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文档简介
ICS29.240
P62
备案号:J17332020
中华人民共和国电力行业标准
DLT5486—2020
代替DL/T5486—2013、DL/T5254—2010、DL/T5130—2001
架空输电线路杆塔结构
设计技术规程专用
Technicalspecificationforthedesignofsteel
supportingstructuresofoverheadtransmissionline
人人文库
23102020发布01022021实施
国家能源局发布
中华人民共和国电力行业标准
架空输电线路杆塔结构
设计技术规程
Technicalspecificationforthedesignofsteel
supportingstructuresofoverheadtransmissionline
DL/T5486—2020
代替
DL/T5486—2013、DL/T5254—2010、DL专用/T5130—2001
主编部门电力规划设计总院
:
批准部门国家能源局
:
施行日期年月日
:202121
人人文库
中国计划出版社
2020北京
中华人民共和国电力行业标准
架空输电线路杆塔结构
设计技术规程
DL/T5486—2020专用
代替
DL/T5486—2013、DL/T5254—2010、DL/T5130—2001
☆
中国计划出版社出版发行
网址
:
地址北京市西城区木樨地北里甲号国宏大厦座层
:11C3
邮政编码电话发行部
:100038:(010)63906433()
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印张千字
850mm×1168mm1/326.5163
年月第版年月第次印刷
202111202111
印数册
人人文库1—3000
☆
统一书号
:155182·0884
定价元
:59.00
版权所有侵权必究
侵权举报电话
:(010)63906404
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,
国家能源局
公告
2020年第5号
国家能源局批准水电工程生态流量实时监测系统技术规范
《》
等项能源行业标准附件
502(1)、《SeriesParametersforHorizon-
等项能源行业标准英文版附
talHydraulicHoist(Cylinder)》35(
件现予以发布专用
2),。
附件行业标准目录
:1.
行业标准英文版目录
2.
国家能源局
2020年10月23日
附件1:
行业标准目录
序号标准编号标准名称代替标准采标号出版机构批准日期实施日期
……
人人文库/
DLT
架空输电线
5486-2013、
路杆塔结构中国计划
DL/TDL/T
469设计技术规出版社2020-10-232021-02-01
5486-20205254-2010、
程
DL/T
5130-2001
……
前言
根据国家能源局关于下达年能源领域行业标准制修
《2015()
订计划的通知国能科技号的要求标准编制组经调
》(〔2015〕283),
查研究整合现有杆塔结构设计行业标准总结近年来科研成果
,,
及实践经验参考有关国内外先进标准并在广泛征求意见的
,、,
基础上对特高压架空输电线路杆塔结构设计技术规程
,《》DL/T
架空输电线路钢管塔设计技术规定
5486—2013、《》DL/T5254—
架空送电线路钢管杆设计技术规定以
2010、《》DL/T5130—2001
及架空输电线路杆塔结构设计技术规定进
《》DL专用/T5154—2012
行了修订
。
本标准的主要技术内容有总则术语和符号杆塔型式材
:、、、
料设计基本规定构件计算及断面选择连接计算构造要求附
、、、、、
属设施杆塔真型试验等
、。
本次修订的主要内容是
:
本标准适用范围调整为新建架空输电线路含大跨越钢
1.()
结构杆塔的设计
;
将特高压架空输电线路杆塔结构设计技术规程
2.《》DL/T
架空输电线路钢管塔设计技术规定
5486—2013、《》DL/T5254—
架空人人文库送电线路钢管杆设计技术规定以
2010、《》DL/T5130—2001,
及架空输电线路杆塔结构设计技术规定中
《》DL/T5154—2012
与钢结构杆塔设计有关的内容纳入本标准
;
调整了钢材的材料抗力分项系数
3.;
修订了轴心受力构件毛截面屈服和净截面断裂的强度计
4.
算表达式
;
修订了压杆稳定强度折减系数计算方法
5.;
·1·
修订了主斜材计算长度的相关规定
6.、;
修订了钢管受弯压弯和拉弯构件的强度和稳定计算
7.、
方法
;
新增了钢管塔插板和带颈法兰的计算方法
8.;
新增了环板节点计算公式
9.;
修订了组合角钢压杆稳定系数的计算方法
10.;
修订了辅助材支撑力取值方法
11.;
修订了塔脚板计算方法
12.;
锚栓改称为地脚螺栓按强度等级进行分类不再指定
13.,,
材质
。
本标准自实施之日起替代特高压架空输电线路杆塔结构设
,《
计技术规程架空输电线路钢管塔设计技术
》DL/T5486—2013、《
规定架空送电线路钢管杆设计技术规定
》DL/T5254—2010、《专用》
以及架空输电线路杆塔结构设计技术规定
DL/T5130—2001,《》
中与钢结构杆塔设计有关的所有条文
DL/T5154—2012。
本标准由国家能源局负责管理由电力规划设计总院提出由
,
能源行业电网设计标准化技术委员会负责日常管理由电力规划
,
总院有限公司负责具体技术内容的解释执行过程中如有意见或
。
建议请寄送电力规划设计标准化管理中心地址北京市西城区
,(:
安德路号邮编邮箱
65,:100120,:bz_zhongxin@)。
本标准主编单位:电力规划总院有限公司
中国电力工程顾问集团西北电力设计
人人文库院有限公司
中国电力工程顾问集团西南电力设计
院有限公司
本标准参编单位:中国电力工程顾问集团华东电力设计
院有限公司
中国电力工程顾问集团中南电力设计
院有限公司
·2·
中国电力工程顾问集团华北电力设计
院有限公司
中国电力工程顾问集团东北电力设计
院有限公司
中国能源建设集团广东省电力设计研
究院有限公司
中国电建集团河北省电力勘测设计研
究院有限公司
中国电建集团上海电力设计院有限
公司
中国电力科学研究院有限公司
本标准主要起草人员:李喜来王虎长段松涛肖洪伟
文凡杨靖波黄兴肖立群
专用
包永忠刘洪义施菁华章东鸿
李占岭赵铮赵雪灵尹鹏
韩军科李永祥王学明杨洋
胡建民邹峥管顺清李清华
袁俊韩大刚柯嘉李旭
邢海军吴彤吕宝华何江
刘翔云赵贞欣俞登科李茂华
刘玮何运祥刘福海石磊
本标准主要审查人员:赵庆斌许志华田雷王力争
人人文库薛峰周纬邓洪洲李正良
闫涛应建国吕健孟宪乔
默增禄段然邓安全
·3·
目次
总则…………………
1(1)
术语和符号………………
2(2)
术语……………………
2.1(2)
符号……………………
2.2(2)
杆塔型式…………………
3(8)
材料…………………
4(9)
钢材牌号及标准…………
4.1(9)
连接材料及标准…………
4.2专用(9)
材料选用及要求…………
4.3(10)
设计指标和设计参数……
4.4(11)
设计基本规定……………
5(17)
计算的基本规定…………
5.1(17)
结构基本规定……………
5.2(19)
构件计算及断面选择……
6(21)
角钢……………………
6.1(21)
钢管……………………
6.2(30)
钢管杆…………………
6.3(32)
连接计算人人文库…………………
7(36)
螺栓……………………
7.1(36)
焊缝……………………
7.2(37)
法兰……………………
7.3(40)
相贯连接………………
7.4(46)
插板……………………
7.5(48)
环板……………………
7.6(49)
·1·
节点板…………………
7.7(52)
填板……………………
7.8(54)
塔脚板和地脚螺栓………
7.9(58)
插入连接………………
7.10(64)
构造要求…………………
8(70)
一般要求………………
8.1(70)
角钢塔…………………
8.2(73)
钢管塔…………………
8.3(75)
钢管杆…………………
8.4(78)
拉线塔…………………
8.5(79)
附属设施…………………
9(81)
杆塔真型试验……………
10(83)
附录等直径钢管微风振动起振临界风速………………
A专用(85)
附录杆塔轴心受压构件稳定系数φ……
B(87)
附录正多边形或环形钢管的截面特性…
C(95)
附录钢管塔节点及环板上的等效作用力计算…………
D(97)
本标准用词说明………………
(108)
引用标准名录…………………
(109)
附条文说明…………………
:(111)
人人文库
·2·
Contents
………
1Generalprovisions(1)
………
2Termsandsymbols(2)
…………………
2.1Terms(2)
………………
2.2Symbols(2)
…………………
3Typeofsteelstructure(8)
