DL T 5030-1996薄壁离心钢管混凝土结构技术规程

中华人民共和国电力行业标准页码，1/31中华人民共和国电力行业标准P薄壁离心钢管混凝土结构技术规程Technicalcodeonthecentrifugalconcrete中华人民共和国电力工业部发布主编单位：浙江省电力设计院批准部门：中华人民共和国电力工业部关于发布《薄壁离心钢管混凝土结构技术规程》电力行业标准的通知各电管局，各省(自治区、直辖市)电力局，电力规划设计总院，各电力设计院：《薄壁离心钢管混凝土结构技术规程》电力行业标准，经审查通过，批准为推荐性标准，现予发布。其编号为：DL/T5030—1996。3基本规定附录A拔梢杆变形常数附录B离心钢管混凝土构件截面特性附录C本规程用词说明附加说明条文说明中华人民共和国电力行业标准页码，2/311.0.1为在薄壁离心钢管混凝土结构的工程应用中贯彻执行国家的基本建设方针，体现社会主义的技术经济政策，统一设计标准，符合安全可靠、技术先进、经济合理和确保质量的要求，特制定本规程。1.0.2本规程适用于电力工程的送电线路杆塔、屋外变电构架、微波塔及其它塔架结构的设计、加工制造1.0.3结构方案的选择应根据薄壁离心钢管混凝土结构的特点和受力特性，合理选择方案，并应满足构件在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度的要求，做到安全可靠，经济合理，方便施工、运行。1.0.4按本规程进行设计时，荷载应按现行的GBJ9—87《建筑结构荷载规范》、DSDJ3—79《送电线路杆塔设计技术规定》和NDGJ96—92《变电所建筑结构设计技术规定》的有关规定执行。本规程未规定的部分应按照国家现行的规范、规程和有关的专业技术规定进行设计。2.0.1钢管宜采用螺旋焊接管，也可采用直缝焊接管。钢材宜采用3号钢，经技术经济比较后也可采用其它2.0.2钢材的强度设计值和弹性模量，按表2.0.2采用。表2.0.2钢材的强度设计值和弹性模量(MPa)设计强度值f,弹性模量E.3号钢注3号镇静钢的强度设计值应按表中数值提高5%。2.0.3离心混凝土宜采用普通混凝土，其强度等级宜采用C40,并不应低于C30。2.0.4离心混凝土强度设计值和弹性模量按表2.0.4采用。表2.0.4混凝土强度设计值和弹性模量(MPa)强度等级C30C35C40C45C50C55C60抗压设计强度J.21.5024.0026.0027.5029.00抗拉设计强度f,弹性模量E.(×10)4.004.104.204.303.0.1结构计算采用以概率论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。3.0.2钢管外径的选择不宜小于168mm,壁厚不宜小于3mm。钢管外径与壁厚之比值d/t不应大于 135、。(为钢材屈服强度：对3号钢，取f,=235MPa;对16Mn钢，取f,=345MPa;对15MnV钢，取f√=390MPa)。3.0.3混凝土管壁厚度：不宜大于40mm;当管径D≤20mm时，不应小于20mm;当200mm<D≤350mm时，不应小于25mm;当350mm<D≤650mm时，不应小于30mm;当650mm<D≤1000mm时，不应小于3.0.4对应用于送电线路的杆塔、变电构架、微波塔以及独立避雷针支架等露天结构，应根据大气中的腐蚀介质，采取喷涂锌、热浸锌或热浸铝防腐等有效的防腐措施，当有其它特殊防腐要求时，可再作涂层的封闭处理。页码，3/31构件的长细比可近似地按下列公式计算：λ——构件的长细比；Lo构件的计算长度：D——构件的外直径。构件的长细比不宜超过如下限值：单根独立柱：送电线路直线塔220送电线路承力塔180屋外变电构架180格构式柱：主材120斜材200辅助材250受拉材4004构件承载力计算4.1单肢柱承载力计算4.1.1轴心受压短柱的极限承载力设计值可按式(4.1.1)计算：f、f.-分别为混凝土和钢管的抗压强度设计值；N₀轴心受压短柱的极限承载力设计值。4.1.2轴心受压和偏心受压柱的极限承载力设计值可按式(4.1.2)计算：N₁=Q₁QN₀≥N式中N₁——偏心受压柱的极限承载力设计值；π——考虑长细比影响的承载力折减系数；P——考虑偏心率影响的承载力折减系数；N——设计轴压力。4.1.3考虑长细比影响的承载力折减系数，当为3号钢时可按式(4.1.3)计算：D——构件的外直径。当为16Mn或15MnV钢时，可分别按GBJ17—88《钢结构设计规范》的附表3.5和附表3.8采用。