釘〕連接中的端板〔法蘭板，應適當增加其剛度〔加設加勁肋，以削減撬力對螺栓〔或鉚釘〕抗拉承載力的不利影響。名稱位置和方向最大容許距離〔取兩者的較小值〕最小容許距離名稱位置和方向最大容許距離〔取兩者的較小值〕最小容許距離〔垂直內力方向或順內力方向〕中8d12t0垂直內力方向心中間排16d24t0順內力方向構件受壓力間12d18t2.5d〔3d〕000構件受拉力距16d24t0沿對角線方向順內力方向—緣距離1.5d〔2d〕00垂直內力方向剪切邊或手工氣割邊4d軋制邊、自鋸割邊高強度螺栓其它螺栓或鉚釘8t01.45d〔1.5d〕001.25d〔1.2d〕00注：1d為螺栓直徑，t為外層較薄板的厚度。028.8級及以上等級螺栓。31.0mm~1.5mm的狀況。4、鋼板邊緣與剛性構件〔如角鋼、槽鋼等〕相連的螺栓或鉚釘?shù)淖畲箝g距，可按中間排的數(shù)值承受。5、假設有試驗依據(jù)時，螺栓的允許距離可適當調整，但須按行業(yè)規(guī)程統(tǒng)一實行。6〔〕內的信息為《鋼構造設計標準》與《高聳構造設計標準》所規(guī)定數(shù)值。１０抗震設計１１連接計算螺栓連接1、在螺栓受剪的連接中，每個螺栓的承載力設計值應取承剪和承壓承載力設計值中的較小者：承剪承在力 Nbv

nv

d2fb4 v

〔11.1-1〕承壓承載力 Nbc

c

〔11.1-2〕受拉承載力 Nbt

d2 e4

fb 〔11.1-3〕t式中： Nbv

c

t

——每個螺栓的承剪、承壓、受拉承載力設計值，N；n——每個螺栓的承剪面數(shù)目；vd——螺栓桿直徑，mm；d ——螺栓螺紋處的有效直徑，mm；et——在同一受力方向的承壓構件的較小總厚度，mm；fbfv

bfc

bN/mm2?？砂础陡呗枠嬙煸OtA承受。2n按下式計算：NnNb式中 Nb——螺栓承載力量設計值〔Ｎ，螺栓受剪時取代〔11.1-〕和式〔11.1-〕兩計算值中的小者；螺栓受拉時，取式〔11.1-3〕的計算值。3、一般螺栓同時承受剪力和拉力時應滿足以下兩式的要求：NN2N2vtNb NbvtN Nbv c式中 N、Nv t

——每個螺栓受受的剪力、拉力〔；v t

c

——每個螺栓的受剪、受拉和承壓承載力量設計值〔，應按11.1-1條計算。注：高強螺栓連接計算應按現(xiàn)行國家標準《鋼構造設計標準》GB50017的規(guī)定承受。4《鋼構造設計標準》GB50017〕承壓型連接的高強度螺栓的預拉力P應與摩擦型連接高強度螺栓一樣。連接處構件接觸面應去除油污及浮銹。高強度螺栓承壓型連接不應用于直接承受動力荷載的構造。在抗剪連接中，每個承壓型連接高強度螺栓的承載力量設計值的計算方法與一般螺栓一樣，但當剪切面在螺紋處時，其受剪承載力設計值應按螺紋處的有效面積進展計算。在桿軸方向受拉的連接中，每個承壓型連接高強度螺栓的承載力設計值的計算方法與一般螺栓一樣。NN2N2vtNb NbvtN Nbv c

/1.2式中 N、Nv t

——每個高強度螺栓所承受的剪力和拉力；v t

c

——每個高強度螺栓的受剪、受拉和承壓承載力量設計值。5l大于1 l