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《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》-新旧设计标准规范对照.doc

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架空输电线路杆塔结构设计技术规定 架空 输电 线路 杆塔 结构设计 技术 规定 新旧 设计 标准规范 对照
资源描述:
#*《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》新旧规范对照:现行《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB50545-2010《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T5154-2012作废《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T5154-2002 1 总  则1.0.1 为了在架空输电线路杆塔结构的设计中贯彻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。套话,原则性问题。与GB50545-2010的区别为涉及直流线路问题。适用范围扩大。1.0.2 本标准适用于新建的110kV~750kV架空输电线路杆塔结构的设计。对应原DL/T5154-2002条文:1.0.1 、1.0.2、1.0.3由110kV~500kV调整为110kV~750kV,与GB50545-2010相一致。与GB50545-2010的区别为涉及直流线路问题及750 kV的双回及多回问题。适用范围扩大。去掉了原DL/T5154-2002条文1.0.1 “通信杆塔设计可参照采用”;略去了1.0.2、1.0.3。DL/T5154-2012条文说明1.0.2明确了临时线路、通信杆塔结构设计参照执行,原线路的改造和改建参照验算和设计。基本一致1.0.3 本标准确定了架空输电线路杆塔结构的设计原则,给出了角钢铁塔和混凝土电杆的设计计算方法。新增1.0.4 本标准采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用可靠度指标度量结构构件的可靠度,在规定的各种荷载组合作用下或各种变形或裂缝的限值条件下,满足线路安全运行的临界状态。 对应原DL/T5154-2002条文:3.0.2一致1.0.5 杆塔结构设计,应从实际出发,结合地区特点,积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料,推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。新增与GB50545-2010条文:1.0.3一致。1.0.6 杆塔结构设计采用新理论、新材料或新结构型式,当缺乏实践经验时,应经过试验验证。对应原DL/T5154-2002条文:3.0.3一致1.0.7 本标准规定了杆塔结构设计的基本要求,当本标准与国家法律、行政法规的规定相抵触时,应按国家法律、行政法规的规定执行。对应原DL/T5154-2002条文:3.0.4 区别为“国家法律、行政法规”和“现行国家标准和电力行业标准”基本一致。不妨碍执行。1.0.8 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。 对应原DL/T5154-2002条文:3.0.4基本一致。不妨碍执行。2 术语和符号与GB50545-2010相应条文基本一致,与DL/T5154-2002相应条文区别为“插入角钢(钢管)”调整为“插入构件”3 荷  载3.1 一般规定3.1.1 荷载分类应符合下列规定:1 永久荷载:导线及地线、绝缘子及其附件、杆塔结构、各种固定设备等的重力荷载;拉线或纤绳的初始张力、预应力等荷载。与GB50545-2010条文10.1.1-1基本一致,未涉及“土压力”对应原DL/T5154-2002条文:5.1.1-1区别:明确“拉线或纤绳的初始张力”为永久荷载2 可变荷载:风和冰(雪)荷载;导线、地线及拉线的张力;安装检修的各种附加荷载;结构变形引起的次生荷载以及各种振动动力荷载。与GB50545-2010条文10.1.1-2一致。对应原DL/T5154-2002条文:5.1.1-2一致。3.1.2 荷载作用方向应符合下列规定:1 杆塔的作用荷载一般分解为:横向荷载、纵向荷载和垂直荷载。对应原DL/T5154-2002条文:5.1.1一致。2 杆塔应计算最不利风向作用,悬垂型杆塔应计算与杆塔线路方向成0°、45°(或60°)及90°的三种基本风速的风向;一般耐张型杆塔可只计算90°和45°两种基本风速的风向;终端杆塔除计算90°和45°两种基本风速的风向外,还需计算0°基本风速的风向;悬垂转角杆塔和小角度耐张转角杆塔还应计算与导、地线张力的横向分力相反的风向。对应原DL/T5154-2002条文:5.1.2 区别:“杆塔应计算最不利风向作用”,原DL/T5154-2002条文“对特殊杆塔应计算最不利风向”。 “一般耐张型杆塔可只计算90°和45°两种基本风速的风向” 原DL/T5154-2002条文“对一般耐张型杆塔可只计算90°一个风向” “终端杆塔除计算90°和45°两种基本风速的风向外” 原DL/T5154-2002条文“对终端杆塔,除计算90°风向外”注意对耐张终端增加了45°风向工况。