第八章 桿塔結構設計基礎

1、第八章 桿塔結構設計基礎 第一節(jié) 桿塔結構型式及外形尺寸一、桿塔的型式及分類架空線路使用的桿塔按使用材料分為鋼筋混凝土電桿和鐵塔；按受力特點和用途分為直線桿塔、耐張桿塔、轉角桿塔和終端桿塔。直線桿用于線路的直線段上，線路正常運行時有垂直荷載及水平荷載，能支持斷線或其它順線路方向的張力。在順線路方向的張力作用下，直線桿塔的懸垂絕緣子允許偏斜，桿塔也允許有一定的撓度。耐張桿塔除承受垂直荷載及水平荷載之外，還能承受更大的順線路方向的張力，如支持斷線時的張力或施工緊線時的張力。耐張桿塔使用耐張絕緣子串，在斷線時能耐受斷線張力，限制斷線事故范圍，起隔離事故的作用。直線桿塔和耐張桿塔，一般均用于線路的直線

2、段上，不兼轉角。但在特殊情況下需要兼轉角時，其轉角度數(shù)對直線桿塔不應超過3°，耐張桿塔不應超過5°，否則應按轉角桿塔設計。轉角桿塔用于線路轉角處，其受力特點與耐張桿塔相同，但其水平荷載包括角度合力，所以水平荷載值較大。終端桿塔用于線路首末端，可以是耐張型或轉角型的，受力特點與耐張或轉角桿塔相同，但在正常運行情況下需承受單側順線路張力。圖8-1 35kV等徑拉線單桿 圖8-2 110kV等徑拉線單桿 圖8-3 35kV拔梢單桿圖8-4 110kV拔梢單桿 8-5 110kV A型直線桿 圖8-6 110kV 門型直線桿1.常用直線桿的桿型。35110kV線路，廣泛使用帶拉線的

3、和不帶拉線的上字型鋼筋混凝土單桿，有的地區(qū)還采用A型鋼筋混凝土電桿。帶拉線的直線桿，一般采用300mm等徑鋼筋混凝土桿段，桿的基礎采用淺埋式，桿型如圖8-1、圖8-2所示。在雷電活動強烈的南方地區(qū)使用時，可在上橫擔反側加裝對稱的耦合地線橫擔和吊桿，如圖8-2虛線所示，以便懸掛耦合地線，提高電桿的耐雷水平。不打拉線的直線單桿，常用梢徑 190 230mm的拔梢鋼筋混凝土電桿，桿型如圖8-3、圖8-4所示。由于不帶拉線，電桿的基礎采用深埋式，抗風能力和桿高的利用比拉線單桿差，故使用檔距較小。除上字型單桿外，當導線截面較大或檔距較大時，可采用A型或門型雙桿直線桿，如圖8-5、圖8-6所示。線路常常需

4、要通過山區(qū)、跨越鐵路、電力線、公路等，往往需要具有更大的使用檔距和更高高度的直線桿。因此，除了一般高度的直線桿外，還需要加高直線桿。如35kV線路，除了采用15m單桿外，還需要18m及以上的單桿和門型桿。 2.常用耐張桿的桿型。架空線路的桿塔除了大部分直線桿塔外，還需要有耐張、轉角、終端等耐張型桿塔。35110kV線路的耐張型桿塔，在平地和丘陵地區(qū)一般采用門型鋼筋混凝土電桿，如圖8-7、圖8-8所示。不同電壓等級線路用的桿型大致相似，只是根開與桿高不同。這類桿型一般采用300mm等徑桿段和平面橫擔。35110kV線路的轉角桿與耐張桿相似，只是拉線的方向因轉角不同而不同，如圖8-9、圖8-10所

5、示。 圖8-7 35kV耐張桿 8-8 110kV耐張桿 二、桿塔外形尺寸的確定1.確定桿塔外形尺寸的基本要求。桿塔外形尺寸的確定，應符合以下基本要求：（1）確定桿塔高度時，應滿足導線對地面及交叉跨越物的距離要求。 （2）導線與塔身的距離應滿足操作過電壓、雷電過電壓及正常運行電壓的間隙要求，并滿足帶電作業(yè)的間隙要求。圖8-9 35kV轉角桿 圖8-10 110kV轉角桿 圖8-11 桿塔的呼稱高（3）導線間的水平距離或垂直距離應滿足檔距中央接近程度所需的距離。（4）地線的布置應滿足導線防雷保護的要求。2. 桿塔呼稱高的確定。桿塔的最下層導線絕緣子串懸掛點到地面的垂直距離H，稱為桿塔的呼稱高，如

