高强钢在输电铁塔中的应

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1、Q420高强钢在输电线路铁塔中的应用国网北京电力建设研究院2008年4月1.我国输电线路铁塔用钢现状及存在的问题目前，我国普遍采用国产的Q235、Q345角钢及少量的钢管，有少量进口钢材，2002年吴淞口黄浦江大跨越首次采用了Q390钢管。750kV官—兰线首次采用了Q420高强度角钢。与国际上其他国家相比材质强度明显偏低，使设计的铁塔大而重。钢材材质方面解决办法：推广使用高强钢1.我国输电线路铁塔用钢现状及存在的问题1）市场上可方便采购的规格不足四十种，导致“代料”问题。造成约5%的损耗，多的可达10％；2）我国最大角钢200m

2、m×24mm，欧美为250mm×35mm。高强度单角钢最大承载力约为我国的两倍；3）不等边角钢的使用。钢材材质方面角钢规格方面解决办法：使用冷弯型钢1.我国输电线路铁塔用钢现状及存在的问题镀锌防腐需有专门的除锈、酸洗、镀锌工序，投资大，污染较严重。锌液加热到450℃左右,会释放有害气体,危害人的健康。尤其是镀锌钝化溶液中Cr6+对人体和环境有很大危害。钢材材质方面角钢规格方面解决办法：使用耐候钢塔材的防腐1.我国输电线路铁塔用钢现状及存在的问题钢材材质方面角钢规格方面塔材的防腐高强螺栓的应用目前主要采用5.8级、6.8级螺栓，强度

3、较低。无法满足铁塔荷载大型化和钢材强度等级提高的要求。国外输电塔上已经使用了9.9级高强度螺栓。我国现行标准没有8.8级，M24以上的螺栓的扭矩控制值，高强螺栓没有广泛使用。解决办法：需开展相关的研究1.我国输电线路铁塔用钢现状及存在的问题钢材材质方面角钢规格方面塔材的防腐高强螺栓的应用规范的限制在钢管的材质强度方面，《钢结构设计规范》(GB50017-2003)第10.1.3条规定热加工管材和冷成型管材不应采用屈服强度超过345N/mm2以及屈强比fy/fu>0.8的钢材，且钢管壁厚不宜大干25mm。由于这条规定的限制，导致我国

4、钢管塔钢材只用Q235、Q345两种。解决办法：开展相关试验研究，钢结构规范的修订2.国外高强钢的应用情况国别设计规范钢材标准钢材品种及等级牌号美国《输电铁塔设计导则》ASCE10-90ASTM结构钢A36低合金高强钢A242、A441、A529、A570、A572、A588、A606、A607、A715《钢结构设计规范》（LRFD-1999）ASTM结构钢A36、A242、A501、A514、A529、A570、A572、A588、A606、A607、A618、A6等欧洲《钢结构第1部分：材料和设计/第2部分：结构和构造》(IS

5、O10721-1、2)EN10025结构钢S235、S275、S355EN10113-3焊接结构钢S275、S355、S420、S460EN10137-3高强结构钢S500、S550、S620、S690EN10137-2高强结构钢S460Q、S500Q、S550Q、S620Q、S690Q、S890Q、S960Q日本《架空送电规程》JEAC6001-2000JISG3101普通结构钢SS400、SS490、SS540JISG3106焊接钢SM400、SM490、SM540、SM570JISG3129铁塔用高强钢（型钢、钢板）SH59

6、0P、SH590SJSSⅡ12-1999铁塔用高强钢（型钢）JS690SJISG3474钢管STKT540、STKT590国内外情况2.国外高强钢的应用情况国内外输电铁塔常用结构钢中国美国欧洲日本等级规格屈服强度（Mpa）等级规格屈服强度（Mpa）等级规格屈服强度（Mpa）等级规格屈服强度（Mpa）Q235235A36250S235235SS400245Q345345A529（Gr50）345S355355SS490325Q420420A570420S420420SS540400(Q460)*(460)*A572Gr65450S4

7、60460SS590440S550550JS690S520S620620国际上有许多国家已经采用了比我国强度等级更高的钢材。日本在上世纪90年代相继建成四段同塔双回路共425km的1000kV线路中，主材采用屈服强度415MPa的钢材。欧美国家大多采用A36、G50、GR65(屈服强度450MPa)等级的钢材。2002年，我国500kV吴淞口黄浦江大跨越钢管塔首次采用Q390钢材；美国独资上海维蒙特公司，用ASTMA572GR65配方在上海宝钢生产了屈服强度为450Mpa的钢材，已用于国内220kV钢管杆和500kV变电构架。20

8、05年投运的西北750kV使用了Q420高强度角钢。2.国外高强钢的应用情况鸟巢外形新颖独特，地面以上的平面呈椭圆形，长轴最大尺寸为332.3米、短轴最大尺寸为296.4米；建筑屋盖顶面为双向圆弧构成的马鞍形曲面，最高点高度为68.5米，最低点高度