500kV双回路输电线路铁塔采用Q420高强钢的研究.pdf

圊 输电 缕跨 搭墨县 赢强 研妻一 j 5 0 0 k v 双 回路输 电线路铁 塔 采用 q 4 2 0高强钢 的研 究 秦永 坚，王登科 ，唐其练 ，刘华洲 ，孙哲夫 ，姚 志刚 ( 江西省电力设计院，江西 南昌 3 3 0 0 0 6 ) 摘要：随着7 5 0 k v、特高压以及大截面、多分裂导线输电线路的建设 ，高强钢在铁塔结构中的应用前景广 阔。开展输电铁塔应用高强钢的研究，在工程中合理地采用高强度等级结构钢材，不仅有技术、经济等 方面的现实意义，而且有利于提高我国输电线路建设水平，提高行业在国际市场上的竞争力。 本文结合 l fp x 5 0 0千伏双回路输电线路铁塔结构采用高强钢的试点设计，就高强钢设计技术参数 的选取、t程应用及其技术经济性 、高强钢镙栓连接等方面进行了初步的探讨和研究，取得了一定的成 果 。提出了需进一步深入探讨和研究 的问题及若干建议 。 关键词：输电线路；铁塔；高强钢；研究。 中图分类号： 文献标志码：b 文章编号：1 6 7 1 9 9 1 3( 2 0 0 7 )0 3 0 0 6 0 0 6 ap p l i c a t i o n o f hi g h s t r e n g t h s t e e l q4 2 0 i n 5 0 0 k v do u b l e c i r c u i t tr a n s mi s s i o n li n e i r o n to we r q i n y o n g j i a n ，wa n g d e n g k e ，t a n g q i l i a n ，l i u h u a z h o u ， s un zh e f u，yao zh i g a n g ( j i a n g x i e l e c t r i c p o w e r d e s i g n i n s t it u t e ， n a n c h a n g 3 3 0 0 0 6 ，c h i n a ) abs t r a c t ： th e c o n s t r u c t i on o f 7 5 0kv a n d uhv t r a ns mi s s i o n 1 i n e s a n d t h e o n e s wi t h l a r g e s e c t i o n b u nd l e d c o n d u c t o r s o p e n s u p a v a s t r a n g e o f p r o s p e c t s f o r a d o p t i n g h i g h s t r e n g t h s t e e l q 4 2 0 i n v e s t i g a t i o n i n t o a n d r e a s o n a b l e a d o p t i o n o f t h e h i g h s t r e n gth s t e e l i n t r a n s mi s s i o n l i n e t o w e r s wi l l n o t o n l y b e o f p r a c t i c a l s i g n i fi c a n c e i n r e s p e c t s o f t e c hn o l o g y a n d e c o n o my，bu t h e l p t h e t r a d e t o i mp r o v e t h e c o n s t r u c t i on l e v e l o f t r a n s mi s s i o n l i n e s a n d t h e c o mp e t i t i v e p o we r i n t h e i n t e r na t i o n a l ma r k e t a s we l 1 c o mb i n i n g t h e e x p e ri me n t a l d e s i g n o f l fp x 5 0 