3.1.3 风向与导、地线方向或塔面成夹角时,导线、地线风载在垂直和顺线条方向的分量,塔身和横担风载在塔面两垂直方向的分量,按表3.1.3选用。表3.1.3 角度风作用时风荷载分配表风向角q(度)线条风荷载塔身风荷载水平横担风荷载角度风作用示意图XYXYXY000.25Wx0Wsb0Wsc450.5Wx0.15WxK1×0.424×(Wsa+Wsb)K1×0.424×(Wsa+Wsb)0.4Wsc0.7Wsc600.75Wx0K1×(0.747Wsa+0.249Wsb)K1×(0.431Wsa+0.144Wsb)0.4Wsc0.7Wsc90Wx0Wsa00.4Wsc0注:1 X、Y分别为垂直与顺导、地线方向风荷载的分量。 2 Wx为风垂直导、地线方向吹时,导、地线风荷载标准值,按公式3.7-1-1计算;3 Wsa、Wsb分别为风垂直于“a”面及“b”面吹时,塔身风荷载标准值,按公式3.8-1计算;4 Wsc为风垂直于横担正面吹时,横担风荷载标准值,按公式3.8-1计算;5 K1为塔身风载断面形状系数:对单角钢断面取1.0,对组合角钢断面取1.1。对应原DL/T5154-2002条文:5.1.3一致。3.1.4 各类杆塔均应计算线路正常运行情况、断线情况、不均匀覆冰情况和安装情况下的荷载组合,必要时尚应验算地震等稀有情况下的荷载组合。 对应原DL/T5154-2002条文:5.1.4区别:增加了 “不均匀覆冰情况”3.1.5 计算曲线型杆塔时,应计算沿高度方向不同时出现基本风速的不利情况,可参见附录A计算。新增。3.1.6 各类杆塔在断线情况下的断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力),以及不均匀覆冰情况下的不平衡张力均应按静态荷载计算。对应原DL/T5154-2002条文:5.3.4区别:增加了 “不均匀覆冰情况”按静态荷载计算。明确耐张杆塔断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力)静态荷载计算。原规定为“耐张杆塔的导、地线张力均按静态荷载计算。”3.1.7 防串倒的加强型悬垂型杆塔,除按常规悬垂型杆塔工况计算外,还应按所有导、地线同侧有断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力)计算。与GB50545-2010条文10.1.11一致。新增条文3.2 正常运行情况3.2.1 各类杆塔的正常运行情况应计算下列荷载组合:1 基本风速、无冰、未断线(包括最小垂直荷载和最大水平荷载组合);2 设计覆冰、相应风速及气温、未断线;3 最低气温、无冰、无风、未断线(适用于终端和转角杆塔)。对应原DL/T5154-2002条文:5.2.1一致。3.3 断线情况3.3.1 悬垂型杆塔(不含大跨越悬垂型杆塔)的断线情况应按-5℃、有冰、无风的气象条件,计算下列荷载组合:1 单回路杆塔:单导线断任意一相导线(分裂导线任意一相导线有纵向不平衡张力),地线未断;断任意一根地线,导线未断。对应原DL/T5154-2002条文:5.3.1区别:明确断线温度,将“无冰”改为“有冰”2 双回路杆塔:同一档内,单导线断任意两相导线(分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力),地线未断;同一档内,断一根地线,单导线断任意一相导线(分裂导线任意一相导线有纵向不平衡张力)。对应原DL/T5154-2002条文:5.3.1区别:明确断线温度,将“无冰”改为“有冰”断导线情况由一相增加为两相;断地线情况由导线未断改为断一相导线3 多回路杆塔:同一档内,单导线断任意三相导线(分裂导线任意三相导线有纵向不平衡张力),地线未断;同一档内,断一根地线,单导线断任意两相导线(分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力)。对应原DL/T5154-2002条文:5.3.1区别:明确断线温度,将“无冰”改为“有冰”断导线情况由两相增加为三相;断地线情况由导线未断改为断两相导线3.3.2 耐张型杆塔的断线情况应按-5℃、有冰、无风的气象条件,计算下列荷载组合:1 单回路和双回路杆塔:1) 交流线路:同一档内,单导线断任意两相导线(分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力)、地线未断;同一档内,断任意一根地线,单导线断任意一相导线(分裂导线任意一相导线有纵向不平衡张力)。对应原DL/T5154-2002条文:5.3.2区别:明确断线温度,将“无冰”改为“有冰”断地线情况由导线未断改为断一相导线2) 单回路直流线路:同一档内,断任意一根地线,单导线断任意一极导线(分裂导线任意一极导线有纵向不平衡张力)。对应原DL/T5154-2002条文:5.3.2区别:明确断线温度,将“无冰”改为“有冰”断线情况由单独断一根地线或断任意一极导线改为断一根地线且断任意一极导线3) 双回路直流线路:同一档内,单导线断任意两极导线(分裂导线任意两极导线有纵向不平衡张力)、地线未断;同一档内,断任意一根地线,单导线断任意一极导线(分裂导线任意一极导线有纵向不平衡张力)。