……………………
4Material(9)
………
4.1Structuralsteeldesignationsandrelatedstandards(9)
4.2Connectionsandfastenersmaterialsandrelate专用d
………………
standards(9)
……
4.3Selectionofmaterials(10)
…
4.4Designstrengthandrelevantparameters(11)
…………
5Generalrequirementsofdesign(17)
………………
5.1Requirementsofcalculation(17)
……………
5.2Requirementsforstructures(19)
6Calculationofmemberandselectionof
………………
cross-section(21)
…………
6.1Anglemember(21)
………
人人文库()
6.2Tubularmember30
…………
6.3Steeltubepole(32)
………………
7Calculationofconnection(36)
……………………
7.1Bolt(36)
……………………
7.2Weld(37)
…………………
7.3Flange(40)
………
7.4Intersectionjoint(46)
·3·
………………
7.5Tabplate(48)
……………
7.6Annularplate(49)
……………
7.7Gussetplate(52)
……………
7.8Battenplate(54)
………
7.9Towerbaseplateandanchorbolt(58)
…………………
7.10Stub(64)
…………………
8Structuralrequirements(70)
……
8.1Generalrequirements(70)
………
8.2Steelangletower(73)
…………
8.3Steeltubetower(75)
…………
8.4Steeltubepole(78)
……………
8.5Guyedtower(79)
………………
9Accessories专用(81)
………………
10Structurefull-scaletest(83)
AppendixACriticalwindspeedofvortex-induced
………
vibrationforequaldiametersteeltube(85)
φ
AppendixBStabilitycoefficient()ofaxial
………………
compressionmemberoftower(87)
AppendixCSectionpropertiesofpolygonaland
……………
annularsteeltube(95)
AppendixDCalculationofequivalentforceon
…………
annularplateofsteeltubetower(97)
人人文库…
Explanationofwordinginthisstandard(108)
……
Listofquotedstandards(109)
………
Addition:Explanationofprovisions(111)
·4·
1总则
1.0.1为了在架空输电线路杆塔结构设计中贯彻执行国家的基
本建设方针和技术经济政策做到安全可靠先进适用经济合理
,、、、
资源节约环境友好制定本标准
、,。
1.0.2本标准适用于新建架空输电线路含大跨越钢结构杆塔
()
的设计
。
1.0.3杆塔结构设计应从实际出发结合地区特点积极采用节
,
能降耗环保的先进技术和产品
、、。
1.0.4杆塔结构设计采用新理论新材料或新结构型式且缺乏实
、专用
践经验时应经过试验验证
,。
1.0.5杆塔结构设计除应符合本标准的规定外尚应符合国家现
,
行有关标准的规定
。
人人文库
·1·
2术语和符号
2.1术语
2.1.1杆塔
supportingstructure
支承架空输电线路导地线及其他部件的结构总称主要包括
、,
角钢塔钢管塔和钢管杆
、。
2.1.2法兰
flange
用于钢管构件对接连接的盘型零件通常包括有劲法兰无劲
,、
法兰和带颈对焊法兰
。
2.1.3插板
tabplate专用
用于钢管构件端部与结构节点板或其他构件连接的板件
,。
2.1.4插入构件
stub
上端连接塔腿主材下端插入基础立柱用于连接杆塔与基础
、,
的构件
。
2.1.5无缝钢管
seamlesssteeltube
采用热轧挤压扩和冷拔轧方法制造的管壁无焊缝的
(、)()
钢管
。
2.1.6直缝焊管
longitudinallyweldedsteelpipe
采用高频电阻焊或电弧焊工艺制造的管壁带有纵向直焊缝的
钢管
。人人文库
2.1.7长短腿
unequallegextensions
对同一基塔为适应地形高差而设计的不同长度的塔腿
,。
2.2符号
2.2.1计算指标
E钢材的弹性模量
———;
·2·
E混凝土的弹性模量
c———;
F槽形插板连接的承载力
c———;
Fb槽形插板孔壁承压承载力
cc———;
Fb槽形插板螺栓群抗剪承载力
cv———;
F槽形插板净截面抗拉承载力
cp———;
Fw槽形插板焊缝承载力
cf———;
F形插板连接的承载力
u———U;
Fb形插板孔壁承压承载力
uc———U;
Fb形插板螺栓群抗剪承载力
uv———U;
F形插板净截面抗拉承载力
up———U;
Fw形插板焊缝承载力
uf———U;
F十字形插板连接的承载力
x———;
Fb十字形插板孔壁承压承载力
xc———;专用
Fb十字形插板螺栓群抗剪承载力
xv———;
F十字形插板净截面抗拉承载力
xp———;
Fw十字形插板焊缝承载力
xf———;
F连板净截面抗拉承载力
jp———;
f正多边形构件压弯局部稳定的强度设计值
a———;
f环形构件受弯局部稳定强度设计值
b———;
f环形构件受压局部稳定强度设计值
c———;
fw对接焊缝的抗压强度设计值
c———;
fb构件孔壁与螺杆的承压强度设计值的较小值
c———;
fw角焊缝的强度设计值
f———人人文库;
fa地脚螺栓的抗拉强度设计值
t———;
fb螺栓的抗拉强度设计值
t———;
fw对接焊缝的抗拉强度设计值
t———;
f钢材的抗拉强度
u———;
f钢材的抗剪强度
v———;
fb螺栓的抗剪强度设计值
v———;
·3·
f钢材的屈服强度
y———;
M弯矩设计值
———;
M螺栓群承受的扭矩
v———;
MM绕x轴和y轴的截面弯矩设计值
x、y———;
N轴心拉力或压力设计值插入角钢钢管承受的压力
———;、;
Nb每个螺栓的承压承载力设计值
c———;
NaNb每个地脚螺栓螺栓受拉承载力设计值
t、t———、;
Nb法兰上受力最大螺栓的拉力
tmax———;
Nb每个螺栓的承剪承载力设计值
v———;
n螺栓承剪面数目
v———;
P单个角钢锚固件承受剪力承载力设计值
———;
Pi第i个焊接抗剪环筋或焊接环板的抗剪承载力设
———
计值
;专用
Q塔脚底板的均布反力
———;
Q单个螺杆锚固件承受剪力的承载力设计值
n———;
R法兰板之间的顶力
f———;
T基础作用上拔力插入角钢钢管承受的拉力
———;、;
T一个地脚螺栓承受的上拔力
1———;
T带颈对焊法兰轴心受拉时一个螺栓所对应的管壁段
b———
中的拉力
;
V轴心受压构件的剪力正多边形或环形构件的剪力
———;
设计值垂直于插入角钢钢管的剪力
;、;
V每个螺栓平均承受的剪力值
1———人人文库;
V离螺栓群形心最远的螺栓在yy轴方向承受的剪
2———-
力值
;
V离螺栓群形心最远的螺栓在xx轴方向承受的剪
3———-
力值
;
V离螺栓群形心最远一个螺栓所承受的全部剪力值
max———;
σ正应力
———;
·4·
σ按焊缝有效截面计算垂直于焊缝长度方向的应力
f———,;
τ剪应力
———;
τ按焊缝有效截面计算沿焊缝长度方向的剪应力
f———,。
2.2.2几何参数
A构件毛截面面积
———;
A构件净截面面积
n———;
A单个螺杆的截面面积
s———;
a螺栓孔中心到法兰边缘的距离区隔侧边长度
———;;
B塔脚板宽度插入钢管的底板外径
———;;
B钢管的有效宽度
e———;
B加劲板宽度
s———;
b螺栓孔中心到法兰颈根部距离区隔底边长度角钢
———;;
锚固件的肢宽
;专用
b螺栓群中心到填板中心的距离
2———;
b板件的有效宽度
e———;
bi个地脚螺栓的塔脚板第i个正方形区隔的宽度
———4;
C环形构件压弯稳定从中和轴至计算点的距离环板
———;
宽度主角钢边至底板边的距离
;;
D主管外径插入钢管直径套接段外管最大内径
———;;;
d螺栓杆直径
———;
d螺孔直径
0———;
d螺栓或地脚螺栓在螺纹处的有效直径
e———;
e偏心距
———人人文库;
H法兰高度
———;
H法兰颈顶部高度
1———;
h焊缝的计算厚度
e———;
h角焊缝焊脚尺寸
f———;
h加劲板高度
s———;
I截面惯性矩
———;
·5·
L加劲板的长度角钢锚固件的长度钢管套接接头的