6、圖8-11所示。平地桿塔的呼稱高H按下式計算 H=+fmax +h+h （8-1）式中 H桿塔的呼稱高度，m； 懸垂絕緣子串的長度，m；fmax導線的最大弧垂，m； h導線最大弧垂時至地面的最小距離，m； h考慮測量和安裝誤差的裕度，一般檔距取0.50.7m。由式（8-1）可知，對一定電壓等級的架空線路，其、h及為定值。顯然，隨著設計檔距的增加，導線弧垂增大，所用桿塔的呼稱高也隨之加大，但桿塔總數(shù)量將減少；反之，設計檔距減小，導線弧垂減小，所用桿塔的呼稱高也隨之減小，但桿塔總數(shù)量將增多。因此，對某電壓等級的線路，必然存在一個經(jīng)濟的呼稱高和相應的檔距，使線路總投資最低。此呼稱高稱為經(jīng)濟呼稱高。各

7、電壓等級線路的桿塔經(jīng)濟呼稱高見表8-1。表8-1架空線路桿塔的經(jīng)濟呼稱高（m）線路電壓（kV）35110220鋼筋混凝土電桿10121321鐵塔151518233.桿塔頭部尺寸的確定。桿塔的頭部尺寸主要決定于電氣對空氣間隙和線間距離的要求。（1）空氣間隙的校驗。海拔高度不超過1000m的地區(qū)，在雷電過電壓、操作過電壓及正常工作電壓情況下，絕緣子串風偏后導線對桿塔接地部分的空氣間隙不得小于表8-2的數(shù)值。海拔高度超過1000m的地區(qū)，海拔高度每增加100m，操作過電壓和運行電壓的間隙，應較表8-2所列數(shù)值增大1%。表8-2 帶電部分與桿塔構件（包括拉線、腳釘?shù)龋┑淖钚￠g隙（m）線路電壓（kV）3

8、5110220330500750運行電壓間隙e3I串0.100.250.550.901.20 1.301.80 1.90操作過電壓間隙e2邊相I串0.250.701.451.952.50 2.703.80 4.00中相V串4.60 4.80雷電過電壓間隙e10.451.001.902.33.30 3.304.20(或按絕緣子串放電電壓0.80配合)注：1. 按雷電過電壓和操作過電壓情況校驗間隙時的相應氣象條件。 2. 按運行電壓情況校驗間隙時采用基本風速修正至相應導線平均高度的值及相應氣溫。 3. 因高海拔而需增加絕緣子數(shù)量時，雷電過電壓最小間隙也應相應增大。4. 500kV和750kV空氣間

9、隙欄，左側數(shù)據(jù)適用于海拔高度不超過500m地區(qū)；右側適用于超過500m但不超過1000m的地區(qū)。直線桿塔的絕緣子串的受力情況如圖8-12所示。絕緣子串風偏角可按式（8-2）計算 （8-2） （8-3） 式中 lh水平檔距，m； lv垂直檔距，m； p1導線自重單位荷載，N/m； p4導線風壓單位荷載，N/m； Gj絕緣子串的重力，N；Pj絕緣子串的風壓，N； 圖8-12 間隙圓圖Aj 一片絕緣子的受風面積，一般單裙絕緣子取0.03 m²，雙裙絕緣子取0.04 m²；n每串絕緣子的片數(shù)，金具零件按一片絕緣子的受風面積考慮；v計算情況下的風速，m/s。在雷電過電壓、操作過電壓及

10、運行電壓情況下，分別求出絕緣子串的風偏角1、2、3，然后繪出間隙圓圖，如圖8-12所示。由圖中的間隙距離e1、e2、e3，即可得知各種情況下的空氣間隙是否滿足表8-2所列數(shù)值。三種情況的間隙圓圖中，對桿身間隙起控制作用的一般為操作過電壓或雷電過電壓兩種情況。從圖8-12可以看出，操作過電壓的間隙圓對下導線橫擔起控制作用，而正常情況風速較大，絕緣子串風偏角較大，對桿身間隙不起控制作用，但在強風地帶需校驗此時對橫擔下沿的間隙。為了帶電檢修的需要，有時還需給出帶電作業(yè)的間隙圓圖，如圖8-12中的e4。在海拔高度1000m以下的地區(qū)，按氣溫+15、風速10m/s為計算條件，帶電作業(yè)的桿塔，其帶電部分（

11、包括等電位操作人員）對接地部分（包括地電位操作人員）風偏后的間隙應滿足表8-3的距離要求。對于帶電作業(yè)的人員停留或工作的部位，還應考慮0.30.5m的人體活動范圍。表8-3 帶電作業(yè)，帶電體對接地體的校驗間隙線路電壓(kV)35110220330500750校驗間隙(m)0.61.01.82.203.204.00/4.30(邊相I串/中相V串)海拔高度不超過1000m的地區(qū)，在塔頭結構布置時，相間操作過電壓最小間隙和檔距中考慮導線風偏工頻電壓和操作過電壓相間最小間隙，宜符合表8-4的數(shù)值。表8-4 工頻電壓和操作過電壓相間最小間隙(m)線路電壓(kV)110220330500750備注工頻電壓

