高强钢在输电线路铁塔材质选择上的应用

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1、2014年10月吉林电力Oct．2014第42卷第5期(总第234期)JilinElectricPowerVo1．42No．5(Ser．No．234)高强钢在输电线路铁塔材质选择上的应用ApplicationofHigh—strenthSteelonMaterialSelectionofTransmissionTower张文涛(东北电力设计院，长春130021)摘要：对高强钢的承载力特性进行了分析，通过杆件稳定系数及稳定强度折减系数计算，对比了Q42o钢材与Q46o钢材性能，认为采用Q42o钢材能够满足输电线路铁塔经济技术要求，优

2、于Q39o和Q46o钢使用条件，应积极推广使用，提出了高强钢热加工防止变形及提高焊接、镀锌质量等相关措施。关键词：输电线路；高强钢}承载力；稳定系数；材质优化中图分类号：TM753文献标志码：B文章编号：1009-5306(2014)05—0010—02随着我国电网建设的发展，电压等级不断提高，28。导线截面不断加大，输电线路铁塔受力大增、结构日C．当构件长细比大于80时，Q390角钢对Q345趋复杂，原来输电线路铁塔常使用的Q235和Q345角钢承载力提高不到5％；Q420角钢对Q345角钢钢材材质已不适应目前高电压等级工程的需

3、要。为承载力提高不到8％；Q460角钢对Q345角钢承载使铁塔设计更趋经济合理，需探讨采用高强钢取而力提高不到12。代之，以提高铁塔的承载力。d．当构件长细比大于120后，Q390、Q420、Q460与Q345角钢承载力基本相当。1高强钢的承载力特性上述比较可见，铁塔使用高强钢，除了在受压强度控制及受拉强度控制具有明显优势外，受压稳定控制时，构件长细比应控制在80以内，且越低其优过去我国运行的输电线路杆塔材料绝大部分采势越大。用的是Q235和Q345热轧角钢，近年来已建成的第另外，当采用高强钢时，由于构件强度越高，角一条750kV

4、电压等级线路、1000kV交流特高压厶试验示范工程及一些低电压等级的线路铁塔部分塔钢的宽厚比()ti越大时，其应力折减越高。为减小材采用了高强钢，但对采用哪类材质的高强钢，在什其影响，应尽量选用角钢肢宽与肢厚比较小的角钢。么条件下使用更合适，存在一些不清楚之处。本文根据以往设计经验，针对构件不同长细比，采用相同规2杆件稳定系数及稳定强度折减系数计算格角钢，对不同材质高强钢与Q345钢的承载力特性进行比较。2．1稳定系数计算a．当构件长细比小于4O时，构件由强度控制。计算铁塔角钢受压稳定时，稳定系数直接采Q390角钢对Q345角钢承

5、载力提高11～13％；用DL／T5154—2012《架空输电线路杆塔结构设计Q420角钢对Q345角钢承载力提高19～22；技术规定》的b类。Q460角钢对Q345角钢承载力提高28A0～33。即当240．215时，声一1一a1。1b．当构件长细比在40~80之间时，构件由稳定当2>0．215时，一去[(口z+a32+)一控制。Q390角钢对Q345角钢承载力提高5～n。__。_。●。●。-●-。●_●●-。●。●-。-。。_。。●。。●-_●__-●。一11；Q420角钢对Q345角钢承载力提高8％～√(口++)。一42]19；

6、Q460角钢对Q345角钢承载力提高12～式中：为杆件长细比；a、口、口。为系数，根据DL／T收稿日期：2014—08—14作者简介：张文涛(1956)，男，高级工程师，从事输电结构设计工作。·10·2014年1O月吉林电力0ct．2014第42卷第5期(总第234期)JilinElectricPowerVo1．42No．5(Ser．No．234)5154-2012中表C．0．5-1的截面分类按表C．0．5-2用Q460钢取代Q420钢时塔重只减轻2左右。虽采用。然如此，采用更高屈服强度的高强钢是时代进步的厂_需要，随着电压等级的

7、加大，对于±800kV、l000实际设计时，一般将构件长细比按K√换kV等特高压线路，铁塔载荷会成倍地增加，而杆件算后(K为杆件长细比修正系数；为钢材的强度的截面也随之越来越大，因此对输电铁塔的结构设标准值)，查DL／T5154-2012附录C，即可得到计、钢材强度也提出了更高的要求。为了使铁塔设计值。经济合理，钢材强度就必须大幅提高，且加工工艺也2．2稳定强度折减系数计算应严格有保证。根据DL／T5145—2O12《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》，当角钢肢宽与肢厚之比大于一定4高强钢热加工存在的问题值时，要对压杆稳定强度进行

8、折减，对于高强钢折减系数为mw。高强钢规定的6．1．2—2公式中分子值要通过对高强钢的调研、计算应用结果分析及以减小。往线路工程应用高强钢情况的总结，发现使用高强当_b≤(b)钢的铁塔冷加工制造工艺与普通钢的铁塔并没有明了li时：ran~1．0显不