0k v t r a n s mi s s i o n l i n e ， t h e p a p e r d i s c u s s e s a b o u t fi x i n g t e c h n i c a l p a r a me t e r s f o r d e s i g n， t e c h ni c a l e c o n o mi c r e s u l t s， b o l t c o n ne c t i n g a n d o t h e r a s p e c t s i n a do p t i n g h i g h s t r e n g t h s t e e l q 4 2 0 t h e p a p e r al s o p r o p o s e s s o m e s u g g e s t i o n s a n d p r o b l e m s o n w h i c h a t h o r o u g h d i s c u s s i o n a n d s t u d y s h o u l d b e ma de ， ke y wo r d s ：t r a n s mi s s i o n l i n e；t o w e r ；h i g h s t r e n gth s t e e l ；r e s e a r c h ， 长期 以来 ，我 国输 电线路铁塔所用钢材局 限于 q 2 3 5和 q 3 4 5两种 强度 等级 ，与发 达 国 家相 比，品种少 ，强度值偏低。当设计荷载增 大时 ，一般采用加大材料规格或组合断面 的方 法来提高铁塔的承载能力 ，这必 然导致铁塔耗 钢量 的增 加 ，从 而 造 成 投 资 和 资 源 消 耗 的 增加。 高强钢具有强度高 、承载能力强的特点 ，采 收稿 日期 ：2 0 0 7 0 4 0 5 作者简介 ：秦永坚 ( 1 9 7 5 ) ，男 ，工程师，注册咨询工程师 ，从事线路结构设计t作 。 6 0 电力 勘测设计 2 年 月 第3 期 维普资讯 e i 囫 e 蛋 圈 - 婴匣 堕 史 垡 堕 堡 墨 赢 曼 研塞 用高强钢则 自然成为缓解上述矛盾的措施之一。 随着 7 5 0 k v、特高压 以及大截面、多分裂导线输 电线路的建设 ，高强钢在铁塔结构中的应用前景 广阔。目前，我国在高强钢研究、生产、应用等 方面已取得了一定的成果，为输电铁塔应用高强 钢创造 了基本条件。因此 ，开展输电铁塔应用 高 强钢的研究 ，在工程 中合理地采用高强度等级结 构钢材，不仅有技术、经济等方面的现实意义， 而且有利于提高我国输电线路建设水平 ，提高行 业在国际市场上的竞争力。 1 高强钢设计技术参数的选取 1 1 材料机械性能 依据国家标准 g b t 1 5 9 1 ml 9 9 4 低合金高 强钢结构钢，给出铁塔中采用的高强钢机械性 能参数如表 1 所示。 表 1 高强度钢材机械 陛能 拉 伸 试 验 屈服点 f y n m m 1 8 0 。 冷弯试验 标准代号 牌号 抗拉强度 伸长率 d ：弯心直径 钢材厚度 直径 m m 8 a：试样厚度 ra m n ra m 姜 1 6 1 63 5 355 0 不小于 d：2 a 主 1 6 gb t1 5 91 1 9 9 4 9 4 2 o 4 2 0 4 o o 3 8 0 5 2 0 6 8 0 l 8 d：3 n 1 6一l o o d：2 a 1 6 gb t1 5 9 1 1 9 9 4 q a 6 o 4 6 0 4 4 o 4 2 0 5 5 07 2 0 1 7 d：3 n1 6 一l o o 1 2 钢材强度设计值 依据 g b 5 0 0 1 7 -2 0 0 3 钢结 构 设计 规 范 和 d l t 5 0 9 2 -1 9 9 9 1 1 05 0 0 k v架 空送 电线 路设计技术规程，给出高强钢 的强度设计值如 表 2所示。 表中抗拉强度设计值f= f y 1 1 1 1和抗剪强 度设计值i v= f 1 7 3 2 1的取值与 g b 5 0 0 1 7一致 ， 承压孔壁强度设计值厂 c ，参考了 d l t 5 0 9 2标准 取值方法。 