12、0.50.91.602.202.80操作過電壓塔頭1.22.43.405.207.70*單回路緊湊型模擬塔頭試驗值檔距中1.12.13.004.605.40（2）導線的水平線間距離。當各相導線水平排列時，對1000m以下的檔距，導線的最小水平線間距離，根據(jù)運行經(jīng)驗可按下式計算 （8-4）式中 D導線的最小水平線間距離，m； kj 懸垂絕緣子串系數(shù)：I-I和I-V串kj =0.4，V-V串kj =0； 懸垂絕緣子串長，m； U線路標稱電壓，kV； fmax導線最大弧垂，m。當導線按三角形排列時，其等效水平線間距離按式（8-5）計算，結果也需滿足式（8-4）的要求。 （8-5） 式中 Dd導線三角

13、形排列時的等效水平線間距離，m；Dh導線間的水平投影距離（即水平偏移），m；Dv導線間的垂直投影距離，m。雙回路及多回路桿塔，不同回路的不同相導線間的水平或垂直距離，應比計算值增加0.5m。 （3）導線垂直排列的垂直距離和水平偏移。導線垂直排列的垂直線間距離，宜采用按式（8-4）計算結果的75%。使用懸垂絕緣子串的桿塔，其垂直線間距離不宜小于表8-5所列數(shù)值。對多回路桿塔，不同回路的不同相導線間的水平或垂直距離，應比上述的線間距離大0.5m，35kV線路還不應小于3.0m。表8-5 使用懸垂絕緣子串桿塔的最小垂直線間距離標稱電壓(kV)35110220330500750垂直線間距離(m)2.0

14、3.55.57.510.012.5導線垂直排列時，為防止導線在不均勻脫冰時引起事故，桿塔上下層導線間和導線與地線間應有一定的水平偏移，其偏移值不應小于表8-6所列數(shù)值。 表8-6 上下層相鄰導線間或地線與相鄰導線間的水平偏移 (m) 標稱電壓(kV)35110220330500750設計冰厚10mm0.20.51.01.51.752.0注：無冰區(qū)可不考慮水平偏移，設計冰厚5mm地區(qū)，上下層相鄰導線間或地線與相鄰導線間的水平偏移，可根據(jù)運行經(jīng)驗適當減少。（4）地線布置。為保證地線對導線的防雷保護作用，地線懸掛點應滿足以下條件：1）地線對邊導線的防雷保護角 (見圖8-13)的數(shù)值應符合設計規(guī)定。防

15、雷保護角按式(8-6)計算 （8-6）式中 導線和地線間的水平投影距離，m； h導線和地線間的垂直投影距離，m。2）雙地線間的水平距離d5h。3）地線和導線在檔距中央的接近距離，在+15、無風時應滿足下式要求 s0.012l+1 (8-7)式中 s地線和導線在檔距中央的接近距離，m； l檔距，m。 圖8-13 地線懸掛點位置 第二節(jié) 桿塔結構設計的基本規(guī)定一、桿塔荷載的計算條件 1.各類桿塔均應計算線路正常運行情況、斷線情況、不均勻覆冰情況和安裝情況下的荷載組合，必要時尚應驗算地震等稀有情況。2.各類桿塔的正常運行情況，應計算下列荷載組合：1）基本風速、無冰、未斷線（包括最小垂直荷載和最大水平

16、荷載組合）。2）設計覆冰、相應風速及氣溫、未斷線。3）最低氣溫、無冰、無風、未斷線（適用于終端和轉角桿塔）。3. 直線型桿塔（含懸垂轉角桿塔，不含大跨越直線塔）的斷線，應按-5、有冰、無風的氣象條件，計算下列荷載組合：（1）對單回路桿塔，單導線斷任意一相導線(分裂導線任意一相導線有縱向不平衡張力)，地線未斷；斷任意一根地線，導線未斷。（2）對雙回路桿塔，同一檔內(nèi)，單導線斷任意兩相導線(分裂導線任意兩相導線有縱向不平衡張力)，地線未斷；同一檔內(nèi)，斷任意一根地線，單導線斷任意一相導線(分裂導線任意一相導線有縱向不平衡張力)。 （3）對多回路塔，同一檔內(nèi)，單導線斷任意三相導線(分裂導線任意三相導線有

17、縱向不平衡張力)，地線未斷；同一檔內(nèi)，斷任意一根地線，單導線斷任意兩相導線(分裂導線任意兩相導線有縱向不平衡張力)。4. 耐張型桿塔的斷線情況，應按-5、有冰、無風的氣象條件，計算下列荷載組合：（1）對單回路桿塔和雙回路桿塔，同一檔內(nèi)，單導線斷任意兩相導線（分裂導線任意兩相導線有縱向不平衡張力）；同一檔內(nèi)，斷任意一根地線，單導線斷任意一相導線（分裂導線任意一相導線有縱向不平衡張力）。斷導線（含分裂導線時縱向不平衡張力），單導線斷任意一相導線（分裂導線任意一相導線有縱向不平衡張力）。（2）對多回路塔，同一檔內(nèi)，單導線斷任意三相導線(分裂導線任意三相導線有縱向不平衡張力)，地線未斷；同一檔內(nèi)，斷任