———;;
套接长度
;
L螺栓的间距
b———;
L焊缝的计算长度
w———;
R环板高度
———;
r角钢内圆弧的半径
———;
r钢管外壁半径
2———;
S加劲板切角高度组合断面中和轴处半个断面绕虚
———;
轴的面积矩
;
S*填板扣孔后的半个断面对形心的面积矩
———;
t构件厚度角钢肢厚钢管壁厚
———(、);
t法兰盘厚度
f———;
t主管壁厚
m———;专用
t法兰颈厚度
n———;
t环板厚度
r———;
t加劲板厚度
s———;
t填板厚度
0———;
W截面模量
———;
W构件净截面的抗弯模量
n———;
WW对x轴和y轴的毛截面模量
x、y———;
x地脚螺栓中心至邻近加劲板的距离角钢锚固件或
———;
插入钢管环板上反力呈三角形分布长度
;
x某个螺栓离螺栓群形心在轴方向的距离
i人人文库yy
———-;
Y法兰螺栓中心到旋转轴的距离
i———;
地脚螺栓中心至主角钢边的距离地脚螺栓中心至
y———;
邻近靴板的距离
;
y某个螺栓离螺栓群形心在xx轴方向的距离第i
i———-;
个正方形区隔地脚螺栓中心至靴板的距离
;
θ法兰两螺栓间的圆心角法兰颈变坡角度
———;;
·6·
φ焊接抗剪环筋的直径
———。
2.2.3计算系数及其他
E对焊法兰高度系数
d———;
m压杆稳定强度折减系数
N———;
m无劲法兰螺栓受力修正系数
f———;
m带颈对焊法兰螺栓受力修正系数
d———;
n螺栓数量或构件计算长度的等分数
———,;
辅助材在其支撑点所提供的支撑力占被支撑材最大
p———
轴压力的百分数
;
主管轴力作用下的强度折减系数或有劲法兰弯矩
β———,
系数
;
正面角焊缝的强度设计值增大系数
βf———;
γ多环板节点强度折减系数
———;专用
γ插入钢管抗剪环筋或焊接环板处的局压系数
i———;
γ钢管截面塑性发展系数
m———;
γ钢材的抗力分项系数
R———;
构件强度折减系数
η———;
λ构件绕xx轴的长细比
x———-;
轴心受压构件稳定系数或组合角钢对应虚轴的压
φ———,
屈稳定系数
。
人人文库
·7·
3杆塔型式
3.0.1杆塔可按不同方式分类分类可遵循下列原则
,:
1根据受力性质分为悬垂型耐张型杆塔悬垂型杆塔分为
、,
悬垂直线和悬垂转角杆塔耐张型杆塔分为耐张直线耐张转角和
,、
终端杆塔
;
2根据回路数分为单回路杆塔双回路杆塔和多回路杆塔
、;
3根据支撑方式分为自立式杆塔和拉线杆塔
。
3.0.2杆塔类型应根据工程特点遵循安全可靠经济合理维护
,、、
方便和环境友好的原则选用
。专用
3.0.3杆塔的外形应满足导地线的排列方式等相关电气性能要
、
求同时应结合占地范围运行维护条件施工方法制造工艺及美
,、、、
观等因素进行综合规划
。
3.0.4杆塔结构布置应简单明确传力清晰受力均衡同时应考
、、,
虑构件受力状态截面型式材料类型的影响
、、。
人人文库
·8·
4材料
4.1钢材牌号及标准
4.1.1钢材宜采用和钢有条件时也可采用
Q235、Q355Q420,
钢其质量应分别符合现行国家标准碳素结构钢
Q460,《》GB/T
低合金高强度结构钢和钢结构设计标准
700、《》GB/T1591《》GB
的规定特殊环境条件下采用其他牌号的钢材时尚应符
50017。,,
合相关标准的规定
。
4.1.2结构用钢板的厚度和外形尺寸应符合现行国家标准热轧
《
钢板和钢带的尺寸外形重量及允许偏差的规定
、、》G专用B/T709。
热轧工字钢槽钢角钢型钢和钢管等型材产品的规格外形
、、、H、、
重量和允许偏差应符合相关现行国家标准的规定
。
4.1.3对沿厚度方向受力的构件厚度超过时可采用向
,40mmZ
钢其质量应符合现行国家标准厚度方向性能钢板的
,《》GB/T5313
规定
。
4.1.4钢管宜选用国家标准规定的常用规格无缝钢管和直缝焊
管也可采用自行卷制或轧制的非标焊接钢管其质量应符合现行
,,
国家标准的规定
。
4.2连接材料及标准
人人文库
4.2.1螺栓连接副宜采用级级级热浸镀锌螺栓及
4.8、6.8、8.8
配套螺母有条件时也可采用级螺栓其材质机械特性和尺
,10.9,、
寸应分别符合国家现行标准紧固件机械性能螺栓螺钉和螺柱
《、》
紧固件机械性能螺母及输电线路
GB/T3098.1、《》GB/T3098.2《
杆塔及电力金具用热浸镀锌螺栓与螺母的有关规定
》DL/T284。
4.2.2输电杆塔用地脚螺栓应符合现行行业标准输电杆塔用地
《
·9·
脚螺栓与螺母的要求
》DL/T1236。
4.2.3钢结构用焊接材料应符合下列规定
:
1手工焊接所用的焊条应符合现行国家标准非合金钢及细
《
晶粒钢焊条的规定选择的焊条型号应与主体金属
》GB/T5117,
力学性能相适应
;
2自动焊和半自动焊应采用与主体金属强度相适应的焊丝和
焊剂保证熔敷金属抗拉强度不低于相应手工焊的数值不同强度
,;
的钢材相焊接时可按强度较低的钢材选用焊接材料按强度较高
,,
钢材的焊接工艺要求选择施焊环境焊丝应符合现行国家标准熔
,《
化焊用钢丝气体保护电弧焊用碳钢低合金钢焊丝
》GB/T14957、《、》
及非合金钢及细晶粒钢药芯焊丝的规定
GB/T8110《》GB/T10045;
3埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准埋弧焊用非合
《
金钢及细晶粒钢实心焊丝药芯焊丝和焊丝焊剂组合分类要求
、-专用》
的有关规定
GB/T5293;
4气体保护焊使用的氩气应符合现行国家标准氩
《》GB/T
的有关规定其纯度不应低于气体保护焊使用的二
4842,99.95%;
氧化碳应符合现行国家标准工业液体二氧化碳的
《》GB/T6052
有关规定
。
4.3材料选用及要求
4.3.1钢材的选用应遵循技术可靠经济合理的原则综合考虑
、,
结构的重要性荷载特征结构型式应力状态连接方法工作环
、、、、、
境钢材厚度和价格等因素选用合适的钢材牌号和材性保证
、人人文库,
项目
。
4.3.2所有杆塔的钢材均应满足不低于级钢的质量要求钢
B,
材应具有抗拉强度断后伸长率屈服强度和硫磷含量的合格保
、、、
证对焊接结构尚应具有碳当量的合格保证
,。
4.3.3当环境极端最低气温低于时
-40℃:
1焊接构件和钢材质量等级应满足不低
Q235、Q355Q420
·10·
于级钢的质量要求钢材质量等级应满足不低于级钢
C,Q460D
的质量要求
;
2导地线挂点处的构件不宜采用高强钢
Q420、Q460;
3锻造法兰当钢材厚度小于时质量等级不低于
40mm,C
级钢材厚度不小于时质量等级不宜低于级
;40mm,D;
4钢材制孔应采用钻孔工艺钢材
Q420、Q460,Q235、Q355
制孔宜采用钻孔工艺
。
4.4设计指标和设计参数
4.4.1钢材的设计用强度指标应根据钢材的牌号厚度按表
、
采用钢材的抗力分项系数γ应按表选用
4.4.1-1。R4.4.1-2。
表4.4.1-1钢材的设计用强度指标(N/mm2)
强度设计值专用
厚度t屈服强度抗拉强度
钢材牌号
抗剪孔壁承压*
ff
(mm)yu
ffb
vc
t
≤16125235
t
Q23516<≤40120370225370
t
40<≤100115215
t
≤16175355
t
16<≤40170345
t
Q355人人文库40<≤63165510335470
t
63<≤80160325
t
80<≤100155315
t
≤16215420
t
16<≤40205410
Q420t560520
40<≤63185390
t
63<≤100175370
·11·
续表4.4.1-1
强度设计值
厚度t屈服强度抗拉强度
钢材牌号
抗剪孔壁承压*
ff
(mm)yu
ffb
vc
t
≤16235460
t
16<≤40225450
Q460595550
t
40<≤63205430
t
63<≤100195410
注适用于构件上螺栓端距大于或等于dd为螺栓直径的情况
:*1.5()。
表4.4.1-2钢材抗力分项系数选用表
厚度t分组
()
钢材牌号mm
专用t
≤4040<≤100
Q2351.090
Q3551.150
Q420
1.1251.180
Q460
4.4.2螺栓和地脚螺栓的强度设计值应按表采用
4.4.2。
表4.4.2螺栓和地脚螺栓的强度设计值(N/mm2)
抗拉
直径
材料类别fb螺栓抗剪fb螺杆承压*
t()v
人人文库()
mmfa地脚螺栓
t()
级标称直径d
4.8≤64200170420
镀锌粗
级标称直径d
制螺栓6.8≤64300240600
级级标称直径d
(C)8.8≤64400300800
级标称直径d
10.9≤64500380900
·12·
续表4.4.2
抗拉
直径
材料类别fb螺栓抗剪fb螺杆承压*
t()v
()
mmfa地脚螺栓
t()
级外径
4.6≥16160——
地脚
级外径
螺栓5.6≥16200——
级外径
8.8≥16310——
注适用于构件上螺栓端距大于或等于dd为螺栓直径的情况
:1*1.5()。
级级螺栓应具有类塑性性能和类强度试验项目的合格
28.8、10.9A()B()
证明
。
4.4.3焊缝的强度指标应按表采用
4.4.3。
