输电线路铁塔倾斜标准 输电铁塔各种截面的回转半径i值特点及其计算

自立式输电线路铁塔主要可分为角钢塔和钢管塔。角钢塔的主要构件为轧制等边角钢，钢管塔的主要构件为为圆钢管。输电线路铁塔的核心是稳定，稳定计算的核心是计算长细比。而决定计算长细比的两个因素为计算长度和截面回转半径i值。计算长度与铁塔节间长度、辅助材布置形式、两端螺栓数、端部连接形式等因素有关；截面回转半径i值则为杆件截面的纯物理参数，属于材料力学范畴。本文着眼这个小方面，围绕角钢（包括各种组合角钢）和圆钢管的回转半径i值进行简单展开叙述。从最简单的概念除非，对输电铁塔构件的稳定问题进行简要阐述。

输电铁塔常用构件截面有等边单角钢（包括常规肢宽和大肢宽）、等边角钢双拼十字型、等边角钢双拼T型、等边角钢四拼十字型和圆钢管等几种。特殊情况如大跨越铁塔还有格构式柱截面和钢管混凝土截面等等。

等边单角钢是大规模量产型钢的一种，它是单角钢的一种特例。其截面特征如下图所示。可以看到其两肢等宽，具有一个对称轴X0-X0，一个最小轴Y0-Y0和一个平行轴X-X。因这种截面具有至少一个对称轴且其良好的可连接性，使得其成为输电线路角钢塔最常用的一种截面。其三个轴均有各自的回转半径i。

根据杆件的辅助材布置形式和构造特点，输电铁塔等边单角钢最常见的失稳方向为最小轴和平行轴。等边角钢最小轴的回转半径i值约为0.2b，平行轴的回转半径i值约为0.3b（b为肢宽）。也就是说，平行轴的回转半径约为最小轴的1.5倍。而一般辅助材情况布置下，最小轴和平行轴的计算长度一般相差2倍，故一般情况下等边角钢的失稳轴是很分明的。对于一些小塔，塔身主材往往采用单斜材交错布置，由此可见其经济性。

而对于新制规划塔，也可根据以上规律规划主材节间。而如前文所述，角钢的经济长细比约在35-45之间。也就是说，单角钢经济分段节间为7b-9b，组合角钢经济分段节间为14b-18b。新塔规划时，可根据此经验数据对塔身主材辅助材布置分段进行快速合理优化。

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等边单钢双拼十字型截面是由两个相同规格等边单角钢通过一定厚度的填板组合而成的一种截面类型。其截面特征如下图所示。它具有两个对称轴X0-X0和Y0-Y0，一个最小轴X-X。其中X-X和Y0-Y0均为虚轴。其回转半径可通过“平行移轴定理”计算得到。

等边单钢四拼十字型截面是由四个相同规格等边单角钢通过一定厚度的填板组合而成的一种截面类型。其截面特征如下图所示。其两个轴均为对称轴X-X和Y-Y。其回转半径也可通过“平行移轴定理”计算得到。两个轴的i值接近（但不相等），故四拼十字截面仅有一个回转半径i，其特性最接近于圆钢管。

等边单钢双拼T型截面是由两个相同规格等边单角钢通过一定厚度的填板“背靠背”组合而成的一种截面类型。其截面特征如下图所示。其两个轴为对称轴X-X和和非对称轴Y-Y。其回转半径也可通过“平行移轴定理”计算得到。该种截面常用于角钢塔的一些局部部位，比如横担，隔面、挂点等。特点是使得隔面等一些受力杆件处于中心受力状态，降低偏心受力的不利影响。

圆钢管截面只有一个轴，该轴通过圆形。因其实质为环形截面，其有限的截面积所得到的回转半径是最大的，故其稳定承载效率是最高的，故常用于一些大受荷、特别重要的输电铁塔。其回转半径i有特定公式，也可通过大圆减小圆模量除以截面积再开根号的方式直接计算，故不赘述。

等边单角钢截面属于一种型钢截面，其各轴回转半径无法或较难通过其截面几何尺寸计算而得。一般可以查询产品参数或设计手册。而组合角钢则均可通过平行移轴定理计算而得。各角钢截面的各轴回转半径计算如下表。（篇幅所限仅显示部分规格计算结果）。

注意：上表填板厚度取值为0。实际可根据具体情况取值。

（1）通过对角钢截面回转半径i值的计算分析，可以知道组合角钢i值为单角钢的2倍。等边角钢最小轴的回转半径i值约为0.2b，平行轴的回转半径i值约为0.3b（b为肢宽）。也就是说，平行轴的回转半径约为最小轴的1.5倍。以上一些数据可帮助设计人员提高设计效率和提高概念设计的能力。

（2）因组合角钢的填板厚度不一样，其i值也不一样。导致不同的塔采用的相同的规格，具有不同的i值。而由计算可知，填板厚度对于i值的计算还是比较大的。建议铁塔计算时，根据实际铁塔采用填板设置INI文件。也因此需要注意此事，防止INI文件与计算铁塔不符。故建议组合角钢铁塔计算时应注意采用表格复核INI文件的截面参数信息，否则可能导致铁塔计算不满足现行规范要求。

（3）铁塔计算建议注意复核角钢截面参数。目前存在几种软件通过接口互转模型的时候应特别注意。

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