杆塔设计常用规范解读
- 格式:doc
- 大小:1.39 MB
- 文档页数:34
电线杆工程初步设计方案中的杆塔与线缆标准规范随着现代城市的发展,电力供应成为城市运行的重要保证。
而电线杆工程则承担着输电线路的承载和分配功能,对于保证电力供应的稳定性至关重要。
本文将对电线杆工程初步设计方案中的杆塔与线缆标准规范进行探讨,以确保工程按照合理的标准进行设计和施工。
一、杆塔选址规范1. 距离规范:电线杆杆塔的选址应当与周边建筑物、道路等设施保持一定的距离,避免影响到人们正常的活动。
在选址时,应考虑到人们可能需要进行维修和施工,以及可能的自然灾害等因素。
2. 地质条件:选址时需要评估地质条件,确保杆塔的稳定性和承载能力。
如果地质条件较差,需要采取相应的加固措施。
3. 土地用途规范:杆塔的选址还需符合土地用途规范,比如在农田和水源保护区域等区域应避免选址,以免对环境造成影响。
二、杆塔结构设计规范1. 承载能力:杆塔的结构设计应保证足够的承载能力,能够承受电线的重量以及可能的风力等外力的作用,确保线路的稳定运行。
2. 防腐处理:考虑到杆塔长期暴露在室外环境中,需进行防腐处理,以延长杆塔的使用寿命。
3. 整体稳定性:在设计过程中,需注意提高杆塔的整体稳定性,减小结构变形和倾倒的风险。
三、线缆敷设规范1. 安全间距:线缆的敷设应保持一定的安全间距,避免不必要的干扰或触碰,以确保线路的稳定性和安全性。
2. 固定稳定:线缆应固定在杆塔上,采取适当的固定装置,以防止线缆松动或断裂。
3. 防护措施:在穿越道路和人行道等区域时,需采取相应的防护措施,例如设置护栏或使用防护管等,以保障行人和车辆的安全。
四、相关标准规范1. 国家标准:电线杆工程的设计与施工需符合国家相关的标准规范,如《电力工程施工及验收规范》、《城市电力供应工程基本要求》等,以确保工程的质量和安全。
2. 行业标准:除了国家标准外,还需遵循电力行业制定的标准规范,如《电力工程设计技术规范》、《电力工程质量验收规范》等,以满足电力行业的需求。
《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》新旧规范对照:现行《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB50545-2010《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T5154-2012作废《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T5154-20021 总则1.0.1为了在架空输电线路杆塔结构的设计中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策,做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好,制定本标准。
套话,原则性问题。
与GB50545-2010的区别为涉及直流线路问题。
适用范围扩大。
1.0.2 本标准适用于新建的110kV~750kV架空输电线路杆塔结构的设计。
对应原DL/T5154-2002条文:1.0.1 、1.0.2、1.0.3由110kV~500kV调整为110kV~750kV,与GB50545-2010相一致。
与GB50545-2010的区别为涉及直流线路问题及750 kV的双回及多回问题。
适用范围扩大。
去掉了原DL/T5154-2002条文1.0.1 “通信杆塔设计可参照采用”;略去了1.0.2、1.0.3。
DL/T5154-2012条文说明1.0.2明确了临时线路、通信杆塔结构设计参照执行,原线路的改造和改建参照验算和设计。
基本一致1.0.3 本标准确定了架空输电线路杆塔结构的设计原则,给出了角钢铁塔和混凝土电杆的设计计算方法。
新增1.0.4 本标准采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用可靠度指标度量结构构件的可靠度,在规定的各种荷载组合作用下或各种变形或裂缝的限值条件下,满足线路安全运行的临界状态。