对应原DL/T5154-2002条文:5.3.2区别:明确断线温度,将“无冰”改为“有冰”断导线情况由断任意一极导线改为断任意两极导线断地线情况由单独断一根地线改为断一根地线且断任意一极导线2 多回路杆塔:同一档内,单导线断任意三相导线(分裂导线任意三相导线有纵向不平衡张力)、地线未断;同一档内,断任意一根地线,单导线断任意两根导线(分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力)。主要针对交流,目前无多回直流线路对应原DL/T5154-2002条文:5.3.2区别:明确断线温度,将“无冰”改为“有冰”断导线情况由两相增加为三相;断地线情况由导线未断改为断两相导线3.3.3 10mm及以下的冰区导、地线的断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力)的取值应符合表3.3.3规定的导、地线最大使用张力的百分数值,垂直冰荷载取100%设计覆冰荷载。表3.3.3 10mm及以下冰区导线、地线断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力) (%)地形地线悬垂型杆塔耐张型杆塔单导线双分裂导线双分裂以上导线单导线双分裂及以上导线平丘10050252010070山地10050302510070对应原DL/T5154-2002条文:5.3.1、5.3.2 完全改变,忘记过去3.3.4 中冰区导、地线的断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力)的取值应符合表3.3.4规定的导、地线最大使用张力的百分数值,垂直冰荷载取100%设计覆冰荷载。表3.3.4 中冰区导线、地线断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力) (%)冰 区悬垂型杆塔耐张型杆塔单导线双分裂导线双分裂以上导线地线单导线双分裂及以上导线地线15mm5040351001007010020mm50504510010070100新增3.3.5 重冰区导、地线的断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力)覆冰率的取值应符合表3.3.5-1规定的导、地线最大覆冰的百分数值,垂直冰荷载取100%设计覆冰荷载。表3.3.5-1 重冰区导线、地线断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力)覆冰率取值表 (%)冰 区悬垂型杆塔耐张型杆塔一类二类三类一类二类三类20mm706050100706030mm807060100807040mm908070100908050mm100908010010090注:一类:750kV,500kV,重要330kV;二类:330kV,重要220kV;三类:220kV及110kV。重冰区导、地线的断线张力(或分裂导线纵向不平衡张力)除应按表3.3.5-1的覆冰率进行计算外,具体取值不应低于下表3.3.5-2规定的导、地线最大使用张力的百分数值。表3.3.5-2 重冰区导线、地线断线张力(或分裂导线纵向或不平衡张力) (%)冰 区悬垂型杆塔耐张型杆塔导线地线导线地线%20mm551007510030mm601008010040mm651008510050mm7010090100新增3.3.6 转动横担或变形横担的启动力,应满足运行和施工的安全要求。一般110kV线路采用标准值2 kN~3kN;220kV线路采用标准值5kN~6kN。对应原DL/T5154-2002条文:5.3.1-3一致。3.4 不均匀覆冰情况新增内容,重点学习3.4.1 各类杆塔不均匀覆冰的不平衡张力应计算下列荷载组合:1 10mm冰区:所有导、地线同时同向有不均匀覆冰的不平衡张力;2 重覆冰区: 1)所有导、地线同时同向有不均匀覆冰的不平衡张力;2)所有导、地线同时不同向有不均匀覆冰的不平衡张力。疑问:中冰区怎么办?重覆冰区包括中冰区及重冰区?暂按此执行,由3.4.3理解所得。3.4.2 10mm冰区不均匀覆冰情况的导、地线的不平衡张力的取值应符合表3.4.2规定的导、地线最大使用张力的百分数值,垂直冰荷载取75%设计覆冰荷载。相应气象条件按-5℃、10m/s风速的气象条件计算。表3.4.2 10mm冰区不均匀覆冰情况的导、地线不平衡张力 (%)悬垂型杆塔耐张型杆塔导线地线导线地线102030403.4.3 重覆冰区不均匀覆冰情况的导、地线的不平衡张力的取值可按表3.4.3-1覆冰率计算,垂直冰荷载取不小于75%设计覆冰荷载。相应气象条件按-5℃、10m/s风速的气象条件计算。表3.4.3-1 重覆冰区不均匀覆冰情况的导、地线不平衡张力覆冰率 (%)线路等级悬垂型杆塔耐张型杆塔一侧另一侧一侧另一侧750kV、500kV及重要的330kV100201000330kV及重要的220kV1003010015220kV及110kV1004010030中冰区不均匀覆冰情况的导、地线的不平衡张力的取值除按表3.4.3-1的覆冰率进行计算外,具体取值不应低于表3.4.3-2规定的导、地线最大使用张力的百分数值。表3.4.3-2 中冰区不均匀覆冰的导、地线不平衡张力 (%)冰 区悬垂型杆塔耐张型杆塔导线地线导线地线15mm1525354520mm20304050重冰区不均匀覆冰情况的导、地线的不平衡张力的取值除按表3.4.3-1的覆冰率进行计算外,具体取值不应低于表3.4.3-3规定的导、地线最大使用张力的百分数值。