18、意一根地線，單導線斷任意兩相導線(分裂導線任意兩相導線有縱向不平衡張力)。 5. 10mm及以下冰區(qū)，導、地線斷線張力(或分裂導線不平衡張力)的取值應符合表8-7規(guī)定的導、地線最大使用張力的百分數(shù)，垂直冰荷載取100%設計覆冰荷載。表8-7 10mm及以下冰區(qū)，導、地線斷線張力(或分裂導線不平衡張力)（%）地形地線懸垂塔導線耐張塔導線單導線雙分裂導線雙分裂以上導線單導線雙分裂及以上導線平丘10050252010070山地100503025100706. 10mm冰區(qū)不均勻覆冰情況的導、地線不平衡張力的取值應符合表8-8規(guī)定的導、地線最大使用張力的百分數(shù)，垂直冰荷載按75%設計覆冰荷載計算。相應

19、的氣象條件按-5、10m/s風速的氣象條件計算。表8-8 不均勻覆冰情況的導、地線不平衡張力（%）懸垂型桿塔導線地線耐張型桿塔導線地線10203040 7. 各類桿塔均應考慮所有導、地線同時同向有不均勻覆冰的不平衡張力，使桿塔承受最大的彎矩。8. 各類桿塔在斷線情況下的斷線張力（分裂導線縱向不平衡張力），以及不均勻覆冰情況下的不平衡張力均應按靜態(tài)荷載計算。9. 防串倒的加強型懸垂型桿塔，除按常規(guī)懸垂型桿塔工況計算外，還應按所有導、地線同時同側有斷線張力（分裂導線縱向不平衡張力）計算。10. 各類桿塔的驗算覆冰情況，按驗算冰厚、-5、10m/s風速，所有導、地線同時同向有不平衡張力，使桿塔承受最

20、大彎矩。11. 各類桿塔的安裝情況，應按10m/s風速、無冰、相應氣溫的氣象條件下考慮下列荷載組合：（1）直線型（含懸垂轉角型）桿塔的安裝荷載：1）提升導線、地線及其附件時的作用荷載。包括提升導線、地線、絕緣子和金具等重量（一般按2.0倍重量）、安裝工人和工具的附加荷載，應考慮動力系數(shù)1.1，附加荷載標準值如表8-9。表8-9 附加荷載標準值（kN）電壓(kV)導線地線懸垂型桿塔耐張型桿塔懸垂型桿塔耐張型桿塔1101.52.01.01.52203303.54.52.02.05007504.06.02.02.02）導線及地線錨線作業(yè)時的作用荷載。錨線對地夾角不宜大于20°，正在錨線相的

21、張力應考慮動力系數(shù)1.1。掛線點垂直荷載取錨線張力的垂直分量和導、地線重力與附加荷載之和，縱向不平衡張力分別取導、地線張力與錨線張力縱向分量之差。（2）耐張型桿塔的安裝荷載：1）導線及地線荷載。錨塔：錨地線時，相鄰檔內(nèi)的導線及地線均未架設；錨導線時，在同檔內(nèi)的地線已架設。緊線塔：緊地線時，相鄰檔內(nèi)的地線已架設或未架設，同檔內(nèi)的導線均未架設；緊導線時，同檔內(nèi)的地線已架設，相鄰檔內(nèi)的導線已架設或未架設。2）臨時拉線所產(chǎn)生的荷載。錨塔和緊線塔均允許計及臨時拉線的作用，臨時拉線的對地夾角不應大于45°，其方向與導、地線方向一致，臨時拉線一般可平衡導、地線張力的30%。500kV及以上桿塔，對

22、四分裂導線的臨時拉線按平衡導線張力標準值30kN考慮，六分裂及以上導線的臨時拉線按平衡導線張力標準值40kN考慮，地線的臨時拉線按平衡地線張力的標準值5kN考慮。3）緊線牽引繩產(chǎn)生的荷載。緊線牽引繩對地夾角宜按不大于20°考慮，計算牽引張力時應計及導、地線的初伸長、施工誤差及過牽引的影響；4）安裝人員及其攜帶的工具等附加重力荷載按表8-9取值。（3）導、地線的架設次序，宜考慮自上而下地逐相（根）架設。對于雙回路及多回路桿塔，應按實際需要，考慮分期架設的情況。（4）與水平面夾角不大于30°、且可以上人的鐵塔構件，應能承受設計值1000N人重荷載，且不應與其它荷載組合。12.

