[实用新型]一种输电线路铁塔结构主材

说明书

技术领域

本实用新型属于输电线路设计领域，特别是针对输电线路铁塔结构设计中构件截面的选型问题。

背景技术

长期以来，我国输电线路铁塔结构主材的选型绝大部分采用热轧角钢。输电线路铁塔结构主材长细比较斜材小，绝大部分主材的承载力由计及扭转效应的弯扭强度控制，而热轧角钢抗扭惯性矩相对较弱。在输电线路铁塔结构设计时热轧角钢的选型因受采购困难而导致的以大规格代替小规格的现象也非常普遍，导致了材料的浪费，增加了输电线路铁塔的重量，不利于输电线路铁塔结构设计的优化。

冷弯型钢是通过改变其截面形状而提高力学性能为代表的轻型钢结构，采用冷加工成型工艺，型钢壁板的宽厚比不像热轧钢材那样受到限制，因此可以做得即薄又宽，能根据需要生产出材料分布最优的合理截面形状，开拓了主要借助截面形状而不是单纯增加材料用量来提高承载力的新途径。经过冷加工的钢材，由于被加工的部分经受了塑性变形，材料经历了冷作硬化，其机械性能有了很大改变，屈服强度和抗拉强度提高。

冷弯角钢能够做得宽而薄，截面积不大却具有较好的刚度。然而，当宽而薄的板件受压时，容易凸曲，但这并不造成不可克服的缺点。利用冷弯角钢成型的灵活性，可以使开口角钢截面的自由边带上相当于边缘加劲肋的卷边。这种加劲肋能够大幅度提高板件的临界应力。此外，板件凸曲并不立即丧失承载能力，还有屈服后强度可以利用。在一定条件下，宽厚比超过临界限制是有利的。

实用新型内容

本实用新型针对我国输电线路铁塔主材长期以热轧角钢为主，很大程度上限制了设计人员对新形式构件的探讨与使用问题，提出了将冷弯内卷边角钢应用到输电线路铁塔结构设计中。

冷弯内卷边角钢作为主材的输电线路铁塔如附图1所示，包括有主材1、斜材2和辅助材3。

一种输电线路铁塔结构主材，其特征在于，采用冷弯内卷边角钢，冷弯内卷边角钢宽高比b/a在0.23～0.38之间；冷弯内卷边角钢宽厚比不得超过60；当冷弯内卷边角钢翼缘宽厚比小于等于(f为钢材强度设计值)允许压应力不考虑折减采用毛截面计算，当翼缘宽厚比超过时允许压应力要考虑折减采用有效截面面积计算。

当所述的冷弯内卷边角钢壁厚不超过6mm时，考虑冷弯效应的强度设计值f′=[1+η(12γ-10)tlΣi=1nθi2π]f,]]>其中，η为型方式系数，γ为钢材的抗拉强度与屈服强度的比值，n为截面所含棱角数目为3，θ_i为截面上第i个棱角所对应的圆周角，l为截面中心线的长度；f为钢材强度设计值，t为冷弯内卷边角钢厚度。