2024風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 塔架鋼材選取規(guī)范

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架鋼材選取規(guī)范11目 次前 言 23范引文件 3語(yǔ)定義 3力電組制常用材 3材取薦法 4附錄A 10圖1型點(diǎn)狀裂意 7圖2效高 9表1成度值(%) 2表2鋼最允厚度 6表3響ZED判據(jù) 733風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架鋼材選取規(guī)范范圍本文件規(guī)定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組鋼制塔架設(shè)計(jì)中常用鋼材和選取推薦方法。本文件適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組鋼制塔架，包括塔筒、法蘭、門(mén)框、加強(qiáng)板等結(jié)構(gòu)件的鋼材選取。（GB/T700碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T1591低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼GB/T3375焊接術(shù)語(yǔ)GB/T5313厚度方向性能鋼板GB/T28410風(fēng)力發(fā)電塔用結(jié)構(gòu)鋼板GB/T42600-2023風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求GB/T3375界定的及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1最低結(jié)構(gòu)溫度lowestcomponenttemperature設(shè)計(jì)時(shí)考慮的會(huì)影響結(jié)構(gòu)材料性質(zhì)的最低溫度。3.2最低環(huán)境溫度lowestambienttemperature在一定重現(xiàn)周期內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組服役所在地以小時(shí)計(jì)的環(huán)境溫度最低值。對(duì)于處于空氣環(huán)境中的結(jié)構(gòu)，最低環(huán)境溫度則為一小時(shí)內(nèi)的最低氣溫。3.3臨界應(yīng)力水平criticalstresslevel設(shè)計(jì)時(shí)考慮的結(jié)構(gòu)在拉力和彎矩作用下產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力。3.4冷成形度Degreeofcoldforming（DCF）金屬結(jié)構(gòu)件經(jīng)冷彎加工后，用百分比表示的塑性變形的程度。44Q235、Q355、Q420、Q460。Q235GB/T700Q420Q460GB/T1591GB/T28410的要求。A?？倓t根據(jù)最低結(jié)構(gòu)溫度、結(jié)構(gòu)的臨界應(yīng)力水平和厚度方向性能來(lái)選取合適的鋼材厚度和鋼材牌號(hào)。關(guān)于鋼材牌號(hào)的選取應(yīng)考慮以下因素：fy(t)；厚度；（。TEd；σ；（DCF）εcf。注：對(duì)于塔架而言，DCF可以考慮為：[外徑對(duì)應(yīng)周長(zhǎng)-中徑對(duì)應(yīng)周長(zhǎng)）/中徑對(duì)應(yīng)周長(zhǎng)]%。表1冷成形度取值(%)折彎半徑r與材料厚度t的比值εcfr/t≥25≤210≤r/t＜25≤53≤r/t＜10≤142≤r/t＜3≤20最低結(jié)構(gòu)溫度TEd的計(jì)算：TEd按-30TEd最低構(gòu)度TEd=低境溫Tmd-10℃ (1)55STEd（1）考慮；STEdTEd=Tmd+△Tr+Tσ+△TR+△Tε+△Tεcf (2)式中：Tmd△Tσ——與應(yīng)力、材料屈服強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)件形狀與尺度相關(guān)的調(diào)整量；△TR——安全裕度，反映了不同應(yīng)用時(shí)對(duì)應(yīng)的不同可靠性；Tε△Tεcf——與冷成形度相關(guān)的調(diào)整量。其中：△Tr，對(duì)于鋼制塔架設(shè)計(jì)，可以考慮取-5℃；△TR，按第5.2.2條評(píng)估時(shí)，一般取0℃；△Tσ，按第5.2.2條評(píng)估時(shí)，一般取0℃；△Tε，一般取0℃。參考應(yīng)變率ε0=4×10-4/秒，此值可以覆蓋大部分設(shè)計(jì)情況；使用其他應(yīng)變率時(shí)，△Tε按下式計(jì)算：△????=?×（????

