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特别说明：本文编写较早，部分内容已更新，仅供参考。
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杆塔型式及分类
架空输电线路使用的铁塔，按使用功能可分为直线塔、转角塔、终端塔及换位、分歧等特种塔。
——直线塔是将导线提离地面的塔，又可分为自立塔和拉线塔两种基本型式。自立塔常用的有酒杯型、猫头型、鼓型、干字型等，拉线塔过去常用的则有拉八、拉V、拉门、拉猫型塔。
——转角塔是付与导线以张力的塔，大部是干字型、鼓型塔。
——终端塔
——换位、分歧等特种塔。
(酒杯型塔)
▲图 直线塔
(猫头型塔)
▲图 直线塔
(鼓型塔)
▲图 直线塔
(干字型塔)
▲图 直线塔
(门型塔)
▲图 直线塔
(拉V型塔)
▲图 直线塔
(紧凑型塔)
输配电线路 公众号 编制
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塔型设计的步骤
塔型设计的步骤：
——确认或选择气象条件，导、地线牌号；
——依据给出的塔型规划或根据电压等级及路径条件规划塔型；
——绝缘配合；
——绘制电气间隙圆、提出负荷条件；
——根据电气间隙圆规划设计塔头；
——根据塔型规划完成整塔选型单线图（包含各种呼称高）；
——进行负荷组合；
——按铁塔计算软件要求输入计算塔型的所有参数；
——依据塔型计算结果绘制司令图；
——依据司令图完成结构图。
因此，输电线路铁塔结构，被看成由理想的铰接杆件组成的空间塔架结构。
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输电线路铁塔结构计算常用的力学概念知识
几何静力学可以用解析法，即通过平衡条件式用代数的方法求解未知约束反作用力；也可以用图解法，即以力的多边形原理，用几何作图的方法来研究静力学问题。
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节点法
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轴心受力构件 压杆 轴向压力/(稳定系数×面积) ≦ 强度设计值
拉杆 轴向拉力/净面积≦强度设计值
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塔架特点：由直杆用铰链联接而成，在结点荷载作用下，各杆只有轴力。
结点法
（1）求解支座反力，零杆判断；
因几何组成的不同而不一定是必须的，零杆判定后，可以大大简化求解。
（2）再选取只含二个未知力的结点。顺次取二个未知力的结点分离体可求解每个杆的内力。
三角构造内的辅助性杆件都是零杆。（如图所示）
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截面法
用截面切断拟求构件，取交叉斜材的交叉点为力矩中心，所有外力对这个中心取矩建立平衡方程中只有一对大小相同方向相反的未知力。
例： 试计算塔身如图所示主材内力。
解：先计算支座反力。
求出反力后，从包含二杆的结点开始，逐次截取各结点求出各杆的内力。
分离体为平面汇交力系。 一般用投影二个方程可求解
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灵活运用
（1）结点法、截面法可以联合使用；
（2）零杆判断应充分利用，可以简化计算。
（3）利用对称性。
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杆塔荷载
γ。---- 结构重要性系数
γG ---- 永久荷载分项系数 （对结构受力有利取 1.0， 不利取 1.2 )
CG ---- 永久荷载的荷载效应系数
GK ---- 永久荷载标准值
ψ ---- 可变荷载组合系数 (正常运行情况 取 1.0，220断线及各级电压的安装 取 0.9，各级电压的验算和110断线 取 0.75）
γQi ---- 可变荷载分项系数 取 1.4
CQi ----可变荷载的荷载效应系数
QiK ---- 可变荷载标准值
R ---- 结构构件的抗力设计值
其中：CG 、 CQi荷载效应系数，在GBJ 9-87《建筑结构荷载规范》荷载效应组合的设计值公式中注①中的解释：荷载效应系数为结构或构件中的效应（如内力、应力等）与产生该效应荷载的比值。
内力
CG·GK 即 -------- ·荷载
荷载
故：1992年全国钢结构标委会和钢规标准管理组主持编写的GBJ17-88 《钢结构设计规范》全国学习研讨班系统讲义,将设计表达式表述为：
另：设计表达式
S 荷载效应(内力)设计值的总合 ≤ R 结构构件抗力设计值
式中:
右侧项 Rk/γR 表示为结构抗力标准值Rk除以抗力分项系数γR即为抗力设计值 R
