谈高强钢在输电铁塔中的应用

牛建荣 陈 涛

(太原供电设计研究院，山西太原 030001)

据相关资料统计，铁塔占本体投资的30%左右，如何利用新技术，新材料来降低杆塔指标，已经成为工程设计人员最为关心的问题。而采用高强钢可充分利用钢材强度的同时，还可有效避免组合截面的出现，简化了结构构造，减少了构件元素数量，使结构荷载传递方式更加合理，可有效提高铁塔结构的先进性、经济性和安全可靠度。

1 高强钢的设计应用

1)轴心受力强度计算。

铁塔构件的选取主要是取决于其受力状态，对于铁塔受力材料，其主要由轴心受力的强度及轴心受压稳定控制来确定。DL/T 5154-2012架空输电线路杆塔结构设计技术规定对于轴心受力构件的强度计算公式如下:

其中，N为轴心拉力或压力设计值;m为构件强度折减系数;An为构件净截面面积;f为钢材的强度设计值。

上式中，An和m均与材料的强度等级无关，可以看出，对于轴心受力强度的控制构件，其选材主要是由材料本身的强度来决定，构件材料量与材料强度设计值成反比，强度越高其所用材料越少。与普通钢材相比，高强钢本身具有强度高的特点，表1列出各钢种的强度比值。

表1 强度等级钢材的强度承载力比值(厚度＜16 mm)

由表1可以看出，采用高强钢材，对由轴心受力强度控制的单根杆件，其强度和承载能力都有较大提高。因此，在杆塔设计中，由轴心受力强度控制的构件采用高强钢有明显的优势，如受拉的横担上平面主材、大荷载下受轴心受压的主材等，采用高强钢降低钢材指标效果明显。……