表4.4.3焊缝的强度指标(N/mm2)
专用角焊缝
构件钢材对接焊缝强度设计值强度角焊
设计值对接缝抗
焊缝拉抗
焊接方法和焊缝质量为、
抗拉抗拉压和
焊条型号下列等级时、
,
厚度或直径抗压抗剪抗压和强度抗剪
抗拉fw
牌号t
抗剪fw强度
tdfwfwu
()(mm)cv
一级ff
、三级fwu
二级f
自动焊
、td
()≤16215215185125
半自动焊和
td
型焊条Q23516<()≤40205205175120160415240
E43
人人文库td
手工焊40<()≤100200200170115
td
()≤16305305260175
自动焊td
、16<()≤40295295250170480280
半自动焊和
*td(E50)(E50)
型Q35540<()≤63290290245165200
E50、E55540315
td
焊条手工焊()
63<≤80280280240160(E55)(E55)
td
80<()≤100270270230155
·13·
续表4.4.3
角焊缝
构件钢材对接焊缝强度设计值强度角焊
设计值对接缝抗
焊缝拉抗
焊接方法和焊缝质量为、
抗拉抗拉压和
焊条型号下列等级时、
,
厚度或直径抗压抗剪抗压和强度抗剪
抗拉fw
牌号t
抗剪fw强度
tdfwfwu
()(mm)cv
一级ff
、三级fwu
二级f
td
自动焊()
、≤16375375320215220540315
半自动焊和td
16<()≤40355355300205(E55)(E55)(E55)
型Q420td
E55、E6040<()≤63320320270185240590340
焊条手工焊
td()()()
63<()≤100305305260175专用E60E60E60
td
自动焊()
、≤16410410350235220540315
半自动焊和td
16<()≤40390390330225(E55)(E55)(E55)
型Q460td
E55、E6040<()≤63355355300205240590340
焊条手工焊
td()()()
63<()≤100340340290195E60E60E60
注手工焊用焊条自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂应保证其熔敷金
:1、,
属的力学性能不低于母材的性能
。
焊缝质量等级应符合现行国家标准钢结构焊接规范的规定其
2《》GB50661,
检验方法应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收标准
《》GB50205
的规定其中厚度小于钢材的对接焊缝不应采用超声波探伤确定焊
;6mm
缝质量等级
。
对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取fw在受拉区的抗弯强度设计值
人人文库c,
3
取fw
t。
表中厚度指计算点的钢材厚度对轴心受拉和轴心受压构件指截面中较厚
4,
板件的厚度
。
*的含义为目前构件采用表格中所列原钢材对应的焊缝
5Q355Q355Q345
强度指标若现行国家标准钢结构设计标准后续引入钢
,《》GB50017Q355
材并对构件的焊缝采用新的技术要求本表*的技术要求应执
Q355,Q355
行钢结构设计标准对的相应规定
《》GB50017Q355。
·14·
4.4.4结构设计用无缝钢管的强度指标应按表采用
4.4.4。
表4.4.4结构设计用无缝钢管的强度指标(N/mm2)
强度设计值
钢管钢材壁厚端面承压屈服强度抗拉强度
抗拉抗压
牌号t、抗剪f刨平顶紧ff
(mm)vyu
和抗弯f()
f
ce
t
≤16215125235
t
Q23516<≤30205120320225375
t
>30195115215
t
≤16305175345
t
Q35516<≤30290170400325470
t
>30260150专用295
t
≤16375220420
t
Q42016<≤30355205445400520
t
>30340195380
t
≤16410240460
t
Q46016<≤30390225470440550
t
>30355205420
注号钢无缝钢管的强度设计值可按取用
:20Q235。
4.4.5钢材的物理性能指标应按表采用
4.4.5。
表4.4.5钢材的物理性能指标
人人文库
弹性模量E剪切模量G线膨胀系数α质量密度ρ
22以每计3
(N/mm)(N/mm)(℃)(kg/m)
54-53
2.06×107.9×101.2×107.85×10
4.4.6拉线宜采用镀锌钢绞线并应满足现行行业标准镀锌钢
,《
绞线的要求镀锌钢绞线强度设计值应按表
》YB/T5004。4.4.6
采用
。
·15·
表4.4.6镀锌钢绞线强度设计值(N/mm2)
热镀锌钢丝抗拉强度标准值
股数
12701370147015701670
整根钢绞线抗拉强度设计值
股
7745800860920975
股
19720780840900955
股
37685740795850900
注整根钢绞线的拉力设计值等于总面积与强度设计值的乘积
:1。
强度设计值中已计入换算系数股股股
2:70.92,190.9,370.85。
专用
人人文库
·16·
5设计基本规定
5.1计算的基本规定
5.1.1杆塔结构设计应采用极限状态设计法极限状态设计表达
,
式采用荷载标准值材料性能标准值几何参数标准值以及各种分
、、
项系数等表达
。
5.1.2杆塔结构设计时应根据结构破坏可能产生的后果危及
,(
人的生命造成经济损失对社会和环境产生的影响等的严重性
、、),
采用不同的安全等级杆塔结构安全等级的划分应符合下列
。
规定
:专用
1杆塔结构安全等级应按表的要求采用
5.1.2。
表5.1.2杆塔结构的安全等级
安全等级破坏后果杆塔结构类型
一级很严重特高压杆塔大跨越杆塔和其他重要的杆塔
、
二级严重一般杆塔
三级不严重临时杆塔
2结构重要性系数γ应按下列规定确定
0:
1对安全等级为一级的结构构件不应小于
),1.1;
2对安全等级为二级的结构构件不应小于
)人人文库,1.0;
3对安全等级为三级的结构构件不应小于
),0.9。
5.1.3杆塔结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进
行设计其设计表达式应按现行行业标准架空输电线路荷载规
,《
范执行按承载能力极限状态计算结构或构件的强
》DL/T5551。
度稳定性以及连接的强度时应采用荷载设计值按正常使用极
、,;
限状态计算结构或构件的变形时应采用荷载标准值和正常使用
,
·17·
规定限值
。
5.1.4杆塔应采用空间模型进行内力分析并根据结构特性合理
,
选用杆单元梁单元梁杆混合或梁杆索混合单元
、、。
5.1.5杆塔的抗震验算应满足现行国家标准电力设施抗震设计
《
规范的相关要求
》GB50260。
5.1.6塔身斜材的承载力不应低于所支撑主材内力的
3%。
5.1.7杆塔辅助材在其支撑点所提供的支撑力占被支撑材最大
轴压力的百分数应按下式计算
p:
p=+λp
(30)/50,1.5≤≤3(5.1.7)
式中λ被支撑材的长细比
:———。
受力材之间的夹角小于时辅助材在支撑点所提供的支
25°,
撑力应予以适当提高或通过试验确定
。
5.1.8与水平面夹角不大于且可能上人的杆塔构件应能承
30°专用
受人重荷载此时不应与其他荷载组合
,。
5.1.9杆塔设计时应考虑阵风在高度方向的差异对曲线型杆塔
斜材产生的不利影响
。
5.1.10杆塔在设计时应基于施工的安全性和便利性设置相应的
施工用孔或辅助结构并进行承载力校验
,。
5.1.11计算长短腿杆塔时应按长短腿组合进行杆塔结构内力
计算
。
5.1.12窄基塔拉线塔钢管杆等变形较大的杆塔应计及几何非
、、
线性影响
。
5.1.13拉人人文库线塔的计算应符合下列规定
:
1拉线初应力一般控制在22柔性拉
120N/mm~140N/mm,
杆的预拉力可取其最大使用拉力的
20%~30%;
2主柱应考虑柱身风荷载自重以及螺栓滑移产生的挠度带
、
来的弯矩效应
;
3主柱根部应为铰接支承
。
5.1.14在通航或水中有漂流物冲撞的河流中立塔应考虑外力
,
·18·
撞击作用必要时采取防冲撞保护设施
,。
5.2结构基本规定
5.2.1在长期荷载组合无冰风速及年平均气温效应
(、5m/s)
下杆塔的计算挠度不包括基础倾斜和拉线点位移宜符合表
,()
的规定
5.2.1。
表5.2.1杆塔的计算挠度(不包括基础倾斜和拉线点位移)
项目计算挠度限值
自立式悬垂直线塔h
3/1000
自立式悬垂转角塔h
5/1000
自立式耐张塔h
7/1000
悬垂直线拉线塔塔顶h
,4/1000
悬垂直线拉线塔拉线点以下塔身专用h
,21/1000
悬垂型直线钢管杆h
5/1000
悬垂型转角钢管杆h
7/1000
耐张型钢管杆h
25/1000
注h为杆塔最长腿基础顶面起至计算点的高度h为杆塔拉线点至地面的
:1,1
高度
。
根据杆塔的特点设计应提出施工预偏的要求
2,。
在计及几何非线性影响并满足电气间隙要求的条件下可适当放宽限值