表3.4.3-3 重冰区不均匀覆冰的导、地线不平衡张力 (%)冰 区悬垂型杆塔耐张型杆塔导线地线导线地线20mm2546425430mm2950465840mm3354506350mm385854673.5 安装情况3.5.1 各类杆塔的安装情况,应按10m/s风速、无冰、相应气温的气象条件下考虑下列荷载组合:1 悬垂型杆塔的安装荷载应符合下列规定:1)提升导、地线及其附件时的作用荷载。包括提升导、地线、绝缘子和金具等重量(一般按2.0倍计算)和安装工人和工具的附加荷载,并考虑动力系数1.1,附加荷载标准值宜符合表3.5.1的规定。表3.5.1 附加荷载标准值 kN电压(kV)导 线地 线跳 线悬垂型杆塔耐张型杆塔悬垂型杆塔耐张型杆塔1101.52.01.01.51.0220~3303.54.52.02.02.0500~7504.06.02.02.03.0对应原DL/T5154-2002条文:5.4.1区别:电压等级扩大至750kV。增加跳线安装附加荷载。2)导线及地线锚线作业时的作用荷载。锚线对地夹角不宜大于20°,正在锚线相的张力应考虑动力系数1.1。挂线点垂直荷载取锚线张力的垂直分量和导、地线重力和附加荷载之和,纵向不平衡张力分别取导、地线张力与锚线张力纵向分量之差。对应原DL/T5154-2002条文:5.4.1基本一致,明确正在锚线相的张力应考虑动力系数1.1。原条文为“锚线张力动力系数采用1.1”去掉了直流线路单柱拉线杆塔的部分内容。可能考虑工程实际,现已无此种结构。2 耐张型杆塔的安装荷载应符合下列规定:1)导线及地线荷载:锚塔:锚地线时,相邻档内的导线及地线均未架设;锚导线时,在同档内的地线已架设。紧线塔:紧地线时,相邻档内的地线已架设或未架设,同档内的导线均未架设;紧导线时,同档内的地线已架设,相邻档内的导线和地线已架设或未架设。2)临时拉线所产生的荷载:锚塔和紧线塔均允许计及临时拉线的作用,临时拉线对地夹角不应大于45°,其方向与导、地线方向一致。临时拉线一般可平衡导、地线张力的30%。对500kV及以上杆塔,对4分裂导线的临时拉线按平衡导线张力标准值30kN考虑,6分裂及以上导线的临时拉线按平衡导线张力标准值40kN考虑,地线临时拉线按平衡地线张力标准值5kN考虑。3)紧线牵引绳产生的荷载:紧线牵引绳对地夹角宜按不大于20°考虑,计算紧线张力时应计及导、地线的初伸长、施工误差和过牵引的影响。4)安装时的附加荷载:可按表3.5.1选用。对应原DL/T5154-2002条文:5.4.1区别:临时拉线所产生的荷载电压等级500kV及以上有变化,原条文为“导线20kN,地线5kN”,目的为减小安装控制强度。理解500kV及以上杆塔,4分裂以下导线应执行30%的要求,此时可能超过30kN。3导、地线的架设次序,宜考虑自上而下地逐相(根)架设。对于双回路及多回路杆塔,应按实际需要,可考虑分期架设的情况。对应原DL/T5154-2002条文:5.4.1 5.1.54 终端杆塔应计及变电所(或升压站)侧导线及地线已架设或未架设的情况。对应原DL/T5154-2002条文: 5.1.55 与水平面夹角不大于30°且可以上人的铁塔构件,应能承受设计值1000N人重荷载,且不应与其他荷载组合。对应原DL/T5154-2002条文:5.4.1 原条文为“水平和接近水平……”,现明确为“与水平面夹角不大于30°…..”3.6 验算情况3.6.1 验算情况是针对稀有气象条件、地震等特殊情况。3.6.2 位于基本地震烈度为九度及以上地区的各类杆塔均应进行抗震验算。验算条件:有风(风荷载最大设计值的30%),无冰、未断线。对应原DL/T5154-2002条文:5.5.1取消了“位于基本地震烈度为七度及以上地区的混凝土高塔”的抗震验算要求;但GB50545-2010 10.1.16对此依然要求验算。混凝土高塔指混凝土塔身总高度超过100m的塔。3.6.3 各类杆塔的验算冰荷载情况,按验算冰厚、--5℃、10m/s风,所有导、地线同时同向有不平衡张力。新增内容3.6.4 重覆冰线路各垂直档距系数(垂直档距与水平档距之比)小于0.8的杆塔,应按导、地线脱冰跳跃和不均匀覆冰时产生的上拔力校验导线横担和地线支架,导线上拔力取最大使用张力的5%~10%,地线上拔力可取最大使用张力的5%。相邻塔位高差较大时,还应校验耐张型杆塔横担受扭情况。新增内容取消了原DL/T5154-2002条文:5.5.2,但GB50545-2010 10.1.17对此依然要求验算。3.7 导线及地线线条风荷载的标准值导线及地线风荷载的标准值,应按下式计算:Wx=a·Wo·mZ·mSC·bc·d·Lp·B1·sin2q (3.7-1) Wo=V2/1600 (3.7-2)式中:Wx——垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值,kN;a——风压不均匀系数,应根据设计基本风速,按照表3.7-1确定; 注意:数值与原DL/T5154-2002有变化。mZ——风压高度变化系数,基准高度为10m的风压高度变化系数按表3.7-2的规定确定; 注意:数值与原DL/T5154-2002有变化。且与现行建筑荷载规范数值(略小)不同,斟酌取用。mSC——导线或地线的体型系数:线径小于17mm或覆冰时(不论线径大小)应取mSC=1.2;线径大于或等于17mm,mSC取1.1;bc——500kV和750kV线路导线及地线风荷载调整系数,仅用于计算作用于杆塔上的导线及地线风荷载(不含导线及地线张力弧垂计算和风偏角计算),bc应按照表3.7-1确定;其它电压等级的线路bc取1.0; 注意:与原DL/T5154-2002略有变化,主要为基本风速取值的变化。