23、終端桿塔應計及變電所（或升壓站）一側導線及地線已架設或未架設的情況。13. 位于基本地震烈度為七度及以上地區(qū)的混凝土高塔和位于基本地震烈度為九度及以上地區(qū)的各類桿塔均應進行抗震驗算。14. 外壁的坡度小于2%的圓筒形結構或圓管構件，應根據(jù)雷諾數(shù)Re的不同情況進行橫風向風振(漩渦脫落)校核。二、承載能力和正常使用極限狀態(tài)計算表達式1.結構或構件的承載力極限狀態(tài)，應采用下列表達式 （8-）式中 0桿塔結構重要性系數(shù)，重要線路0不應小于1.1，臨時線路取 0=0.9，其它線路取 0=1.0； G永久荷載分項系數(shù)。對結構受力有利時取G 1.0；不利時取G =1.2； Qi第i項可變荷載的分項系數(shù)，應取

24、Qi =1.4； GK永久荷載標準值； QiK第i項可變荷載標準值； 可變荷載組合系數(shù)。正常運行情況取=1.0；斷線情況、不均勻覆冰情況和安裝情況取=0.9；驗算情況取=0.75； CG、CQi分別為永久荷載和可變荷載的荷載效應系數(shù)；R結構構件的抗力設計值。2. 結構或構件的正常使用極限狀態(tài)，應采用下列表達式 （8-9） 式中 結構或構件的裂縫寬度或變形的規(guī)定限制值(mm)。3. 結構或構件的抗震驗算，應采用下列表達式 （8-10）式中 G重力荷載的分項系數(shù)，一般宜取G =1.2，當重力荷載對結構承載力有利時，宜取G =1.0，當驗算結構抗傾覆或抗滑移時，宜取G =0.9； SG重力荷載代表值

25、效應，應取結構構件、固定設備和導線、地線及絕緣子等的重力標準值； Eh、Ev分別為水平、豎向地震作用分項系數(shù)。當僅計算水平地震作用時，宜取Eh =1.3，Ev =0；當僅計算豎向地震作用時，宜取Eh =0，Ev =1.3；當兩者同時計算時，如以水平作用為主，宜取Eh =1.3，Ev =0.5；如以豎向作用為主，宜取Eh =0.5，Ev =1.3； SEK 水平地震作用標準值效應，按現(xiàn)行國家規(guī)范構筑物抗震設計規(guī)范的有關規(guī)定計算，對懸掛的導線、地線及其附件的質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性可不予計入；SEvK豎向地震作用標準值效應，按現(xiàn)行國家規(guī)范構筑物抗震設計規(guī)范的有關規(guī)定計算 ；EQ 導線及地線張力可變荷載的分

26、項及組合綜合系數(shù)，取 EQ =0.5；SQ導線及地線張力可變荷載的代表值效應；SwK風荷載標準值效應；w風荷載的分項及組合綜合系數(shù)，宜取w =0.3； RE承載力抗震調(diào)整系數(shù)，應按照表8-10確定。 表8-10 承載力抗震調(diào)整系數(shù)材料結構構件承載力抗震調(diào)整系數(shù)材料結構構件承載力抗震調(diào)整系數(shù)鋼跨越塔0.85鋼 筋混凝土跨越塔0.90其它鐵塔0.80鋼管混凝土桿塔0.80焊縫和螺栓1.00鋼筋混凝土桿0.80各類受剪構件0.85三、材料（1）鋼材的材質(zhì)應根據(jù)結構的重要性、連接方式、鋼材厚度和結構所處的環(huán)境及氣溫等條件進行合理選擇。鋼材等級宜采用Q235、Q345、Q390和Q420，有條件時也可采

27、用Q460。鋼材的質(zhì)量應分別符合現(xiàn)行國家標準碳素結構鋼GB/T700和低合金結構鋼GB/T1591的規(guī)定。（2）所有桿塔結構的鋼材均應滿足不低于B級鋼的質(zhì)量要求。當采用40mm及以上厚度的鋼板焊接時，應采用防止鋼材層狀撕裂的措施。（3）結構連接宜采用4.8、5.8、6.8、8.8級熱浸鍍鋅螺栓，有條件時也可采用10.9級螺栓，其材質(zhì)和機械特性應分別符合現(xiàn)行國家標準緊固件機械性能 螺栓、螺釘和螺柱GB/T3098.1和緊固件機械性能 螺母、粗牙螺紋GB/T3098.2的有關規(guī)定。（4）環(huán)形截面鋼筋混凝土桿及預應力混凝土桿的鋼筋，宜符合下列規(guī)定：1）普通鋼筋宜采用HRB400級和HRB335級、也

28、可采用HPB235級和RRB400級鋼筋； 2）預應力鋼筋宜采用預應力鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。（5）環(huán)形截面鋼筋混凝土桿及預應力混凝土桿的混凝土強度等級應分別不低于C40和C50。其它混凝土預制構件不應低于C20。混凝土和鋼筋的標準值和設計值以及各項物理特性指標，應按現(xiàn)行國家標準混凝土結構設計規(guī)范GB50010的有關規(guī)定確定。（6）鋼材、螺栓和錨栓的強度設計值，按表8-11的規(guī)定確定。表8-11 鋼材、螺栓和錨栓的強度設計值 N/mm²材 料厚度或直徑(mm)抗拉抗壓和抗彎抗剪孔壁承壓鋼材Q235(3號鋼)16215215125370*>1640205205120>40

