国内外输电线路角钢塔构件允许偏差取值研究

1、引言

输电线路角钢塔构件的加工误差，决定了其几何尺寸与设计取值偏差存在的必然性。角钢边厚度、角钢边宽度和钢板厚度存在正偏差时，其实际承载力较设计偏高，但同时其自重较设计取值也偏高，当超过一定程度的时候，将导致结构实际荷载效应比设计取值偏高，使结构不安全；角钢边厚度、角钢边宽度和钢板厚度存在负偏差时，其实际承载力较设计偏低，当超过一定程度的时候，将导致结构实际承载力比设计取值偏低，也将造成不安全。

基于此，各国对输电线路角钢塔构件的允许正偏差和允许负偏差均有明确的规定。任何输电线路工程的设计，在铁塔采购招标环节均需明确其允许偏差，使得结构满足相关标准的要求，使工程得以顺利验收。否则，一方面可能导致结构不安全，另一方面可能造成工程被业主拒收而面临巨大的经济风险。

随着国内特高压项目的大批建设以及越来越多的海外输电项目的涌现，构件允许偏差这个问题变得越来越重要。国网公司对特高压角钢塔的允许偏差为不出现负偏差，比其他电压等级输电线路要求要高。大部分海外工程标书要求执行欧标或美标，但是却一般不指定其允许偏差，或未明文规定执行何标准。基于此，对各国输电线路角钢塔构件允许偏差的取值研究是一项非常有必要的工作。本文从国内外输电线路角钢塔设计实践出发，对中美两个国家的标准对允许偏差的要求进行梳理和研究。

2、国标对构件允许偏差的规定

2.1 等边角钢边宽度允许偏差

国标（GB/T 706-2016）对等边角钢边宽度允许偏差作如下规定：

2.2 等边角钢边厚度允许偏差

国标（GB/T 706-2016）对等边角钢边厚度允许偏差作如下规定：

2.3 热轧钢板厚度允许偏差

国标(GB/T 709-2006)对热轧钢板厚度允许偏差作如下规定：

2.4 等边角钢重量允许偏差

国标(GB/T 706-2016)的4.4.2条规定，型钢重量允许偏差应不超过±5%。重量允许偏差适用于同一尺寸且质量超过1吨的一批，当一批同一尺寸的质量不大于1吨但根数超过10根时也适用。

3、国网公司对构件允许偏差的规定

国网公司文件《国家电网公司物资采购标准 杆塔卷、铁附件卷》（2014版）中对铁塔构件的允许偏差有明确规定。

3.1 等边角钢边宽度允许偏差

国网物资采购标准对等边角钢边宽度允许偏差作如下规定：

3.2 等边角钢边厚度允许偏差

国网物资采购标准对等边角钢边厚度允许偏差作如下规定：

3.3 热轧钢板厚度允许偏差

国网物资采购标准对热轧钢板厚度允许偏差作如下规定：

3.4 等边角钢重量允许偏差

国网物资采购标准未对等边角钢重量允许偏差作具体规定，本文认为应按国标执行。

3.5 其他要求

国网物资采购标准对产品抽验还作了如下规定：“采购的等边角钢边宽度、边厚度及钢板厚度负偏差应为国家标准的50%，且存在负偏差的抽检产品数量不超过所有抽检产品数量的50%”。

4、美国标准对构件允许偏差的规定

美国标准《轧制结构钢棒材、板材、型材和板桩的一般要求》（ASTM A6/A6M-2016a）对角钢塔构件的允许偏差作了明确规定。由于中美两国角钢规格和标准热轧钢板规格存在较大差异，为方便对比本文将其偏差采用类比差值法按照国标的规格范围进行摘录。

4.1 等边角钢边宽度允许偏差

美标（ASTM A6/A6M-2016a）对等边角钢边宽度允许偏差作如下规定：

4.2 等边角钢边厚度允许偏差

美标（ASTM A6/A6M-2016a）对等边角钢边厚允许偏差度作如下规定：

4.3 热轧钢板厚度允许偏差

美标（ASTM A6/A6M-2016a）对热轧钢板厚度允许偏差作如下规定：

4.4 其他要求

美标（ASTM A6/A6M-2016a）第12.3.3条规定，肢宽大于75mm的等边角钢不规定其厚度允许偏差，代之以截面积（或重量）允许偏差控制允许偏差为±2.5%。