d——导线或地线的外径或覆冰时的计算外径;分裂导线取所有子导线外径的总和,m;Lp——杆塔的水平档距,m;B1——导、地线及绝缘子串覆冰风荷载增大系数,5mm冰区取1.1,10mm冰区取1.2,15mm冰区取1.3,20mm及以上冰区取1.5~2.0;q——风向与导线或地线方向之间的夹角,度;Wo——基准风压标准值,kN/m2;V——基准高度为10m的风速,m/s。对应原DL/T5154-2002条文:5.6增加参数B1(导、地线及绝缘子串覆冰风荷载增大系数)表3.7-1 风压不均匀系数a和导地线风载调整系数bc风速V(m/s)<2020£V<2727£V<31.5³31.5a计算杆塔荷载1.000.850.750.70设计杆塔(风偏计算用)1.000.750.610.61bc计算500、750kV杆塔荷载1.001.101.201.30注:对跳线计算,a宜取1.0。表3.7-2 风压高度变化系数mZ离地面或海平面高度(m)地面粗糙度类别ABCD51.171.000.740.62101.381.000.740.62151.521.140.740.62201.631.250.840.62301.801.421.000.62401.921.561.130.73502.031.671.250.84602.121.771.350.93702.201.861.451.02802.271.951.541.11902.342.021.621.191002.402.091.701.271502.642.382.031.612002.832.612.301.922502.992.802.542.193003.122.972.752.453503.123.122.942.684003.123.123.122.91≥4503.123.123.123.12注:地面粗糙度类别A类指近海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类指有密集建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。 建筑结构荷载规范 GB 50009-20128.2.2 对于山区的建筑物,风压高度变化系数除可按平坦地面的粗糙度类别由本规范表 8.2.1 确定外,还应考虑地形条件的修正,修正系数η应按下列规定采用:1 对于山峰和山坡,修正系数应按下列规定采用:1) 顶部 B 处的修正系数可按下式计算: 3.8 杆塔风荷载的标准值杆塔风荷载的标准值,应按下式计算:Ws=Wo·mZ·mS·B2·As·bz (3.8-1)式中:Ws——杆塔风荷载标准值,kN;ms——构件的体型系数,塔架取1.3(1+η),环形截面钢筋混凝土杆取0.7; 建筑结构荷载规范 GB 50009-2012 体型系数ms取消了原DL/T5154-2002条文对由圆断面杆件组成塔架的体型系数,可参照上表执行。B2——杆塔构件覆冰风荷载增大系数,5mm冰区取1.1,10mm冰区取1.2,15mm冰区取1.6,20mm 取1.8,20mm以上冰区取2.0~2.5;As——迎风面构件的投影面积计算值,m2;η——塔架背风面荷载降低系数,按表3.8-1选用;bz——杆塔风荷载调整系数。对杆塔本身,当杆塔全高不超过60m时,应按照表3.8。1-2对全高采用一个系数;当杆塔全高超过60m时,应按现行国家规范《建筑结构荷载规范》(GB50009)采用由下到上逐段增大的数值,但其加权平均值对自立式杆塔不应小于1.6,对单柱拉线杆塔不应小于1.8。对基础,当杆塔全高不超过60m时,应取1.0;60m及以上时,宜采用由下到上逐段增大的数值,但其加权平均值对自立式杆塔不应小于1.3。对应原DL/T5154-2002条文:5.7增加参数B2(杆塔构件覆冰风荷载增大系数)表3.8.1-1 塔架背风面荷载降低系数η As/A b/a≤0.10.20.30.40.5>0.6≤11.00.850.660.500.330.1521.00.900.750.600.450.30注:1 A-塔架的轮廓面积; a-塔架迎风面宽度; b-塔架迎风面与背风面之间距离;2 中间值可按线性插入法计算。表3.8.1-2 杆塔风荷载调整系数bz杆塔全高H (m)2030405060bz单柱拉线杆塔1.01.41.61.71.8其他杆塔1.01.251.351.51.6注:1 中间值按插入法计算。2 对自立式杆塔,表中数值适用于高度与根开之比为4~6。对应原DL/T5154-2002表:5.7-1、5.7-23.9 绝缘子串风荷载的标准值3.9.1 绝缘子串风荷载的标准值,应按下式计算:WI=WO·mZ·B1·AI (3.9-1)式中:WI——绝缘子串风荷载标准值,kN;AI——绝缘子串承受风压面积计算值,m2。对应原DL/T5154-2002条文:5.8增加参数B1 4 材  料4.0.1 钢材的材质应根据结构的重要性、结构形式、连接方式、钢材厚度和结构所处的环境及气温等条件进行合理选择。钢材等级宜采用Q235、Q345、Q390和Q420,有条件时也可采用Q460。钢材的质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。 对应原DL/T5154-2002条文:6.1.1增加钢材Q420及Q4604.0.2 所有杆塔的钢材均应满足不低于B级钢的质量要求。当结构工作温度不高于-40℃时,Q235、Q345、Q390焊接构件和Q420钢材质量等级应满足不低于C级钢的质量要求,Q460钢材质量等级应满足不低于D级钢的质量要求,螺栓孔宜采用钻孔工艺。