厚度或直径 抗拉 抗压和抗 弯 抗剪 孔壁承压 材料 ， ， 1 6 38 0 3 8 0 2 2 0 5 6 0 q 4 2 o 1 63 5 3 6 0 3 6 0 2 1 0 5 3 0 钢 3 55 0 3 4 0 3 4 0 1 9 5 5 1 0 材 耋 1 6 4 1 5 4 1 5 2 4 0 5 9 0 q 4 6 o 1 6 3 5 3 9 5 3 9 5 2 3 0 5 6 0 3 55 0 3 8 0 3 8 0 2 2 0 5 4 0 1 3 材料焊缝的强度设计值 依据 g b 5 0 0 1 7 -2 0 0 3 钢结构设计规 范 ， 选取高强钢材料焊缝的强度设计值见表 3 。 表 3 高强钢材料焊缝的强度设计值 n mm 构件钢材 对接焊缝 角焊缝 焊接方法和 厚度或 焊缝质量为下列等级时 ，抗拉 和抗弯 抗拉 、抗 焊条类 型 钢号 抗压 抗剪 直径 m m 、 二级 三级 压和抗剪 自动焊 、半 自动 焊 和 e 5 5 x x型 耋 1 6 3 8 0 3 8 0 3 2 0 2 2 0 焊条的手工 焊 q 4 2 0 1 6 3 5 3 6 o 3 6 0 3 0 5 2 1 0 2 2 0 3 5 5 0 3 4 0 3 4 0 2 9 0 1 9 5 自动焊 、半 自动 焊 和 e 6 0 x x 型 1 6 4 1 5 4 1 5 3 5 0 2 4 0 焊条的手工焊 q 4 6 o 1 6 3 5 3 9 5 3 9 5 3 3 5 2 3 0 2 4 0 3 5 5 0 3 8 0 3 8 0 3 2 5 2 2 0 1 4 轴心受压杆件稳定系数 计算铁塔角钢受压稳定时 ，稳定 系数仍采 用 钢结构设计规范 ( g b 5 0 0 1 7 -2 0 0 3 )或 架空送电线路杆塔结构设计技术规定 ( d l t 5 1 5 4 -2 0 0 2 ) ( 以后简称 “ 0 2规定”)上 的 b 类稳定系数 。 即： a =( a 7 r ) ( f e ) 耋0 2 1 5时， = 1一o l 1 a ： a 0 2 1 5时， = 1 ( 2 a ： ) ( + ， a +a ： )一 ( 2 + 3 a + a ： ) 一 4 a ： 电力勤测澍 2 年d b 月 第 期 6 1 维普资讯 曼 电 堡 堕煞堡墨 曼 壶 强 塞 b类截面 ： o 1 = 0 6 5 o 2 = 0 9 65 o 3 = 0 3 0 实 际设 计 时 ，只要 将 构 件 长 细 比按 从 换算后 ，查 钢结构设计 规范 附录 c 或 架空送电线路杆塔结构设计技术规定 附 录 d中 q 2 3 5钢的 d 值。 1 5 压杆稳定强度折减 系数 对于高强钢 ，压杆稳定强度折减 系数为 m 取值方法如下 ： 当 ( = 时 m = 1 0 当 时 t b 肌 ，： 1 6 7 7 0 6 7 7 一 f 鱼1 、 t ，l l 由以上公式可见，对于高强钢 ， “ 0 2规定” 的8 1 2 2公式中分子值分别由2 0 2减少为 2 0 0 、 3 6 3减少为 3 5 9 。q 4 2 0钢代替 q 3 4 5时 ，折减系数 的分界点 由 1 1 4 7降为 1 0 2 6 。这样将造成 q 4 2 0 角钢因宽厚 比需要进行强度折减 的规格 比 q 3 4 5 的规格多；同时 q 4 e o薄壁角钢构件承压时 ，在 强度上相对与 q 3 4 5角钢要有更多的折减。8 # 以 上的角钢折减系数 m 系数对比见表 4 。 