3。
5.2.2钢结构构件允许最大长细比应符合表的规定
5.2.2。
表5.2.2钢结构构件允许最大长细比
人人文库
项目允许最大长细比
受压主材
150
其他受压材
200
辅助材
250
受拉材预应力的拉杆可不受长细比限制
()400
5.2.3拉线杆塔主柱允许最大长细比应符合表的规定
5.2.3。
·19·
表5.2.3拉线杆塔主柱允许最大长细比
项目允许最大长细比
单柱拉线杆塔主柱
80
双柱拉线杆塔主柱
110
耐张塔
160
5.2.4杆塔全部铁构件螺栓脚钉及插入基础的主材外露部分
、、
均应采取防腐措施对于一般腐蚀环境宜采用热浸镀锌防腐
。,(),
镀锌层厚度应满足现行国家标准输电线路铁塔制造技术条件
《》
的相关规定重腐蚀环境宜采取增加镀锌层厚度或其
GB/T2694;
他增强防腐措施
。
5.2.5受剪螺栓的螺纹不宜进入剪切面无法避免螺纹进入剪
。
切面时应按丝扣部分的有效面积进行剪切承载力计算
,。
5.2.6杆塔全塔所有螺栓应采取防松措施并专用按运行要求采取防
,
卸措施
。
5.2.7位于导线舞动区的杆塔应计及舞动对杆塔的不利影响
。
5.2.8外壁坡度小于的圆锥型构件或圆筒型钢管构件应计
2%
及风激横向振动的效应必要时应采取适当的防护或控制措施
,:
1钢管杆的风激横向振动效应可按现行国家标准建筑结构
《
荷载规范计算
》GB50009。
2钢管塔采用限制最大长细比控制钢管构件的微风振动时
,
应使构件一阶起振临界风速不小于等直径钢管构件的一
8m/s。
阶起振临界风速宜按本标准附录的规定确定
人人文库A。
·20·
6构件计算及断面选择
6.1角钢
6.1.1轴心受力构件的强度计算应符合下列规定
:
毛截面
:
N
fy
Aγ()
≤R6.1.1-1
净截面
:
Nηfu
A≤γ(6.1.1-2)
n1.25R专用
式中N轴心拉力或轴心压力设计值
:———(N);
A构件毛截面面积2
———(mm);
A构件净截面面积2对多排螺栓连接的受拉构
n———(mm),
件应按本标准第条计算
6.1.2;
f钢材的屈服强度2
y———(N/mm);
f钢材的抗拉强度最小值2
u———(N/mm);
γ钢材的抗力分项系数按本标准表的规定取值
R———,4.4.1-2;
η构件强度折减系数应符合表的规定
———,6.1.1。
表6.1.1构件强度折减系数η
人人文库受压构件受拉构件
双肢连接的角钢构件双肢连接的角钢构件
1.001.00
单肢连接的角钢构件一颗
单肢连接的角钢构件(
0.85螺栓连接0.50
)
组合断面构件无偏心单肢连接的角钢构件两颗
()1.00(
组合断面构件有偏心及以上螺栓连接0.70
()0.85)
注组合断面构件无偏心指组合角钢的各肢均与端部节点直接连接传力可靠
:,。
·21·
6.1.2螺栓连接构件的净截面应按下列公式计算图
(6.1.2):
1直线形破裂面截面净面积表达式
(Ⅰ-Ⅰ):
A=A-ndt
n00(6.1.2-1)
2锯齿形破裂面截面截面净面积一般表达式
(Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ):
n-
1
0s2
AAndit
n=-00-
i=g(6.1.2-2)
∑14i
式中d螺孔直径()
:0———(mm);
n破坏断面上的螺孔个数
0———;
t角钢肢厚或板厚
———(mm);
s纵向相邻两个螺孔的间距
i———(mm);
g横向相邻两准线上螺孔的间距图中
i———(mm),6.1.2
g应扣除角钢倍的肢厚t
21。
2t专用
Ⅱ
1
Ⅱs
ⅠⅠ
Ⅲ
2
Ⅲs
g1g2g1
图受拉角钢板破坏验算截面
6.1.2()
6.1.3轴心受压构件的稳定计算应符合下列规定
人人文库:
Nm
Nfy
Aγ()
φ≤R6.1.3-1
w
当η时
t≤c:
m=
N1.0(6.1.3-2)
w
当η时
t>c:
·22·
w
m=-
Nt()
1.6770.677ηc6.1.3-3
η=235
c13(6.1.3-4)
φfy
式中φ轴心受压构件稳定系数按本标准附录确定
:———,B;
m压杆稳定强度折减系数
N———;
w翼缘自由外伸宽度图
———(6.1.3)(mm);
t翼缘厚度图
———(6.1.3)(mm);
轴心受压角钢构件的宽厚比限值
ηc———。
t
yx0
0
/3
t
=
Rr专用
xx
0
z
Rw
y
x0
b0
图翼缘板自由外伸宽度示意图
6.1.3
6.1.4受弯构件强度应按下式计算稳定应按现行国家标准钢
,《
结构设计标准的相关规定计算
》GB50017。
MMf
x+yy
WWγ(6.1.4)
xy≤R
式中MM绕x轴和y轴的弯矩
:x、人人文库y———(N·mm);
WW对x轴和y轴的截面模量3
x、y———(mm)。
6.1.5实腹式压弯构件弯矩平面内的稳定应按下列公式计算格
,
构式压弯构件应按现行国家标准钢结构设计标准相
《》GB50017
关规定计算
。
NMf
+y
mAN≤γ(6.1.5-1)
φNW-R
N
10.8EX
()·23·
2EA
N=π
EXλ2(6.1.5-2)
1.1x
式中M弯矩设计值
:———(N·mm);
W截面模量3
———(mm);
E钢材的弹性模量2
———(N/mm);
λ构件绕xx轴的长细比
x———-;
N参数取值见式
EX———,(6.1.5-2)。
6.1.6弯矩作用在两个主平面的拉弯构件强度应按下式计算
:
NMMf
+x+yy
AWWγ(6.1.6)
ηnxy≤R
6.1.7轴心受压构件剪力应按下式计算
:
Nf
V=y
φ(6.1.7)
85235
式中V轴心受压构件剪力可认为沿构件专用全长不变对格构
:———,;
式轴心受压构件剪力V应由承受剪力的缀材面包
,(
括用整体板连接的面分担
)。
6.1.8构件的计算长度应符合下列规定
:
1主材计算长度按表的规定确定
6.1.8-1。
2交叉斜材计算长度按表的规定确定
6.1.8-2。
3形斜材计算长度按表的规定确定
K6.1.8-3。
表6.1.8-1主材计算长度表
计算计算回转半径r
序号结构型式长度等边十字组形组
T钢管
L单角钢合角钢合角钢
人人文库0
y
yyx
y0
xxxx
y0y
yxy
90°90°r
Lryrr
0x0
L
1LLLyr
(x)
L
L
·24·
续表6.1.8-1
计算计算回转半径r
序号结构型式长度等边十字组形组
T钢管
L单角钢合角钢合角钢
0
y
y0
xx
y0y
90°
/2Lr
2L1.1x———
L
/2
L
/2
L
L
/2
L
y
y0
xx
y0
y90°90°专用
/2
/2Lr
L
Lx———
3LL1.2
/2
/2
L
L
/2
/2
L
L
LL
/2
/2
L
L
注未注明计算回转半径的截面类型不宜采用该类布置型式
:。
表6.1.8-2交叉斜材计算长度表
最小轴失稳破坏平行轴失稳破坏
计算长度L
0
序号结构型式同时受压
计算长度计算回转拉杆对计算回转
人人文库或拉杆对
L半径r压杆支撑半径r
0压杆支撑
充分
不足
L
3
LrrKLrr
2y0(0)23—x(0)
1L
2
·25·
续表6.1.8-2
最小轴失稳破坏平行轴失稳破坏
计算长度L
0
序号结构型式同时受压
计算长度计算回转拉杆对计算回转
或拉杆对
L半径r压杆支撑半径r
0压杆支撑
充分
不足
L
3
LrKLLr
21y0232x
L
L1
2
专用
Lrr
2y0(0)———
3L
2
LrLr
41y0—2x
L
L1
人人文库2
L
3
LrKLLr
51y0232x
LL
21
·26·
续表6.1.8-2
最小轴失稳破坏平行轴失稳破坏
计算长度L
0
序号结构型式同时受压
计算长度计算回转拉杆对计算回转
或拉杆对
L半径r压杆支撑半径r
0压杆支撑
充分
不足
L
3
LrKLLr
61y0232x
LL
21
注角钢对应等边角钢
:1。专用
除图例外按本表确定计算长度的交叉斜材若需在交叉处断开断开
23、4,,,
后连接节点的平面外刚度不应小于被连接构件若构造上不能满足前述要
;
求应按照现行国家标准钢结构设计标准的相关规定确定计算
,《》GB50017
长度
。
交叉斜材计算长度修正系数K按本标准第条计算确定
326.1.9。
Lr不应大于
43/x350。
钢管构件的回转半径按括号内数据取值没有注明回转半径的结构型式钢
5,
管构件不宜采用
。
表6.1.8-3K形斜材计算长度表
两根斜材为交于主材同一点的
一拉一压时相邻斜材为压杆时
序号人人文库结构型式
计算长度计算回转计算长度计算回转
L半径rL半径r
00
L
2LrLr
1L1y00.652x
1
·27·
续表6.1.8-3
两根斜材为交于主材同一点的
一拉一压时相邻斜材为压杆时
序号结构型式
计算长度计算回转计算长度计算回转
L半径rL半径r
00
Lrr
21y0(0)——
L
1
L4
L
Lr专用0.553r
3L1y0αx
3()
L≥0.25
1
L4
L
0.553
α
LLr(≥0.4)r
4L21y0x
3L
0.652
L
1α
(≥1.0)
注角钢对应等边角钢
:1。
塔腿斜材计算长度应乘以增大系数
2人人文库1.2。
交于主材同一点的相邻斜材均为压杆时斜材选材容许长细比可取同辅
