DL/T 5154-2012 架空输电线路杆塔结构设计技术规定

专用

人人文库

中华人民共和国电力行业标准

架空输电线路杆塔结构

设计技术规定

Technicalcodeforthedesignoftowerandpole

structuresofoverheadtransmissionline

DL/T5154—2012专用

代替

DL/T5154—2002

主编部门电力规划设计总院

：

批准部门国家能源局

：

施行日期年月日

：201331

人人文库

中国计划出版社

2012北京

国家能源局

公告

2012年第9号

按照能源领域行业标准化管理办法试行国能局科技

《（）》（

号的规定经审查国家能源局批准压力容器法兰

〔2009〕52），，《

分类与技术条件等项行业标准见附件专用其中能源标准

》63（），

项电力标准项石油天然气标准项现

（NB）17、（DL）9、（SY）37，

予以发布

。

附件行业标准目录

：

国家能源局

2012年11月9日

附件：

行业标准目录

序号标准编人人文库号标准名称代替标准采标号批准日期实施日期

……

架空输电线路杆塔结

DL/TDL/T

19构设计技术规定2012-11-092013-03-01

5154—20125154—2002

……

前言

根据国家能源局关于下达年第一批能源领域行业标准

《2009

制修订计划的通知国能科技号的要求由中国电

（）》（〔2009〕163），

力工程顾问集团西南电力设计院和中国电力工程顾问集团公司会

同有关单位共同编制本标准编制过程中本标准编制组认真总

。，

结经验调查研究参考有关国际标准和国外先进标准经广泛地

、，，

征求意见多次讨论修改最后经审查定稿

，。

本标准是根据国家现行标准架空输电线路

《110kV～750kV

设计规范和重覆冰架空输电线路设计技术规

》GB50545—2010《专用

程对架空送电线路杆塔结构设计技术规定

》DL/T5440—2009，《》

以下简称原标准进行了修订

DL/T5154—2002（“”）。

本标准共分章和个附录主要内容包括总则术语和符

104，：、

号荷载材料设计基本规定构件计算及断面选择连接计算构

、、、、、、

造要求附属设施环境保护等

、、。

本标准修订的主要内容是

：

本标准适用范围调整为新建架空输电线

1.110kV～750kV

路杆塔结构设计

。

根据国家现行标准架空输电线路设计规

2.《110kV～750kV

范和重覆冰架空输电线路设计技术规程

》GB50545《》DL/T5440

的规定对人人文库输电线路杆塔荷载取值和荷载组合进行了修改完善

，、。

参照国外相关设计标准规定了斜材的埃菲尔效应和最小

3.，

承载力要求并作为本标准的附录

，。

参考国家现行标准钢结构设计规范高层民

4.《》GB50017、《

用建筑钢结构技术规程规定所有杆塔结构的钢材均应满

》JGJ99，

足不低于级钢的质量要求同时增加了当结构工作温度不高

B，，

·1·

于时钢材质量等级要求

-40℃。

为防止杆塔钢材发生层状撕裂规定当采用及以上

5.，40mm

厚度的钢板焊接时应采取防止钢材层状撕裂的措施

，。

总结输电线路杆塔设计运行经验规定结构连接宜采用

6.、，

级级级级热浸镀锌螺栓和螺母有条件时也可

4.8、5.8、6.8、8.8，

使用级螺栓同时锚栓增加了钢合金结构钢和

10.9；，Q345、40Cr

合金结构钢

42CrMo。

增加了螺栓的螺杆承压规定

7.。

根据现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准

8.《》

对杆塔结构承载能力极限状态正常使用极限状态表达

GB50068、

式进行了修订

。

根据现行国家标准建筑抗震设计规范对杆塔

9.《》GB50011

结构或构件承载力的抗震验算表达式进行了修订

专用。

根据国外杆塔设计经验增加当受力材之间的夹角小于

10.，

时支撑该受力材的辅助材的承载力应适当提高或通过试验确

25°，

定的规定

。

将受压构件的最大允许长细比由修订为同时参

11.220200，

考美国土木工程师学会标准

《DesignofLatticedSteelTransmis-

对构件长细比修正系数进行了修

sionStructures》ASCE10—97

订

。

参照钢结构设计规范和

12.《》GB50017《DesignofLatticed

对压杆稳定强度折

SteelTransmissionStructures》ASCE10—97，

减系数计算公式进行了修订

。

参人人文库照钢结构设计规范和

13.《》GB50017《DesignofLatticed

规定了双轴对称十

SteelTransmissionStructures》ASCE10—97，

字形截面组合角钢弯扭屈曲稳定计算方法

。

参照钢结构设计规范和

14.《》GB50017《DesignofLatticed

对交叉斜材增加了

SteelTransmissionStructures》ASCE10—97，

