一種大規格角鋼桿塔構件制造技術

本實用新型專利技術涉及輸電線路鐵塔設計領域，更具體涉及一種大規格角鋼桿塔構件，角鋼兩肢的夾角為90°，角鋼的肢寬分別為220mm或250mm，角鋼的截面面積范圍為68cm2～164cm2，角鋼的截面回轉半徑范圍為4.2cm～4.9cm，本實用新型專利技術使用該大規格角鋼替代傳統的組合角鋼結構，避免構件偏心受力或受力不均而導致的鐵塔早期失效，該桿塔構件耗鋼量少、結構設計簡單、加工方便、自動化程度高，且施工方便、效率高，特別適合于山區、丘陵等交通不便地區的輸電鐵塔。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

:本技術涉及輸電線路鐵塔設計領域，更具體涉及一種大規格角鋼桿塔構件。
技術介紹
:輸電線路鐵塔按主材截面形狀的不同，分為角鋼塔和鋼管塔，它們均屬空間桁架結構。其中，角鋼塔構件主要由單根或多根等邊普通規格角鋼組成，其中雙拼角鋼組合通常使用截面范圍為Z 160X10 Z 200X24的普通規格角鋼，材料使用Q235、Q345，近年來在國家電網公司的積極推動下，Q420高強鋼得到了大規模的推廣應用，Q460高強鋼在相關科研項目的依托工程上得到探索性應用。隨著輸電電壓等級的升高、輸電線路走廊的緊張，采用同塔雙回、同塔多回輸電線路成為必然趨勢，這也使得采用普通角鋼的鐵塔出現很大的缺陷。首先就是塔高增加、鐵塔負載提高，使得塔重較大；再就是構件增加使得加工、安裝誤差大，各角鋼受力不均勻，可導致鐵塔早期失效；另外由于塔高增加、鐵塔負載提高，普通角鋼采用雙拼或多拼的加工難度大；最后，由于構造的原因，角鋼螺栓的通過厚度和通過層數增加，給鐵塔的施工帶來較大難度。隨著我國國民經濟的快速發展，原有的輸電鐵塔構件已不能滿足特高壓輸電或同塔多回輸電技術要求，發展新的輸電鐵塔構件成為必然趨勢
技術實現思路
:本技術克服了現有技術的不足，提供了一種具有耗鋼量少、結構設計簡單、力口工方便、自動化程度高的大規格角鋼桿塔構件，且施工方便、效率高，特別適合于山區、丘陵等交通不便地區的輸電鐵塔。為實現上述目的，本技術采用以下技術方案:本技術提供的一種大規格角鋼桿塔構件，所述角鋼兩肢的夾角為90°，所述角鋼的肢寬分別為220mm或250mm，所述角鋼的截面面積范圍為68cm2 164cm2，所述角鋼的截面回轉半徑范圍為4.2cm 4.9cm。本技術提供的一種大規格角鋼桿塔構件技術方案中，所述角鋼的肢寬為220mm時，其截面面積為68.7cm2、截面回轉半徑為4.37cm。本技術提供的另一優選的一種大規格角鋼桿塔構件技術方案中，所述角鋼的肢寬為250mm時,其截面面積為163.4cm2、截面回轉半徑為4.86cm。本技術提供的再一優選的一種大規格角鋼桿塔構件技術方案中，所述角鋼的材質為Q420。本技術提供的又一優選的一種大規格角鋼桿塔構件技術方案中，所述桿塔構件的角鋼與角鋼之間通過螺栓連接。由于采用了上述技術方案，本技術得到的有益效果是:1、本技術的大規格角鋼可以成倍減少雙拼和四拼鐵塔的加工量，降低角鋼間填板焊接質量構成的鐵塔不安全隱患；2、本技術使用大規格角鋼替代傳統的組合角鋼結構，避免構件偏心受力或受力不均而導致的鐵塔早期失效；3、在截面面積相當時，本技術角鋼的回轉半徑是十字雙拼組合角鋼回轉半徑的65% -70%，可以通過適當減小節間長度的方法使穩定系數相當；4、本技術的大規格角鋼桿塔構件可以改變雙拼和四拼角鋼的不合理截面形式，結構整體性好，傳力清晰，節點構造簡單；5、本技術的大規格角鋼桿塔構件優化構造，用大規格角鋼替代組合角鋼可以大量減少連接螺栓和填板，使鐵塔組立的施工量和施工難度大大減輕；6、本技術的大規格角鋼桿塔構件采用大規格角鋼塔能減低鐵塔鋼耗指標，有利于造價控制和節能減排，是實現電網基建領域節能減排的重要舉措。附圖說明圖1為本技術大規格角鋼桿塔構件結構示意圖；圖2為采用本技術單根大規格角鋼主材示意圖；圖3為采用雙拼普通規格角鋼組合主材示意圖；圖4為采用本技術雙拼大規格角鋼主材示意圖；圖5為采用四拼普通規格角鋼組合主材示意圖；其中，A-本技術角鋼構件，B-傳統角鋼構件；具體實施方式下面結合實施例對技術作進一步的詳細說明。實施例1:如圖1-5所示，本例的技術一種大規格角鋼桿塔構件，通過螺栓連接，形成是輸電線路鐵塔主材，塔身主材的承截力主要受構件截面面積控制，如果兩種構件截面面積和長細比相當，則這兩種構件承截力應相當，角鋼材料包括Q235、Q345、Q420和Q460，本例大規格角鋼優選Q420。