架空输电线路钢管杆主要构件重量分析

开 口的多边 形边 长 ， 其 重量 计算 公式 为
Ｍ ＝ ＝ ＝ 聊 （ ｒ＋ Ｒ ） ｓ ｉ ｎ
。 ７ ｚ
钢管杆重量 的准确计算 以及其制造过程 中材料损耗 重量 的预估 越来 越 受 到设 计 人 员 的重 视 。本 文通 过
对 钢 管杆各个 构 件 的重量计 算原 则进 行研 究 ， 并 结合 杆塔 加工 厂板材 下料 制 作 方 式 对钢 管 杆 制 作 过程 中 产生 的边 角料进 行讨 论 。
架 空 输 电线 路 钢 管杆 主要 构 件 重 量分 析
罗正帮 ， 杨 雪锋 ， 李益 民
（ １ ． 安徽华 电工程咨询设计有 限公 司， 安徽 合 肥
摘
２ ３ ０ ０ ２ ２ ； ２ ． 国网安徽 宿州供 电公 司 ， 安徽 宿州
２ ３ ４ １ ０ ０ ）
要： 文章通过理论分析 ， 得出了钢管杆各 主要构件 的计算公式 。通过介绍杆 塔加工过程 中杆塔板材下 料制作方式 ， 结合实 际
工程 中的设计数据及制造厂商反馈情况， 该文总结 出钢管杆材料损耗 占钢管杆总重量的一般 比例 ， 然后通过调节 电算程序 中的相 关系数以满足实际工程 的需要 。 关键词 ： 输电线路 ； 钢管杆 ； 材料损耗 ； 重量 中图分类号 ： ＴＭ７ ５ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ５ ７ ８ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ４ ６ — ０ ３
（ ２ ）
其 中， Ｍｍ为主 杆 （ 管状横担） 的重 量 ； 为主 杆 （ 管状
肋、 爬梯等， 结 合实 际工 程 的设 计 经验 ， 《 国家 电网公 司输 变 电工 程 通用设 计 》 及 钢管 杆制 造厂 家 的反馈数
横担 ） 边数 ； ． ０ 为 钢材 密度 ， 一般取 ７ ． ８ ５ ｇ ／ ｃ ｍ。 ； 为 主 杆（ 管状横 担 ） 厚度 ； ｋ为主杆 （ 管状 横担 ） 锥度 ， 取ｋ —
３ 钢管杆材料损耗组成
（ １ ）钢 管杆 主杆 以及 多 边 形 管状 横 担 展 开后 的
Ｒ—ｒ ； ｒ 为主杆 上部 （ 横担稍部 ） 半径 （ 内边） ； Ｒ为 主杆 下部 （ 管状 横担 根部 ） 半径 （ 内边 ） ； ｈ为 主杆 高度
（ 管状 横担 长度 ） 。
作者简介 ： 罗正帮（ １ ９ ７ ７ 一） ， 男， 安徽六安人 ， 安徽华 电工程咨询设计有限公司工程师
２ 主要构件重量计算原则
２ ． １ 主杆 及横 担
现 阶段 在设计 ２ ２ ０ ｋ Ｖ及 １ １ ０ ｋ Ｖ 线 路 的 钢管 杆 过程 中， 杆 身 主杆多采 用多 边形 进行设 计 ， 其中 １ ２边 形与 １ ６边 形 采 用 的较 多［ ５ ］ ，２ ２ ０ ｋ Ｖ 线 路 钢 管 杆 横 担 多采 用 ８边形 管 状 横 担 ， ｌ ｌ ０ ｋ Ｖ 线 路 多 采 用 槽 型 横担 ＿ ６ ］ ， 经 过对钢 管杆设 计经 验 的长期 总结 以及 国内 学者对 钢管 杆 的计 算 研 究 ＿ ７ ＿ ９ ＿ ， 该 种 截 面形 状 能够 有 效 平衡 钢管 杆重 量与 挠度 的关 系 。 根 据钢 管杆 主杆 及 管 状横 担 的几 何 形状 可将 其
进行架空线路具有 占地面积极小、 受力合理 、 技术成 熟等 优点 ， 在城 区 内的输 电工程 中被 广泛 使用 ［ １ ］ 。
由于加 工 厂家在 投 标 过 程 中都 按 钢 管 杆净 重 来 报 价投 标 ， 工程 概算 中对 于 钢管 杆 已考 虑材 料 损 耗 ， 如果 不在设计 图纸 中充 分 考 虑钢 管 杆 在 加 工过 程 中
４ ６ 《 工程与建设》 ２ ｏ １ ４ 年第 ２ ８ 卷第 １ 期
（ ａ ）稀 展升 不蒽 田
（ ｂ ）厨 彤展升 不葸 圈
图１ 多边形管状杆件重量计算示意 图
图 ３ 法 兰 盘 构件 示 意 图
从图 １ ａ看 出梯 形 展 开计 算 方 法 简 便 迅 速 ， 比较 适 合估 算杆 件重 量 ， 而扇 形 展 开 更符 合实 际情 况 ， 其
（ １ ）
（ ２ ）扇 形计 算 方 法 。将 主 杆 或 管状 横 担 按 实 际
形状展开 ， 其展开后的形状如图 １ ｂ 所示 ， 其重量计算
公式 为
１ 钢管杆 主要构件
钢管 杆 中 的构 件有 ： 主杆 、 横担 、 法兰盘、 法 兰筋
Ｍｚ Ｇ— ｕ ｐ ａ ２ ｈ （ ２ ｒ ＋ｋ ｈ＋ ）、 ／ ， Ｆ ｓ ｉ ｎ
产生的材料损耗重量 ， 则会给以后结算工作造成较多 分歧 。
现 阶段 采用 钢管 杆 的送 电线 路工 程在 不断增 加 ，
计算方法简化为两种方式 ， 即梯形计算和扇形计算。
（ １ ）梯形 计 算 方 法 。将 主 杆 或 管状 横 担 展 开为 等腰梯 形如 图 １ ａ所 示 ， 其 上 下边 分 别 为 上 开 口与下
据， 钢管杆的主杆和横担一般 占总重量 的 ９ ３ ％左右 ， 法兰 盘 占总 重 的 ５ ％左右＿ ３ ］ ， 所 以本 文 主要 研 究 主 杆、 横担及法兰 ３ 个部分的重量计算 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ ０ ０ １ １ ７
随着 我 国国 民经 济 的持续快 速发 展 ， 各行业 用 电 量骤 增 ， 城 区 内输 变 电线 路 随之 在 不 断增 加 。 目前 ， 常见 的城 区输 变 电线路 工 程 输 电方 式 有 采 用 钢管 杆 型式 的架 空输送 和 采用 电力 电缆方 式 的地 下输 送 两 种 。电力 电缆线 路虽 然不 占用地 面 面积 ， 但 由于其综 合 造 价偏 高 ， 使用 率相 对较 低 ； 相 对 而言 ， 采 用钢 管杆