29、60200200115>60100190190110Q34516310310180510>1635295295170490>3550265265155440>50100250250145415Q39016350350205530>1635335335190510>3550315315180480>50100295295170450Q42016380380220560>1635360360210535>3550340340190510>50100325325185480鍍鋅粗制螺栓4.8級標稱直徑D39200170螺桿承壓4205.8級

30、標稱直徑D392402105206.8級標稱直徑D393002406008.8級標稱直徑D39400300800錨栓Q235鋼外徑16160Q345鋼外徑1620535號優(yōu)質(zhì)碳素鋼 外徑1619035號優(yōu)質(zhì)碳素鋼 外徑16215說明：1. *孔壁承壓適用于構件上螺栓端距1.5螺栓直徑。2. 8.8級高強度螺栓應具有A類(塑性性能)和B類(強度)試驗項目的合格證明。（7）拉線宜采用鍍鋅鋼絞線，其強度設計值按表8-12的規(guī)定確定。表8-12 鍍鋅鋼絞線強度設計值 (N/mm²)股數(shù)熱鍍鋅鋼絲抗拉強度標準值備 注117512701370147015701、整根鋼絞線的拉力設計值等于總截面與

31、抗拉強度設計值的乘積；2、強度設計值中已計入了換算系數(shù)：7股0.92，19股0.90。整根鋼絞線抗拉強度設計值7股69074580086092019股670720780840900（8）拉線金具的強度設計值，應取國家標準金具的強度標準值或特殊設計金具的最小試驗破壞強度除以1.8的抗力分項系數(shù)確定。四、桿塔結構1.在荷載的長期效應組合（無冰、風速5m/s及年平均氣溫）作用下，桿塔的計算撓曲度（不包括基礎傾斜和拉線點位移），不應超過下列數(shù)值。（1）懸垂直線無拉線單根鋼筋混凝土桿及鋼管桿 5h/1000；（2）懸垂直線自立式鐵塔 3h/1000；（3）懸垂直線拉線桿塔的桿(塔)頂 4h/1000;（

32、4）懸垂直線拉線桿塔，拉線點以下桿(塔)身高度的2h/1000； (5) 耐張塔及終端自立式鐵塔 7h/1000。在上述規(guī)定中，h為自地面起至計算點處高度；設計時應根據(jù)桿塔的特點提出施工預偏要求。2. 在考慮荷載的短期效應組合并在荷載的長期效應組合影響下，普通和部分預應力鋼筋混凝土構件的計算裂縫的允許寬度分別為0.2mm及0.1mm；預應力鋼筋混凝土構件的混凝土拉應力限制系數(shù)應小于1.0。3.桿塔結構構件允許最大的長細比：（1）對鋼結構構件：受壓主材150；受壓材200；輔助材250；受拉材400；預應力拉桿不限。（2）對拉線桿塔的主柱：鋼筋混凝土直線桿180；預應力鋼筋混凝土直線桿200；耐

33、張轉角和終端桿160；單柱拉線鐵塔主柱80；雙柱拉線鐵塔主柱110。 4.桿塔構件鋼材的最小厚度，采用熱鍍鋅防腐時，主材為4mm，斜材及輔助材為3mm，鋼管為3mm，腐蝕嚴重地區(qū)應增加1mm，采用涂料防腐時另增加1mm。5.桿塔全高70m及以下時，可裝設腳釘，70m以上時可裝設爬梯。6.桿塔鐵件應采用熱鍍鋅防腐，或采用其它等效的防腐措施。腐蝕嚴重地區(qū)的拉線棒尚應采取其它有效的附加防腐措施。 7.拉線截面不應小于35 mm²拉線棒直徑應根據(jù)土壤對其腐蝕情況，比計算值增大mm，且不應小于16mm。受剪螺栓的螺紋不應進入剪切面。受拉螺栓及位于橫擔、頂架等受振動部位的螺栓應采取防松措施?？拷?/p>

34、地面的塔腿和拉線上的連接螺栓，宜采取防卸措施。預應力和非預應力的環(huán)形斷面鋼筋混凝土構件的主筋，直徑分別不宜大于12mm及不宜小于10mm；凈距不宜小于30mm；凈保護層不宜小于15mm。 第三節(jié) 桿塔荷載及荷載圖 一、桿塔荷載的分類1.作用在桿塔上的荷載按其性質(zhì)可分為永久荷載、可變荷載和特殊荷載。（1）永久荷載：導線及地線、絕緣子及其附件、桿塔結構、各種固定設備、基礎以及土石方等的重力荷載；拉線或纖繩的初始張力、土壓力及預應力等荷載。（2）可變荷載：風和冰（雪）荷載；導線、地線及拉線的張力；安裝檢修的各種附加荷載；結構變形引起的次生荷載以及各種振動動力荷載。（3）特殊荷載：斷線引起的荷載，地震