角钢号数 规格 q 4 2 0 mn q 3 4 5 mn 角钢号数 规格 q 4 2 0 mn q 3 4 5 mn l 8 0 6 0 9 6 2 1 o o o l1 4 0 1 0 0 91 2 0 9 9 2 8 l 8 0 7 1 o o o 1 o o o 1 4 l 1 4 0 1 2 1 o o o 1 0 0 o l 8 0 8 1 o o o 1 o o o l 1 4 0 1 4 1 o o o 1 0 0 o l 9 0 6 0 8 6 3 0 9 4 9 l 1 6 0 1 0 0 7 9 3 0 8 8 6 9 l 9 0 7 0 9 8 9 1 o o o 1 6 l 1 6 0 1 2 0 9 5 1 1 0 0 0 l 9 0 8 1 o o o 1 o o o l 1 6 0 1 4 1 o o o 1 o o o l 9 0 1 0 1 o o o 1 o o o l 1 6 0 1 6 1 o o o 1 o o o l1 0 0 7 0 91 3 0 9 9 4 l 1 8 0 1 2 0 8 4 1 0 9 3 0 1 0 l1 0 0 8 1 o o o 1 o o o 1 8 l 1 8 0 1 4 0 9 7 0 1 o o o l1 0 0 1 0 1 o o o 1 o o o l 1 8 0 1 6 1 o o o 1 o o o ll 1 0 7 0 81 9 0 91 0 l 1 8 0 1 8 1 0 0 o 1 o o o l 1 ll 1 0 8 0 9 3 5 1 0 0 o l 2 0 0 1 4 0 8 8 5 0 9 6 9 ll 1 0 1 0 1 o o o 1 0 0 o l 2 0 0 1 6 0 9 9 2 1 o o o l1 2 5 8 0 8 2 7 0 91 7 l 2 0 0 1 8 1 0 0 0 1 o o o 1 2 5 l1 2 51 0 1 o o o 1 o o o 2 0 l 2 0 02 0 1 o o o 1 o o o l1 2 51 2 1 o o o 1 o o o l 2 0 02 4 1 0 0 0 1 o o o 2工程应用研究 l fp x 5 0 0千伏双 回路输 电线路 ，导线 4 l g j 一 4 0 0 3 5 ，长度约 1 3 7 k m。规划使用铁塔 3 4 1 基 ，其 中：直线 塔有 4种 ，分别 为 s z c 1 、 s z c 2 、s z c 3 、s z c 4 ，悬垂转角塔采用 s z j 1( 0 。 1 0 。 ) ；换 位塔 采用 $ h j( 0 。2 0 。 ) ；转 角 、 终端塔有 4种 ，分别是 s j c 1( 0 。2 0 。 ) 、s j c 2 6 2 电力勘测澍 j, lj lj -7 年) d 月 第 别 ( 2 0 。4 0 。 ) 、s j c 3 ( 4 0 。6 0 。 ) 、$ d j ( 0 。 6 0 。 ，终端塔 ) 。 2 1 铁塔上使用高强钢的部位 以上 1 0种塔型均采用了 q 4 2 0高强钢。下 面以用量最大的 s z c 1 直线塔为例 ，说明该工程 高强钢的应用研究情况， 塔上使用 q 4 e o高强钢 的部位如图 1 所示 。图中以粗线条表示 q 4 e o高 强钢，细线条表示 q e 3 5和 q 3 4 5钢。 压 维普资讯 _ 墨 l 雹 匿 墨 j 史 堡 堕 塔 墨 周 赢 强 研 塞 根据计算 比较 ，q 4 2 0高强钢主要应用在下 横担以下 的塔 身主材 、横担及地线支 架拉杆 、 导地线挂线角钢等位置 ( 见 图 1 ) 。这些位置杆 件或者受力很 大，或者主要承受拉力 ，能够充 分发挥高强钢的强度优势。 在这些杆件 中，将塔 身主材 的长 细 比控制 在较小值范围，以发挥 q 4 2 0的高强度特点 ，而 对于纯拉杆其长细比控制值可尽量放宽到 4 0 0 以下。主材接头主要采用 内角钢外贴板 的双包 形式，内包角钢及外贴板也根据主材规格 的大 小使用相应规格的 q 4 2 0高强钢。 2 2 q 4 2 o与 q 3 4 5用钢量的比较 在铁塔设计计算 过程中，对每种类型的塔 都分别用 q 4 2 0高强钢 、q 3 4 5钢作 了计算 比较 ， 表 5为该工程用量 比较大 的几种塔型塔重初步 的比较结果。 