输电线路铁塔用高强度螺栓的设计、应用及注意事项

《输电线路铁塔用高强度螺栓的设计、应用及注意事项》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、输电线路铁塔用高强度螺栓的设计、应用及注意事项董建尧何江（华东电力设计院上海200063）【摘要】本文通过对8.8级、10.9级高强度螺栓在输电线路工程行业内外应用情况的介绍，总结了输电线路铁塔用高强度螺栓设计、加工、施工应用时应注意的事项，供线路结构专业的同行参考。【关键词】铁塔高强度螺栓设计应用注意事项1　问题的提出与由来以往，110～500kV输电线路铁塔所使用的螺栓大多为4.8级和6.8级粗制螺栓，一般M12、M16用4.8级，M20、M24用6.8级，现在由于4.8级和6.8级螺栓的价格

2、差别不大，而且一个6.8级螺栓可以解决许多受力不大的辅助构件却用两个4.8级螺栓的实际问题，一些设计院已经统一将螺栓的级别规定为6.8级，也避免了出错。超高压输电线路发展到目前，各个地方出现了750～100kV特高压、大截面导线、四回路铁塔和许多大跨越工程，在走廊日益资源日益紧张的今天，这些新技术也将得到进一步的推广和应用，这不仅对线路铁塔的型材材质提出了更高的要求，同时对连接螺栓的级别也提出了更高的要求，尤其在主材连接、横担与主材接头以及其他受力较大的部位，以往常用的4.8级、6.8级螺栓已经无

3、法满足设计与构造的要求，这样，8.8级以上级别的高强度螺栓的应用被提了出来。目前在输电线路、变电构架等塔架设计中，很多设计院已经在使用8.8级以上高强度螺栓螺栓，但在应用的过程中有的或多或少的存在一些问题。这些问题，可能是由于设计螺栓布置不合理、应力裕度太小引起的，可能是由于原材料材质不稳定、离散性太大引起的，也有可能是加工过程中热处理、除锈、热镀锌工艺不合理引起的，或者是施工单位施工过程中扭紧次序、扭力控制不合理引起的，由于这一些不确定的因素，使得8.8级以上的高强度螺栓在应用上遇到了挫折，本文

4、拟通过对高强度螺栓的设计、加工和施工情况的探讨性介绍，供设计同行参考。92　行业内外使用高强度螺栓的情况介绍目前，行业内我院和中南院在输电线路铁塔上使用8.8级以上螺栓比较频繁。中南院自1999年开始已经在500kV输电线路角钢塔上广泛采用8.8级M24的高强度螺栓，用的效果很好。我院在500kV普通线路角钢塔上还没有使用案例，但几乎在所有的大跨越铁塔上和500kV线路钢管塔上也得到了广泛的应用。以下是我院使用高强度螺栓的部分工程情况简表。我院设计的输电工程使用8.8级以上高强度螺栓的情况简表表1

5、工程名称高强度螺栓规格螺栓级别运行情况500kV扬斗线钢管塔M24～M36法兰螺栓8.8级良好500kV扬杨线钢管塔M20～M36法兰螺栓8.8级良好500kV江阴大跨越组合断面塔M20～M27受剪螺栓8.8级良好±500kV龙政线芜湖大跨越钢管塔M24～M45法兰螺栓10.9级良好500kV线滁马线马鞍山大跨越钢管塔M24～M56法兰螺栓8.8级在建在变电构架上，包括中南院、东北院、华北院等也在使用8.8级或10.9级的高强度螺栓，使用的螺栓规格大多是M20、M24两种规格。在行业外，随着我国钢

6、结构工业厂房、民用建筑、道路桥梁、塔桅结构和起重机械等建筑及构筑物的规模化和大型化，大量的高强度螺栓的被广泛地应用于这些结构中。例如上海金茂大厦、北京奥体中心、洋山深水港等一大批国家重点工程的建设，使得8.8级至12.9级的高强度螺栓不同级别的高强度螺栓得到了充足的应用，以下是国内某高强度螺栓厂近年来的部分业绩表。某高强度螺栓厂近年来高强度螺栓配套项目（简摘）表2工程名称高强度螺栓规格型号螺栓级别使用情况浦东国际机场、上海金茂大厦等GB/T1228M24～M36等10.9、8.8良好北京中环大厦、

7、云南红塔体育中心等网架螺栓M20～M90等10.9良好上海南浦大桥、九江长江大桥等GB/T1228M27、M30等10.9、8.8良好平圩电厂、石洞口电厂、北仑电厂等GB/T3632M24等10.9、8.8良好西昌卫星发射架等六角头螺栓M42×19010.9良好93　输电线路用高强度螺栓的设计3.1　高强度螺栓的设计依据及技术参数和建筑、桥梁等结构所使用的摩擦型或承压型的型式不同是，输电铁塔所用的高强度螺栓实际上高强度的粗制螺栓，也就是说强度满足相应的级别（8.8级及以上）但加工标准还是大六角头螺

8、栓（GB/T5780），其受剪、受拉的计算公式也仍然采用普通螺栓的计算公式，即：Nvb＝nv×π×d2×fvb/4（受剪）Ncb＝d×∑t×fcb　　　　　（受剪）Ntb＝π×de2×ftb/4（受拉）式中：Nvb、Ncb、Ntb－每个螺栓的剪力、承压力、拉力设计值；nv－螺栓受剪面数目（单剪为1，双剪为2）；d、de－螺栓杆直径、螺栓干螺纹处的有效直径；∑t－在不同受力方向中一个受力方向承压构件总厚度的较小值；fvb、fcb、ftb－螺栓的抗剪、承压、抗拉强度设计值（见下表）。高