CN101852022A - 一种输电角钢铁塔加固方法 - Google Patents

一种输电角钢铁塔加固方法 Download PDF

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杨靖波
杨风利
李清华
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Abstract

本发明涉及一种输电角钢铁塔加固方法,具体涉及电力设备中输电线路铁塔角钢的加固方法。在输电角钢铁塔的角钢外固定一层V形截面构件,V形截面构件包括平滑段和弯曲段,其中:B为平滑段长度,R1为弯曲段内弧半径,R2为外弧半径,L为弯曲段顶部与平滑段内侧相交点的距离,t为V形截面构件截面厚度,H为被加固热轧角钢肢宽,所述V形截面构件的弯曲段由以下条件确定:R1=t-x(x=1~t-1),R2=R1+t,弯曲段顶端与平滑段内侧相交点的距离满足。本方案可以在带电情况下加固补强铁塔,保证实际线路的正常运行,提高热轧角钢截面的稳定性。

Description

一种输电角钢铁塔加固方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电力设备,具体涉及电力设备中输电角钢铁塔的加固方法。 背景技术
[0002] 目前我国输电线路铁塔500kV及其以下电压等级,绝大部分采用热轧角钢进行 设计,220kV输电线路是70年代后期逐步形成的,很多热轧角钢输电角钢铁塔运行时间超 过30年,当输电角钢铁塔不能满足实际使用条件时,也就是实际使用条件下的荷载施加到 输电角钢铁塔上,则使得部分杆件超过了其设计承载力,会产生断裂、倒塌事件,影响电力 输送的安全,1990年前我国输电线路铁塔采用安全系数法,1990后结构设计采用以概率理 论为基础的极限状态设计方法,随后1999年又对1990年设计规范进行修订,2002年又对 1999年设计规范进行了修订,2008年我国南方雨雪冰冻天气引起的大范围的冰灾倒塔,使 得架空输电线路设计规范又进行了新一轮的修订工作。外部环境的不断变化以及设计规范 的不断修订使得我国大部分已运行的输电角钢铁塔无法满足实际使用条件,2007年天津大 暴风引起的倒塔事故以及2008年我国南方输电线路冰灾倒塔,使我们不得不对已运行的 输电线路的安全性进行重新评估,当正在运行的输电角钢铁塔不能满足实际使用条件时, 如果更换输电角钢铁塔则难度大、费用高、停电时间长,如何在不断电的条件下,对已运行 但不满足实际使用条件的输电角钢铁塔进行加固补强,对提高我国输电角钢铁塔运行的可 靠性具有重要的意义。
发明内容
[0003] 为解决现有技术中,如何在不停电的情况下,加固正在运行的输电角钢铁塔使其 符合国家安全标准的问题,本发明提供一种在原有角钢外固定一层V形截面构件,实现不 停电即可使原输电角钢铁塔达到安全标准的加固方法,具体方案如下:一种输电角钢铁塔 的加固方法,其特征在于,所述输电角钢铁塔的角钢外固定一层V形截面构件,所述V形截 面构件包括平滑段和弯曲段,其中:B为平滑段长度,R1为弯曲段内弧半径,R2为外弧半径, L为弯曲段顶部与平滑段内侧相交点的距离,t为V形截面构件截面厚度,H为被加固热轧 角钢肢宽,所述V形截面构件的弯曲段由以下条件确定:
[0004] Rl = t_x(x = 1 〜t_l),
[0005] R2 = Rl+t,
[0006] 弯曲段顶端与平滑段内侧相交点的距离满足。
8 4
[0007] 本发明的另一优选方式:所述固定方式包括焊接和螺栓固定。
[0008] 本发明的另一优选方式:采用螺栓固定时平滑段的长度为,
^>— + £> = — + 1.45^, 2 2
[0009] 其中:d为螺栓直径、C为螺帽宽度、D为螺栓中心至V形截面构件边缘距离且
3D 彡 1. 45d。
[0010] 本发明的另一优选方式:采用焊接方式时平滑段的长度为B/2〜B之间,当 t彡6mm时,取焊角尺寸等于t,当t > 6mm时,取焊角尺寸等于t_(l〜2)mm。
[0011] 本方案通过在原有输电角钢铁塔的热轧角钢上连接一种新型的V型截面构件,来 实现已运行但不满足使用条件的输电角钢铁塔的加固补强,是一种可以在带电情况下加固 补强铁塔的新方法,保证实际线路的正常运行,该V型截面构件通过冷弯在工厂中实现,V 型截面包括两端平滑段和中间弯曲段两个部分,两端平滑段便于V型截面构件与原输电角 钢铁塔角钢之间的连接,两者可以通过螺栓连接也可以焊接连接,中间弯曲段,使得加固补 强后的截面惯性矩较热轧角钢大大提高,惯性矩增加,提高了截面的稳定性,从而提高构件 的承载能力,保证了加固补强后输电角钢铁塔的正常运行。
附图说明
[0012] 图1本发明V形截面构件示意图
[0013] 图2本发明采用螺栓固定V形截面构件示意图
[0014] 图3本发明采用焊接固定V形截面构件示意图
具体实施方式
[0015] 本发明针对正在运行的输电角钢铁塔受力特点,提供一种输电角钢铁塔加固补强 的新方法。输电角钢铁塔一般包括由角钢构成的塔身主材、斜材、辅助材、导线横担主材、地 线横担主材和横隔材。
[0016] 本发明的V型截面构件如图1所示,包括两端的平滑段1和中间的弯曲段2,H表 示被加固热轧角钢的肢宽,V形截面构件板材的厚度为t,t 一般与被加固的热轧角钢厚度 相同,弯曲部分内弧半径R1的大小,Rl = t-x(x = 1〜t-1),理论上R1的只要不为0都 可,但在实际操作中,只能由冷弯工艺决定,为了保证弯曲角部的质量,R1的取值取为板厚 t减去1mm〜2mm,外弧半径R2的取值取为R2 = Rl+t,被加固热轧角钢两边平滑段的夹角 为90°,两个平滑段的交点与弯曲段顶部的距离L,由加工工艺和加固后截面需达到的惯
性矩而定,一般而言L取值需要满足ji/么。N形截面构件与热轧角钢的固定方式
8 4
可以采用螺栓固定或焊接固定。
[0017] 图2为V型截面构件与热轧角钢的螺栓连接示意图,其中:平滑段长度为B,弯曲 段的内弧半径为R1,外弧半径为R2,弯曲段顶部距离平滑段内侧相交点的距离为L,d表示 螺栓直径、C表示螺帽宽度、D表示螺栓中心至V形截面构件边缘的距离,V型截面平滑段长 度B的大小由螺帽宽度C和螺栓中心至构件边缘距离D决定,V型截面构件属切割边,螺栓
中心至构件切割边边缘距离满足D彡1. 45d,平滑段长度满足5+ D = + \A5d,完成
2 2
以上参数的确定后,V型截面构件由钢板或钢带经过冷轧机或压弯成型机加工成型。
[0018] 当V型截面构件与热轧角钢连接因具体情况受到限制时,可以适当减小V型截面 平滑段长度B,如图3所示,将V型截面构件与热轧角钢采用焊接方式连接,在焊接方式时V 形截面构件的平滑段长度可以取短,可以在螺栓连接方式时的平滑段长度及其一半之间选择,即在B/2〜B之间。当t彡6mm时,取焊角尺寸等于t,当t > 6mm时,取焊角尺寸等于 t-(1 〜2)mm。
[0019] 本方案可以对输电角钢铁塔上热轧角钢全长进行加固补强,也可以对热轧角钢局 部薄弱点进行加固补强。
[0020] 实施例1 :
[0021] 对于输电角钢铁塔常用的传统热轧角钢规格Q345L125X8而言,肢宽H= 125mm, 厚度t = 8mm,螺栓规格M20,采用8mm厚的V型截面构件对其进行加固补强,当V型截面构
件与热轧角钢螺栓连接时,平滑段长度5》+ = € + = 17 + 1.45x20 = 46 ,取B
2 2
=46mm ;弯曲部分内弧半径Rl = 8mm-2mm = 6mm,外弧半径R2 = Rl+8mm = 14mm ;弯曲段
顶部距离平滑段内侧相交点的距离^孖幺K ,15. 625彡L彡31. 25,取L = 16讓,完
8 4
成以上参数的确定后,将8mm的钢板或钢带通过冷轧机或压弯成型机加工成型。
[0022] 实施例2 :
[0023] 热轧角钢的参数和弯曲端的数值同实施例1,当V型截面构件与热轧角钢连接受 到限制时,V型截面与热轧角钢采用角焊缝连接,可以适当减小V型截面平滑段长度B,取B =23mm,然后与热轧角钢进行角焊缝连接,焊角尺寸为7mm,完成以上参数的确定后,将8mm 的钢板或钢带通过冷轧机或压弯成型机加工成型。