35、荷載，不均勻結冰引起的不平衡張力等荷載。2. 根據(jù)荷載在桿塔上的作用方向可分為垂直荷載、橫向荷載和縱向荷載。（1）垂直荷載：導線及地線、絕緣子及其附件和結構構件及桿塔上的各種固定設備等的荷載，覆冰荷載，安裝檢修人員及工具的重力，使用拉線時由拉線產(chǎn)生的垂直分力。（2）橫向荷載：桿塔和導線、地線的橫向風壓荷載，轉角桿塔導線和地線的角度荷載。（3）縱向荷載：桿塔和導線、地線的縱向風壓荷載，事故斷線時的順線路方向張力，導線、地線的順線路方向不平衡張力，安裝時的緊線張力等。 二、荷載的標準值計算在進行桿塔結構設計時，需要考慮多種情況和多種因素。在一種計算情況下，作用于桿塔上某一點的荷載不是單一的。在進行

36、荷載計算時，一般是將作用點多種因素分解為各自獨立的因素，分別計算出荷載的標準值，再根據(jù)計算情況的需要進行組合。（一）垂直荷載1.導線、地線及絕緣子金具串的垂直荷載 G1K = p1v+ Gj1 （8-11）式中 G1K導線、地線及絕緣子金具串的垂直荷載標準值，N；p1導線、地線的自重單位荷載，N/m；lv垂直檔距，m；Gj1絕緣子金具串無覆冰的總重量，N。2.桿塔自重荷載。桿塔自重荷載GT一般可根據(jù)設計經(jīng)驗，并參照其它桿塔的資料作適當假定，也可對桿塔的每根構件逐一統(tǒng)計后獲得。（二）可變荷載1. 垂直荷載（1）導線、地線及絕緣子金具串的冰重荷載 G2K = p2v+ Gj2 （8-12）式中 G

37、2k導線、地線及絕緣子金具串的冰重荷載標準值，N；p2導線、地線的冰重單位荷載，N/m；lv垂直檔距，m；Gj2絕緣子金具串覆冰總重力，N?？扇j2=0.015b Gj1，b為設計冰厚（mm）。（2）安裝和檢修時安裝人員在桿塔上作業(yè)的附加荷載Gf=1.1Gf k。式中，Gfk為附加荷載標準值，按表8-9取值，1.1為動力系數(shù)。2.水平荷載（1）桿塔風荷載的標準值按下式計算 （8-13）式中 Wsk桿塔風荷載標準值，N；z風壓高度變化系數(shù)，見第二章第一節(jié)；s構件的體型系數(shù)，環(huán)形截面電桿取0.7，矩形截面電桿取1.3，角鋼鐵塔取1.3(1+)，圓鋼鐵塔取1.2(1+)；B覆冰時風荷載增大系數(shù)，5

38、mm冰區(qū)取1.1，10mm冰區(qū)取1.2?？臻g桁架背面的風壓荷載降低系數(shù)，見表8-13；表8-13 空間桁架背面的風壓荷載降低系數(shù)As/A0.10.20.30.40.50.61.0b/h11.00.850.660.500.330.150.1521.00.90.750.600.450.300.30z桿塔風荷載調(diào)整系數(shù)。對桿塔本身，當桿塔全高不超過60m時，應按照表8-14對全高采用一個系數(shù)；當桿塔全高超過60m時，應按現(xiàn)行國家規(guī)范建筑結構荷載規(guī)范GB50009的規(guī)定，采用由下到上逐段增大的數(shù)值，但其加權平均值對自立式鐵塔不應小于1.6，對單柱拉線桿塔不應小于1.8。對基礎，當桿塔全高不超過60m時

39、，應取1.0；全高超過60m時，采用由下到上逐段增大的數(shù)值，但其加權平均值對自立式鐵塔不應小于1.3。表8-14 桿塔風荷載調(diào)整系數(shù)(用于桿塔本身)桿塔全高H（m）2030405060單柱拉線桿塔1.01.41.61.71.8其它桿塔1.01.251.351.51.6注：1.中間值按插入法計算；2.對自立式鐵塔，表中數(shù)值適用于高度與根開之比為。As構件承受風壓面積計算值，m²；v基準高度為10m的風速，m/s。（2）導線和地線風荷載的標準值按下式計算 （8-14） 式中 Wxk垂直于導線及地線方向的水平風荷載標準值，N； 風壓不均勻系數(shù)，應根據(jù)設計基準風速，按照表8-15的規(guī)定確定；

40、計算跳線時，取=1； 當校驗桿塔間隙時，根據(jù)水平檔距計算：=0.5+60/ lh，且0.80.61；表8-15 風壓不均勻系數(shù)和導地線風載調(diào)整系數(shù)風速（m/s）10=1520<2727<31.531.5計算桿塔荷載1.001.000.850.750.70校驗桿塔（風偏計算用）1.000.750.610.610.61c計算500、750kV桿塔荷載1.001.001.101.201.30sc導線或地線的體型系數(shù)，線徑小于17mm或覆冰時(不論線徑大小)sc取1.2；線徑大于或等于17mm時sc取1.1； c500kV、750kV線路導線及地線風荷載調(diào)整系數(shù)，僅用于計算作用于桿塔上的導

