法兰盘是钢管塔构件连接的主要节点形式,以传递拉力、压力为主。当钢管受拉时,法兰盘承受弯、剪共同作用,且以受弯为主。由于连接钢管的法兰盘受力不利,因此传统的加工方法是在法兰板和钢管间焊均匀分布的加劲肋。法兰盘和钢管之间一般有8片以上的加劲肋,每片加劲肋与法兰盘及钢管分别由两条焊缝连接,总计有30～35条焊缝,进而整个节点有60～70条焊缝。过多的焊缝不仅加工麻烦,焊接残余应力难以预计,而且耗材增加。以上海青浦电视塔为例,塔架结构总重300t,而所有连接总重为57t,占总重的19%。因此,改进连接形式,改善节点受力,减少连接耗材,具有积极意义。

据我国现有的工艺条件,推荐的节点形式如图1所示其应用的可行性讨论如下：
 

1.塔架整体 、局部受力特性
 

刚性斜杆钢管塔架的刚度较大,其内力计算一般采用整体空间桁架法。由于忽略了节点的刚度,计算结果偏于安全。大量的计算结果表明：钢管塔架的斜杆、横杆、横隔、副杆所受内力较小, 截面较小,一般根据刚度要求设计。为了避免这些构件在运输和施工过程中产生过度变形, 斜杆、横杆长细比可取100左右,横隔、副杆的长细比取150左右。构件采用管壁较薄的钢管较经济, 壁厚为6mm左右。由于自重原因,各杆件承受的最大拉力为最大压力的85%～90%。因此 ,法兰盘所受拉力等于折减后的杆件受压承载力。

2.法兰盘节点的受力形式及其加工原则
 

法兰盘的受力形式受到钢管、螺栓、焊缝等因素的制约,考虑这些因素非常重要。
 

1.法兰盘节点的加工原则为：螺栓间及螺栓与钢管壁间的间距 ,以不防碍施工时螺栓扳头工作为准,越小越好。由于去除加劲肋,螺栓能更接近管壁,附加弯矩随之减小,对减小法兰盘厚度很有利；而螺栓分布可以很密,螺栓对法兰板的变形起到一定的限制作用。
 

2.法兰盘连接承受拉力时,法兰盘连接产生附加弯矩,受弯剪共同作用。
 

3.法兰盘厚度取决于钢管壁厚。
 

4.钢管管壁决定了最大焊角尺寸。法兰盘所受弯矩通过焊缝传递给钢管,焊缝承载力也可确定板厚,这从另一角度说明了法兰盘厚度取决于钢管壁厚。
 

综上所述,通过合理利用螺栓对法兰板变形的限制作用,适当调整钢管管壁厚度,无加劲肋法兰盘连接是可行的。