今天聊聊钢管杆

▲ 群友提供的正在组装的大跨越钢管塔

Part2

钢管杆的结构特点

在外行人看来，

钢管杆基本满足了他们对架空杆塔的所有幻想。

首先，

颜值即是正义，

钢管杆直立挺拔，

能和城市建筑融为一体。

其次，

也是钢管杆的“核心技能”：

相对于铁塔采用4只脚站立，

钢管杆一只脚就够了，

所以大大降低了杆塔占地面积，

这个特点在寸土寸金的城市特别有竞争力，

尤其适用于路径走廊受限的城市线路。

而且钢管杆能和道路绿化带完美搭配。

首先路中绿化带可以作为线路走廊，

其次线路保护区又和道路重叠，

避免线路保护区额外侵占其他用地。

因此，经常会有人问道：

既然钢管杆节约用地，

为什么不全部使用钢管杆呢？

所谓 成也萧何败也萧何，

一只脚站立是钢管杆最大的优点，

却也是他致命的短板。

他的结构型式，

决定了他不能承受较大的荷载。

钢管杆的力学模型是 悬臂梁，

悬臂梁一端固定，另一端自由，

杆件主要承受剪力和弯矩，

因此钢管杆顶部挠度较大。

而规范《架空送电线路钢管杆设计技术规定》

DL/T 5130-2001中对杆顶挠度有明确要求。

不仅是钢管杆，

铁塔对塔顶挠度也有明确要求。

根据《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》

DL/T 5154-2012；

但铁塔的挠度则容易满足。

因为铁塔的力学模型是 空间桁架结构，

桁架结构是指由几何不变的三角形

组成的刚性结构。

桁架结构把杆件受弯问题转化为拉压的问题，

杆件主要承受轴向拉压力，

结构效率很高，

是非常万能的结构体。

基础上拔力

上图也同样解释了：

为什么杆塔和导线全部压在基础上，

基础却要承受上拔力的原因。

即导线的张力通过桁架结构转化为上拔力作用在基础上。

Part3

钢管杆的使用特点

通过前文我们了解到：

因为钢管杆结构的“先天缺陷”，

不能承受较大的荷载，

因此我们在使用钢管杆时，

需减少他的“压力”，

降低他的荷载，

从而保证他的安全运行。

通过之前的发文—

《架空导线的拉断力及安全系数》

我们知道：

架空输电线路的纵向荷载

是可以人为控制的：

即你可以增大安全系数来降低导线张力，

从而降低杆塔荷载，

但随之而来的问题是线路弧垂变大，

对地距离减少，

解决的方法一般是缩小档距。

同时杆塔排布密集可以

降低水平档距、降低垂直档距，

因此可以同时降低了钢管杆横向荷载和垂直荷载，

所谓一举三得。

因此钢管杆线路的安全系数一般较大，

且杆塔排布较密。

说了这么多，

大概就是下图的意思：

(请旋转观看）

Part4

其他

1、投资对比

相同的使用条件下，

钢管杆单基塔重大于角钢塔，

且钢管杆排布较密，

虽然钢管杆只需要一个基础，

但由于基础桩径需大于钢管杆根径，

且钢管杆基础一般采用灌注桩基础。

因此基础投资会优于角钢塔但节省有限。

综合而言：

钢管杆线路投资费用大幅大于角钢塔线路。

2、基础型式

如前文所述，

钢管杆力学模型是悬臂梁，

因此钢管杆基础承受很大的弯矩和剪力，

因此一般采用桩基础，

又因为钢管杆线路多位于平地且桩深较长，

因此一般采用灌注桩基础。

3、连接方式

考虑到钢管杆的制作和运输，

钢管杆一般由多节杆身以及

各个横担现场组装而成，

杆身多采用法兰连接和插接，

横担多采用法兰连接和焊接，

因为法兰受力特点较好，

现场易于安装，

施工质量容易保证，

故现在多采用法兰连接。

杆身插接

杆身法兰连接

4、双杆或四杆

有时荷载实在太大，

而且一定要采用钢管杆

故会把钢管杆设计成双杆或者四杆，

加强它的抗荷载能力。

正在吊装的双杆钢管杆

来源：输电趣坛

责编：银河铁道

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