拉杆内力小于压杆内力按同时受压计算的规定

20%。

·2·

参照钢结构设计规范规定了长螺栓群连接

15.《》GB50017，

计算方法

。

参照钢结构设计规范规定了焊缝连接时焊

16.《》GB50017，

缝等级

。

参照钢结构设计规范修改完善了连接板设

17.《》GB50017，、

计方法

。

参照

18.《DesignofLatticedSteelTransmissionStructures》

增加了插入角钢螺杆锚固件的计算公式

ASCE10—97，。

取消了法兰连接相关章节

19.。

参考钢结构设计手册中国建筑工业出版社年

20.《》，，2004

版对有加劲方型塔脚板计算公式进行了修订同时增加了八底

，；，

脚螺栓塔脚板计算方法

。

参照

《专用》

21.DesignofLatticedSteelTransmissionStructures

增加了有关块剪的规定

ASCE10—97，。

根据相关试验研究成果增加了组合角钢填板和螺栓计

22.、，

算公式

。

对杆塔结构构造要求进行了修改完善

23.、。

新增了环境保护章节

24.。

取消了原标准附录等直径钢管起振临界风速V曲

25.E“cr

线增加了附录塔身斜材的埃菲尔效应和最小承载力要求

”，“”。

本标准由国家能源局负责管理由电力规划设计总院提出由

，，

能源行业电网设计标准化技术委员会负责日常管理由中国电力

，

工程顾问集团西南电力设计院负责具体技术内容的解释执行过

。

程中如有意人人文库见或建议请寄送电力规划设计总院地址北京市西

，（：

城区安德路号邮政编码

65，：100120）。

本标准主编单位参编单位和主要起草人

、：

主编单位：中国电力工程顾问集团西南电力设计院

中国电力工程顾问集团公司

参编单位：中国电力工程顾问集团华东电力设计院

·3·

中国电力工程顾问集团西北电力设计院

中国电力工程顾问集团中南电力设计院

中国电力科学研究院

主要起草人：肖洪伟郭跃明梁政平李喜来段松涛

刘勇廖宗高董建尧王虎长包永忠

李正翁炳华邓安全肖兵黄璜

专用

人人文库

·4·

目次

总则…………………

1（1）

术语和符号………………

2（2）

术语………………

2.1（2）

符号………………

2.2（3）

荷载…………………

3（10）

一般规定………………

3.1（10）

正常运行情况……………

3.2（11）

断线情况………………

3.3专用（12）

不均匀覆冰情况…………

3.4（14）

安装情况………………

3.5（16）

验算情况………………

3.6（17）

导线及地线线条风荷载的标准值…………

3.7（18）

杆塔风荷载的标准值……

3.8（20）

绝缘子串风荷载的标准值………………

3.9（21）

材料…………………

4（22）

设计基本规定……………

5（26）

计算的基本规定…………

5.1（26）

杆塔结构基本规定………

5.2（29）

构件计人人文库算及断面选择……

6（31）

铁塔构件计算及断面选择………………

6.1（31）

环形截面钢筋混凝土电杆的计算…………

6.2（38）

环形截面预应力混凝土电杆的计算………

6.3（45）

连接计算…………………

7（53）

螺栓连接………………

7.1（53）

·1·

焊缝连接………………

7.2（54）

节点板连接……………

7.3（56）

插入角钢连接……………

7.4（57）

塔脚板…………………

7.5（59）

受拉构件的块剪…………

7.6（63）

组合角钢填板计算………

7.7（64）

构造要求…………………

8（68）

一般要求………………

8.1（68）

连接构造………………

8.2（71）

环形截面钢筋混凝土电杆………………

8.3（73）

附属设施…………………

9（75）

环境保护…………………

10（76）

附录塔身斜材的埃菲尔效应和最小承载力要求………

A专用（77）

附录桁架内力分析简化表………………

B（81）

附录杆塔轴心受压构件稳定系数φ……

C（82）

附录环形截面混凝土电杆斜截面承载力计算…………

D（88）

本标准用词说明………………

（90）

引用标准名录…………………

（91）

附条文说明…………………

：（93）

人人文库

·2·

Contents

………

1Generalprovisions（1）

………

2Termsandsymbols（2）

…………………

2.1Terms（2）

………………

2.2Symbols（3）

………

3Load（10）

……

3.1Generalrequirement（10）

………

3.2Normaloperation（11）

…………

专用（）

3.3Wirebreakage12

…………

3.4Non-uniformice（14）

……………

3.5Installation（16）

………………

3.6Checking（17）