对应原DL/T5154-2002条文:6.1.1 xxxxx,对冬季计算温度等于或低于-20℃,对Q235钢尚应具有-20℃冲击韧性的合格保证;对Q345、Q390钢尚应具有-40℃冲击韧性的合格保证。本条主要注意当结构工作温度不高于-40℃时,钢材等级要求及制孔要求。 4.0.3 当采用40mm及以上厚度的钢板焊接时,应采取防止钢材层状撕裂的措施。新增,主要指塔脚板。材料符合《厚度方向性能钢板》要求。4.0.4 螺栓连接副宜采用4.8级、5.8级、6.8级、8.8级热浸镀锌螺栓和螺母,有条件时也可采用10.9级螺栓,其材质和机械特性应分别符合现行国家标准《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》GB/T 3098.1和《紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹》GB/T 3098.2 及现行行业标准《输电线路杆塔及电力金具紧固用冷镦热浸镀锌螺栓与螺母》DL/T 764.4的规定。对应原DL/T5154-2002条文:6.3及10.1.1-4增加“也可采用10.9级螺栓”内容;对紧固件增加DL/T 764.4要求。4.0.5 对钢材手工焊焊接用焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T 5117和《低合金钢焊条》 GB/T 5118的规定。对应原DL/T5154-2002条文:6.1.3一致4.0.6 对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,应保证其熔敷金属抗拉强度不低于相应手工焊焊条的数值。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。焊丝应符合现行国家标准《焊接用钢丝》GB 1300规定的要求。对应原DL/T5154-2002条文:6.1.4一致4.0.7 环形断面的普通混凝土杆及预应力混凝土杆的钢筋,宜符合下列规定:1 普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋;2 预应力钢筋宜采用预应力钢丝,也可采用热处理钢筋。对应原DL/T5154-2002条文:6.1.2区别:普通混凝土杆“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋和LL550冷轧钢筋”改为“HRB400级和HRB335,也可采用HPB235级和RRB400级”;预应力混凝土杆去掉了冷拉钢筋。4.0.8 普通钢筋混凝土离心环形电杆的混凝土强度等级不宜低于C40;预应力混凝土离心环形电杆的混凝土强度等级不宜低于C50,有条件时应采用强度等级更高的混凝土,其他预制构件的混凝土强度等级不应低于C30。对应原DL/T5154-2002条文:6.1.5区别:原条文“其他预制构件的混凝土强度等级不应低于C20”4.0.9 钢材(型钢)机械性能指标,应按现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591和《碳素结构钢》GB/T700的规定采用。对应原DL/T5154-2002条文:6.2 区别:没给出性能表,按现行规范取值。4.0.10 钢材的强度设计值应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定采用,孔壁承压强度设计值应按表4.0.10-1采用;螺栓和锚栓的强度设计值应按表4.0.10-2采用。表4.0.10-1 钢材孔壁承压强度设计值 N/mm2钢材 厚度或直径(mm)孔壁承压*Q235£16370>16~40>40~60>60~100Q345£16510>16~40490>40~63440>63~80415Q390£16530>16~40510>40~63480>63~80450Q420£16560>16~40535>40~63510>63~80480表4.0.10-2螺栓和锚栓的强度设计值 N/mm2镀锌粗制螺栓(C级)4.8级标称直径d£39200/170螺杆承压4205.8级标称直径d£39240/2105206.8级标称直径d£39300/2406008.8级标称直径d£39400/30080010.9级标称直径d£39500/380900锚栓Q235钢外径³16160///Q345钢外径³16205///35号优质碳素钢外径³16190///45号优质碳素钢外径³16215///40Cr合金结构钢外径≥16260///42CrMo合金结构钢外径≥16310///注:1 *适用于构件上螺栓端距大于等于1.5d(d螺栓直径);2 8.8级高强度螺栓应具有A类(塑性性能)和B类试验项目的合格证明;3 40Cr合金结构钢、42CrMo合金结构钢抗拉强度为热处理后的强度,热处理后的材料机械性能应满足GB/T3077的要求。对应原DL/T5154-2002条文:6.2区别:除钢材孔壁承压强度和螺栓和锚栓的强度外,按现行钢结构规范取值。4.0.11 钢材(型钢)物理性能指标,应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定采用。4.0.12 焊缝强度设计值,应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定采用。4.0.13 拉线宜采用镀锌钢绞线,其强度设计值,应按现行国家标准《镀锌钢绞线》YB/T5004的规定采用。