3,
助材
。
图例图例所示平连杆应视作受力构件与塔体同时计算其中α为平连
43、4,
杆与斜材的刚度比
。
钢管构件的回转半径按括号内数据取值没有注明回转半径的结构型式钢
5,
管构件不宜采用
。
6.1.9交叉斜材计算长度修正系数应按下列公式计算确定
,:
·28·
两根斜材一拉一压时
:
LNL
K=2-302
2L1N≥L(6.1.9-1)
343
两根斜材同时受压时
:()
LN
K=20
2LN()
31+≤16.1.9-2
式中N所计算压杆的内力(取)绝对值
:———(N),;
N另一杆的内力取绝对值两根斜材同时受压时
0———(N),,
取NN
0≤。
6.1.10对于单肢连接的受拉构件当被连接肢上螺栓图形的中
,
心线位于角钢的重心线之外时图应按下列公式做块剪
(6.1.10),
也叫破裂校验
():
ff
N=A0.46u+Ay专用
vγtγ()
RR6.1.10-1
A=ta+n-b
v[(1)](6.1.10-2)
A=tc
t(6.1.10-3)
式中f钢材的抗拉强度最小值2
:u———(N/mm);
t角钢肢厚度
———(mm);
a端部螺孔的净端距
———(mm);
n连接螺栓数量
———;
b螺孔的净间距
———(mm);
c螺孔的净边距
———(mm)。
人人文库1
N
ab(n-2)bc
2
图块剪破裂的确定
6.1.10()
角钢重心线角钢厚度t
1—;2—
·29·
6.2钢管
6.2.1钢管轴心受力构件的强度应按本标准式和式
(6.1.1-1)
计算当连接无偏心时构件强度折减系数η应取
(6.1.1-2)。,1.0,
有偏心时η应取
0.85。
6.2.2圆形截面钢管的断面外径与壁厚之比不应大于
100(235/
f用作主材时不宜大于f
y),90(235/y)。
6.2.3钢管轴心受压构件的稳定应按本标准式计算
(6.1.3-1),
轴心受压构件稳定系数φ按本标准附录确定压杆稳定强度折
B,
减系数m应取
N1.0。
6.2.4圆形截面钢管受弯构件的强度应按下式计算
:
M2+M2
xyfy
γW≤γ(6.2.4)
mnR专用
式中MM绕x轴和y轴的弯矩设计值
:x、y———(N·mm);
γ钢管截面塑性发展系数当Dt235时取
m———,o/90
≤fy
当235Dt235时取D
1.15,90o/1001.0,o
fy<≤fy
为钢管外径t为壁厚当需要验算构件的疲劳
,;
强度时塑性发展系数γ宜取
,m1.0;
W构件净截面模量3
n———(mm)。
6.2.5圆形截面钢管压弯构件的整体稳定应按下列公式计算
:
人人文库NβMf
+y
φmAN≤γ(6.2.5-1)
NγW-R
mN′
10.8E
M=M2(+M2M)2+M2
max(xAyA,xByB)(6.2.5-2)
β=ββ
xy(6.2.5-3)
NNM
β=-+2x
xNNM()
10.35E0.35E1x6.2.5-4
·30·
NNM
β=-+2y
y10.35N0.35NM(6.2.5-5)
EE1y
2EA
N=π
Eλ2(6.2.5-6)
2EA
N′=π
Eλ2(6.2.5-7)
1.1
式中m压杆稳定强度折减系数当钢管断面外径
:N———,
D与壁厚t之比满足本标准第条的
06.2.2
要求时应取
1.0;
M计算双向压弯钢管构件整体稳定时采用的
———
弯矩设计值按式
(N·mm),(6.2.5-2)
计算
;
MMMM分别为构件A端关于xy轴的弯矩和构
xA、yA、xB、yB———专用、
件B端关于xy轴的弯矩
、(N·mm);
计算双向压弯整体稳定时采用的等效弯
β———
矩系数按式式
,(6.2.5-3)~(6.2.5-5)
计算
;
MMMM分别为构件关于xy轴的端弯矩
1x、2x、1y、2y———、(N·
构件无反弯点时取同号构件有反
mm);,
弯点时取异号MMM
;1x≥2x,1y≥
M
2y;
N根据构件最大长细比计算的欧拉力按式
E———,
计算
人人文库(6.2.5-6);
W构件毛截面模量3
———(mm);
E钢材的弹性模量2
———(N/mm);
N参数按式计算
′E———,(6.2.5-7)。
6.2.6圆形截面钢管拉弯构件的强度应按下式计算
:
NM2+M2f
+xyy
AγWγ()
ηnmn≤R6.2.6
·31·
6.3钢管杆
6.3.1钢管杆截面型式宜采用正多边形或环形正多边形及环
。
形轴心受拉构件的强度应满足本标准式和式
(6.1.1-1)(6.1.1-2)
要求当连接无偏心时构件强度折减系数η应取
。,1.0。
6.3.2正多边形构件的压弯局部稳定计算应符合下列规定
:
1正多边形构件压弯局部稳定的强度设计值按下列公式
计算
:
四六八边形
、、:
Wf
f时f=y
ty,aγ()
≤680R6.3.2-1
W
f时
680<ty≤910,
fW专用
f=y-f
aγ1.00.000436ty()
1.42R6.3.2-2
十二边形
:()
Wf
f时f=y
ty,aγ()
≤625R6.3.2-3
W
f时
625<ty≤910,
fW
f=y-f
aγ1.00.0005ty()
1.45R6.3.2-4
十六边形
:()
Wf
f时f=y
人人文库ya
t,γ()
≤560R6.3.2-5
W
f时
560<ty≤965,
fW
f=y-f
aγ1.00.000529ty()
1.42R6.3.2-6
式中f正多边形构件(压弯局部稳定强度设计)值2
:a———(N/mm),
四六八边形计算中NA2时其f
、、/≥6.9(N/mm),a
·32·
应按式式计算
(6.3.2-3)、(6.3.2-4);
W正多边形一条边的平直宽度见本标准附录
———(mm),C
图
C.0.1;
t构件壁厚见本标准附录图
———(mm),CC.0.1。
2正多边形构件的压弯局部稳定计算应符合下列规定
:
NMCMC
+xy+yxf
AIIa(6.3.2-7)
xy≤
式中N轴心压力设计值
:———(N);
M绕x轴截面弯矩设计值
x———(N·mm);
M绕y轴截面弯矩设计值
y———(N·mm);
I绕x轴的毛截面惯性矩4见本标准附录
x———(mm),C
表
C.0.1;
I绕y轴的毛截面惯性矩4见本标准附录
y———(mm),C
表专用
C.0.1;
C计算点在x轴的投影长度见本标准附录
x———(mm),C
表
C.0.1;
C计算点在y轴的投影长度见本标准附录
y———(mm),C
表
C.0.1。
注正多边形钢管的截面特性见本标准附录
:C。
6.3.3环形构件压弯局部稳定计算应符合下列规定
:
1环形构件受压和受弯局部稳定强度设计值按下列公式计算
:
受压
:
Df
0时=y
人人文库fyfc
t,γ()
≤26100R6.3.3-1
D
0f时f=1f+6450
26100<ty≤82500,cγ0.75yDt
R(0/)
(6.3.3-2)
受弯
:
Df
0f时f=y
ty,bγ()
≤41300R6.3.3-3
·33·
D
0f时f=1f+12350
41300<ty≤82500,bγ0.7yDt
R(0/)
(6.3.3-4)
式中f环形构件受压局部稳定强度设计值2
:c———(N/mm);
f环形构件受弯局部稳定强度设计值2
b———(N/mm);
D环形截面的外直径
0———(mm)。
2环形构件压弯局部稳定计算应符合下式规定
:
NMC
+
AI()
fcfb≤16.3.3-5
式中M弯矩设计值
:———(N·mm);
C从中和轴至计算点的距离
———(mm);
I截面惯性矩4
———(mm)。
注环形钢管的截面特性见本标准附录
:C。
6.3.4正多边形或环形构件的弯曲强度应按专用下列公式计算
:
正多边形
:
MC
f
I≤a(6.3.4-1)
环形
:
MC
f
I≤c(6.3.4-2)
6.3.5正多边形或环形构件的剪切强度应按下式计算
:
QCf
V+Ty
IJγ()
t≤0.58R6.3.5
式中V剪力设计值
:———人人文库(N);
T扭矩设计值
———(N·mm);
Q
确定最大弯曲剪应力的参数2见本标准附
I———(/),
t1mm
录表
CC.0.1;
C
确定最大扭转剪应力的参数3见本标准附
J———(1/mm),
录表
CC.0.1。
·34·
6.3.6正多边形或环形构件的复合应力强度应按下列公式计算
:
正多边形
:
NMCMC2QC2
+x·y+y·x+V+Tf2
AII3·I·J≤a
(xy)(t)
(6.3.6-1)
环形
:
NMCMC2QC2
+x·y+y·x+V+Tf2
AII3·I·J≤b
(xy)(t)
(6.3.6-2)
专用
人人文库
·35·
7连接计算
7.1螺栓
7.1.1在螺栓受剪的连接中每个螺栓的承载力设计值应取受剪
,
和受压承载力设计值中的较小者受剪和受压承载力设计值按下
,
列公式计算
:
受剪承载力
:
d2
Nb=nπfb
vvv(7.1.1-1)
4
受压承载力
:
bb专用
N=dtf
c·Σ·c(7.1.1-2)
式中Nb每个螺栓的承剪承载力设计值
:v———(N);
Nb每个螺栓的承压承载力设计值
c———(N);
n承剪面数目
v———;
d螺栓杆直径
———(mm);
t在同一受力方向的承压构件的较小总厚度
Σ———(mm);
