输电线路用角钢塔：格构式塔架的主要部件与角钢的详细介绍

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1 概述

角钢塔用于输电线路，以角钢为主要构件的格构塔是架空输电线路的支撑结构，用于支撑导体和地线。使导体满足到地及接地物的距离要求，并能承受导体、地线及其自身的负载以及外部负载。

角钢俗称角钢，是一种两侧相互垂直的长条钢材。有等边角钢和不等边角钢。等边角的两条边宽度相等。其规格以边宽×边宽×边厚的毫米数表示。例如“∟30×30×3”表示边宽为30毫米、边厚为3毫米的等边角钢。也可以用型号表示，即边宽的厘米数，如∟3#。型号并不表示同一型号中不同边厚的尺寸。因此，角钢的边宽、边厚尺寸应在合同等文件上完整填写，避免单独使用型号。热轧等边角钢规格为2#-20#。角钢可根据结构的不同需要组成各种受力构件，也可用作构件之间的连接件。

绘制输电线路角钢塔的基本知识和技术要求涉及很多方面，包括材料选择、构件尺寸、连接设计、结构要求、绘制图纸等。下面简单解释和分享。

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2 绘图过程中常用的术语

定位轴

定位轴

用于确定组合中成员的相对位置的定位线。

角钢准线

角度对齐

沿角钢轴向穿过螺栓中心的线。

角钢距离

角度对准距离

角钢走线与角钢背板的垂直距离通常分为单排走线、双排走线和多排走线。 。

负头

构件端部与构件定位轴线交点的距离

杆端部与定位轴交点之间的距离。

偷工减料

偷工减料

为了满足塔的结构要求，角钢部件的尖端被切除。

残害

砍断肢体

为了满足塔的结构要求，对角钢部分的后部进行了切割。

铲回来

碎跟

为了保证角钢连接紧密，将内角钢的后缘铲成光滑的弧形。

清根

弧铲

为了保证角钢连接紧密，将外角钢的弧根刨成直角。

预拱

预拱度

为了防止塔架横担安装后向下倾斜，横担端部预先抬高一定距离。

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3 地图内容

3.1 总体图

1）总图应包括单线图、材料汇总表和必要的说明。

2）单线图以最高调用高度为基准，排列在图的左侧。其他腿按照呼叫高度递减从左到右连续排列。当塔的正面和侧面宽度不同或结构布局不同时，正面和侧面应分别绘制；拐角应按右转弯排列。

3）自动扶梯、走道、平台、电梯井道及其他附属设施的位置应在单线图上标明。

4）材料汇总表应置于图的右侧，并按结构图的分段和标题高度分别统计。格式参见DL/T 5442-2020附录A。

5）自动扶梯、走道、平台、电梯井道等附属设施应编制独立的材料汇总表。

6）材料收集、制表时，材料类别、等级、规格的顺序如下：

Ⅰ类：角钢、钢板、圆钢、槽钢、工字钢、法兰、拉线、拉线配件、螺栓、脚钉、垫圈等。

II级：Q460、Q420、Q355、Q235。

三、螺栓等级：4.8、6.8、8.8、10.9。

四、规格：钢管、角钢规格由大到小排列，其他构件规格由小到大排列。

7) 脚钉等攀爬设施的安装位置应在总图上标明。

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3.2 结构图

1）结构图应包括分段单线图、部件装配图、物料清单和必要的说明书。

2）分段单线图的比例应为1：100，置于结构图的左上角，并注明上下开口宽度、垂直高度、精度差以及截面等尺寸应标明编号及连接节号，如下图所示。当正、侧面尺寸或元件排列不同时，应同时绘制正、侧面单线图。

▲ 分段单线图

3）需要预拱的水平横担单线图中，预拱前的轮廓用虚线表示，预拱后的轮廓用实线表示，如下图所示；结构图以预拱后的尺寸绘制。

▲ 水平横担预拱单线图

4）结构装配图中的水平横担、支架结构图应画出前、上、下平面以及必要的剖面和详图；若前后结构不同，则应分别绘制。正面、上下平面及背面均按展开法绘制如图所示。

▲ 水平横担及支架结构展开图

5）应画出结构总装图中车身、腿部结构的正面、必要剖面及细部；正面和侧面或正面和背面的不同结构应分别绘制。正面和侧面按照如图展开的方法绘制。

▲ 身体和腿部结构展开图

6）自动扶梯、走道、平台、电梯井道及其他附属设施的结构图应分别绘制。

7) 节点螺栓数量按节点板或角钢所在断面计算。

8）零部件明细表和螺栓、脚钉、垫圈的明细表应放在结构图的右侧。格式参见DL/T 5442-2020附录A。需要弯曲、角度切割、肢体切割、压平、铲除、根部清理和焊接的部件应在部件明细表中注明。