3.7Characteristicvalueofwindloadforconductor

…………

andgroundwire（18）

3.8Characteristicvalueofwindloadfortowerandpole

………………

structures（20）

………

3.9Characteristicvalueofwindloadofinsulatorstring（21）

……………………

4Material（22）

……………

5Generalprovisionsofdesign（26）

人人文库…………

5.1Generalprovisionsofcalculation（26）

…………

5.2Generalprovisionsfortowerandpolestructures（29）

6Calculationofmemberandselectionof

………………

cross-section（31）

6.1Calculationoftowermembersandselectionof

……………

cross-section（31）

·3·

6.2Calculationofcircularsectionalreinforcedconcrete

……………………

pole（38）

6.3Calculationofcircularsectionalpre-stressedconcrete

……………………

pole（45）

………………

7Calculationofconnection（53）

…………

7.1Boltconnection（53）

…………

7.2Weldconnection（54）

…………………

7.3Nodeboardconnection（56）

……

7.4Stubangleconnection（57）

……

7.5Towerfootiingplate（59）

…………

7.6Blockshearoftensilecomponent（63）

…………………

7.7Battern（64）

…………………

8Structurerequirements专用（68）

……

8.1Generalrequirement（68）

…………………

8.2Connectionrequirements（71）

………………

8.3Circularsectionalreinforcedconcretepole（73）

………………

9Accessories（75）

………………

10Environmentalprotection（76）

AppendixATheeiffeleffectandminimumcapacity

……………

ofcrossbearings（77）

…

AppendixBSimplifiedanalysisoftruss（81）

φ

AppendixCStabilitycofficient（）ofaxialcompression

……………

人人文库memberoftower（82）

AppendixDBearingcapacitycalculationofinclined

sectionalofcircularsectionalreinforced

…………………

concretepole（88）

………

Explanationofwordinginthiscode（90）

……

Listofquotedstandards（91）

………

Addition：Explanationofprovisions（93）

·4·

1总则

1.0.1为了在架空输电线路杆塔结构的设计中贯彻国家的基本

建设方针和技术经济政策做到安全可靠先进适用经济合理资

，、、、

源节约环境友好制定本标准

、，。

1.0.2本标准适用于新建的架空输电线路杆塔

110kV～750kV

结构的设计

。

1.0.3本标准确定了架空输电线路杆塔结构的设计原则给出了

，

角钢铁塔和混凝土电杆的设计计算方法

。

1.0.4本标准采用以概率理论为基础的极限状态设计方法用可

专用，

靠度指标度量结构构件的可靠度在规定的各种荷载组合作用下

，

或各种变形或裂缝的限值条件下满足线路安全运行的临界状态

，。

1.0.5杆塔结构设计应从实际出发结合地区特点积极采用新

，，，

技术新工艺新设备新材料推广采用节能降耗环保的先进技

、、、，、、

术和产品

。

1.0.6杆塔结构设计采用新理论新材料或新结构型式当缺乏

、，

实践经验时应经过试验验证

，。

1.0.7本标准规定了杆塔结构设计的基本要求当本标准与国家

，

法律行政法规的规定相抵触时应按国家法律行政法规的规定

、，、

执行

。人人文库

1.0.8杆塔结构设计除应符合本标准的规定外尚应符合国家

，，

现行有关标准的规定

。

·1·

2术语和符号

2.1术语

2.1.1架空输电线路

overheadtransmissionline

架设于地面上与空气绝缘的电力线路

，。

2.1.2轻中重冰区

、、light/medium/heavyicingarea