Claims (4)

  1. 一种输电角钢铁塔的加固方法,其特征在于,所述输电角钢铁塔的角钢外固定一层V形截面构件,所述V形截面构件包括平滑段(1)和弯曲段(2),其中:B为平滑段长度,R1为弯曲段内弧半径,R2为外弧半径,L为弯曲段顶部与平滑段内侧相交点的距离,t为V形截面构件截面厚度,H为被加固热轧角钢肢宽,所述V形截面构件的弯曲段由以下条件确定:R1=t-x(x=1~t-1),R2=R1+t,弯曲段顶端与平滑段内侧相交点的距离满足FSA00000123558000011.tif
  2. 2.如权利要求1所述的加固方法,其特征在于,所述固定方式包括焊接和螺栓固定。
  3. 3.如权利要求2所述的加固方法,其特征在于,采用螺栓固定时平滑段的长度为,B>— + D^— + \A5d, 2 2其中:d为螺栓直径、C为螺帽宽度、D为螺栓中心至V形截面构件边缘距离且 D 彡 1. 45d。
  4. 4.如权利要求2所述的加固方法,其特征在于,采用焊接方式时平滑段的长度为B/2〜 B之间,当t彡6mm时,取焊角尺寸等于t,当t > 6mm时,取焊角尺寸等于t_(l〜2)mm。
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