輸電鐵塔生產對定位組合角鋼的合理應用

引言：在輸電線的加工行業中，連線處是鐵塔加工的重點問題，近幾年，隨著我國電網建設規模的逐漸擴大，輸電鐵塔的建設逐漸增多，要求逐漸提高，在鐵塔掛線處采用角鋼組合焊接的形式，在加工中需要進行定位組合焊接，本文主要分析輸電鐵塔生產對定位組合角鋼的合理應用。

在輸電鐵塔的建設中，組合角鋼應用逐漸增多，處理不好容易導致材料的報廢，在組合角鋼的焊接中要求角鋼與線板平行焊接，板與角鋼由于不是平行焊接存在很大的難度，需要定位，本文主要分析輸電鐵塔生產對定位組合角鋼的合理應用。

一、角鋼鐵塔焊接問題

在普通鋼結構的設計中需要考慮到焊縫等問題，在角鋼的使用中同樣需要考慮到這些問題，根據結構的重要性、荷載以及焊接等因素綜合確定。先分析幾個概念，焊縫是對接組合中形成的組合焊縫，焊接接頭主要是對對接接頭以及T型接頭等，對接結構的焊縫就是對接焊縫，但是T型組合焊接又添加了角焊縫，依照我國的相關要求，所有的對接焊縫等級設計為二級，T型組合焊接的焊縫也是二級。

在鐵塔的制作中，一般是在工廠內制作完成，因此需要考慮到后期的受力問題。輸電鐵塔是比較特殊的建筑，受到的荷載包括風荷載、導線和地線斷線荷載等，一般二級質量等級的焊縫是不需要無損檢測，三級對接焊縫則需要進行外觀的檢驗。角鋼中采用的焊接方式主要是組合焊接和對接焊接，T型組合焊接在結構上并沒有強度要求，一般屬于構造連接，而其他的焊接方式就處在復雜應力狀態，角鋼是主要的成立連接節點，要求角鋼的強度與主體鋼材同等。在一般的焊接設計中要求對焊件剖口再進行焊接，要求焊接等級相同。另外依照我國相關要求，三級焊縫存在較多的缺陷，因此要求計算抗拉強度，一般抗拉強度設計為母材強度的85%。

二、角鋼材質的選擇

目前市場中的角鋼類型有很多，在實際的焊接應用中需要合理的選擇角鋼規則。在鐵塔中，地線支架以及導線橫擔承擔主要的拉力，角鋼的使用能夠最大發揮出所具有的強度優勢，導線瓶口受力比較大，所采用的角鋼規則就比較大。在應用中需要先確定布材的型式，依照鐵塔的荷載確定角鋼的類型，減少后期反復試驗的次數。

身部主材一般采用最小軸設計，在本文的計算中長度計算定為1.0m，逐漸增加到1.9m，采用替代法確定最佳的角鋼規格。以Q345∠160×12為例，采用雙肢連接，計算得到強度承受力N1=949.13kNlt;穩定承載力N2=996.37kN，若是采用Q420材質，依照強度控制計算得到凈截面大于2497.7mm2，選定角鋼，穩定強度N1/（Ψ·A）=368.在設計常用的主材長度范圍時，一般認為角鋼規則越小，計算長度范圍越小，肢寬在100mm及以下的角鋼，計算長度大于1.1m，不易采用Q420鋼，肢寬在125mm及以下的角鋼，計算長度大于1.2m，不易采用Q420鋼，肢寬在140mm及以下的角鋼，計算長度大于1.4m，不易采用Q420鋼，肢寬在180mm及以下的角鋼，計算長度大于1.6m，不易采用Q420鋼，單角鋼，計算長度大于1.9m，不易采用Q420鋼。在實際的工程實踐中，肢寬小于110mm的角鋼用量少，因此在采用中需要注意經濟性，避免出現材料的浪費情況。

組合角鋼的回轉半徑非常大，一般情況下長細比λ小于40，在鐵塔的生產中，一般需要采用組合角鋼的部分需要承受較大的力，因此組合角鋼需要選用高強鋼選材。

三、定位組合角鋼的應用

為分析定位組合角鋼的應用，確定合理的焊接變形量，分析上下板與左右板的分布規律。在確定焊接預變形值時，考慮到焊接引起的變形，通過試驗確定焊接變形值，調整焊接位置，保證組合焊接滿足工藝要求的精度。焊接引起的變形對于厚度在10mm以下的聯板而言一般是可以忽視的，因此在做焊接預變形試驗時未作10mm規格以下的聯板。針對10mm以上規格的聯板進行試驗，發現規格為10～14mm的聯板在焊接中焊接線的移動值為0.5mm，規格為14～18mm的聯板在焊接中焊接線的移動值為0.8mm，規格為18～24mm的聯板在焊接中焊接線的移動值為1.0mm，規格在24mm以上的聯板在焊接中焊接線的移動值為1.5～2.0mm，依照《GB/T2694-2003》標準，能夠按照1.0mm生產。

分析連接組合上下板與左右板之間孔的分布。分析大量220KV和500KV的輸電鐵塔，這些孔的分布有一定的規律性，上下板孔或者是左右板孔的位置與相連接主材的端頭孔有關，依照我國鐵塔設計標準，按照97角鋼準據表來設計鐵塔主材端頭孔，規格為L100角剛，底芯37，高芯74，規格為L110角剛，底芯45，高芯75，規格為L125角剛，底芯50，高芯90，規格為L140角剛，底芯55，高芯80，規格為L160角剛，底芯75，高芯100，規格為L180角剛，底芯75，高芯110，規格為L200角剛，底芯80，高芯120。

依照以上分析，在定位組合角鋼的使用中，首先在放樣工藝程序環節，要用計算機輔助三維放樣技術，確保放樣后的部件圖準確無誤。其次，連接板的加工過程，板芯線加大1.0mm，保證在焊接過程中由于坡口原因造成板邊融化而產生的誤差，采用螺栓固定后直接組合焊接并焊后校正。在焊接中要求每個加工人員都能夠熟練焊接操作。為方便后期在生產中套用，依照主材角鋼規格定位組合角鋼編號。

結束語

綜上所述，本文主要分析輸電鐵塔生產對定位組合角鋼的合理應用，在輸電鐵塔定位角鋼的應用中，需要合理的控制焊接變形，提高組合板的可安裝性，提高定位組合角鋼應用的成功率。

參考文獻

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（作者單位：國能源建設集團鞍山鐵塔制造總廠）