4.0.14 混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值和设计值应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定采用。4.0.15 混凝土受拉或受压的弹性模量应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定采用。4.0.16 普通钢筋和预应力钢筋的强度标准值和设计值应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定采用。4.0.17 钢筋弹性模量应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定采用。明确以上内容均按现行国家规范取值,本次参数均未给出。保持了与现行国家规范的一致性。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以概率理论为基础的极限状态设计法,结构构件的可靠度采用可靠指标度量,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。对应原DL/T5154-2002条文:3.0.2基本一致5.1.2 结构的极限状态是指结构或构件在规定的各种荷载组合作用下或各种变形或裂缝的限值条件下,满足线路安全运行的临界状态。极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。1 承载能力极限状态:结构或构件达到最大承载力或不适合继续承载的变形。其计算表达式为:go(gG×SGK+ψSgQi×SQiK)≤R (5.1.2-1)式中: go——杆塔结构重要性系数,重要线路不应小于1.1,临时线路取0.9,其他线路取1.0;gG——永久荷载分项系数,对结构受力有利时不大于1.0,不利时取1.2;gQi——第i项可变荷载的分项系数,取1.4;SGK ——永久荷载标准值的效应;SQiK ——第i项可变荷载标准值的效应;ψ——可变荷载组合系数,应按表5.1.2-1的规定确定;R——结构构件的抗力设计值。 表5.1.2-1 计算各类杆塔用的可变荷载组合系数正常运行情况断线情况安装情况不均匀冰荷载情况验算情况1.00.900.900.900.75提高了110kV线路断线情况可变荷载组合系数:0.75改为0.92 正常使用极限状态:结构或构件的变形或裂缝等达到正常使用或耐久性能的规定限值。其计算表达式为:SGK+ψSSQiK£ C (5.1.2-2)式中:C——结构或构件的裂缝宽度或变形的规定限制值,mm。3 结构或构件承载力的抗震验算,应按以下公式计算:gG·SGE+gEh·SEhk+gEV·SEVK+gEQ·SEQK+ywE·Swk£R/gRE (5.1.2-3)式中:gG—— 永久荷载分项系数,对结构受力有利时取1.0,不利时取1.2,验算结构抗倾或抗滑移时取0.9。gEh,gEV——水平、竖向地震作用分项系数,应按表5.1.2-2的规定确定;表5.1.2-2 地震作用分项系数地震作用的情况gEhgEV仅计算水平地震作用1.30仅计算竖向地震作用01.3同时计算水平与竖向地震作用水平地震作用为主时1.30.5竖向地震作用为主时0.51.3SGE——永久荷载代表值的效应;SEhk ——水平地震作用标准值的效应;SEvk ——竖向地震作用标准值的效应;gEQ ——导、地线张力可变荷载的分项综合系数,取0.5;SEQK ——导、地线张力可变荷载代表值的效应;SWK——风荷载标准值的效应;ywe——地震基本组合中的风荷载组合系数,可取0.3;gRE——承载力抗震调整系数,应按表5.1.2-3的规定确定。表5.1.2-3 承载力抗震调整系数材 料结构构件承载力抗震调整系数钢材跨越塔0.85除跨越塔外的其它杆塔0.80焊缝和螺栓1.00钢筋混凝土跨越塔0.90钢管混凝土杆塔0.80钢筋混凝土杆0.80各类受剪构件0.85对应原DL/T5154-2002条文:7.1.1除“110kV线路断线情况可变荷载组合系数”外,基本一致5.1.3 结构或构件的强度、稳定和连接强度,应按承载力极限状态的要求,采用荷载的设计值和材料强度的设计值进行计算;结构或构件的变形或裂缝,应按正常使用极限状态的要求,采用荷载的标准值和正常使用规定限值进行计算。对应原DL/T5154-2002条文:7.1.2一致5.1.4 不带拉线的悬垂型杆塔,在纵向荷载情况下计算时,可以考虑顺线路方向的地线支持力作用。但最大支持力不得大于地线线夹的允许握着力,并考虑有一定的裕度。对应原DL/T5154-2002条文:7.1.4区别:原DL/T5154-2002条文只是针对“直线杆”,现针对“悬垂型杆塔”。目前最大支持力的计算需解决理论依据。5.1.5 一般拉线杆塔,拉线受力按简化方法计算时,须乘以1.05增大系数。对应原DL/T5154-2002条文:7.1.5一致5.1.6 杆塔拉线初应力一般控制在120 N/mm2~140N/mm2。拉杆预拉力可取拉杆最大使用拉力的20%~30%。对应原DL/T5154-2002条文:7.1.6一致5.1.7 杆塔辅助材在其支撑点所提供的支撑力一般不低于所支撑主材内力的2%、斜材内力的5%,当受力材之间的夹角<25°时,支撑该受力材的辅助材的承载力应适当提高或通过试验确定。对应原DL/T5154-2002条文:7.1.7黄色部分为新增5.1.8 中重冰区各类杆塔在覆冰工况下,均应计入构件覆冰对杆塔构件的影响。