±800kV特高压直流线路大规格角钢耐张塔的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种±800kV特高压直流线路大规格角钢耐张塔，涉及±800kV特高压直流线路耐张塔。它包括自上而下依次布置的上横担、上塔身、下横担、下塔身和塔腿，所述下横担的主材、下塔身的主材及塔腿的主材采用大规格单根角钢,上塔身的主材采用大规格单根角钢；所述上横担的辅材、上塔身的辅材、下横担的辅材、下塔身的辅材和塔腿的辅材中的一种或多种采用大规格角钢；所述下塔身的辅材包括第一斜材、第二斜材和三角形加劲杆，三角形加劲杆下端连接有横向加劲杆。本实用新型结构简单，安装方便，能够直接加工成型，且对加工精度及焊接质量要求较低，可以大量推广使用。
【专利说明】±800kV特高压直流线路大规格角钢耐张塔
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及±800kV特高压直流线路耐张塔，具体的说是一种±800kV特高压直流线路大规格角钢耐张塔。
【背景技术】
[0002]随着特高压工程输送容量的不断提高，导线的规格和直径，铁塔的高度越来越大，造成铁塔外负荷及塔身风荷载都在不断增加，现有的普通规格单根角钢构件(最大规格Z 200X24)已很难满足特高压耐张塔的承载力要求，实际安装时需大量使用双拼组合角钢。为了保证组合角钢多肢角钢能够协调受力，设计构造时要求使用大量的缀板、连板、螺栓等构件，从而导致塔重的增加。
[0003]实际工作过程中，通过对比特高压耐张塔施工图重量与计算重量比值后发现，使用双拼组合角钢主材的铁塔施工图重量是计算重量的1.53倍左右，而未使用组合角钢铁塔施工图重量是计算重量的1.44倍左右。造成上述现象的原因是特高压铁塔因负荷较大，铁塔主材需大量采用普通规格双拼组合角钢，而双拼组合角钢铁塔相对于单角钢塔须使用更多的缀板、连板、螺栓，从而使采用双拼组合角钢的铁塔塔重比采用单角钢的铁塔塔重更重。
[0004]同时，双拼组合角钢铁塔真型试验表明:双主材加载后两根角钢受力不均，导致主材在加载到设计荷载前破坏，因此设计时需充分预留裕度以确保铁塔的安全，同样这也会导致铁塔重量增加。
[0005]最后，特高压工程某铁塔真型试验也表明:双拼组合角钢塔主材设计应力比在87.7%以下，试验破坏荷载为设计荷载的105% ;而单根规格角钢塔的主材设计应力比达到了 95%，试验加载到设计荷载的130%时单角钢构件仍未破坏。造成以上结果的原因是:双拼组合角钢因两肢角钢受力不均、构件附加弯矩较大，因此造成铁塔在尚未达到理论破坏荷载时破坏。也有工程的塔真型试验测得的数据表明，组合角钢内外两肢内力比例可达6:4，可见其受力的不均匀程度。
[0006]通过以上分析可知，现有技术所采用的双拼组合角钢在使用时会带来一系列问题，针对上述技术问题，现有技术中有一种“Y”字型截面角钢，这种Y”字型截面角钢是先将普通等边角钢肢背铲平，然后在与角钢肢成45°方向焊接一钢板，以增加角钢的截面积及回转半径，提高其承载能力，“Y”型角钢截面如图3所示。
[0007]虽然采用“Y”型截面角钢对铁塔构造无显著影响，可按照原有习惯构图，但这种截面型式不是一次轧制成型，需通过后期加工形成，且对加工精度及焊接质量要求较高，不便于大量推广使用。
[0008]大规格角钢和普通规格角钢均为现有技术，其中，大规格角钢是指肢宽为220mm或250mm的热轧等边角钢，在现有的±800kV特高压直流线路中未曾使用过；双拼组合角钢是指当输电铁塔负荷较大时，单根普通角钢(肢宽小于等于200_)无法满足受力要求，因而采用的两个普通角钢肢背对肢背通过缀板和螺栓组合而成的十字型构件，现有技术中普通双拼组合角钢的结构示意图如图4所示。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的是为了克服【背景技术】的不足之处，而提供一种±800kV特高压直流线路大规格角钢耐张塔。
[0010]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为:±800kV特高压直流线路大规格角钢耐张塔，其特征在于:包括自上而下依次布置的上横担、上塔身、下横担、下塔身和塔腿，所述下横担的主材、下塔身的主材及塔腿的主材采用大规格单根角钢，上塔身的主材采用大规格单根角钢；所述上横担的辅材、上塔身的辅材、下横担的辅材、下塔身的辅材和塔腿的辅材中的一种或多种采用大规格角钢；所述下塔身的辅材包括多个间隔布置的第一斜材以及多个与所述第一斜材呈交叉布置的第二斜材，所述第一斜材上端、第二斜材下端和下塔身的主材之间连接有三角形加劲杆，第一斜材下端、第二斜材上端和下塔身的主材之间连接有三角形加劲杆，三角形加劲杆下端连接有横向加劲杆。
[0011]本实用新型是在铁塔中受力较大的部位采用大规格单根角钢作为主材，而对于铁塔中受力较小的部位可以不采用大规格单根角钢作为主材。当采用大规格单根角钢作为铁塔的主材后,本实用新型的缀板、连板、螺栓使用量明显较少；同时,铁塔的主材受力更加均匀，结构稳定，不需要充分预留裕度；最后，本实用新型加工方便，对加工和焊接要求不高，可以大量推广使用。