4.1.4考虑偏心率影响的承载力折减系数可按式(4.1.4)计算：2轴向力对截面重心的偏心距r——钢管截面的外半径。4.1.5受弯构件的极限承载力设计值可按公式(4.1.5)计算2006-9-16中华人民共和国电力行业标准页码，4/314.1.6轴心受拉和偏心受拉构件的极限承载力设计值可按式(4.1.6)计算：式中N,受拉构件的极限承载力设计值；4.1.7单肢构件的等效计算长度L可按式(4.1.7-1)和式(4.1.7-2)计算：L=KL₀L₀=μL式中L受压柱或杆件的自然长度；L₀——受压柱或杆件的计算长度；μ——受压柱或杆件的计算长度系数，应按有关规范和专业技术规定取用；(a)图4.1.8刚架柱(杆件)(a)轴心受压；(b)无侧移单曲压弯β≥0;(c)无侧移双曲压弯β<0;(d)有侧移双曲压弯β≤0;(e)单向弯曲β≥0;(f)双向弯曲β<04.1.8.2对两支承点之间无横向荷载作用的压弯柱(杆件):(1)无侧移的刚架柱{杆件}:K=0.5+0.3β+0.2β²(2)有侧移的刚架柱(杆件):中华人民共和国电力行业标准页码，5/314.1.8.3两支承点之间有横向荷载作用时的压弯柱(杆件):(1)杆端无弯矩或杆端弯矩同向弯曲K=1.0;(2)杆端弯矩反向弯曲K=0.85。(a)K——等效计算长度系数。等效长度系数K按下列规定计算并取其中较大者：(1)当嵌固端的偏心率≥0.8时，取K=1.0。当嵌固端的偏心率E<0.8时，取K=2-1.25E₆(2)当悬臂端有力偶M,作用时，取K=1+β式中P₀——按轴心受压柱考虑的承载力折减系数(取等效计算长度系数K=1.0)。4.2.1由三肢或四肢离心钢管混凝土柱组成的格构式柱(图4.2.1),应分别计算其单肢承载力和整体承载中华人民共和国电力行业标准页码，6/314.2.2格构柱单肢承载力的计算，应按桁架结构确定其单肢的轴力，分别按受压肢和受拉肢计算极限承载力，并宜考虑附加弯矩对轴力的影响。受压肢：受拉肢：式中N₁,N₂分别为设计轴压力和轴拉力；N,N——分别为受压肢和受拉肢的极限承载力设计值；N₀——单肢柱轴心受压短柱的极限承载力设计值；Tπ——考虑长细比影响的承载力折减系数，按式(4.1.3)计算；A、,f.分别为钢管的截面面积和抗拉强度设计值。4.2.3格构柱整体极限承载力应满足下列条件：N——格构柱的设计轴压力。——格构柱考虑偏心率影响的整体承载力折减系数，按4.2.5规定确定；N·格构柱轴压短柱极限承载力设计值；N各单肢柱轴压短柱极限承载力设计值，可按式(4.1.1)计算。4.2.5格构柱考虑偏心率影响的整体承载力折减系数可按下列规定计算：2006-9-16页码，7/31图4.2.5格构柱计算简图对于三肢柱和不等截面四肢柱对于等截面四肢柱，取对于三肢柱和不等截面四肢柱，取a=h/(1+u)式中Eo——界限偏心率，按4.2.6规定取值；=AJ/1.3AJNG,NI分别为弯矩单独作用下的压区和拉区各肢短柱轴压极限承载力设计值的总和；M₁——柱端弯矩之较大者；h——在弯矩作用平面内柱肢之间的距离。中华人民共和国电力行业标准页码，8/314.2.6格构柱的界限偏心率下，按式(4.2.6-1)、式(4.2.6-2)计对于等截面四肢柱对于三肢柱和不等截面柱区4.2.7格构柱考虑长细比影响的整体承载力折减系数，可按式(4.2.7)计算；× 4.2.8格构柱的换算长细比可按下列公式计算。(1)为四肢柱时××(2)为三肢柱时风风A₁格构柱横截面中各斜缀条毛截面面积之和；——构件截面内缀条所在平面与x轴的夹角，应控制在40°~70°范围内。4.2.9各分肢柱换算载面面积之和，可按式(4.2.9)计算：风式中Ag;,Ac;——分别为第i分肢钢管和混凝土管的截面面积； 式中:——格构柱的等效计算长度；:——格构柱的计算长度；,——格构柱的计算长度系数；r——格构柱的自然长度；中华人民共和国电力行业标准页码，9/31无侧移双曲压弯β<0;(d)有侧移双曲压弯I≤0(1)轴心受压柱：(2)无侧移柱：(3)有侧移柱： 当e₀/h≥0.5当e₀/h<0.5时 上式中r为柱端弯矩较小者与较大者之比值，单曲压弯者为正值，双曲压弯者为负值。