5、国标、国网和美标的对比分析

5.1 等边角钢边宽度允许偏差

可以看到，国标、国网物资采购标准和美标对轧制等边角钢边宽度允许偏差的规定有较大差异。

国标（GB/T 706-2016）根据角钢肢宽的范围给定宽度偏差，且对截面积（或重量）规定±5%的偏差；

国网物资采购标准根据角钢肢宽的范围给定宽度偏差，但其允许负偏差则为国标要求的50%，允许正偏差与国标一致，但对截面积（或重量）的偏差则未作规定。除此之外还规定：“采购的等边角钢边宽度、边厚度及钢板厚度负偏差应为国家标准的50%，且存在负偏差的抽检产品数量不超过所有抽检产品数量的50%”。

美标（ASTM A6/A6M-2016a）根据角钢肢宽范围给定边宽度允许偏差，但因等边角钢产品参数不同，其对应肢宽范围与国内也不同。边宽度允许偏差与国标较为接近，但较国标偏大。另外，肢宽不小于75mm的角钢，对截面积（或重量）规定±2.5%的允许偏差。

5.2 等边角钢边厚度允许偏差

可以看到，国标、国网物资采购标准和美标对轧制等边角钢的边厚度允许偏差的规定有较大差异。

国标（GB/T 706-2016）根据角钢肢宽的范围给定厚度允许偏差，且对截面积（或重量）规定±5%的偏差；

国网物资采购标准根据角钢肢宽的范围给定厚度允许偏差，允许负偏差为国标要求的50%，允许正偏差与国标一致，但对截面积（或重量）的偏差则未作规定。除此之外还规定：“采购的等边角钢边宽度、边厚度及钢板厚度负偏差应为国家标准的50%，且存在负偏差的抽检产品数量不超过所有抽检产品数量的50%”。

美标（ASTM A6/A6M-2016a）根据角钢肢宽范围给定厚度允许偏差，但因等边角钢产品参数不同，其对应肢宽范围与国内也不同。对肢宽小于75mm的角钢按厚度进行规定，但不规定截面积（或重量）偏差，其数值与国网相近；对肢宽不小于75mm的角钢，则对厚度偏差不进行规定，但对截面积（或重量）规定±2.5%的允许偏差。

5.3 对于热轧钢板厚度允许偏差

可以看到，国标、国网物资采购标准和美标对轧制钢板厚度允许偏差的规定有较大差异。

国标（GB/T 709-2006）根据钢板厚度范围、公称宽度范围的双重范围给定钢板厚度允许偏差；

国网物资采购标准根据钢板厚度范围、公称宽度范围的双重范围给定钢板厚度允许偏差，允许负偏差为国标的50%，允许正偏差与国标一致。除此之外还规定：“采购的等边角钢边宽度、边厚度及钢板厚度负偏差应为国家标准的50%，且存在负偏差的抽检产品数量不超过所有抽检产品数量的50%”。

美标（ASTM A6/A6M-2016a）根据钢板厚度、公称宽度的双重范围给定钢板厚度允许偏差，但对应厚度和公称宽度范围与国内不同。对于允许负偏差，所有规格钢板均定为-0.3mm的绝对值，数值与国网数值较为接近，对于允许正偏差，其数值整体来讲较国标略大。

6、结论及建议

从本文对中美两国的构件允许偏差的梳理和研究可以看出，不同国家对输电线路角钢塔构件的允许偏差的规定有较大差异。

对于海外输电线路执行何种标准的规定，须视具体工程标书的要求和规定，建议采取如下策略：

（1）对于标书中未明确指定设计标准的海外项目，建议在设计前期阶段与业主积极沟通执行标准，同时对构件的允许偏差的执行标准一并进行沟通，最终形成经业主批准的正式有效文件；

（2）对于标书中已明确指定设计标准的海外项目，建议在设计前期阶段与业主积极沟通构件的允许偏差的执行标准，最终形成经业主批准的正式有效文件；

（3）对于标书中已明确指定设计标准的海外项目，且在后期未与业主进行沟通或沟通未果的情况，建议对于构件的允许偏差满足国网物资采购标准的同时，还应满足标准中指定标准的对应国家关于允许偏差的规定，以免造成业主对所采购的铁塔材料的拒收。

（4）此外，如果总承包单位对风险极端厌恶，则构件允许偏差可以考虑采用更严格的标准，比如可以参照国网特高压铁塔要求或南方电网公司的要求，构件不允许存在负偏差。鉴于此举将将增加项目投资，建议设计与总承包单位积极沟通并上会确定。

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