钢塔的米式腹杆

金 振 鹏

(中通铁塔(北京)工程质量检测中心有限公司，北京 100000)

钢塔的米式腹杆

金 振 鹏

(中通铁塔(北京)工程质量检测中心有限公司，北京 100000)

介绍了钢管塔架米式腹杆体系的产生，对钢塔米式腹杆用钢量少、结构架简洁、稳固、高空作业方便、安全等特点进行了阐述，并分析了不宜采用该腹杆体系的一些建筑情况，为相关设计人员提供了参考。

钢塔，米式腹杆，结构，稳定性

钢自立塔的刚性腹杆体系，其用钢量约占主体结构总用钢量的40%以上，合理选择和设计腹杆体系，不仅有益于经济效果，而且有利于塔架的受力性能和建筑美观。

1984年，在考虑我国县级电视规划时，对于高于100 mm的自立塔钢管结构，采用什么样的腹杆体系，进行了比较分析。最后将传统的交叉斜杆形式(如图1所示)作了修改，即将原作为副横杆的位置改设为主横杆，而省去了上下主横杆，这就是以后一直采用的钢管塔架米式腹杆体系(见图2)。这种腹杆体系的钢塔遍及全国百余座，经十多年来的运行实践，证明是一种经济合理、安全可靠的塔架结构方案。

米式腹杆实质上也是属于刚性交叉腹杆体系，其结构形式与传统的交叉斜杆有差别，仅是横杆位置咫尺之差。但是，效益显著，主要有以下几个特点：

1)在未增设辅助杆的情况下，降低了塔架所有杆件的长细比，减小了杆件的截面积，既充分发挥了材料的强度作用，又减少了整个结构物的风阻，因而大大降低了塔架的用钢量。

2)在塔架坡度改变处省去了杆件。按传统结构和设计规范，塔面坡度改变处不仅需要设置横杆，而且必须设置横膈。根据整体空间桁架结构计算分析，对于刚性交叉斜杆塔架，其平截面突变处相当于设置横膈的作用。实践证明，塔架坡度改变处省去杆件后，仍能保证塔身平截面的稳定和塔柱良好的工作条件。因此，米式腹杆体系形式新颖而受力合理，结构架简洁而不失稳固。

3)横杆设在两根斜杆的交接处，便于安装构件。因为钢管结构的交叉斜杆，按传统构造，两根斜杆中必须有一根是分段的，在一根通长的斜杆上安装另一根分段的斜杆，高空作业比较困难。而米式腹杆可先安装通长的横杆，然后在水平的横杆上再安装分段的斜杆，这样高空操作或移动要安全和方便很多。

4)在规划方案中，将塔架各节间所有杆的交叉斜杆均设计成正交90°，大大简化并统一了节点构造。把各节间斜杆的角度变化转换为各节间塔柱的线距变化，既方便了设计，也有利于制造。

5)为保证米式腹杆在平面外的稳定性，塔架横膈设置于腹杆的交接处，这种横膈能保证塔架中间有足够的空间，便于设置电梯井道、走梯及其围护结构。如果刚性腹杆在平面外的细长比不大、稳定系数不小的情况下，不一定都要设置横膈。从保证塔架平截面的稳定和塔柱的良好的工作条件考虑，按刚性交叉斜杆设计的塔架，可以不设置横膈。根据空间桁架结构计算分析，这种情况横膈内力很小，有无设置横膈，对塔架个杆件的内力影响不大，并且对塔架顶部的总位移的影响也较小。因此，在提高腹杆截面刚度所需用料要比设置横膈少的情况下，宁可不设置横膈。因为塔架结构增设构件不仅增加用钢量，也增加设计、制造和安装等的工作量。当然，若工艺上需要，如设置电梯、走梯等，设置横膈，提供支承是必要的。

米式腹杆体系是针对钢管腹杆设计的结构形式，上述优点并非所有结构都能体现。如角钢结构，尤其塔架不高的情况，就不宜采用这种腹杆体系。角钢结构交叉斜杆通常可以正反交叉设置，无须截断，如果采用米式腹杆，交接处就要增加节点板，同时，为保证腹杆在平面外的稳定性，此处尚需增设横膈，这样，既增加了用料，又增加了挡风面积，还增加了结构负荷，结果，势必增加整个塔架的造价。如果采用米式腹杆的目的是为了减少杆件的长细比，但是由此增加的用钢量却超过增加杆长截面积所需的用料，那么就不如采用传统的交叉斜杆形式，或采用其他腹杆体系，否则就达不到预期的效果，至少不能称为“最佳方案”。当然，具体情况尚要具体分析。

TheMitypewebmemberofsteeltower

JINZhen-peng

(ZhongtongIronTower(Beijing)EngineeringQualityDetectionCenterCo.,Ltd,Beijing100000,China)

This paper introduced the production of steel pipe Mi type web member system, elaborated the less steel used amount, simple structure, stable, convenience high altitude operation, security and other characteristics of Mi type web member of steel tower, and analyzed some construction situation unfavorable use of the web member system, provided reference for related design personnel.

steel tower, Mi type web member, structure, stability

1009-6825(2014)33-0027-01

2014-09-17

金振鹏(1978- )，男，工程师

TU323

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