GB 50017—2003 在条文说明中改为Q235取γR = 1.087 , Q345取γR = 1.111
钢结构设计取钢材屈服强度作为强度极限。（GBJ17-88）规范规定，抗拉、压、弯强度设计值分别为（fk/γR）
fk：为强度设计标准值（GBJ17-88表示为fy）
γR：为抗力分项系数
因而从<GBJ 17-88>、<DL/T 5092-1999>以及架空送电线路杆塔结构设计技术规定（送审稿），无一例
外地都直接列出钢材强度设计值，无须设计者再重复此项计算。
传统上采用应力形式表达和计算，可将
式中右边的抗力标准值Rk = ak·fk
这里的 ak 为截面几何参数标准值
fk 为材料强度标准值
则有：Rk/γR = ak·fk/γR
因为：抗拉、压、弯强度设计值为 fk/γR = f
则： Rk/γR = ak·f
GBJ17-88 《钢结构设计规范》讲义指出，这样就可用传统上的应力形式表达和计算，故可写出：
因此 DL/T5092-1999
γ。(γG·CG·GK +ψ·∑γQi·CQi·QiK ) ≤ R 表达式写入《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》时
由γ。(γG·SGk +ψ∑γQi·SQik) ≤ R
γ。(γG·SGk +ψ∑γQi·SQik) ≤ Rk/γR
可写成表达式：γ。(γG·SGk +ψ∑γQi·SQik) ≤ak·f
直观的表达为应力形式表达式：σ=[γ。(γG·SGk +ψ∑γQi·SQik)]/ ak ≤ f
γ。(γG·SGk +ψ∑γQi·SQik) ≤ R
不再重复传统的表达方式.
γ。(γG·SGk +ψ∑γQi·SQik) ≤ Rk/γR
写成表达式：
γ。(γG·SGk +ψ∑γQi·SQik) ≤ak·f
我们常用的直观的表达：σ=[γ。(γG·SGk +ψ∑γQi·SQik)]/ ak ≤ f
输配电线路 公众号 编制
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塔型选型的必要条件
1 电压等级
2 回路数
3 导、地线牌号
4 导线排列方式
5 基本呼称高及其规划使用的塔高
6 电气间隙圆
7 地线保护角
8 电气负荷
其中电气间隙圆的确定在于以下条件：
雷电过电压（风速 10 m / s）
操作过电压（1/2最大设计风速 ）
工频电压 （最大设计风速 ）
1 杆塔上的绝缘配合设计：就是按正常运行电压（工频电压 ）、内过电压（操作过电压）、及外过电压（雷电过电压）确定绝缘子型式及片数以及在相应的风速条件下导线对杆塔的空气间隙距离。
2 档距中央导线及地线间的绝缘配合设计：就是按外过电压（雷电过电压）确定档距中央导线及地线间的空气间隙距离。
3 档距中央导线对地及对各被跨越物的绝缘配合设计：就是根据内过电压（操作过电压）及外过电压（雷电过电压）的要求，确定导线对地及对各跨越物的最小允许间隙距离。
对超高压线路，除按此项要求考虑对地最小允许间隙距离外，尚应满足地面静电场强影响所需对地最小允许间隙距离的要求。
4 档距中央不同相导线间的绝缘配合设计：即按正常运行电压（工频电压 ）并计及导线振荡的情况，确定不同相导线间的最小距离。
其中1、2、4 影响着塔头尺寸的确定，3 则控制着铁塔标准呼称高的选择。
绝缘子串风压的计算：
W1 = W0 · µZ · As
式中：
单盘盘径 254mm 每片取0.02m2
大盘径及双盘径 0.03m2
金具另件 单导线缝 每串取0.03m2
两分裂导线 每串取0.04m2
3~4分裂导线 每串取0.05m2
双联可取单联的 1.5~2.0倍
导线风压的计算：
式中：WX——垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值(kN)；
α——风压不均匀系数，应根据设计基本风速，按表1的规定确定，当校验杆塔电气间隙时，α随水平档距变化取值按表2的规定确定；
βc——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)，βc应按表1的规定确定，其他电压级的线路βc取1.0；
μz——风压高度变化系数；
μsc——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μsc＝1．2；线径大于或等于17mm，μsc取1.1；
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)；
B——覆冰时风荷载增大系数，5mm冰区取1.1，10mm冰区取1.2；
θ——风向与导线或地线方向之间的夹角(°)；
WO——基准风压标准值(kN／m2)；
V——基准高度为10m的风速(m／s)。
表1 风压不均匀系数α和导地线风荷载调整系数βc
注：对跳线计算，α宜取1．0。