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4 塔段和构建编号

4.1 塔分段

结构图应按肘板、横担、塔身、塔腿分段绘制。

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4.2 结构编号

1）结构图中，除螺栓、法兰、插板、脚钉、垫圈等标准件外，所有构件均应编号。

2）零部件编号顺序：从下到上，从左到右，先主材，再其他零部件，从前到侧，最后是截面。

3）仅绘制主视图时，正反面的元件编号不同，应在编号圈内标注“前”、“后”或“Q”、“H”字样。

4）元件编号应连续，编号后不能有空号或A、B。

5) 元件编号为“部件编号”+“序列号”。当序列号不大于99时，用两位数字表示；大于99时，段号与序号之间加“-”。

例子：

868代表第八节结构图中的第68号元件。

1268代表第12节结构图中的第68号元件。

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5极塔结构

5.1 一般要求

1）塔架结构应符合结构计算假设，使结构受力简单、清晰、可靠，减少偏心和应力集中，便于制造、运输、安装和维护。

2) 杆件应设有定位轴线，受力构件的定位轴线应交于一点。

3）当构件关节不在节点处时，关节位置应在较小的一侧，并尽可能靠近节点。

4）热镀锌构件的长度不宜超过12m，宽度不宜超过2m。 L100及以下角钢构件长度不宜超过9m。

5）横担悬臂部分超过3m，应预弯。预弯度值可为横担悬臂长度的1/75~1/150。

6) 火灾曲线构件的选择顺序应为连接板、短构件、长构件。防火曲线与连接件边缘的距离应为10mm。

7) 所有部件（包括吊点硬件）应结合螺栓布置、加强板设置等检查是否发生碰撞。

8）螺栓应符合下列要求：

一个。螺栓布置应充分考虑安装要求，避免出现螺栓安装困难、螺栓与相邻构件碰撞等问题。

b.受力部件的连接螺栓直径不应小于16mm。连接螺栓数量较多时，宜多排（两排或三排）布置。螺栓的标准间距和标准边距应符合下表的规定。

c.螺栓的中心距应符合下表的规定。

9）法兰螺栓孔直径应为螺栓直径加2mm~3mm，其他螺栓孔直径应为螺栓直径加1.5mm。

10）板材不应有凹角。不可避免时，应将凹角倒圆，圆角半径不应小于板厚。

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5.2 角钢结构

1）斜料与主料定位轴线的相交方式应按下列方法确定：

Ⅰ.斜料和辅料的定位轴宜采用单排走线。

二.当主材连接布置单排螺栓时，主材定位轴线应与单排走线对齐，如下图所示。

▲图中主要材质为单排螺栓

三．主材连接采用双排或多排螺栓时，应以第一排走线为主材定位轴，如下图所示。

▲图中主要材质为双排螺栓

四．十字双角钢、四角钢应以中心线作为主体材料的定位轴线，第一排走线和中心线应作为交叉双角钢、四角钢主体材料的定位轴线。 T型双角钢，如下图所示。

▲十字双角钢、四角钢主材定位轴图片

▲T型双角钢主材定位轴图片

2）斜料定位轴线与主料的交点应按下列方法确定：

Ⅰ.多个倾斜件的定位轴线应交于主件定位轴线上的同一点。

二.当节点上设置主料缝时，上下倾斜构件的定位轴线应与各自的主料定位轴线相交（如铁塔的瓶口、塔体变坡点） ，如下图所示。

▲图中节点处的走线构图示意图

三．当塔与基础仅采用地脚螺栓连接时，主材料定位轴线与对角材料的交点应在塔脚板的上平面；当同时采用地脚螺栓和插入角钢连接时，主材与对角材的交点应在塔脚板的下平面上，定位轴线的交点应在塔脚板的下平面上。