对应原DL/T5154-2002条文:3.0.2一致1.0.5 杆塔结构设计,应从实际出发,结合地区特点,积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料,推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。
新增与GB50545-2010条文:1.0.3一致。
1.0.6 杆塔结构设计采用新理论、新材料或新结构型式,当缺乏实践经验时,应经过试验验证。
前言以杆塔为代表的各类高耸结构的设计是一项涉及基础知识广泛,技术含量很高的工作。
对于刚接触杆塔设计工作的学员,必须从最为基础的力学知识、结构设计、及现行常用规范的解读开始打好基本功,方可成为一名优秀的设计师。
本文只用于我公司内部员工在进行结构设计培训过程中学习之用,切不可外传。
成文过程中撰稿人查阅了大量的文献资料,并仔细分析甄别,注入大量的心血方成,希望读到此文的学员认真学习珍惜生活中的每一个学习机会。
北京信狐天诚软件科技有限公司2009年10月21日目录1常用规范简介 (4)《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 (4)《钢结构设计规范》GB50017-2003 (4)《高耸结构设计规范》GB50135-2006 (4)《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001 (4)《构筑物抗震设计规范》GB50191-1993 (4)《110~500kV架空送电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T 5154-2002 (4)《110~750kv输电线路设计技术规定》(2008最新国家电网标准) (5)《Design of Latticed Steel Transmission Structures》ASCE 10-97 (5)2材料 (5)3风荷载 (6)4覆冰荷载 (7)5杆塔构造基本规定 (7)5.1设计原则 (7)5.2结构的极限状态 (8)5.3极限状态的计算方式 (8)5.4基本规定 (10)6杆件强度设计 (11)6.1轴心受力构件的强度计算: (11)6.2受弯构件计算: (11)6.3受拉同时受弯构件的强度计算 (12)6.4偏心受力构件强度验算 (12)7杆件长细比计算 (14)7.1构件长细比的界定 (14)7.2构件长细比的控制 (14)7.3受压构件长细比修正系数 (20)8受压杆件稳定计算 (21)8.1轴心受压构件的稳定性计算 (21)8.2受压同时受弯构件的局部稳定计算 (22)8.3偏心受力压弯构件的稳定性计算 (22)9钢结构构造要求 (24)9.1一般要求 (24)9.2组合构件 (25)9.3钢管构件 (26)9.4焊缝连接 (26)9.5螺栓连接 (28)10抗震设计 (30)11连接计算 (30)11.1螺栓连接 (30)11.2焊缝连接 (32)12法兰连接 (34)13塔脚设计 (34)1常用规范简介《建筑结构荷载规范》GB50009-20012002年3月1日年施行,对建筑结构设计中部分直接作用和间接作用(如地震)荷载作出规定(如:风荷、雪荷载、屋面活荷载等)。
实 用
文 档 1 1.一般规定
(1) 直线型杆塔应计算与线路方向成00、450(或600)及900的三种最大
风速的风向;
(2)一般耐张型杆塔可只计算900一个风向;
(3)终端杆塔,除计算900风向外,还需计算00风向;
(4)悬垂转角杆塔和耐张型杆塔转角度数较小时,还应考虑与导、地线张力的横向分力相反的风向;
(5)特殊杆塔应计算最不利风向;
(6)风向与导、地线方向或塔面成夹角时,导线、地线风载在垂直和顺线条方向的分量,塔身和横担风载在塔面两垂直方向的分量,按表2-13选用。
(7)各类杆塔均应计算线路正常运行情况、断线(含分裂导线时纵向不平衡张力)情况和安装下的组合,必要时尚应验算地震等稀有情况;
(8)终端杆塔应考虑变电所侧导、地线已架设和未架设两种情况,对双回路及多回路杆塔应按实际情况考虑分期架设的情况。
杆塔设计条件参数表一、工程名称:
二、电压等级(kV):
三、气象条件
最大风速 V(m/s):
最大覆冰 B(mm):
最高气温 T(℃):