普通規格雙拼組合角鋼2 Z 160X10 2 Z 200X24的截面面積范圍為63.0cm2 181.3cm2，其中角鋼的肢厚度范圍為10 24cm，最小回轉半徑的范圍為6.27cm 7.64cm ;大規格角鋼Z 220X16 廣250X35的截面面積范圍為68.7cm2 163.4cm2,其中角鋼的肢厚度范圍為16 35cm,最小回轉半徑的范圍為4.37cm 4.86cm。由此可見，只從強度角度考慮，除了組合2 Z 200X24角鋼以外，其它規格2 Z 160X10 2 Z 200X18均能找到截面面積相當的大規格角鋼。在截面面積相當時，大規格角鋼的回轉半徑是十字雙拼組合角鋼回轉半徑的65% 70%，可以通過適當減小節間長度的方法使穩定系數相當。除了 2 Z 200X24外，其它普通規格雙拼組合角鋼均可由大規格角鋼替代；但大規格角鋼回轉半徑比普通規格雙拼組合角鋼小很多，截面面積相當的大規格單角鋼的回轉半徑為雙組合角鋼的65% 70%，可以通過適當減小節間長度的方法使穩定系數相當。因此為了充分發揮大規格角鋼的承載內力，需要增加輔助材以減小其計算長度。對于十字雙拼組合角鋼，在實際加工構件時，為了保證組合的整體受力，填板布置較密，數量較多。如2 Z 160X10十字雙拼組合角鋼，填板16mm厚，一個填板重可達10kg，還需布置10顆M20螺栓。使用大規格角鋼可以完全節省填板，而且由于肢寬較大，一般與其相連的輔助材(3個螺栓以內)可以直接連接在角鋼肢上，節省了連接板。由于組合角鋼構件復雜，通過填板連接在一起的組合構件屬格構式，各個構件承截力不能完全一致。通過真型試驗發現，十字雙拼組合角鋼主材受力不均勻可差10%，因此設計鐵塔時，主材采用組合角鋼還需預留一定的安全裕度。而主材采用單肢大規格角鋼，受力簡單，設計承截力取值可以較截面相當的組合角鋼大一些。在相同承載力要求下，大規格角鋼的面積可較組合角鋼承值低一些，主材用料可以省一些。在±800kv特高壓直流工程中，同一設計條件下設計的角鋼試驗塔主材分別應用了如圖2中的大規格角鋼A和如圖3中的雙組合普通角鋼B。大規格角鋼試驗塔在設計計算應力超過雙組合普通角鋼試驗塔的情況下，承載能力超過了雙組合角鋼塔，充分說明了大規格角鋼具有良好的截面塑性，可有效提高了整塔的極限承載能力，具有更高的可靠性。使用大規格高強角鋼有效減輕塔材重量7.8%。從承截能力要求和鋼材用量上比較，用單肢大規格角鋼替代雙拼普通規格角鋼組合的角鋼塔承載穩定和經濟優勢明顯。當構件受力較大時，單根大規格角鋼的承載力也不夠，也可以考慮選用如圖4中的大規格角鋼A雙拼組合替換如圖5中普通規格角鋼B四拼組合。若只從強度角度考慮，除了 4 Z 200X24外，其它普通規格角鋼四拼組合均可由大規格角鋼雙拼組合替代，而大規格角鋼雙拼組合比普通規格角鋼四拼的最小回轉半徑大些，約為139Γ30%，所以大規格角鋼雙拼組合可獲得更大的節間長度，需要的輔助材量也更少。四組合普通規格角鋼可以使用十字雙拼大規格角鋼進行替代。最后應該說明的是:以上實施例僅用以說明本技術的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本技術進行了詳細說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大規格角鋼桿塔構件，其特征在于：所述角鋼兩肢的夾角為90°，所述角鋼的肢寬分別為220mm或250mm，所述角鋼的截面面積范圍為68cm2～164cm2，所述角鋼的截面回轉半徑范圍為4.2cm～4.9cm。

【技術特征摘要】
2012.05.10 CN 201220209280.31.種大規格角鋼桿塔構件，其特征在于:所述角鋼兩肢的夾角為90°，所述角鋼的肢寬分別為220mm或250mm，所述角鋼的截面面積范圍為68cm2 164cm2，所述角鋼的截面回轉半徑范圍為4.2cm 4.9cm。2.權利要求1所述的一種大規格角鋼桿塔構件，其特征在于:所述角鋼的肢寬...

【專利技術屬性】
技術研發人員：邢海軍，李清華，張子富，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院，
類型：實用新型
國別省市：