1.5） ……（3）550 ??0Tεcf3×cf×00（）-5℃。σ一般考慮不帶安全系數(shù)的全工況極限載荷各分量計(jì)算結(jié)構(gòu)關(guān)鍵橫截面以及預(yù)期裂紋擴(kuò)展位置處的名義應(yīng)力，對(duì)于門(mén)框等需要有限元分析的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可以采用熱點(diǎn)應(yīng)力。當(dāng)選用其他載荷時(shí)，應(yīng)符合GB/T42600-2023第6.3.2.3條規(guī)定。5.2.15.2.22。各鋼材牌號(hào)對(duì)應(yīng)不同臨界應(yīng)力水平σ和最低結(jié)構(gòu)溫度條件下鋼材允許的最大厚度應(yīng)符合表2規(guī)定?？紤]實(shí)際的臨界應(yīng)力水平σ，允許根據(jù)表2在0.25fy(t)≤σ≤0.75fy(t)的范圍內(nèi)進(jìn)行線性插值。66表2鋼材允許最大厚度（mm）鋼材牌號(hào)沖擊功CVN最低結(jié)構(gòu)溫度Ted/℃鋼級(jí)及質(zhì)量等級(jí)溫度℃Jminσ=07f()σ=05yt)σ=02f()100-10-20-30-40-50100-10-20-30-40-50100-10-20-30-40-50Q235B2027605040353025209075655545403513511510085756560C0279075605040353012510590756555451751551351151008575D-20271251059075605040170145125105907565200200175155135115100Q355B20274035252015151065554540302525110958070605545C027605040352520159580655545403015013011095807060D-20279075605040352513511095806555452001751501301109580NDMD-20401109075605040351551351109580655520020017515013011095NEME-5027155130110907560502001801551351109580210200200200175150130Q420NDMD-2040958065554535301401201008570605020018516014012010085NEME-502713511595806555451901651401201008570200200200185160140120Q460NDMD-20409070605040302513011095756555452001751551301159580NEME-5027125105907060504018015513011095756520020020017515513011577在T40mm1所示，該部位鋼板宜具有足夠的板厚度方向抗撕裂性能，即ZGB/T5313Z15Z圖1典型接頭層狀撕裂示意圖厚度方向性能，即Z向性能應(yīng)滿(mǎn)足：式中：

ZEd≤ZRd (4)ZEd——設(shè)計(jì)時(shí)要求的Z向性能；ZRd——鋼材實(shí)際Z向性能。ZEd可以按下式確定：ZEd=Za+Zb+Zc+Zd+Ze (5)式中，Za、Zb、Zc、Zd、Ze詳見(jiàn)表3說(shuō)明。表3影響ZEd的判據(jù)a)與金屬收縮應(yīng)變相關(guān)的焊腳尺寸焊腳尺寸（mm）Ziaeff7a=5Za07＜ae≤a=7Za310＜eff20a=14Za620＜eff30a=21Za930＜eff40a=28Za1240＜eff50a=35Za1550＜effa>35Za1588表3影響ZEd的判據(jù)（續(xù)）b）T位置Zb-角接接頭Zb-單道角焊縫Za=0或者角焊縫Za>1,且為低強(qiáng)度焊材Zb-5多道角焊縫Zb0局部或全熔透焊縫，且具有合適的焊接順序來(lái)降低收縮影響Zb3局部或全熔透焊縫Zb5角接接頭Zb8c)材料厚度S對(duì)收縮拘束度的影響S≤10mmaZc210mm＜S≤20mmaZc420mm＜S≤30mmaZc630mm＜S≤40mmZ=8ac40mm＜S≤50mmZ=10ac50mm＜S≤60mmaZc1260mm＜S≤70mmaZc1570mm＜SaZc1599表3影響ZEd的判據(jù)（續(xù)）d)結(jié)構(gòu)其他部分對(duì)焊后收縮遠(yuǎn)端拘束的影響低拘束度：自由收縮（例如，T形接頭）Zd中拘束度：受限的自由收縮（例如，箱梁橫隔梁）Zd高拘束度：不能自由收縮（例如，正交異性橋面板中的縱梁）Zde）預(yù)熱影響無(wú)預(yù)熱Ze預(yù)熱溫度≥100℃Ze-8a如果在厚度方向存在占主導(dǎo)的壓力靜載荷，該值可以降低50%；b焊腳尺寸a見(jiàn)圖2所示。eff圖2焊腳尺寸1010附 錄 A（）國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)對(duì)照見(jiàn)表A.1。表A.1國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)對(duì)照表GB/T1591GB/T28410EN10025-2EN10025-3EN10025-4Q3