4.2.12对于格构式悬臂柱(见图4.2.12),其等效计算长度为式中H——悬臂柱长度；××图4.2.12悬臂格构柱中华人民共和国电力行业标准页码，10/31等效长度系数K按下列规定计算取其中较大者：(1)当嵌固端的偏心率e₀/h≥0.5E时(2)当嵌固端的偏心率e₀/h<0.5「时(3)当悬臂柱的自由端有弯矩作用时1式中β——悬臂柱自由端的弯矩M₁与嵌固端的弯矩M₂之比值；当「为负值(双曲压弯)时，则按由反弯点所分割成的高度为H,的子悬臂柱计算(图4.2.12b); 4.2.13格构柱缀条的计算和构造，可按GBJ17—88《钢结构设计规范》的有关规定执行。格构柱的缀条，应能承受下列各项剪力，并取其较大者：(1)实际作用于格构柱的最大横向剪力；(2)按式(4.2.13)取值： 式中V——剪力设计值，假定沿柱全长不变；x——按式(4.2.4-2)所确定的格构式短柱的极限承载力设计值。5.0.1薄壁离心钢管混凝土结构，在正常使用阶段应满足变形限值的要求。其变形限值应按有关的规范或专业技术规定的规定取用。5.0.2薄壁离心钢管混凝土结构的变形计算，可按一般结构力学的方法进行。5.0.3薄壁离心钢管混凝土结构在使用阶段的综合刚度可按式(5.0.3-1)～式(5.0.3-3)计算：(1)压缩刚度：(2)拉伸刚度：(3)弯曲刚度：分别为钢管的截面面积和对其重心轴的惯性矩；分别为混凝土管柱的截面面积和对其重心轴的惯性矩； A,I 5.0.4拔梢杆任意x截面处的抗弯曲刚度可按式(5.0.4-1)计算(见图5.0.4):风其中|——分别为拔梢杆顶部及x截面处的综合截面刚度；DA,Dg——分别为拔梢杆根部及顶部的直径。,查附录A表A₁取用,查附录A表A₁取用(Dc为C截面处的外直页码，11/312)计算：图5.0.5柱顶受水平力和弯矩作用的拔梢杆式中W,M——分别为作用于杆顶的水平力和外力矩标准值；q——作用于杆身的均布风荷载标准值；×,查附录A表A,取用。5.0.6当外荷载作用于拔梢杆柱身任意点时(图5.0.6),其柱顶的水平位移可按式(5.0.6.1)~式(5.0.6-3)计算：g式中g× 任意截面C处的截面综合刚度；-拔梢杆的变形常数，根据5.0.7当为由若干段拔梢杆组装成的独立柱时，其柱顶变形(图5.0.7a)首先可按图5.0.7b～5.0.7d所示计算简图分段进行计算，然后再按式(5.0.7.3)计算整个杆的柱顶水平位移。××图5.0.7由若干段组成的拔梢杆中华人民共和国电力行业标准页码，13/315.0.7.1各分段杆顶的转角可按式(5.0.7-1)计算：风风5.0.7.3拔梢杆组装柱柱顶的总位移可按式(5.0.7-3)计算：×5.0.7.4以上各式中的W₂~W及M₂~M,可按式(5.0.7-4)、式(5.0.7-5)计算：风式中式中β~β₄₁—第1段拔梢杆的变形常数，根据☒,查附录A表A,取用；β₁₂~β₄₂—第2段拔梢杆的变形常数，根据☒,查附录A表A,取用；βu~β₄——第段拔梢杆的变形常数，根据,查附录A表A,取用；M₁,W₁——分别为作用在组装柱顶的水平力和外力矩标准值；6.1.1节点构造设计应考虑的主要原则：(1)节点强度要大于母体强度，并留有一定的裕度及满足刚度要求。(2)构造力求简单，传力明确，整体性好，要使钢管和混凝土管能共同工作。(3)尽量减少连接的偏心，各构件的重心线应尽量交汇于一点，减少应力集中和次应力。(4)力争节约材料和方便施工。中华人民共和国电力行业标准页码，14/31(5)要与整体结构相协调，力求美观。6.1.2采用热浸锌或热浸铝防腐的构件，其构件长度的划分、接头的构造，必须满足镀槽规格的要求。热浸锌(铝)构件必须先镀锌(铝),后离心成型，喷涂锌构件可先离心成型，后喷涂锌。凡热浸或喷涂后宽度b应满足混凝土管壁厚要求，厚度c不宜小于6mm。6.2.3法兰接可分为外套式和内插式两种(图6.2.3)。法兰接头宜设置加劲板。中华人民共和国电力行业标准页码，15/316.3.2梁柱连接的螺栓孔直径宜比螺栓直径大1.5～2mm,为安装方便也可采用椭圆孔。对方向性无严格要求的构件，法兰连接的螺栓孔直径宜比螺栓直径大2～3mm;对方向性有严格要求的构件，宜比螺栓直径大2mm。6.3.3人字柱的主杆与水平横撑杆的连接要求在平面外有足够的刚度，以保证拉杆和压杆共同工作。其连项次名1顶862加幼板8653剪力板图6.3.3人字柱主杆与水平横撑杆的连接6.3.4在格构式塔架体系中，受压主杆或压力较大的腹杆宜采用空心钢管混凝土构件，其他构件一般可采用角钢或铜管结构，其连接可采用如图6.3.4所示形式。6.3.5与其他构件或附件的连接均可采用牛腿支承的连接形式，如图6.3.5所示。中华人民共和国电力行业标准页码，16/316.4柱和基础的连接6.4.1柱和基础的连接根据工程具体情况，可采用杯口插入式或采用锚固螺栓。