fb螺栓的抗剪强度设计值2
v———(N/mm);
fb构件孔壁与螺杆的承压强度设计值的较小值2
c———(N/mm)。
7.1.2螺栓的受拉承载力设计值应按下式计算
:
d2
Nb=πefb
人人文库tt(7.1.2)
4
式中Nb每个螺栓受拉承载力设计值
:t———(N);
d螺栓在螺纹处的有效直径
e———(mm);
fb螺栓的抗拉强度设计值2
t———(N/mm)。
7.1.3同时承受剪力和轴心拉力的螺栓应符合下列公式的要求
:
N2N2
v+t
NbNb()
vt≤17.1.3-1
·36·()()
NNb
v≤c(7.1.3-2)
式中NN每个螺栓所承受的剪力和拉力设计值
:v、t———(N)。
7.1.4在构件的节点处或拼接接头的一端当螺栓沿轴向受力方
,
向的连接长度l大于d时应将螺栓的承载力设计值乘以折
1150,
减系数ld当l大于d时应将螺栓的承载力设
(1.1-1/1500);1600,
计值乘以折减系数d为螺孔直径
0.7,0。
7.2焊缝
7.2.1焊缝应根据结构的重要性荷载特性焊缝型式以及应力
、、
状态等情况按下列原则选用不同的质量等级
,:
1凡要求与母材等强度的对接焊缝宜全焊透其质量等级当
,
受拉时不应低于二级受压时不宜低于二级
,;
2对于角焊缝和部分焊透的对接与角接组合焊缝重要节点
,
处外观质量标准宜符合二级其他部位质量等专用级可为三级
,。
7.2.2对接焊缝或对接与角接组合焊缝的强度应按下列规定计算
:
1在对接接头和形接头中垂直于轴心拉力或轴心压力
T,
的对接焊缝或对接与角接组合焊缝其强度应按下式计算
,:
N
σ=fw或fw
Lt≤tc(7.2.2-1)
w·
式中L焊缝的计算长度
:w———(mm);
t对接焊缝的计算厚度在对接接头中为连接
———(mm),
件的较小厚度在形接头中为腹板的厚度
,T;
fwfw对接焊缝的抗拉抗压强度设计值2
t、c———、(N/mm)。
2在对人人文库接接头和形接头中承受弯矩和剪力共同作用的
T,
对接焊缝其正应力和剪应力应分别进行计算但在同时受有较
,。
大正应力和剪应力处例如刚性法兰加劲肋与主管焊缝应按下
(),
式计算折算应力
:
σ2+τ2fw
3≤1.1t(7.2.2-2)
N
式中σ正应力2σ
:———(N/mm),=Lt;
w·
·37·
τ剪应力2
———(N/mm)。
注当承受轴心力的板件用斜焊缝对接时焊缝与作用力间的夹角θ
:1,
符合θ时其强度可不计算
tan≤1.5,。
当对接焊缝无法采用引弧板施焊时每条焊缝的长度计算时应各
2,
减去t
2。
7.2.3直角角焊缝图的强度应按下列公式计算
(7.2.3):
1在通过焊缝形心的拉力压力或剪力作用下
、:
当作用力垂直于焊缝长度方向时
:
N
σ=βfw
fhLff()
ew≤7.2.3-1
当作用力平行于焊缝长度方向时
:
N
τ=fw
fhLf()
ew≤7.2.3-2
2在σ和τ共同作用处
ff:专用
σ2
f+τ2fw
ff()
βf≤7.2.3-3
式中σ按焊缝有效截面hL计算垂直于焊缝长度方向
:f———()(ew),
的应力2
(N/mm);
τ按焊缝有效截面计算沿焊缝长度方向的剪应力
f———,(N/
2
mm);
h角焊缝的计算厚度当两焊件间隙b时h
e———,≤1.5mm,e=
hb时h=h-bh
0.7f;1.5mm<≤5mm,e0.7(f),f
为角焊缝焊脚尺寸
;
L人人文库角焊缝的计算长度对每条焊缝取其实际长度
w———(mm),
减去h
2f;
fw角焊缝的强度设计值2
f———(N/mm);
正面角焊缝的强度设计值增大系数对承受静力荷载
βf———,
和间接承受动力荷载的结构β对直接承受动
,f=1.22;
力荷载的结构β
,f=1.0。
·38·
f
f
f
h
h
h
hehehe
hfhfhf
(a)等边直角焊缝截面(b)不等边直角焊缝截面(c)等边凹形焊缝截面
图直角角焊缝截面
7.2.3
7.2.4两焊脚边夹角α为α的形接头其斜角角焊
60°≤≤135°T,
缝图图的强度应按本标准式式
(7.2.4-1、7.2.4-2)(7.2.3-1)~
计算但取β其计算厚度为
(7.2.3-3),f=1.0,:
α
hh根部间隙bb或b
e=fcos(、12≤1.5mm)(7.2.4-1)
2
b或bbα
h=h-(1、2)bb或b但
efαcos(、12>1.5mm,≤5mm)
[sin]2专用
(7.2.4-2)
f
h
hh
αfαfα
hfhfhf
(a)凹形锐角焊缝截面(b)钝角焊缝截面(c)凹形钝角焊缝截面
图形接头斜角角焊缝截面
7.2.4-1T
1α1α
α2α2
f1f1
hh
2
b
人人文库b
1
b
22
ff
hh
hf1hf2hf1hf2
hhe2he2
eh
e1
1
(a)接头根部型式1(b)接头根部型式2
图形接头的根部间隙和焊缝截面
7.2.4-2T
·39·
7.3法兰
7.3.1有劲法兰的计算应符合下列规定
:
1有劲法兰的螺栓应按下列公式计算
:
轴心受拉作用时
:
N
Nb=Nb
tmaxn≤t(7.3.1-1)
受拉压弯共同作用时
()、:
专用
MYN
Nb1Nb
tmax=+t
Y2n≤(7.3.1-2)
i
∑
式中Nb受力最大螺栓的拉力
:tmax———(N);
N法兰所受的轴心作用力压力取用负值
———(N),;
n法兰盘上螺栓数量
———;
M法兰所受的弯矩
———(N·mm);
M
Y法兰螺栓中心到旋转轴的距离
i———(mm):N≥
人人文库rr为钢管外壁半径时如图所
0.82(2),7.3.1-1(a)
M
示取距管心r处为旋转轴r
,0.82;N<0.82
时如图所示取管中心为旋转轴
,7.3.1-1(b),;
Y受力最大螺栓中心到旋转轴的距离
1———(mm)。
2有劲法兰的法兰板应按下列公式计算受力简图可按照三
,
边支承板确定两边固定一边简支图
(、,7.3.1-2):
·40·
旋转轴旋转轴
0.8r2管中心
r2r2
0.8r2
Yi
Yi
Y1Y1
MM
(a)≥0.8——r2时(b)<0.8——r2时
|N||N|
图有劲法兰螺栓受力简图
7.3.1-1
板上均布荷载
:
Nb
q=nmax其中L=LL
LL,ymin(1.8y1,2.2y2)(7.3.1-3)
xy专用
板中最大弯矩
:
M=βqL2
maxx(7.3.1-4)
法兰板厚度
:
M
t5max
f≥fγ(7.3.1-5)
y/R
式中β有劲法兰弯矩系数按表的规定确定
:———,7.3.1;
t法兰板厚度
f———(mm)。
人人文库固定边
x
x
L
q
Ly1Ly2L
简支边
自由边
固定边
LyLy
图有劲法兰板受力简图
7.3.1-2
·41·
表7.3.1弯矩系数β和加劲板反力比α
LL
y/x0.350.400.450.500.550.600.650.700.750.800.85
β
0.07850.08340.08740.08950.090.09010.090.08970.08920.08840.0872
α
0.670.710.730.740.760.790.800.800.810.820.83
LL
y/x0.900.951.001.101.201.301.401.501.752.0>2.0
β
0.0860.08480.08430.0840.08380.08360.08350.08340.08330.08330.0833
α
0.830.840.850.860.870.880.890.900.910.921.0
注L为固结边长度L为简支边长度图实际取扇形区域的平均
:y,x(7.3.1-2),
宽度
。
3有劲法兰的加劲板应按下列公式计算图
(7.3.1-3):
αNbef专用
侧面正应力σ=6tmaxy
:th-S2≤γ(7.3.1-6)
s(s)R
αNb
侧面剪应力τ=tmaxf
:htv()
ss≤7.3.1-7
B+S
αNbs-e
6tmaxαNbf
底面正应力σ=2+tmaxy
:tB-S2tB-S≤γ
s(s)s(s)R
(7.3.1-8)
式中α加劲板反力比可按表确定
:———,7.3.1;
e偏心距当计算区格受拉时取螺栓中心至管
———(mm),,
壁的距离当计算区格受压时取法兰区格中心距至
人人文库;,
管壁的距离
;
t加劲板厚度
s———(mm);
h加劲板高度
s———(mm);
S加劲板切角高度
———(mm);
f钢材的抗剪强度设计值2
v———(N/mm);
B加劲板宽度
s———(mm)。
·42·
e
sb
hP=αNtmax
S
Bs
图加劲板计算简图
7.3.1-3
4有劲法兰的焊缝应按本标准第节的有关规定计算
7.2。
7.3.2无劲法兰的计算应符合下列规定
:
1无劲法兰的螺栓应按下列公式计算图
(7.3.2-1):
轴心受拉作用时一个螺栓所对应的管壁段中的拉力
,:
N
N=
bn专用(7.3.2-1)
受拉压弯共同作用时一个螺栓所对应的管壁段中的
()、,
拉力
:
M
N=1+N
bnr(7.3.2-2)
0.52
受力最大的一个螺栓的拉力
(:)
a+b
Nb=mNNb
tmaxfba≤t(7.3.2-3)
式中N法兰盘所受轴心力压力取用负值
:———(N),;
M法兰盘所受弯矩
