5.10 构造要求

5.10.1  本条增加了热浸锌时锌液宜滞留的部位应设溢流孔的要求。

5.10.2  钢管塔腹杆当采用相贯线连接时，用相贯线焊缝焊于弦杆上。

5.10.3  对钢塔主要受力构件圆钢最小直径的限定由ф12改为ф16。

5.10.4  本条区分了按计算要求设横膈和按构造要求设横膈这两种不同情况。实际上横膈有时在计算中是必须的，如“K”形腹杆中点，必须有横膈支撑。

5.10.5  单管塔底部开设人孔等较大孔洞时，往往对单管塔的极限承载力和刚度产生较大的削弱影响，其影响程度主要受开孔率ф＝θ/2π决定，θ为人孔高度中心所在单管塔横截面开孔区域所对应的圆心角角度(rad)。需要采取适当的补强措施。

    (1)贴板补强。

    贴板补强构造形状及尺寸如图4所示。主要构造参数为贴板相对宽度比ф[ф＝2s_b/s_d，s_b为贴板沿管壁周向的弧长(m)，s_d为人孔对应管壁周向弧长(m)]和贴板相对厚度比ψ[ψ＝t_b/t，t_b为贴板厚度(m)，t为管壁厚度(m)]。

图4  贴板补强构造形状及尺寸

1-孔边贴板补强区；2-开孔区

    贴板补强构造简单，使用经验成熟。但这种构造存在以下缺点：补强金属过于分散，补强效率不高；使用贴板补强后，虽然降低了孔边的应力集中，但是由于外形尺寸的突变，在贴板的外围边界区域造成新的应力集中，使其容易在焊缝脚趾处开裂；此构造由于没有和塔筒壳体形成整体，因而抗疲劳性能较差；此外，贴板与塔筒壳体相焊时，因塔筒刚度大，对角焊缝的冷却收缩起到了很大的约束作用，容易在焊缝处形成裂纹，特别是高强钢淬硬性大，对焊接裂纹比较敏感，更容易开裂。

    (2)加强圈补强。

    加强圈构造的形状及尺寸如图5所示。主要参数为加强圈的相对高度比λ[λ＝2h/s_d，h为加强圈高度(m)，s_d为人孔对应管壁周向弧长(m)]和相对厚度比γ[γ＝t_b/t，tb为加强圈厚度(m)；t为管壁厚度(m)]。

图5  三种加强圈补强构造形状及尺寸

    加强圈不仅能增大塔筒截面惯性矩，而且能有效约束孔边高应力区壳体的变形，因此能有效地降低孔边应力集中，改善结构性能。加强圈补强构造简单，焊缝质量容易检验。其缺点是焊缝处于孔洞边缘最大应力区域内，为达到补强的要求，焊缝应保证全焊透，焊缝质量检验要求高。根据加强圈与管壁的相对位置不同，可将加强圈分为内加强圈、中间加强圈和外加强圈三种。

    (3)有限元模拟分析表明：

      1)对于贴板补强构造的使用，应遵循以下原则：

      ①贴板补强构造比较适用于薄壁小开孔(δ≤7％)单管塔的补强，对厚壁大开孔(δ＞7％，特别是人孔)单管塔要慎重使用，并且使用时要采取措施(如在贴板上开孔塞焊)，尽量减小贴板补强的缺点带来的不利影响，以获得尽可能好的补强效果；

      ②贴板宽度通常取相对宽度比ф＝1(即“等面积”补强)，ф＞1时，贴板补强不经济；

      ③对小开孔(δ≤7％)的情况，可取相对厚度比ψ＝1.0，对相对较大的开孔(δ＞7％的人孔)的情况，应取ψ＝1.5。

      2)对于加强圈补强结构使用，应遵循以下原则：

      ①与贴板补强构造相比，加强圈补强构造更适用于实际工程中较大开孔的补强；

      ②可取加强圈相对高度比λ＝0.6，可取加强圈相对厚度γ＝1.5；

      ③中间加强圈的补强效果最好，内加强圈次之，外加强圈最差。另外从加强圈和管壁的连接方面来看，中间加强圈的加工和焊接效果比较好。

    (4)开孔补强现场足尺对比试验表明：

      1)经贴板补强后或中加强圈补强后，单管塔开孔区的应力水平较补强前有所降低，应力集中现象缓解，补强效果显著；

      2)相同荷载下经中加强圈补强后单管塔开孔区的应力峰值相对较低，且其高应力区相对较小，补强效果更好；

      3)两种补强措施对单管塔的刚度补偿作用差异不大；

      4)相同的补强效率要求下，中加强圈补强经济性略好。

5.10.12  每一杆件在接头一边的螺栓数不宜少于2个，但对于相当于精制螺栓的销连接，可以只用1个螺栓。因这种连接螺栓(销)加工精度高，受力状态较理想化，质量可靠。而这在柔性杆连接中为常用构造，安装很方便，且节约节点用材。

5.10.14  本条增加了受剪螺栓的螺纹不宜进入剪切面的规定，以提高螺栓抗剪的可靠性。本条还强调由于高耸钢结构受风振作用，故重要螺栓连接，特别是有可能受拉压循环作用的螺栓，必须要有防松措施。一般螺栓也要用扣紧螺母防松。