6.4.2当为受拉柱时，其插入杯口基础深度H可按式(6.4.2)计算式中N——受拉杆轴向力设计值；D——受拉钢管的直径；f—抗粘剪强度设计值，当二次灌浆细石混凝土的强度等级为C20时，可取/v=0.5MPa。6.4.3当受拉钢管埋入杯口部分焊有不少于两道钢箍或焊有锚板时，其剪切面可按沿杯口壁进行计算，其插入杯口的深度H可按式(6.4.3)计算；×式中S——杯口内壁平均周长。6.4.4插入杯口的深度除满足计算要求外，并不得小于1.5D。6.4.5不宜将钢管柱直接埋入土中，钢管柱基础宜高出地面200mm以上。7.1钢管制作7.1.1当采用直缝焊接钢管时，其纵向焊缝沿圆周方向的间距不得少于500mm。相临两节管段对接时，纵向焊缝应互相错开，其间距不得少于100mm。所有环向焊缝必须作封底焊(焊透)。7.1.2钢管对接时，应沿圆周等距离点焊3处，其位置应避开纵向焊缝。点焊的焊缝长度约为钢管壁厚度的2～3倍。点焊高度不宜超过设计焊缝高度的2/3。定位点焊所用焊接材料的型号应与正式焊接所用的材料7.1.3钢管的对接(环向焊缝)必须保证焊透，并要求达到与母材等强。对钢管厚度为6mm及以下的对接环缝必须在管内接缝处增设附加短衬管。短衬管伸进主管内的宽度每端不宜小于主管壁厚的5倍，其厚度不宜小于3mm和大于8mm(图7.1.3)。7.1.4施焊的焊工应按现行GBJ205—83《钢结构工程施工及验收规范》规定，考试合格后方可施焊。对进行环向对接焊缝焊接的焊工，应经代样考试合格后方可施焊。7.1.5施工中使用的电焊条应符合设计要求。若设计图纸未注明要求时，应按焊接构件所采用的钢号分别应符合低碳铜和低合金钢电焊条标准的有关规定。焊条在使用前，必须按照质量证明书的规定进行烘焙。严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条。7.1.6钢管制作必须严格按照设计文件要求加工。钢管坡口断面应与管轴垂直，焊接坡口的尺寸如设计文中华人民共和国电力行业标准页码，17/31被焊件的壁厚为3～5mm时，施焊层数为2层；壁厚为6～8mm时，施焊层数为2～3层。波数均以2～4道为宜，每道焊波的宽度不宜大于焊条直径的2～3倍，高度不大于5mm。多层焊接应连续施焊，其中每一层焊缝焊完后应及时清理，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须清除7.1.8钢管焊缝金属表面的焊波应均匀，不得有裂缝、夹渣、焊瘤、烧穿、弧区不得有飞溅物，焊缝咬边深度不得大于0.5mm,累计总长度不得超过焊缝总长度的10%。7.1.9焊缝的气孔(包括点状夹渣)、条状夹渣以及未焊透率，不应超过焊缝质量评级标准Ⅲ级焊缝的要7.1.10钢管在对接、拼接焊接时，应注意选择合理焊序，以减小焊接变形。其他附加部件缝长度的50%,X射线检验为焊缝长度的1%,至少应有一张底片。如对钢材的质量有疑问时，应抽样检验，当其结果符合国家标准的规定和设计的要求时方可采用。7.1.13连接材料(焊条、焊丝、焊剂)、螺栓和防腐涂料均应附有质量证明书，并符合设计文件的要求和触触注特殊结构系指：对结构安装有特殊要求的结构，如格构式高塔，对法兰端面倾斜度及管段长度的偏中华人民共和国电力行业标准页码，18/317.2.1.1水泥应采用不低于525号的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，或不低于425号的快硬硅酸盐水泥；亦可采用不低于525号的矿渣硅酸盐水泥，严禁采用火山灰硅酸盐水泥。7.2.1.2碎石最大粒径不得大于20mm,石子中的软弱颗粒含量应不大于3%,砂子应用硬质中粗砂。7.2.1.3混凝土允许采用外加剂，其性能应通过检验并符合现行国家有关标准的规定。严禁掺入氯盐。7.2.2混凝土配合比应根据离心制度、养护制度、原材料的变化，以及实际试块强度，作定期分析，进行合理调整，并以均方差和变异系数考核混凝土的质量水平。混凝土的配合比应严格按混凝土试验室的要求7.2.3在混凝土离心前，应对钢管管段进行中间验收，在钢管内不得有油渍等污物，验收合格后方可进行7.2.4混凝土的离心制度应符合国家标准GB396—92《环形钢筋混凝土电杆》的有关规定。若直接采用钢管本身作为钢模时，必须采用特殊的措施使钢管有足够的刚度，以防止构件在搬动过程中因混凝土未达到终凝而使混凝土发生扰动，以致降低混凝土的强度。7.2.5构件经离心成型后，宜静停1d后时行浸水养护。