3）斜材或辅材应直接与主材或斜材相连。

4）角钢间距的数值应按下列方法确定：

角钢间距应按表确定。

单肢连接主材角钢的准确距离应按下表确定。

5）钢构件接头应符合下列规定：

Ⅰ.应采用对接接头，接头间隙宜为10mm；不同规格部件对接时，外皮应对齐。

二.连接应采用螺栓，螺栓应按各自的方向排列。

三．当接头为单剪连接时，宜采用外包角钢；外包角钢的肢厚不应小于连接角钢，肢宽应大于连接角钢；当被连接材料的长细比不大于80时，外包角钢的厚度应大于被连接角钢的宽度和厚度。

四．当接头为双剪连接时，宜采用内包角钢、外包钢板。内包角钢与外板的总截面积和强度之和不应小于被连接角钢的1.3倍。

Ⅴ. L140及以上规格的角钢宜采用双剪连接。

Ⅵ.当构件接缝不在节点处时，每个主材料接缝每端的螺栓数量不应少于6个，每个对角材料接缝的螺栓数量每端不应少于4个；单、双剪连接最远两个螺栓之间的距离不应小于所连接角钢肢宽的2倍和1.5倍，如下图所示。

▲图组件接头要求

6）主材角钢接头的螺栓应左高右低布置，如下图所示。

▲单角钢接头示意图

双角钢接头型式如下图所示。

▲双角钢接头示意图

7）组合角钢构件应符合下列要求：

Ⅰ.通过垫板连接的组合角钢或组合槽钢等构件可分为五种形式，如下图所示。

▲组合部件示意图

二.垫板之间的距离不应超过40i（受压构件）和80i（受拉构件）。 i的值如下：

一个。当采用下图所示的双角钢或双槽钢截面时，应取一根角钢或一根槽钢的质心轴平行于垫板的旋转半径。

▲图片与填充板质心轴平行

b.当使用如下图所示的十字形双组合角钢截面时，应取角钢的最小轴旋转半径。

▲图的最小轴

三．受压构件两个侧向支撑点之间的填充板数量不应少于2块，并应沿杆体长度均匀交错布置。

四．单角钢与组合角钢之间的转换节点应采用转换板，如下图所示，其结构应满足下列要求：

▲单角钢与组合角钢转换示意图

一个。各部件的重心线应在传送板上交于一点。

b.转换板的宽度不应小于鞋板的宽度，厚度不应小于鞋板的厚度且不应小于16mm。

c.蹄板与转换板连接处外侧应安装加强板。

d.水平转运板上应设有排水孔。

8）节点板的厚度不应小于所连接材料肢的厚度。当压缩对角材料的长细比小于120且对角材料与主材料位于节点板不同侧面时，节点板的厚度应比对角角钢肢的厚度大一级。 。

9）节点板应符合下列要求：

Ⅰ.节点板应保证足够的有效宽度。焊接单排螺栓连接时扩散角可为30°，多排螺栓连接时扩散角可为22°。

二.当节点板自由边长度lf与节点板厚度t之比lf/t>60(235/fy)^1/2时，应沿自由边进行加固，并采用卷边或焊接可以使用加固板，如下图所示。

▲节点板自由边加强示意图

10）节点设计时，构件与螺栓之间的距离不应小于下表给出的数值。元件之间的距离不应小于5mm。

11）角钢构件的截肢（角）应符合下列规定：

Ⅰ.肢体（角度）切割的大小应取决于其位置。进入角钢弧r/3以下者，无需剪肢（角）。进入角钢圆弧大于r/3者应按圆弧条件。确定切口（角度）尺寸。

二.切断肢体的尺寸不应大于下表给出的值α。

12）当两部件连接面之间的夹角大于2°时，部件应部分打开、关闭或弯曲。

13) 各部件应紧密配合。若有间隙，应加装相应厚度的垫圈或垫片。每个垫圈不应超过2个。

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5.3 钢管结构

1）钢管、圆钢应以中心轴线为定位轴线。

2）斜料定位轴线与主料的交点应按下列方法确定：

Ⅰ.上、下倾斜件的定位轴线应在坡度变化点处交于法兰对接界面的中心。

二.塔腿主材与斜材的定位轴线应相交于塔脚板翼缘上平面的中心。

3）承受较大荷载区域的钢管构件可采用环板、加强板等措施。

4）钢管对接宜采用法兰连接，主对角材料连接可采用插板连接或相贯连接。