表2 风压不均匀系数α随水平档距变化取值
1) 计算风偏角时按KV值，即用 LV/ LH 之比：
2) 算铁塔结构强度则是取设计规划的水平档距和垂直档距
悬垂串摇摆角的计算：
式中:
杆塔风荷载的标准值，应按下式计算：
式中：WS——杆塔风荷载标准值(kN)；
μs——构件的体型系数；
AS——构件承受风压的投影面积计算值(m2)；
βz——杆塔风荷载调整系数。 杆塔风荷载调整系数βz应符合下列规定：
1 )杆塔设计时，当杆塔全高不超过60m，杆塔风荷载调整系数βz(用于杆塔本身)应按下表的规定对全高采用一个系数；当杆塔全高超过60m，杆塔风荷载调整系数βz应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009采用由下到上逐段增大的数值，但其加权平均值对自立式铁塔不应小于1.6，对单柱拉线杆塔不应小于1.8。
2 ）设计基础时，当杆塔全高不超过60m，杆塔风荷载调整系数βz应取1.0；当杆塔全高超过60m，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铁塔不应小于1.3。
表 杆塔风荷载调整系数βz(用于杆塔本身)
注：1 中间值按插入法计算。
2 对自立式铁塔，表中数值适用于高度与根开之比为4～6。
负荷组合（工况组合）
正常情况：
(直线塔计算 90°、 0°、 60°、 45°大风、覆冰)
（转角塔还应计算与角度力相反方向90°风吹）
安装情况（导线安装、地线安装）
验算情况 （位于基本地震烈度九度以上地区的各类杆塔应进行抗震验算，风荷载取最大设计值的30%，无冰、未断线。）
材料
杆塔用钢材一般采用Q235B、Q345B，需要时可采用Q420B。
杆塔结构的基本规定
1 铁塔挠度（5m/s、年平均气温）
直线自立铁塔 3h/1000
转角及终端自立铁塔 7h/1000
2 钢结构构件允许最大的长细比
受压主材 L0 /r ≤ 150
受压材 K · L0 /r ≤ 200
辅助材 K · L0 /r ≤ 250
受拉材 L0 /r ≤ 400
K —— 构件长细比修正系数，按规定附录D确定；
L0 —— 构件计算长度；
r —— 回转半径。
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构件计算（轴心受力）
强度
N / An ≤ m · f
N —— 轴心拉力或轴心压力，N；
An —— 构件净截面积，mm2，多排螺栓要考虑锯齿形截面破坏；
m —— 构件强度折减系数；
受拉构件：双肢连接的角钢和中心连接钢管构件 m = 1.0
偏心连接钢管构件 m = 0.85
单肢连接的角钢构件 ( 肢宽﹥40mm ) m = 0.70
双肢连接的角钢构件 ( 肢宽≤ 40mm ) m = 0.55
受压构件：双肢连接的角钢和中心连接钢管构件 m = 1.0
单肢连接的角钢和偏心连接钢管构件 m = 0.85
组合断面构件 ( 无偏心 ) m = 1.0
组合断面构件 ( 有偏心 ) m = 0.85
f —— 钢材的强度设计值, N / mm2 。
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稳定
N / （Φ·A） ≤ mn · f
式中：
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连接计算
螺栓连接
承剪承载力 N= n · （π· d2 / 4 ） · f
承压承载力 N= d · Σt · f
N ——承载力
n ——承剪面数
Π · d2 / 4 —— 面积
f —— 强度设计值
d —— 螺杆直径
Σt ——板厚
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焊缝连接
1）对接焊缝
承载力 σ= N / Lw · t ≤ f
σ —— 应力
N —— 轴向力
Lw —— 焊缝
t—— 板厚
f —— 强度设计值
承载力 σ= N / he· Lw ≤ f
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塔脚板
式中：
其它有集中荷载的构件
如果是压杆，第一项则由稳定参与分晰；
如果无轴力，第一项则取消。
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构造要求
1）单双角钢过渡节点上下形心相交于一点，力求减小偏心；
2）力的传递应直接通达节点；
3）传力主材应尽可能做到双面传力；
4）在同一区间内，主、斜材接头不应设在同一水平面；
5）连接受力杆件的螺栓 ≥16mm ；
6）主材接头螺栓 ≥ 6个，斜材≥ 5个
7）变坡处应设横隔面，设置间距一般不大于5倍宽度，也不宜大于4个主材分段。受力横隔面必须是几何不变体系；