表 5 塔重比较 q 3 4 5 0 4 2 0 节省量 塔型 呼高 m 电算塔 重 k g 估 重值 k g 电算塔重 k g 估重值 k g 重量 k g s z cl 3 6 o 1 7 5 6 3 2 2 5 4 6 6 6 1 6 3 3 9 2 2 4 1 8 2 o 1 2 8 4 6 5 0 4 s z c 2 3 6 0 2 0 3 1 8 7 2 9 6 6 5 3 1 9 0 7 9 3 2 8 2 3 7 4 1 4 2 7 9 4 8 1 s j c1 2 4 0 3 0 0 8 7 6 4 6 9 3 6 7 2 7 5 4 5 6 4 4 0 7 3 0 2 8 6 3 7 6 1 0 s j c 2 2 4 0 3 2 1 0 8 2 5 0 4 0 9 9 2 9 5 7 9 9 4 7 3 2 7 8 3 0 8 2 0 6 1 1 汇总 1 5 2 4 7 8 5 1 4 3 8 2 0 2 8 6 5 8 3 5 6 8 图 l使用高强钢部位 示意 图 经统计 ，该工程采 用 q 4 2 0高强 钢后 ，直 线塔可降低塔重约 4 6 ，转角塔可降低塔 重 约 4 7 。总 体 而 言 ，塔 重 可 降 低 约 5 。 为了进一步进行技术 经济 比较 ，就 以上 4 种塔型 ，每种塔型数量取 1基 ，由我院技经人 员进行了费用比较 ，比较结果见表 6 。 表 6 主材用 q 4 2 o 铁塔与主材用 q 3 4 5 铁塔费用比较表 元 项 目 q 3 4 5 q 4 2 o 节省费用 比例 材料购置费 1 0 3 6 8 5 3 8 0 1 0 h 0 5 8 5 3 2 8 3 1 o o 0 5 2 2 9 9 运输装卸费 6 1 5 3 7 2 1 5 8 6 1 1 0 2 2 9 2 6 1 9 4 7 6 安装费 1 0 7 0 7 5 9 6 9 3 5 3 8 1 0 1 3 5 3 7 8 6 1 2 6 4 汇总 l 2 o 5 4 6 6 9 7 l l 5 8 o o 2 4 0 4 7 4 6 4 5 7 3 9 4 注 ：q 4 2 0钢单价按 比 q 3 4 5钢高 1 0 计。 工程 q 4 2 o高强钢用量 大约 占铁塔 总钢材 量的 3 4 ，采用 q 4 2 o高强钢 可节省铁塔材料 费 2 3 。此外 ，采用高强钢简化 了铁塔结 构 ，减轻了单根构件 的重量 ，由此也相应地减 少了运输 、安 装 等 费用 ，进 一 步 降低 了工 程 造价 。 2 3 q4 2 o与 q3 4 5承载力比较 q 4 2 0高强 钢 钢 材 强度 较 q 3 4 5钢 可提 高 2 2 ，压杆稳定系数较 q 3 4 5在 o8 0长细比内 降低 4 l o 。 另外 ，q 4 2 0钢材替 代 q 3 4 5钢材 后，需要 进行强度折减的规格 比 q 3 4 5的规格多，折减量 也更大。 表 7为按不同长细比考虑角钢折减系数 m 后 q 3 4 5角钢与 q 4 2 0角钢承载力 比值。 直力勤测设计 2 年d 月 第 期 6 3 维普资讯 s o o k v 堡堕煞 墨县q 壹强 婴窭一 j 表 7 ( 4 2 o角钢与 q 3 4 5角钢承载力的比值 长细 比 规格 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 l 1 0 1 2 0 8 0 6 1 1 7 7 1 1 6 9 1 1 61 1 1 4 8 1 1 2 8 1 1 0 2 1 0 7 4 1 0 4 9 1 0 2 9 1 01 6 1 0 o 6 1 0 0 0 l 8 07 1 2 2 3 1 21 5 1 2 0 6 1 1 9 3 1 1 7 3 1 1 4 6 1 l 1 6 1 0 9 0 1 0 7 0 1 0 5 6 1 0 4 6 1 0 3 9 j9 06 1 1 1 2 1 1 0 5 1 0 9 7 1 0 8 5 1 0 6 6 1 o 4 2 1 0 1 5 0 9 9 1 0 9 7 3 0 9 6 0 0 9 51 0 9 4 5 j9 07 1 2 0 9 1 2 0 1 1 1 9 3 1 1 8 0 1 1 6 0 1 1 3 3 1 1 0 4 1 0 7 8 1 0 5 8 1 o 4 4 1 0 3 4 1 0 2 8 j9 08 1 2 2 3 1 21 5 1 2 0 6 1 1 9 3 1 1 7 3 1 1 4 6 1 1 1 6 1 0 9 0 1 0 7 0 1 0 5 6 1 0 46 1 0 3 9 l1 0 o 7 