———(N·mm);
m人人文库无劲法兰螺栓受力修正系数m=
f———,f0.65;
a螺栓孔中心到法兰边缘的距离
———;
b螺栓孔中心到法兰颈根部的距离
———。
2无劲法兰的法兰板应按下列公式计算图
(7.3.2-2):
顶力
:
b
R=N
fba(7.3.2-4)
·43·
剪应力
:
R
τ=ff
tLv()
1.5fb≤7.3.2-5
正应力
:
Ref
σ=5f0y
t2Lγ(7.3.2-6)
fb≤R
式中L螺栓的间距Lrbθθ为两螺栓间的圆
:b———(mm),b=(2+)[
心角弧度
()];
R法兰板之间顶力
f———(N)。
Nb
P
法兰板之间顶住无缝隙
P专用
产生相互顶力Rf
Nbba
图无劲法兰螺栓受力简图
7.3.2-1
Nb
Nbmax
r2
P
θ螺栓中心线
管壁段的拉力
Nbe0顶力Rf
人人文库ba
图无劲法兰板受力简图
7.3.2-2
注ea
:0=0.5。
3无劲法兰的焊缝应按本标准第节的有关规定计算
7.2。
7.3.3带颈对焊法兰的计算应符合下列规定
:
1带颈对焊法兰图受力最大的一个螺栓拉力应按
(7.3.3)
下式计算
:
·44·
mTa+b
Nb=db()Nb
tmaxa≤t(7.3.3-1)
ma+bma+b
d()时取d()=
a<1.1,a1.1
式中T轴心受拉时一个螺栓所对应的管壁段中的拉力
:b———(N);
m带颈对焊法兰螺栓受力修正系数取
d———,0.62;
a螺栓孔中心到法兰边缘的距离
———(mm);
b螺栓孔中心到法兰颈根部距离
———(mm)。
2法兰颈厚度t宜按下列公式计算
n:
当d时
<711mm:
t=t+
n2(7.3.3-2)
当d时
≥711mm:
t=t+
n3(7.3.3-3)
式中d连接钢管的外径专用
:———(mm);
t连接钢管的壁厚
———(mm)。
3法兰盘厚度t应按下列公式计算
f:
顶力
:
b
R=T
fba(7.3.3-4)
剪应力
:
R
τ=ff
tLv()
1.5fb≤7.3.3-5
正应力
:
人人文库Ref
σ=5f0y
t2Lγ(7.3.3-6)
fb≤R
式中e法兰盘外缘至螺帽外缘距离
:0———(mm);
t法兰盘厚度
f———(mm);
L螺栓间距
b———(mm)。
4法兰高度H应按下式计算
:
H=Et+H
df1(7.3.3-7)
·45·
式中E对焊法兰高度系数取
:d———,2.2;
H法兰颈顶部高度当钢管外径d时取
1———,≤406mm,
当d时取当
20mm;406mm<≤711mm,25mm;
d时取
711mm<≤965mm,30mm。
5法兰颈根部直径N应按下式计算
:
N=H-t-Hθ+A
2(f1)tan(7.3.3-8)
式中A对焊法兰焊端外径
:———(mm);
θ法兰颈变坡角度
———。
N
A
1
Htn
R1
θ
2
R
专用H
f
t
ba
D
图带颈对焊法兰
7.3.3
RR倒角圆弧半径
1、2—
7.4相贯连接
7.4.1对于无加劲的相贯连接节点支管和主管相贯连接的节点
,
偏心不超过人人文库式限制时在计算节点和受拉主管承载力时
(7.4.1),,
可忽略因偏心引起的弯矩的影响但受压主管必须考虑此偏心弯
,
矩MNe的影响N为节点两侧主管轴力之差值
=Δ,Δ:
-ed
0.55≤/≤0.25(7.4.1)
式中e偏心距如图所示
:———(mm),7.4.2;
d钢管主管的外径
———(mm)。
7.4.2在有间隙的形或形节点中图支管间隙a
KN(7.4.2),
·46·
不应小于两支管壁厚之和
。
a
aa
e
e
(a)有间隙的K形节点,e>0(b)有间隙的K形节点,e<0(c)有间隙的N形节点,e=0
图形和形钢管相贯节点的偏心和间隙
7.4.2KN
7.4.3无加劲的相贯连接节点不能满足承载力要求时可按下列
,
规定在主管内设置横向加劲板
:
1支管以承受轴力为主时可在主管内设道或道加劲板
,12
图图节点需满足抗弯连接要求时应设
[7.4.3(a)、7.4.3(b)],,2
道加劲板加劲板中面宜垂直主管轴线主管为圆管设置道加
,;,1
劲板时加劲板宜设置在支管与主管相贯面的鞍点处设置道加
,专用,2
劲板时加劲板宜设置在距相贯面冠点d附近图
,0.11[7.4.3(b)],
d为支管外径
1;
2加劲板厚度不得小于支管壁厚也不宜小于主管壁厚的
,
和主管内径的加劲板中央开孔时环板宽度与板厚的比
2/31/40;,
值也不宜大于
235;
15fy
3加劲板宜采用部分熔透焊缝焊接
;
4当主管直径较小加劲板的焊接必须断开主管钢管时主
,,
管的拼接焊缝宜设置在距支管相贯焊缝最外侧冠点以外
80mm
处图人人文库
[7.4.3(c)]。
111
2114
30.1d10.1d1≥80mm
(a)主管内设1道加劲板(b)主管内设2道加劲板(c)主管拼接焊缝位置
图横向加劲板的位置
7.4.3
冠点鞍点加劲板主管拼缝
1—;2—;3—;4—
·47·
7.4.4无加劲圆钢管相贯连接节点的焊缝承载力节点承载力应
、
符合现行国家标准钢结构设计标准的规定
《》GB50017。
7.4.5无加劲圆钢管相贯连接节点管材的屈强比不宜大于
0.8,
当采用屈强比大于的高强钢时可按计算节点承载力的
0.8,90%
采用或试验研究确定与受拉构件焊接连接的钢管当管壁厚度大
;,
于且沿厚度方向承受较大拉应力时应采取措施防止层状
25mm,
撕裂
。
7.5插板
7.5.1槽形插板连接的承载力应按下式计算图
(7.5.1):
F=FbFbFFw
cmin(cc,cv,cp,cf)(7.5.1)
式中F槽形插板连接的承载力
:c———(N);
Fb槽形插板孔壁承压承载力
cc———(N);专用
Fb槽形插板螺栓群抗剪承载力
cv———(N);
F槽形插板净截面抗拉承载力
cp———(N);
Fw槽形插板焊缝承载力
cf———(N)。
Lw
h
D
B
hf
图槽形插板计算简图
7.5.1
人人文库注卷边高度h不宜小于D
:0.35。
7.5.2形插板连接的承载力应按下式计算图
U(7.5.2):
F=FbFbFFw
umin(uc,uv,up,uf)(7.5.2)
式中F形插板连接的承载力
:u———U(N);
Fb形插板孔壁承压承载力
uc———U(N);
Fb形插板螺栓群抗剪承载力
uv———U(N);
F形插板净截面抗拉承载力
up———U(N);
·48·
Fw形插板焊缝承载力
uf———U(N)。
Lw
D
B
hf
图形插板计算简图
7.5.2U
7.5.3十字形插板连接的承载力应按下式计算图
(7.5.3):
F=FbFbFFwF
xmin(xc,xv,xp,xf,专用jp)(7.5.3)
式中F十字形插板连接的承载力
:x———(N);
Fb十字形插板孔壁承压承载力
xc———(N);
Fb十字形插板螺栓群抗剪承载力
xv———(N);
F十字形插板净截面抗拉承载力
xp———(N);
Fw十字形插板焊缝承载力
xf———(N);
F连板净截面抗拉承载力
jp———(N)。
连板
Lw
B
人人文库D
hf
图十字形插板计算简图
7.5.3
7.6环板
7.6.1半环板节点环板应满足下列公式要求图
(1/4)(7.6.1):
·49·
PP
v≤(7.6.1-1)
P=PP
max(01,02)(7.6.1-2)
P=PPP
01min(1,2,3)(7.6.1-3)
P=t2fγ
027my/R(7.6.1-4)
Cf
P=βt2y
1Dmγ()
21R7.6.1-5
■R2t
■βf
ryr++2
■Cγ(ζζ)ζ
Rr23≤1.0
P=■
2■()
■βR2tf7.6.1-6
6ryrζ
Cγ>1.0
■Rr
P=2βRtfγ
3ryr/Rr(7.6.1-7)
3
式中P环板上的等效作用力设计值按本标准附录
:v———(N专用),D
计算
;
P环板设计计算承载力
———(N);
β主管轴力作用下的强度折减系数NN时取
———,/y≤0.4,
βNN时取βNN
=1.0;/y>0.4,=0.8+1.2(/y)-
NN2N表示主管轴向作用力N表示主管
1.7(/y);,y
屈服强度承载力
;
D主管外径
———(mm);
t主管壁厚
m———(mm);
R环板高度
———人人文库(mm);
C环板宽度取C=D
———(mm),/2;
t环板厚度
r———(mm);
f主管钢材的屈服强度2
y———(N/mm);
f环板钢材的屈服强度2
yr———(N/mm);
γ主管钢材的抗力分项系数
R———;
γ环板钢材的抗力分项系数
Rr———;
·50·
BtDt
ζ计算系数取ζemBrttr-m
———,=Rt,e=1.52m+r,=。
r2
专用
图半环板节点环板示意图
7.6.1(1/4)
7.6.2全环板节点应满足下列公式要求图
(7.6.2):
PP
v≤(7.6.2-1)
P=PP
max(01,02)(7.6.2-2)
P=PP
01min(1,2)(7.6.2-3)
P=t2fγ
027my/R(7.6.2-4)
■人人文库
f
■Rtu2
■1βrk+-ζ+χ-k+-ζζη
■γ(1)8(1
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