鋼管塔

鋼管塔：主要部件用鋼管，其它部件用鋼管或型鋼等組成的格構式塔架。是架空輸電線路來支持導線和避雷線的支持結構。使導線對地面、地物滿足限距要求，並能承受導線、避雷線及本身的荷載及外荷載。

基本介紹

• 中文名：鋼管塔
• 外文名：Steel pipe tower
• 作用：架設電線
• 領域：輸配電技術

主要特點

鋼管塔結構具有相對技術和經濟優勢，適合套用於承受大荷載的輸電鐵塔。

（1）荷載特性

鋼管塔桿件承受風壓小、截面抗彎剛度大、結構簡潔、傳力清晰，能夠充分發揮材料的承載性能，一方面可降低鐵塔重量，減小基礎作用力；另一方面有利於增強極端條件下抵抗自然災害的能力。在滿足強度和穩定性計算要求的情況下，採用風壓體型係數相對較小的鋼管塔，可顯著減小塔身風荷載作用。

（2）截面特性

鋼管構件截面中心對稱，截面特性各向同性；材料均勻分布在周邊，截面抗彎剛度大。對於輸電鐵塔的受拉桿件，當鋼管與角鋼的截面積相當時，鋼管塔桿件不顯現其優勢。而對於輸電鐵塔的壓彎構件，採用較小截面積且有較大迴轉半徑的鋼管可以充分均衡地發揮材料的力學性能，達到結構剛度和穩定要求，尤其對於結構幾何尺寸較大、桿件較長的大荷載鐵塔，鋼管塔桿件穩定性能好的優勢很明顯。

（3）構造連線

在構造連線方面，鋼管塔的主材採用法蘭連線或相貫連線，斜材與主材之間採用插板連線或相貫連線，角鋼塔的主材採用內、外包連線，其他桿件之間主要通過連線板和螺栓連線。鋼管塔的法蘭和插板連線構造相對較為簡潔，雖然增加了焊接工作量，但減少了角鋼構件的偏心等對結構承載性能的不利影響，同時增強了連線節點的剛度與緻密性，有助於提高結構的整體剛度和穩定性以及抵抗風振動力荷載的能力。

鋼管塔的發展

我國輸電鐵塔結構所用鋼材，與國外國家相比，品種單一、強度值偏低、可選擇餘地小。當桿塔荷載較大時，只能採用組合截面來彌補材料強度低的不足，增大了設計、加工的工作量和投資。美國《輸電鐵塔設計導則》中共推薦了10種材料標準供設計者選用，其高強鋼材的屈服強度達到448MPa。俄羅斯的《鋼結構設計規範》中所列鋼材的強度等級已達到578Mpa。

隨著我國冶金工業的不斷發展，高強度鋼材的生產已經不再是難事，我國的高強度結構用鋼的質量提高較快且日漸穩定，供貨渠道日趨通暢，為輸電線路桿塔中採用高強度鋼材提供了可能。在750kV輸電線路的前期科研項目中，國家電力公司電力建設研究所已經對高強鋼使用將要遇到的節點連線構造、構件設計參數取值、配套螺栓以及經濟效益情況進行了研究：認為從技術和使用上，高強鋼已完全具備了在鐵塔中使用的條件，並且高強鋼的使用可降低鐵塔重量10%-20%。但高強鋼大量使用的最大障礙是型鋼材料的供應。鐵塔需要的型鋼品種多，各規格成批的需求量不大，同時高強型鋼成形難、軋模成本高、軋輥調整困難，使鋼廠生產高強型鋼的積極性不高，供貨難以保證。

套用

上世紀80年代，國際上許多國家在開發特高壓輸電線路時，開始將鋼管型材套用到了鐵塔結構中，出現了以鋼管為塔體主材的鋼管塔。在日本，1000kV的超高壓線路及高塔中幾乎全部使用了鋼管塔，他們對於鋼管桿的設計技術研究非常透徹。

借鑑國外經驗，國內在500kV雙迴路鐵塔和同塔四回鐵塔中也已使用鋼管型材，體現出了其良好性能和效益。鋼管塔結構由於其斷面剛度較大，截面受力特性較好，受力簡潔、外形美觀等突出優點，在不同電壓等級的線路中得到了很好的發展。尤其是在大跨越結構、城市電網桿塔結構中套用較多。