[0012]本实用新型利用大规格单根角钢进行特高压直流耐张塔设计，目的是解决以往使用双拼组合角钢带来的受力不均、加工复杂、以及大量的缀板、螺栓、连板造成的铁塔重量较大等一系列问题。通过比较可知，普通规格双拼组合角钢截面积与大规格单根角钢相当，大规格单根角钢回转半径比普通规格双拼组合角钢小，可通过增加辅助材节间数以减小其计算长度，进而获得与双拼角钢相近的承载力，以满足特高压直流耐张塔的受力要求。
[0013]本实用新型结构简单，安装方便，能够直接加工成型，且对加工精度及焊接质量要求较低，可以大量推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图。
[0015]图2为本实用新型的塔腿处的结构示意图，其中，箭头表示路前向方向。
[0016]图3为现有的“Y”型截面角钢的结构示意图。
[0017]图4为现有的±800kV特高压直流线路大规格角钢耐张塔在塔腿处的结构示意图，其中，箭头表不路如向方向。
[0018]图5为现有的±800kV特高压直流线路大规格角钢耐张塔的结构示意图。
[0019]图中1-上横担，11-上横担的主材，12-上横担的辅材，2-上塔身，21-上塔身的主材，22-上塔身的辅材，3-下横担，31-下横担的主材，32-下横担的辅材，4-下塔身，41-下塔身的主材，42-下塔身的辅材，5-塔腿，51-塔腿的主材，52-塔腿的辅材，61-大规格单根角钢，62-普通规格双拼组合角钢，71-第一斜材，72-第二斜材，8-三角形加劲杆，9-横向加劲杆。【具体实施方式】
[0020]下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。
[0021]本实用新型的技术方案是利用大规格角钢对现有的双拼组合角钢的特高压耐张塔进行重新设计，本实用新型的技术方案如下:±800kV特高压直流线路大规格角钢耐张塔，包括自上而下依次布置的上横担1、上塔身2、下横担3、下塔身4和塔腿5，所述下横担3的主材31、下塔身4的主材41及塔腿5的主材51采用大规格单根角钢，上塔身2的主材21米用大规格单根角钢。
[0022]所述上横担I的辅材12、上塔身2的辅材22、下横担3的辅材32、下塔身4的辅材42和塔腿5的辅材52中的一种或多种米用大规格单根角钢6。
[0023]所述下塔身4的辅材42包括多个间隔布置的第一斜材71以及多个与所述第一斜材71呈交叉布置的第二斜材72，所述第一斜材71上端、第二斜材72下端和下塔身4的主材41之间连接有三角形加劲杆8，第一斜材71下端、第二斜材72上端和下塔身4的主材41之间连接有三角形加劲杆8，三角形加劲杆8下端连接有横向加劲杆9。
[0024]为了能够更加清楚的说明本实用新型的技术方案以及采用本实用新型后的有益效果，现对现有技术做进一步的说明:
[0025]一、根据《热轧型钢》(GB/T706-2008)中所描述的大规格角钢截面特性，对比大规格角钢及双拼组合角钢的截面积、回转半径，论证大规格角钢替代双拼组合角钢的可行性。 [0026]根据《热轧型钢》(GB/T706-2008)中的表A3规定，大规格角钢的具体规格及截面特性见下表:
[0027]表1大规格角钢截面特性表
[0028]
【权利要求】
1.±800kV特高压直流线路大规格角钢耐张塔，其特征在于:包括自上而下依次布置的上横担(I)、上塔身(2)、下横担(3)、下塔身(4)和塔腿(5)，所述下横担(3)的主材(31)、下塔身(4)的主材(41)及塔腿(5)的主材(51)采用大规格单根角钢，上塔身(2)的主材(21)采用大规格单根角钢；所述上横担(I)的辅材(12)、上塔身(2)的辅材(22)、下横担(3)的辅材(32)、下塔身(4)的辅材(42)和塔腿(5)的辅材(52)中的一种或多种采用大规格单根角钢；所述下塔身(4)的辅材(42)包括多个间隔布置的第一斜材(71)以及多个与所述第一斜材(71)呈交叉布置的第二斜材(72)，所述第一斜材(71)上端、第二斜材(72)下端和下塔身(4)的主材(41)之间连接有三角形加劲杆(8)，第一斜材(71)下端、第二斜材(72)上端和下塔身(4)的主材(41)之间连接有三角形加劲杆(8)，三角形加劲杆(8)下端连接有横向加劲杆(9)。
【文档编号】E04H12/24GK203742235SQ201320862841
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】冯云巍, 王洪, 王勇, 周康, 唐剑, 刘洪义, 李鑫, 张健, 薛春林, 何江, 范峥, 吴海洋, 冯衡, 徐彬, 夏谦, 包永忠, 舒爱强, 郭念, 冯德奎, 柯嘉, 白强, 胡志义, 徐世宏, 任光荣, 韩大刚, 李彦民, 董碧霞, 刘玮, 龚群, 杜国良 申请人:国家电网公司, 中国电力工程顾问集团公司, 电力规划设计总院, 中国电力工程顾问集团中南电力设计院, 中国电力工程顾问集团东北电力设计院, 中国电力工程顾问集团华东电力设计院, 中国电力工程顾问集团西北电力设计院, 中国电力工程顾问集团西南电力设计院, 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司