设计覆冰厚度为及以下为轻冰区设计覆冰厚度大于

10mm，

且小于为中冰区设计覆冰厚度为及以上为

10mm20mm，20mm

重冰区

。

2.1.3基本风速专用

referencewindspeed

一般按当地空旷平坦地面上高度处时距平均的

10m10min，

年最大风速观测数据经概率统计得出年一遇最大值后确

，50（30）

定的风速

。

2.1.4稀有风速稀有覆冰

，rarewindspeed，rareicethicknees

根据历史记录存在并显著地超过历年记录频率曲线的严重大

风覆冰

、。

2.1.5杆塔长短腿

unequallegextension

设计杆塔时为适应各塔腿间的地形高差而设计成不同长度

，

的塔腿

。

2.1.6插入构件

stub

上端连人人文库接塔腿主材下端插入基础立柱用于连接杆塔与基础

、，

的短构件

。

2.1.7结构工作温度

structureworktemperature

结构材料选择时工作场地累年最低日平均气温参照现行国

，

家标准民用建筑供暖通风与空气调节设计规范规定

《》GB50736

从室外气象参数表中选取或通过气象调查取得

“”。

·2·

2.2符号

A塔架的轮廓面积构件毛截面面积底板面积

———；；；

A绝缘子串承受风压面积计算值

I———；

A构件插入角钢的净截面面积

n———、；

A电杆换算截面面积

o———；

A纵向预应力钢筋截面面积

p———；

A纵向普通钢筋截面面积单个螺杆的截面积迎风面构

s———；；

件的投影面积计算值

；

A螺旋筋截面面积

sv———；

B电杆刚度构件宽度

———；；

B导地线及绝缘子串覆冰风荷载增大系数

1———、；

B杆塔构件覆冰风荷载增大系数

2———；专用

BB构件的长期刚度短期刚度

L、s———、；

C结构或构件的裂缝宽度或变形的规定限制值主角钢

———；

边至底板边的距离

；

D计算宽度

———；

D电杆外径

0———；

E混凝土的弹性模量

c———；

E钢材钢筋的弹性模量

s———、；

H电杆拉线点至地面的距离杆塔全高

———；；

I截面的惯性矩

———；

I填板断面扣孔后的惯性矩

b1———人人文库；

I换算截面的惯性矩

o———；

K构件长细比修正系数交叉斜材计算长度修正系数

———；；

K塔身风载断面形状系数

1———；

LL长度计算长度

、o———、；

L杆塔的水平档距

p———；

L焊缝的计算长度

w———；

·3·

M弯矩

———；

M电杆开裂弯矩

cr———；

MM长期短期效应组合下的弯矩值

L、s———、；

M按通过轴向拉力作用点的弯矩平面计算的正截面

u———

受弯承载力设计值

；

M螺栓群受的扭矩

V———；

MM断面断面的弯矩

1、2———Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ；

N拉力或压力

———；

N电杆开裂轴力

cr———；

N参数

Ex———；

NN每个螺栓所承受的拉力剪力设计值

t、v———、；

N临界压力

kp———；

NN验算截面在短期长期效应组合下的轴心力值

s、L———、专用；

N偏心受拉构件的正截面受拉承载力构件的轴心

u———；

受拉承载力的设计值

；

NbNbNb每个螺栓承压受拉和承剪承载力设计值

c、t、v———、；

Na每个锚栓受拉承载力设计值

t———；

Q均布反力

———；

Q单个螺杆锚固件承受剪力的承载力设计值

n———；

R结构构件的抗力设计值

———；

S螺旋筋间距组合断面中和轴处半个断面绕虚轴

———；

的面积矩

；

S填板扣孔后的半个断面对形心的面积矩

人人文库′———；

SS水平地震竖向地震作用标准值效应

Ehk、Evk———、；

S导地线张力可变荷载代表值的效应

EQk———、；

S永久荷载代表值的效应

GE———；

S永久荷载标准值的效应

Gk———；

S第项可变荷载标准值的效应

Qik———i；

T基础作用上拔力底板上作用的拉力

———；；

·4·

T一个地脚螺栓承受的上拔力

1———；

T扭矩设计值

k———；

T构件的抗扭承载力设计值

u———；

V基准高度的风速

———；

V离螺栓群形心最远一个螺栓所承受的全部剪力值

max———；

V剪力设计值垂直于插入构件的剪力

s———；；

V抗剪承载力设计值

u———；

V每个螺栓平均承受的剪力值

1———；

V离螺栓群形心最远的螺栓在xx轴方向承受的剪

2———-

力值

；

W截面抵抗矩

———；

W电杆换算截面弹性抵抗矩

d———；

W绝缘子串风荷载标准值

I———；专用

W基准风压标准值

o———；

WW风垂直于面及面吹时塔身风荷载标准值

sa、sb———“a”“b”，；

W风垂直于横担正面吹时横担风荷载标准值

sc———，；

W杆塔风荷载标准值

s———；

W截面受扭塑性抵抗矩

t———；

W垂直于导地线方向的水平风荷载标准值绕X轴的

x———、，

截面抵抗矩

；

W绕Y