1 1 2 4 1 1 1 6 1 1 08 1 0 9 6 1 0 7 8 1 0 5 3 1 02 5 1 0 o1 0 9 8 3 0 9 7 0 0 9 6 1 0 9 5 5 l1 0 o 8 1 2 2 3 1 2 1 5 1 2 0 6 1 1 9 3 1 1 7 3 1 1 4 6 1 1 1 6 1 0 9 0 1 0 7 0 1 0 5 6 1 0 4 6 1 0 3 9 ll 1 0 7 1 1 01 1 0 9 4 1 0 8 6 1 0 7 4 1 0 5 6 1 0 3 2 1 0 o 5 0 9 8 1 0 9 63 0 9 5 1 0 9 4 2 0 9 3 6 ll l 0 x8 1 1 4 3 1 1 3 5 1 1 2 7 1 1 1 5 1 0 96 1 0 7l 1 0 4 3 1 0l 9 1 o o o 0 9 8 7 0 9 7 8 0 9 7l ll 1 01 0 1 2 2 3 1 21 5 1 2 06 1 1 9 3 1 1 7 3 1 1 4 6 1 1 1 6 1 0 9 0 1 0 7 0 1 0 5 6 1 0 4 6 1 0 3 9 l1 2 5 8 1 1 0 3 1 0 9 6 1 0 8 8 1 0 7 6 1 0 5 8 1 0 3 4 1 0 o 7 0 9 8 3 0 9 6 5 0 9 5 2 0 9 4 4 0 9 3 7 l1 2 51 0 1 2 2 3 1 2 1 5 1 2 06 1 1 9 3 1 1 7 3 1 1 4 6 1 1 1 6 1 0 9 0 1 0 7 0 1 0 5 6 1 0 4 6 1 0 3 9 l1 4 0 x1 0 1 1 2 3 1 1 1 6 1 1 08 1 0 9 6 1 0 7 7 1 0 5 2 1 0 2 5 1 0 o1 0 9 8 3 0 9 7 0 0 9 6 1 0 9 5 4 l1 4 0 x1 2 1 2 2 3 1 2 1 5 1 2 0 6 1 1 9 3 1 1 7 3 1 1 4 6 1 1 1 6 1 0 9 0 1 0 7 0 1 0 5 6 1 0 4 6 1 0 3 9 l1 4 0 x1 4 1 2 2 3 1 2 1 5 1 2 0 6 1 1 9 3 1 1 7 3 1 1 4 6 1 1 1 6 1 0 9 0 1 0 7 0 1 0 5 6 1 0 4 6 1 0 3 9 j 1 6 0 1 0 1 0 9 4 1 0 8 7 1 0 7 9 1 0 6 7 1 0 4 9 1 0 2 5 0 9 9 8 0 9 7 5 0 9 5 7 0 9 4 4 0 9 3 6 0 9 3 0 l1 6 0 1 2 1 1 6 3 1 1 5 6 1 1 47 1 1 3 5 1 1 1 6 1 o 9 0 1 06 2 1 0 3 7 1 01 8 1 0 0 4 0 9 9 5 0 9 8 8 i 1 6 0 x1 4 1 2 2 3 1 21 5 1 2 06 1 1 9 3 1 1 7 3 1 1 4 6 1 1 1 6 1 0 9 0 1 0 7 0 1 0 5 6 1 0 4 6 1 0 3 9 i 1 8 0 1 2 1 1 0 7 1 0 9 9 1 0 92 1 0 8 0 1 0 61 1 0 3 7 1 01 0 0 9 8 6 0 9 6 8 0 9 5 5 0 9 4 7 0 9 4 0 l1 8 0 x1 4 1 1 8 6 1 1 7 8 1 1 7 0 1 1 5 7 1 1 3 8 1 1 1 1 1 08 3 1 0 5 7 1 0 3 8 1 0 2 4 1 01 5 1 0 0 8 l1 8 0 x1 6 1 2 2 3 1 2 1 5 1 2 0 6 1 1 9 3 1 1 7 3 1 1 4 6 1 1 1 6 1 0 9 0 1 0 7 0 1 0 5 6 1 0 4 6 1 0 3 9 i 2 0 o x1 4 1 1 1 7 1 1 1 0 1 1 0 2 1 0 9 0 1 0 71 1 0 47 1 0 2 0 0 9 9 6 0 9 7 7 0 9 6 5 0 9 5 6 0 9 