5）法兰结构应符合下列要求：

Ⅰ.法兰分为非加强性法兰和加强性法兰。非加强筋法兰底板厚度不应小于20mm，加强筋法兰底板厚度不应小于16mm。

二.当管径小于120mm时，螺栓数量不应少于4个；当管径大于或等于120mm时，螺栓数量不应少于6个，法兰上的螺栓应均匀布置。

三．法兰底板与钢管之间应有焊缝间隙h，其值不应小于钢管壁厚t，如下图所示。

▲法兰连接示意图

四．当法兰仅承受压力时，螺栓外距不应小于1.2d（d为螺栓直径），其他情况下不应小于1.5d。

Ⅴ.带颈法兰尺寸参数见DL/T 5442-2020附录D。

6）插板连接的钢管节点应符合下列要求：

Ⅰ. “T”形插板：螺栓数量不应少于2个，加劲肋板厚度不应小于Bs/15。 Bs为悬伸宽度，不应小于6mm，见下图(a)。

二. “[”形和“U”形插板：螺栓数量不应少于2个，见下图(b)和图(c)。

三． “十”字形插板：连接一侧螺栓数量不少于8个，连接板厚度不小于8mm，连接板厚度不小于6mm ，见下图(d)。

▲画钢管插板接头

7）根据计算要求，节点连接板两端可设置环板，环板可采用下图所示形式。

▲环板示意图

8) 相贯钢管节点应符合下列要求:

Ⅰ.斜材与主体材料的连接焊缝应沿整个圆周连续焊接，并平滑过渡。

二.三管相交时，可在倾斜材料之间设置过渡板进行焊接，如下图所示。

▲ 过渡板示意图

9）加劲板、法兰与管壁之间的焊接接头应有拐角，避免搭焊缝，拐角宜采用圆弧形式。当切角兼作漏锌孔时，切角圆弧半径c应比法兰焊脚尺寸大5mm~10mm，如下图所示。

▲加强板切角图

10）在锌容易积聚的地方应设置镀锌工艺孔。孔径可以为13.5mm或17.5mm；在容易积水的地方应设置排水孔。

11）最下塔腿主管应加装挡水板，如下图所示。防水罩的厚度不应小于16mm，槽数可为2～4个，槽深不应小于12mm，槽宽不应小于16mm。小于20毫米。

▲阻水板示意图

12）“T”形和“[”形插板应垂直排列。

13）不宜在钢管受力部位开孔。开孔时应采取加固措施。

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5.4 其他

1）杆塔应设有攀爬设施，并符合下列要求：

Ⅰ.脚钉可用圆钢制成，直径不应小于16mm，解扣长度不应小于120mm。上表面应进行防滑处理，端部应装有挂钩、头部或六角帽，以防止滑倒；脚钉距离基础顶面应为1.5m。从左向右安装至塔顶，距离不宜大于450mm。当有防坠装置时，脚钉布置应与防坠装置相协调。当钢管直径大于400mm时，脚钉水平弧长L宜取400mm；当管径小于或等于400mm时，脚钉应在钢管两侧。交错排列。当钢管塔身横梁较长时，应在其中一根横梁上设置水平布置的脚钉。

二.直梯宽度宜为450mm~500mm，梯级间距不宜大于350mm，并应安装笼子或防坠装置。笼的直径不应小于700mm。

三．休息平台、走道、旋转梯、斜梯可选用花纹钢板、格栅或网板；花纹钢板厚度不应小于4mm，并应设有漏水孔；走道、旋转梯、斜梯的宽度不应小于600mm；当旋转梯跨度超过8m时，应设置托梁；走道、旋转梯、斜梯和休息平台应设置高度不小于1.2m的护栏。

四．当采用电梯或爬升机作为动力升降装置时，应设置层站平台，平台门的宽度不应小于700mm。

Ⅴ.梯子和平台的安全要求还应符合现行国家标准《固定式钢梯和平台安全要求》GB4053的有关规定。

2）杆塔上固定标志（杆号牌、相序牌、警示牌）、航空（航道）障碍物标志、警示标志的安装应符合相关要求。

3）地线支架应设有排水孔，塔腿应设有接地孔。

4）施工孔位应根据塔体类型、构件单位重量、塔体装配及接地导体布放方案合理设置。

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