41、線及地線風荷載（不含導線及地線張力弧垂計算和風偏角計算），其值按表8-15的規(guī)定確定； d導線或地線的外徑或覆冰時的計算外徑；分裂導線取所有子導線外徑的總和，m； lh桿塔的水平檔距，m； 風向與導線或地線方向之間的夾角。（3）絕緣子串風荷載的標準值按下式計算 （8-15） 式中 Wjk絕緣子串風荷載標準值，N；Aj絕緣子串承受風壓面積計算值，m²。每片絕緣子的受風面積，單裙絕緣子取0.03 m²，雙裙絕緣子取0.04 m²，金具零件按加一片絕緣子的受風面積計算。（4）直線型桿塔計算應考慮與線路方向成0°、45°（或60°）及90&#

42、176;的三種最大風速的風向；對一般耐張型桿塔可只計算90°一個方向；對終端桿塔可計算0°方向；對耐張桿塔轉角度數(shù)較小時宜考慮與線條荷載張力相反的方向；對特殊桿塔宜考慮最不利風向。3.導線、地線的不平衡張力和角度合力導線（地線）在各種運行、安裝情況下的張力是順著線路方向的，在計算桿塔受力時，需將它們分解成順著桿塔平面的橫向荷載（稱角度荷載）和垂直于桿塔平面的縱向荷載（稱不平衡張力），見圖8-14和圖8-15。（1）導線不平衡張力由圖8-14可見，在桿塔兩側線路轉角不同的情況下，導線不平衡張力Tk= T1cos1- T2cos2（8-16）若橫擔方向與線路轉角的內(nèi)分角線重合，

43、即1=2=/2時，則 （8-17）式中 T1、T2桿塔前后兩檔內(nèi)的導線張力，；線路轉角，（°）；1、2線路與桿塔橫擔垂線之間的夾角，（°）。對直線桿塔，因前后兩檔的導線張力相等，故一般情況下沒有不平衡張力，即T=0。圖8-14 導線不平衡張力計算示意圖 8-15 導線角度荷載計算示意圖（2）導線角度荷載如圖8-15所示，在桿塔兩側線路轉角不同的情況下，導線的角度荷載 ； （8-18）當1=2=/2時， ； （8-19） 對直線桿塔，導線角度荷載一般為零。但對直線轉角桿塔、換位塔和耐張、轉角桿塔，都需計算這個荷載。（3）導線斷線張力和地線不平衡張力單導線斷線張力、分裂導線不平

44、衡張力和地線不平衡張力分別按導線和地線的最大使用張力的百分比值計算。其百分比值根據(jù)具體情況按本章第二節(jié)的第一項取用。 三、荷載的設計值計算按照桿塔結構設計的基本規(guī)定，結構或構件的強度、穩(wěn)定和連接強度，應按承載力極限狀態(tài)的要求，采用荷載的設計值和材料強度的設計值進行計算。因此，各荷載作用點各向的荷載不能直接用標準值進行簡單的疊加，必須用荷載效應組合的設計值作為結構計算的荷載值。桿塔型式不同，計算情況不同，荷載的組合也不同。必須針對具體情況，將標準值按承載能力極限狀態(tài)表達式的原理及其相關的系數(shù)進行正確組合計算才能得到正確的荷載的設計值。對于某種桿塔的一種計算情況，只有作用點和作用方向都相同的荷載才

45、能按承載能力極限狀態(tài)表達式的原理及其相關的系數(shù)進行組合計算設計值。下面列出常用荷載組合設計值的計算公式。（一）垂直荷載1.不覆冰時導線或地線在桿塔懸掛點的垂直荷載 G=1.2G1k （8-20）2. 覆冰時導線或地線在桿塔懸掛點的垂直荷載 G=1.2G1k +1.4G2k （8-21）3.安裝時導線或地線在桿塔懸掛點的垂直荷載 G=(1.11.2) G1 （8-22）桿塔懸掛點的附加垂直荷載 Gf =0.9×1.4 Gjk （8-23）（二）水平荷載1.桿塔的風荷載 P=1.4Wsk (8-24) 2. 導線或地線在桿塔懸掛點的風荷載 P=1.4Wxk （8-25） 3.絕緣子串在桿塔懸掛點的風荷載 P=1.4Wjk （8-26） （三）導線、地線的不平衡張力和角度合力導線、地線的不平衡張力和角度合力都是可變荷載，其設計值為標準值乘系數(shù)1.4。1.導線不平衡張力在桿塔兩側線路轉角不同的情況下，導線不平衡張力 （8-27）若橫擔方向與線路轉角的內(nèi)分角線重合，即1=2=/2時，則 （8-28）2.導線角度荷載在桿塔兩側線路轉角不同的情況下，導線的角度荷載 ； （8-29）當 1=2=/2時 ， ； （8-30） 3.導線斷線張力和地線不平衡張力單導線斷線張力、分裂導線不平衡張力和地線不平衡