浸水养护的时间应不少于7d。浸水养护前应清除残留在管段外壁及端部的混凝土残液及污物。7.2.6钢管混凝土管段经离心成型后，其内表面混凝土不得有塌落，厚度的允许偏差为7.2.7混凝土的强度检验。当混凝土配合比及所用材料变更时，或每年生产150根及连续生产3d,应制作3组离心试块进行检验。其中有一组作7d强度检验，一组作28d强度检验，另一组作备用或检验出厂强度。7.3热喷涂锌防腐处理7.3.1热喷涂锌可以采用工厂喷涂，也可以采用现场喷涂，喷涂工艺应符合有关热喷涂锌及锌合金涂层的7.3.2喷涂前的基体表面处理应符合下述要求，否则应重作喷砂处理。7.3.2.1喷涂前的基体表面必须清洁、无油污，且应作好喷砂粗化处理，直至基体表面呈灰白色的金属外观和均匀的粗化表面7.3.2.2喷砂后基体表面应达到表面粗糙度R,40～80,m,且应干燥、无灰尘、无油污、无氧化皮、无锈7.3.3喷涂用金属锌的材质宜采用GB470中Zn-1,含锌量为99.99%;也可采用GB470中Zn-2,含锌量为7.3.4喷涂应符合下列要求：7.3.4.1经喷砂后的基体表面应尽快进行喷涂，在晴天或不太潮湿的天气，间隔时间不可超过12h;雨天、潮湿或含盐雾气氛下，间隔时间不可超过2h。7.3.4.2喷砂后，由于停留时间过长或其他原因，致使基体表面明显变质时，应重作喷砂处理。7.3.4.3喷涂必须在如下条件下实施：环境大气高于5℃或基体金属的温度比大气露点高3℃。在雨天、潮湿或含盐雾的气氛中，喷镀操作必须在室内或工棚中进行。7.3.5根据设计文件或需方的要求，可作涂层的封闭处理。涂层的封闭材料必须具备下列条件：(1)能与涂层相容；(2)在所处的环境中，必须有耐腐蚀性；(3)具有较低的粘度，易渗入到涂层的孔隙中去。7.3.6涂层厚度应按需方确定，如无特殊的要求时，其涂层的最小局部厚度不得小于160μm。7.3.7.1涂层的质量检查包括：外观、涂层厚度、结合性能、耐腐蚀性能、密度等。根据周围环境和供需双方协议，可以省略部分试验。但外观、厚度和结合性能必须检查。7.3.7.2检查方法及要求应遵照《热喷涂锌及锌合金涂层试验方法》的规定执行。7.3.8在喷涂产品上应有涂层标志，标志应能反映涂层施工档案号。7.4.1制造厂技术检验部门应按本规定对产品的材料性能、产品外观质量、尺寸偏差和力学性能进行检验，凡符合本规定技术要求者为合格产品。产品出厂时混凝土试块强度应不低于设计强度的80%。7.4.3外观及尺寸的检查应符合7.1.14的规定，检查工具应符合下列要求：外径及长度用钢卷尺测定；弯曲度用拉线和直尺测定。检查端部倾斜用特制角尺测定，测定两端壁厚，每端检测数不少于4点。7.4.4产品的力学性能试验，按以下规定进行：7.4.4.1凡属下列情况之一者均需进行破坏弯矩检验：(1)当产品首次投入生产后原材料、加工工艺、结构构造有变更时，应检验2根。(2)当不同规格的产品各连续生产2000根，或在4个月内生产总数不足2000根时，应随机抽取一根进7.4.4.2当不同规格的产品各连续生产500根时，或在两个月内生产总数不足500根时，应按不同规格的产品随机抽取一根进行标准弯矩的试验。试验不合格应加倍抽样试验，若仍不合格，则该批产品为不合格品。中华人民共和国电力行业标准页码，19/317.4.5在试验过程中，凡产生下列情况之一者均视为玻坏。(1)构件受拉区钢管拉断；(2)构件受压区钢管鼓曲、混凝土压碎；(3)试验的后一级变形大于前一级荷载变形量的5倍；(4)继续加荷时，荷载值不再继续增加。7.4.6当检验结果为不合格产品时，制造厂不得出厂，应会同设计部门作进一步检验后，决定产品的使用7.4.7制造厂应在构件上作永久标志(制造厂厂名或厂标),标志记在构件表面，其位置在杆端以上3.0m7.4.8制造厂应在每根杆段上作临时标志，包括杆段类型、规格、长度及制造年月。表示方法为：(规格)——(杆长)——(类型)——制造年月规格的表示可采用：例如(426×5-35)-9.5-A-90.2注：规格用mm表示；杆长用m表示；类型用字母表示，也可用弯矩标准值kN·m表示。7.4.9产品出厂时制造厂应向定货单位提供出厂证明书，出厂证明书包括：(1)证明书编号；(2)制造厂厂标及制造年月；(3)产品规格及数量；(4)钢材的出厂证明及检验报告；(5)混凝土强度检验报告；(6)钢管焊接及加工质量检验报告或成品钢管出厂证明书；(7)力学性能检验报告；(8)外观及尺寸检查结果；(9)制造厂技术检查部门签章；(10)双方商定需要提供的其它文件。