1、铁塔结构设计计算细则（角钢/钢管塔）审核：校核：编写：金晓华广东省电力设计研究院送变电室200691一、 设计依据1.110kV500kV 架空送电线路设计技术规程(DL/T5092-1999)2 架空送电线路杆塔结构设计技术规定(DL/T 5154-2002)3 “设计条件及塔头间隙图” （广东省电力设计研究院）(附件 1)二、荷载1导、地线荷载见 广东省电力设计研究院提供“铁塔外负荷计算书(附件 2)”:2设计工况应包括正常运行（包括最小垂直荷载和最大水平荷载组合；直线塔最小垂直档距取 0.5 倍水平档距；转角塔要考虑正、负垂直档距） 、断线、安装的最不利组合情况，转角塔及结构布材不对称的
2、塔应计算反向风工况，所有塔应计算基础作用力工况。为便于校对，应进行设计工况归并，可参考 “铁塔设计工况” （附件 3） ，并应详细列出每种荷载工况组合，而不是单纯指出第几种到第几种为事故或安装等工况。参考国网典型设计，新规划的直线塔规定了计算高度，铁塔外负荷是对应这个计算高度值的。杆塔风荷载调整系数 以及线条荷载对地距离均应按该计算高度（呼高）取值。对本塔高于该计算呼高的，应采用由我院电气专业开的缩小使用条件的铁塔外负荷来验算，原则上不增大共用段原主材构件规格，如个别共用段主材构件规格差别不大的情况下，则选用较大规格主材，而不修改档距从而修改计算荷载再重新计算，但应得到结构室内部确认。引用国网
3、典型设计，作以下特殊规定：） 500kV 直线塔考虑施工锚固工况，部分使用条件大的 220kV 直线塔也考虑施工锚固工况；500kV 和 220kV 直线塔都考虑 2 倍起吊安装荷载，但应按 4:6 比例分配到前后的荷载点上。） 为降低塔材指标，新规划的直线塔分平地和山地二类，其中平地直线塔考虑1 2 种使用条件的塔型，按平腿设计，导线断线张力取一相 Tm 的 15%（500kV）和20%（220kV 及以下） ；山地直线塔考虑 34 种使用条件的塔型，按长短腿设计，导线断线张力对 500kV 电压等级取 15%（第 1 种使用条件的塔） 、20%（第 2 种）及 25%（第 3、4 种） ，
4、对 220kV 及以下电压等级取 20%（第 1 种）及 25%（除第 1 种外） 。在塔的结构设计计算说明书的工程概况中列出断线张力百分数。） 山区耐张塔的荷载组合应考虑两侧正档下压、两侧负档上拔、一侧正档另一侧负2档扭转的所有正常、断线、安装工况的组合；平地耐张塔（当塔型规划有时） ，不考虑上拔情况。所有转角塔计算工况均应叠加跳线串荷载。4） 直线塔的导线挂点当采用“I”型串时按照前、后、中三个挂点进行设计，对运行大风情况应分别考虑中挂点承担垂直荷载或前后两挂点的垂直荷载按照:分配的情况。5.荷载系数工况 恒载分项系数 可变荷载分项系数 可变荷载组合系数正常大风 1.2(不利时)1.0(有
5、利时)1.4 1.0导（地）线断线 1.2(不利时)1.0(有利时)1.4 0.9导（地）线安装 1.2(不利时)1.0(有利时)1.4 0.9三、 设计计算细则主要原则：）确保铁塔的强度、稳定和今后的安全。）降低钢材耗量。）构件的布置合理、结构形式简洁，传力路线直接、简短、清晰。）合理划分部件和节间，充分发挥构件的承载潜能。5）满足现行架空送电线路杆塔结构设计技术规定(DL/T 5154-2002)有关钢结构的构造要求。6）长短腿应按计算高度减腿的原则设置，取消共用接腿，各腿独立设计。7) 计算成果应包含我室专业小程序生成的全塔分析云图,并对云图加以整理以方便校对。铁塔构件计算及断面选择采用
6、东北电力设计院编制的“自立式铁塔内力分析软件 IGT2.0”或其它经过国家相关机构鉴定的铁塔设计软件（如 VTLA2003）对铁塔进行整体有限元计算，对铁塔受力材进行选材（要求用规程(DL/T5092-1999)、 规定(DL/T 5154-2002)计算） 。对铁塔辅助材考虑长细比及被支撑受力材最大内力的影响设计选材，可参考“铁塔辅助材选材细则（附件 4） ”。横担的辅助材也应按有限元法建模计算规格。对支撑角钢规格大于 Q345L125X10的 V 面辅助材也应按有限元法建模计算规格，而不能仅按长细比选材。辅助材也应进行人重弯矩的验算。对于腿部交叉斜材中间的横隔面如下图所示3当新设计大肢宽、