4 9 i 2 0 o 1 6 1 21 4 1 2 0 6 1 1 9 7 1 1 8 4 1 1 6 4 1 1 3 7 1 1 0 8 1 08 2 1 0 6 2 1 0 4 8 1 0 3 8 1 0 3 1 i 2 0 o 2 0 1 2 2 3 1 21 5 1 2 06 1 1 9 3 1 1 7 3 1 1 4 6 1 1 1 6 1 0 9 0 1 0 7 0 1 0 5 6 1 0 4 6 1 0 3 9 i 2 0 o x2 4 1 2 2 3 1 21 5 1 2 06 1 1 9 3 1 1 7 3 1 1 4 6 1 1 1 6 1 0 9 0 1 0 7 0 1 0 5 6 1 0 4 6 1 0 3 9 由表 7可以看 出，当构件长细 比 ) l 小于 4 0 时，构件通常由强度控制 ，采用 q 4 2 0角钢选材 ， 构件承载力可以得到大幅提高，材料规格可 以得 到降低。当构件长细 比 ) l 在 4 j d8 0之间时，构 件通常由稳定控制，可采用 q 4 2 0角钢选材，但 规格大都只能降一级 。当构件长细比 a大 于 8 0 时，构件由稳定控制 ，采用 q 4 2 0角钢有时不能 降低材料规格 ，建议此时可不采用 q 4 2 0高强钢。 另外 ，对于角钢折减系数 m 过大的角钢如 l 1 1 0 7 、l 1 6 01 0等，考虑到高强 钢协议单 价高 1 0 的因素，构件承压时采用高强钢经济性并不 明显 ，有时甚至更贵，建议一般不采用。 3 高强钢镙栓连接 问题 随着今后高强钢在输 电线路上的大量采用 ， 与高强钢相 匹配的高强镙栓选型问题将成为设 计关心和讨论 的问题之一 ，其主要涉及杆件的 6 4 电力勤测设计 2 d d 年 ) g 月 第0 划 孑 l 壁承压和高强镙栓抗剪切及镙杆壁挤压等几 个方面。由于 0 2规定 只列 出了镙栓的抗拉 和抗剪设计值 ，并 未提及孑 l 壁承压设计值 ，根 据西北 电力设计院在 7 5 0 k v工程中的实际应用 以及 国电电力建设研究所 的大量试验研究 ，得 出了表 8所列出的孑 l 壁承压设计值。 表 8 q4 2 o高强钢孔壁、6 8级及 8 8级镙杆承压设计值 材料 牌号 孔壁 承压设计值 n ra m 钢材 ( 孔壁 ) q 4 2 o 5 6 0 ( 厚度1 6 ra m) 镀锌粗制镙栓 ( 镙杆壁) 6 8级 5 3 0 镀锌粗制镙栓 ( 镙杆壁) 8 8级 7 0 0 所以，当 q 4 2 o高强钢与 6 8级镙栓配合使 用时，按常规方法设计时需 要校核镙杆 承压强 度是否满足要求 ，校核工作量非常大 ，而且 容 易出错。经分析 ，采用 修改设 计参 数 的方法 ， 也就是把 q 4 2 o钢材的孑 l 壁承压设计值 由 5 6 0改 为5 3 0，就能获得正确的镙栓数量 。这样既不会 维普资讯 t 曩 圃 冒 闲 - 2 2 o k v 堡 蛭 回 一 ! _) 一 警懈 垦瘗 用 增加镙栓 ，又不需要校核镙栓承压 强度 ，从而 减轻 了设计工作量 ，提高 了设计效率 。当 q 4 2 o 高强钢与 8 8级镙栓配合使用时就不需要校核 镙杆承压强度。 4 采用高强钢的现实意义 4 1 具有技术先进性 在输电线路杆塔上使用高强钢 ，一方 而可 有效提高我国输 电铁塔设计 的技术水平 ，使我 国的铁塔设 计技术指 标与 国际先进水 平接 近， 增强我们在 国际竞标 中的实力 ，为今后 输电线 路新材料 、新技术 的推广 打开 良好 的局面 ；另 一 方面在很大程度上为今后 大型铁塔 发展 所面 临的材料局限性问题 ，提供了很好的解决方案 。 同时，高强钢 的使用可有效避免组合截 面 的出现 ，简化 了结构构造 ，减少 了构件元素数 量 ，使结构荷载传递方式更加合 理，可有效提 高铁塔结构的先进性和安全可靠度。 4 2 具有 良好的经济性 与普通钢相 比，高强钢本身具有强度高 的 特点，以长 1 5 0 0 ra m，l 1 8 0 x 1 6角钢 ，中心受压 主材 为 例，不 同强度 等 级钢 材 的承 载力 对 比 见表 。 由下表可以看出，采用高强钢材 ，其强度 和承载能力都有较大提高，q