7.5构件的保管及运输7.5.1产品应根据杆段长度的不同，分别采用两支点或三支点堆放。支点距离杆端一般为0.21L(L为杆长)。堆放场地应平整。7.5.2产品应按规格类别分别堆放，堆放层数一般不宜超过8层，并应堆放在支垫物上，层与层之间用支垫物隔开，每层支承点在同一平面上，各层支垫物位置在同一垂直线上。7.5.3产品起吊运输时，应采用两支点法，装卸起吊应轻起轻放，禁止抛掷，严防撞击。7.5.5产品在装卸过程中每次吊运数量，一般7.6构件的拼装和吊装7.6.1构件之间采用对接焊接连接，其焊缝质量仅作外观检查。当采用法兰连接时，可遵照SDJ280—90《电力建设施工验收技术规范(土木篇)》、GBJ233—81《送电线路施工及验收规范》中的有关规定执性验算，由设计提供验算资料，吊点的位置应注有明显的标记。组装好的结构应根据吊装方法，采取临时加固措施。7.6.3当柱与基础的连接采用杯口插入式基础时，柱插入杯口后应立即进行校正，并用楔块打入柱与杯口的间隙内。构架柱应用临时拉线予以固定。在以上程序完成后方可进行二次灌浆。在二次灌浆混凝土未达到强度前，不得拆除临时拉线。7.6.4结构柱安装的允许偏差应遵照各类结构的有关专业施工及验收规范执行。附录A拔梢杆变形常数表A1环形截面拔梢杆变形常数中华人民共和国电力行业标准××附录B离心钢管混凝土构件截面特性表B1薄壁离心钢管混凝土杆件几何特征中华人民共和国电力行业标准页码，21/31X中华人民共和国电力行业标准表B2薄壁离心钢管混凝土杆件极限承载力设计值中华人民共和国电力行业标准页码，23/31中华人民共和国电力行业标准表B3拔梢杆几何特征及极限承载力设计值中华人民共和国电力行业标准中华人民共和国电力行业标准页码，26/31×附录C本规程用词说明C1执行本规程条文时，要求严格程度的用词说明如下，以便在执行中区别对待。C1.1表示很严格，非这样做不可的用词：C1.2表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：正面词采用”应”,反面词采用”不应”或”不得”。C1.3对表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的词：正面词采用”宜”或”可”;反面词一般采用”不宜”。C2条文中必须指定的标准、规范或其它有关规定执行的写法为”按……执行”或”符合……要求”。非必须按所指定的标准、规范或其它规定执行的写法为”参照……”。附加说明参编单位：电力工业部电力规划设计总院送变电处主要起草人：徐国林余浙云葛中桂吴宗贤中华人民共和国电力行业标准页码，27/31中华人民共和国电力行业标准PDL/T5030—1996薄壁离心钢管混凝土结构技术规程条文说明主编单位：浙江省电力设计院批准部门：中华人民共和国电力工业部2材料3基本规定4构件承载力计算5变形计算6构造要求7施工及质量要求1.0.1本规程编制应遵循的基本原则。1.0.2薄壁离心钢管混凝土结构是一种由薄壁钢管内浇注混凝土经离心成型的空心钢管混凝土结构，是一种新型的钢一混凝土复合结构，它不但可充分发挥钢和混凝土两种材料物理力学特性，又可克服这两种材料在各自单独使用时的弱点。经过大量的试验研究和15个发送变电工程的实际应用，证明了这种结构不但具有明显的技术经济效益，而且十分安全可靠。本结构主要是应用于杆塔结构，发电厂和变电所的屋外配电装置的构架和设备支架，微波塔以及其它类似的塔架结构。随着应用范围的不断扩展，其适用范围也必将随之而扩大。1.0.3本结构不同于钢筋混凝土环形截面构件，其特点是构件承载力大，截面尺寸小，具有良好的可焊性和可组合性。因此，在选择结构形式时应注意避免简单地套用原有的结构形式，要根据薄壁离心钢管混凝土结构的受力特性，合理选择结构方案。如结构形式选择得合理，不仅可在材料消耗指标方面，而且在造价方面也可等价于或低于钢筋混凝土环形截面构件。1.0.4本规程是根据浙江省电力设计院对薄壁离心钢管混凝土结构大量的试验研究成果和工程实践经验编制的，本规程未涉及的部分应遵照国家和部颁的有关规范和专业技术规定执行。由于送电线路杆塔结构和屋外变电构架等结构是一种特种结构，有关这种结构的荷载、荷载分项系数及荷载组合应按相应的专业技术规定执行，本规程不再列入。2.0.1从受力性能和保证管材的质量来看，应优先采用螺旋焊接管。但目前国内生产的219至426螺旋管的壁厚应在6mm以上，3～5mm的薄壁管往往只能采用制造厂自己卷制的直缝焊接管。