7、小壁厚的角钢时，应满足钢结构中规定的宽厚比。轴心受压的稳定系数 ，按规定(DL/T 5154-2002)中附录 D 确定。系数 的查对，应以修正后的长细比值 K 去查。 （当构件的长细比 ）设计计算书及样图；插板连接计算书及大样图；法兰盘计算书及大样图；主材角钢与塔脚板间焊缝、主材钢管与塔脚板间焊缝强度计算书及示意图等。c.对直线塔的起吊荷载，当设计为用单孔起吊时，须按该一点提升 2 倍起吊荷重计算；当不在中点起吊时，须将 2 倍起吊荷重按 5:5 的比例分配给前后侧两孔计算。800kV 等有特殊要求时除外。d.对导地线挂点、施工用孔等局部集中荷载附近的结构、构造及孔径等须按“设计条件及塔头间
8、隙图” 中说明的挂线方式、挂孔要求、选用金具进行强度校核，并提供计算书。导、地线挂线板（孔）的安全系数 2.0；e.当塔全高超过 70m 时，设置爬梯、平台、走道等，设计时应考虑，并出示意图、给出主要材料规格。f.对长短腿，应考虑轮换及最不利组合。长短腿的配置，应根据呼高和腿部斜材内力分几个档次。g.对连接多杆件受力复杂或尺寸大的节点板应在成果单线图中说明材质及厚度、卷边或加劲方法，以便制图。h.对控制工况计算基础反力，对呼高跨度大的塔，计算基础反力应分几个呼高档进行，风压调整系数应按各呼高相应的 “规定”中的对基础取值 。对直线塔选出最大拔力、最大压力组合；对转角塔选出上拔腿最大拔力与安装时
9、压力组合、下压腿最大压力与安装时拔力组合。i.构造要求及构件规格6构造要求及构件的最小规格应符合新规定 。为统一，构件规格可参见附件6“推荐构件规格一览表” 。为使塔重较优,不应随意取消构件规格,尤其是对主材。螺栓用 6.8 级，规格为 M16、M20、M24。k.当遇规程 、 规定及本文均未提及的新问题时应及时与委托方技术负责人沟通、协商。首个塔完成计算后应及时评审，以便尽早发现问题。四、 设计计算成果要求提交如下成果（应为成品，并经设计、校核、审核逐级阅后签署）各 2 份：a.设计原始资料。b.设计总说明（含各系数取值及依据，特殊考虑处理 ，计算塔重、基础反力、计算书清单等）c.输入数据文
10、件d.设计考虑的荷载工况表e.计算结果文件(含控制工况下两种荷载情况对应的基础作用力) f.成果单线图（含节点编号、材料规格、螺栓规格及数量、各控制尺寸、各关键部位样图、节点板或插板的材质及厚度以及卷边或加劲方法、组合角钢时提供缀板型式及螺栓数量、制图注意事项等）g.本文第三、4 条中要求的各局部计（验）算书及样图h.光 盘 （ 含 以 上 所 有 内 容 ）附件 6:推荐构件规格一览表 1参考国网等边角钢型号的最小厚度为：L40X L45X L50X4 L56X L63XL70X5 L75X5 L80X6 L90X L100XL125X8 L140X10 L160X10 L10X1 L200
11、X14L63X及以上角钢规格可以采用 Q345。当构件两端的螺栓数量因孔壁挤压控制需要增加，从而影响接头的连接形式时，也可角钢单件长度一般不宜超过 10m,以方便运输和热浸镀锌。2常用环行截面钢管规格如下（优先选用）：直径：70、73、76、83、89、95、102、108、114、121、127、133、140、146、152、159、168、7180、194、203、245、273、299、310、330、350、370、400、450、480、500、520、540、550、570、600、630厚度：-4、-5 、-6 、-7、-8、-9、-10 、-11、-12 、-14、-16、-
12、18 、-20、-22 主材管壁最小厚度：应对管径及厚度的配合，以塔重最轻为目标优化。3常用连板及塔脚板厚度：（材质 Q235 或 Q345）-5 -6 -8 -10 -12 -14-16 -18 -20 -22 -25 -30-36 -42 -48 -50 -54 -60-70 -80 -90 -100 -110 -120 等4地脚螺栓一般用 35#优质碳素钢，常用规格如下：4M27 4M30 4M36 4M42 4M484M56 4M64 4M68 4M80 4M908M42 8M48 8M56 8M64 8M688M72 8M76 8M80 8M85 8M90当每脚采用 8 个地脚螺栓时，螺栓布置在同一圆周上。 塔座板的型式采用广东院提供的参考图，但塔座板和肋板的厚度，尺寸均应进行强度验算并标出示意图，包括地脚螺栓的孔径、间距。