新增,应用时参考条文说明5.1.9 重覆冰线路不宜采用下列型式的杆塔: 1 导线非对称排列的杆塔;2 塔身断面非正方形铁塔。新增5.1.10 杆塔结构应根据重覆冰线路的特点进行设计: 1 拉线杆塔的根部结构宜为铰接支承;2 不应采用转动横担或变形横担;3 110kV线路30°以上转角杆塔和220kV及以上线路耐张型杆塔宜采用自立式杆塔;4 钢筋混凝土杆应有便于冰期登杆的设施;新增5.1.11 塔架为一空间桁架结构,应采用三维计算模型程序进行内力分析。当用人工进行杆塔内力分析时,可按附录B简化计算。绘制杆塔结构加工图时必须与内力计算图保持一致。对应原DL/T5154-2002条文:7.1.8区别:取消了双杆受力分配,更正了手工计算序号2的受力简图。5.1.12 计算长短腿杆塔时,应对所选定的各种长短腿配置方式,按工程设计的全部荷载组合情况进行计算。对应原DL/T5154-2002条文:7.1.9基本一致5.2 杆塔结构基本规定5.2.1 长期荷载效应组合(无冰、风速5m/s及年平均气温)作用下,杆塔的计算挠度(不包括基础倾斜和拉线点位移),应符合表5.2.1的规定: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 目杆塔的计算挠度限值悬垂直线无拉线单根钢筋混凝土杆5h/1000悬垂直线拉线杆塔的杆(塔)顶4h/1000悬垂直线拉线杆塔,拉线点以下杆(塔)身2h1/1000悬垂直线自立式杆塔3h/1000悬垂转角自立式杆塔5h/1000耐张转角及终端自立式杆塔7h/1000注:1 h为杆塔最长接腿基础顶面起至计算点处高度,h1为杆塔拉线点至地面的高度; 2 根据杆塔的特点,设计应提出施工预偏的要求。对应原DL/T5154-2002条文:7.2.1区别:规定了悬垂转角自立式杆塔的计算挠度5.2.2 在考虑荷载效应的标准组合作用下,普通和部分预应力混凝土构件正截面的裂缝控制等级为三级,计算裂缝的允许宽度分别为0.2mm及0.1mm。预应力混凝土构件正截面的裂缝控制等级为二级,一般不要求出现裂缝。对应原DL/T5154-2002条文:7.2.2区别:计算正常使用状态时的荷载组合不同。5.2.3 钢结构构件允许最大长细比应符合表5.2.3的规定:表5.2.3 钢结构构件允许最大长细比项 目钢结构构件允许最大长细比受压主材150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对应原DL/T5154-2002条文:7.2.3区别:受压材由220调整为200。注意以上长细比需考虑修正系数,塔腿斜材计算长度乘1.2增大系数。5.2.4 拉线杆塔主柱允许最大长细比应符合表5.2.4的规定:表5.2.4 拉线杆塔主柱允许最大长细比项 目拉线杆塔主柱允许最大长细比普通混凝土直线杆180预应力混凝土直线杆200耐张转角和终端塔160单柱拉线铁塔主柱80双柱拉线铁塔主柱110对应原DL/T5154-2002条文:7.2.4一致5.2.5 杆塔铁件应采用热浸镀锌防腐,或采用其他等效的防腐措施。腐蚀严重地区的拉线棒直径应比计算值增加2mm或采取其他有效的附加防腐措施。对应原DL/T5154-2002条文:7.2.6区别:重提“腐蚀严重地区的拉线棒直径应比计算值增加2mm”措施5.2.6 受剪螺栓的螺纹不应进入剪切面。当无法避免螺纹进入剪切面时,应按净面积进行剪切强度验算。对应原DL/T5154-2002条文:7.2.7区别:提出了无法避免时的处理措施。5.2.7 受拉螺栓及位于横担、顶架等易振动部位的螺栓应采取防松措施。靠近地面的塔腿和拉线上的连接螺栓,宜采取防卸措施。对应原DL/T5154-2002条文:7.2.7一致6 构件计算及断面选择6.1 铁塔构件计算及断面选择6.1.1 轴心受力构件的强度计算:N/An£m·f (6.1.1)式中:N——轴心拉力或轴心压力设计值,N;m——构件强度折减系数,应符合表6.1.1的规定:An——构件净截面面积,mm2。对多排螺栓连接的受拉构件,要计及锯齿形破坏情况; f ——钢材的强度设计值,N/mm2 。表6.1.1 构件强度折减系数受压构件受拉构件双肢连接的角钢构件1.0双肢连接的角钢构件1.0单肢连接的角钢构件0.85单肢连接的角钢构件(肢宽>40mm)0.7组合断面构件(无偏心)1.0单肢连接的角钢构件(肢宽£40mm)0.55组合断面构件(有偏心)0.85对应原DL/T5154-2002条文:8.1.1区别:取消了钢管构件的强度折减系数6.1.2 轴心受压构件的稳定计算: N/(j·A)£ mN·f (6.1.2-1)式中:A——构件毛截面面积,mm2;mN——压杆稳定强度折减系数,根据翼缘板自由外伸宽度b(图6.1.2-1)与厚度t之比计算确定; 图6.1.2-1当时,当时, (6.1.2-2)轴心受压构件: (6.1.2-3)注:当λ<30时,取λ=30;当λ>100时,取λ=100压弯构件: (6.1.2-4)j——轴心受压构件稳定系数,按下述方法确定:1 等边单角钢构件绕最小轴失稳时,按附录C确定;2 格构式组合结构,则需根据附录C表C.5中公式算出换算长细比,再按表C.6~C.7确定; 3 双轴对称十字形截面组合角钢构件(图6.1.2-2),按式(6.1.2-5)计算其等效回转半径,再按附录C确定。图6.1.2-2 (6.1.2-5)式中:——十字断面形心至边缘的距离,mm——构件计算长度,mm注: 或或时,取 或或
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