采用直缝焊接管主要是环向焊缝的强度不能达到与母材等强的要求。必须采取有效措施，保证环向焊缝的强度能达到与母材等强(在7.1节中有明确规定)。2.0.2钢管管材的材质和力学计算指标，按GBJ17—88《钢结构设计规范》的规定执行。2.0.3离心钢管混凝土结构是属于薄壁构件，其混凝土的设计强度等级要求比实心钢管混凝土结构提高一级，采用C40。但对有些配电线路杆塔以及设备支架等非重要受力构件，也可采用C30。2.0.4离心混凝土强度等级及其力学计算指标的确定，由于离心法与振动法具有完全不同的工艺特性，用离心法制作的构件，其混凝土强度要比用振动法的高，用振动试件试验所得的混凝土强度指标不能正确反映离心钢管混凝土构件的混凝土及其相应的力学计算指标。应当采用相同条件下(混凝土的材料、配合比、离心及养护制度)制作的离心试件来确定离心混凝土的强度等级及相应的力学计算指标。虽然有关科研、设计和生产单位曾采用了各种不同的离心试件，进行了大量的试验研究，积累了大量的试验数据，但由于缺乏统一的规划，没有统一规定的试验方法和标准，各种不同试件所测得的数据差别很大，直到现在对离心混凝土强度检验的方法还没有统一的标准，若按GBJ10—89《混凝土结构设计规范》的规定取值，与试验结果偏离较大，太偏于保守。经本规程(送审稿)审查会讨论，确定乘以1.1的提高系数。中华人民共和国电力行业标准页码，28/31对混凝土弹性模量的取值，是根据国内(电力建设研究所、东北电力设计院、浙江省电力设计院等单位)圆筒形试件试验研究结果采用的，其实测值均比GBJ10—89规定值要高1.2～1.4倍以上。本规程取下限3.0.1本条系根据GBJ68—84《建筑结构设计统一标准》规定的原则制订。3.0.2离心钢管混凝土构件的最小管径，主要是受离心工艺的限制。管径太小，混凝土不易浇灌，并使离心力减小，混凝土密实度差，混凝土强度降低。钢管的最小壁厚，JCJ01—89《钢管混凝土结构设计及施工规程》规定为4mm,考虑到离心钢管混凝土构件采用热镀锌或喷涂锌防腐的特点及采用离心钢管混凝土构件的经济性，并根据GBJ17—88《钢结构设计规范》的规定，其最小厚度为3mm,因此规定最小壁厚为3mm。钢管的径厚比D/t,GBJ17—88规定为。径厚比的限制，主要是为了防止空钢管受力时管壁局部失稳。离心钢管混凝土构件不存在空钢管受力的情况，但必须考虑到离心钢管混凝土构件在离心和搬运过程中要有足够的刚度。根据工程使用的实践经验，径厚比已达到135(A3钢),因此本规程确定D/t不宜大于3.0.3本条系根据试验和工程实践经验规定。3.0.4钢管的外防腐应采用热镀锌或喷涂锌防腐。采用热浸镀锌工艺主要是采取措施防止薄壁钢管在热镀锌过程中的变形和挠曲。一旦产生挠曲，则要进行矫正。喷涂工艺可以避免上述的缺点，且工艺比较简单，寿命不亚于热浸镀锌。根据大气中的腐蚀介质情况，如对外防腐有特殊要求时，可在镀(涂)锌钢管外层再涂刷相应的防腐涂料，进行涂层的封闭处理。热浸镀铝工艺在国外已有近40年的历史，在国内则是近几年才发展起来的一项新工艺。镀铝钢材的耐蚀性与其它金属表面耐蚀处理比较，有其特殊的优良性能。对耐候性而言，镀铝钢材的耐用年限是镀锌钢材的15倍以上，而且可以长期保持其铝的银白色，特别适用于对耐候性或对结构的美观有特殊要求的地区。从目前市场价格来看，其造价要比热浸镀锌多20%～30%,但从综合经济比较结果看，在特定的使用条件下采用热浸镀铝防腐仍然是合理的。4构件承载力计算4.1单肢柱承载力计算4.1.1轴心受压短柱极限承载力N₀的计算式(4.1.1)是在大量的短柱试验研究基础上得出的。对于薄壁型的空心钢管混凝土结构，可用提高混凝土的峰值强度来考虑钢管对混凝土管的紧箍作用。经试验实测，混凝土强度可提高30%以上。因此，取混凝土强度的提高系数为1.3。4.1.2式(4.1.2)的双系数乘积关系，是根据国内大量的实心和空心钢管混凝土构件以及预应力和非预应力环形载面钢筋混凝土构件的试验研究结果确定的。经试验验证，该公式与试验结果的符合程度良好，计算公式的物理概念明确，而且使计算工作大大简化。4.1.3～4.1.6薄壁离心钢管混凝土受弯、轴心和偏心受压、轴心和偏心受拉构件的极限承载力的计算公式，是根据浙江省电力设计院有关薄壁离心钢管混凝土结构试验研究成果确定的。受压柱的计算，除了考虑柱端约束条件(转动和侧移)对柱承载力的影响外，尚应考虑沿柱长的弯矩分布图形变化对承载力的影响。考虑沿柱长弯矩分布图形变化对承载力的影响，基本上有两种方法，即(1)GBJ17—88《钢结构设计规范》的方法——等效弯矩法。(2)JCJ01—89《钢管混凝土结构设计及施工规程》的方法——等效计算长度法。这两种方法的基本原理是相同的，都是将沿柱长的一次弯矩分布图形为非矩形的各种弯矩图形的两端，作为铰支柱和悬臂柱等非标准单元柱转换为具有相同承载力的一次弯矩图形分布为矩形的等效标准单元柱。所不同的是等效弯矩法是将各种非标准单元柱的较大弯矩予以修正(缩减),再乘以等效弯矩系数(|×≤1),而相应的柱长保持不变；等效计算长度法是将各种非标准单元柱的长度予以修正(缩短),再乘以等效计箕长度系数K(K≤1),相应的柱端较大弯矩M,则保持不变。这两种修正的方法，其效果应该是相同的。但等效计算长度法在物理概念上更为直观，由构件的挠曲曲线图形，即可判别等效计算长度的取值和解释双曲压弯构件零挠度点的漂移现象。4.1.10系根据JCJ01—89《钢管混凝土结构设计及施工规程》的规定确定。计算表明，当偏心率小于某一数值以后，非标准单元柱的极限承载力N,将会高于标准单元柱在轴心受压时的极限承载能力，当偏心率小至趋近于零时，非标准单元柱的极限承载能力必然又趋近于标准单元柱轴心受压时的极限承载能力。因此规定在任意情况下必须满足下列的限制条件：中华人民共和国电力行业标准页码，29/31B即为按轴心受压柱(K=1.0)考虑的承载力折减系数F。4.2格构柱承载力计算4.2.1、4.2.2离心钢管混凝土格构柱的计算和钢结构格构柱的计算一样，除要进行单肢承载力的计算外，还要进行整个结构的整体承载力计算，即要进行整体稳定的验算。单肢承载力的计算：受压肢可按式(4.1.2)进行计算。由于是属于轴心受压构件，此时的「:=1.0。因此，其汞载力计算公式为x1;受拉肢按轴心受拉构件计算，不考虑混凝土的抗拉强度。4.2.5～4.2.9薄壁离心钢管混凝土格构柱整体承载力的计算，主要是根据JCJ01—89《钢管混凝土结构设计及施工规程》的方法，这一方法反映了钢管混凝土格构柱其拉压肢的抗拉强度和抗压强度有重大差异的特点。本规程的计算公式是根据这一方法的基本原理，结合空心钢管混凝土构件的特点推导得出的。4.2.10～4.2.12格构柱等效计算长度的计算公式，是仿照单肢柱等效计算长度的计算公式得到的。4.2.13轴心受压格构柱的剪力计算，基本上是遵照GBJ17—88《钢结构设计规范》的有关规定，即轴心受压构件的计算剪力为×由于离心钢管混凝土构件为组合结构，因此采用整个结构的极限承载能力来表达 式中x——格构式短柱的极限承载力设计值。5.0.1～5.0.2勿需说明。5.0.3由于离心钢管混凝土构件是由钢和混凝土两种材料组成的复合构件，因此其在使用阶段的刚度采用综合刚度表示法，构件的拉伸刚度不考虑混凝土的作用。但考虑到钢管在拉伸时，其环向的变形受到空心混凝土管的约束作用，钢管的弹性模量将有所提高，因此取拉伸刚度EA=1.2E、A,。对于受弯构件，考虑在使用阶段受拉区域混凝土塑性的影响，因此取弯曲刚度1□并与试验实测结果的符合区5.0.4拔梢杆任意x截面处的弯曲刚度计算式(5.0.4-1)是近似计算式，,D₄为拔梢杆根部的外直径，Dβ为拔梢杆顶部的外直径。与精确法计算相比，其最大误差在±6%以下，可满足工程计算的精5.0.5～5.0.7为独立拔梢杆和有若干段拔梢杆组成的组装杆的柱顶位移和转角的计算方法。将复杂的计算×经过简化，并将拔梢杆的变形常数VS(为的函数)制成表格，可使计算大大简化。6.1.1系根据节点构造设计基本原理提出的。从大量的结构试验中发现，有相当数量的结构的破坏都是由于节点构造设计不合理而造成的，在结构设计中必须予以十分重视。6.1.2离心成型后的构件不可能再进行热浸镀锌(铝),热浸锌(铝)构件容易产生热变形，在离心成型前必须进行矫正。喷涂锌工艺能避免上述缺点，其使用寿命和造价均比热浸工艺为优。6.2杆段之间的连接6.2.1～6.2.3是根据试验和工程实践经验提出的，不论是焊接接头还是法兰接头的形式，均可使作用在钢管上的应力均匀传递并分布到混凝土截面上，使钢和混凝土能共同工作，并使接头的强度大于母体强度。6.3.1～6.3.5系根据已运行的工程实践经验和浙江省电力设计院的试验研究成果提出的，供设计参考。节点的构造基本上有三种类型：(1)节点直接焊在离心混凝土杆段上；(2)用钢管节点，将杆段与钢管节点连接，钢管的强度应与离心钢管混凝土杆段的强度等强；(3)用穿钉管将附件与杆段连接。离心钢管混凝土构件具有钢结构的可焊性、可组装性及加工精度高等优点。中华人民共和国电力行业标准