最低气温 T(℃):
年平均气温 T(℃):
四、地线相关参数
地线型号:
地线根数:
设计安全系数:
联塔金具型号:
是否需设置OPGW接地孔:
五、导线相关参数
导线型号:
分裂根数:
设计安全系数:
联塔金具型号:
六、杆塔使用条件
1.杆位号:
导线架设回路数:
导线排列方式:
线路转角度数:
主线路呼称高(m):
低压线路呼称高(m):
水平档距Lh(m):
垂直档距Lv(m):
要求基础型式:
地质条件和参数:
其它使用要求:
2.杆位号:
导线架设回路数:
导线排列方式:
线路转角度数:
主线路呼称高(m):
低压线路呼称高(m):
水平档距Lh(m):
垂直档距Lv(m):
要求基础型式:
地质条件和参数:
其它使用要求:
……
……
……
七、工程负责人联系方式:
单位名称:
联系人姓名:
电话:
邮箱:
2016年5月9日。
杆塔设计常用规范解读杆塔设计是指在电力、通信、铁路、道路等领域中,为支撑线路、设备或信号设施而设计的铁塔或混凝土塔。
在杆塔设计中,常用的规范有电力行业标准、通信行业标准、设计规范以及施工规范等。
本文将对杆塔设计常用规范进行解读。
1.电力行业标准电力行业标准主要包括《电力工程施工与质量验收规范》《电力工程设计技术规范》等。
这些标准规定了杆塔的结构、材料、施工与验收等方面的要求。
例如,杆塔应具有足够的刚度和强度,以承受线路的重量和外部风压。
标准还规定了各种类型杆塔的尺寸、荷载标准、构造要求等。
2.通信行业标准通信行业标准主要分为无线通信和有线通信两个方面。
无线通信的标准包括《通信塔工程设计规范》等,有线通信的标准包括《有线通信工程设计规范》等。
这些标准规定了杆塔的高度、塔基和类型等要求。
例如,通信塔设计中,要考虑信号传输的需求,采用合适的天线高度和塔身结构,以保证通信质量。
3.设计规范设计规范主要包括铁塔结构设计规范和混凝土塔设计规范。
铁塔结构设计规范包括《通信塔结构设计规范》《电力设施工程塔及门楼结构设计规范》等,混凝土塔设计规范包括《高压工程混凝土杆塔设计规范》《铁路桥梁设计规范》等。
这些规范详细规定了杆塔的结构设计、材料选用、连接方式、抗震设计等方面的要求。
4.施工规范施工规范主要包括建设工程杆塔施工及验收规范、金属塔工程施工技术规范、桩基工程施工及验收规范等。
这些规范规定了杆塔的施工流程、安全要求、施工质量控制等方面的要求。
例如,施工规范中要求对塔身进行防腐处理,保证杆塔的使用寿命。
总结起来,杆塔设计常用规范主要包括电力行业标准、通信行业标准、设计规范和施工规范等。
这些规范从不同方面对杆塔的结构、材料、施工和验收等进行了规定,旨在确保杆塔的稳定性、安全性和可靠性。
在进行杆塔设计时,设计人员应遵循这些规范,合理选择材料和结构,确保杆塔能够满足使用要求,提高工程质量。
110kV~500kV输电线路杆塔标准设计第一部分总论1目录第一部分总论 (3)1 概述 (3)2 设计范围 (3)3 设计原则 (4)3.1主要技术原则 (4)3.1.1 基本风速 (4)3.1.2 覆冰取值 (4)3.1.3 导线截面 (4)3.1.4 地线 (5)3.1.5 回路数 (5)3.1.6 杆塔型式 (5)3.1.7 地形条件 (6)3.1.8 海拔高度 (6)3.1.9 悬垂串型式 (6)3.2杆塔规划 (6)3.3塔头设计规定 (9)3.3.1 绝缘配合原则 (9)3.3.2 绝缘子片数 (10)3.3.3 空气间隙 (11)3.3.4 间隙圆图 (12)3.3.5 防雷保护 (14)3.3.6 塔头布置 (14)3.4杆塔荷载 (16)3.4.1 气象条件的重现期 (16)3.4.2 基本风速离地高度 (16)3.4.3杆塔荷载计算原则及规定 (16)3.4.4 荷载组合 (20)3.5杆塔设计一般规定 (22)3.6杆塔结构设计方法 (23)3.6.1 承载力极限状态 (23)3.6.2 正常使用极限状态 (24)3.6.3 杆塔材料 (24)3.6.4 铁塔与基础的连接方式 (26)第一部分总论1 概述标准设计V1.0继续采用模块化思路;整体框架分层级,使体系结构更加清晰,应用更为方便。
模块的数量根据已制定的建设规划进行调整,编制深度较2011年版有所突破,其主要特点包括:1) 杆塔模块库进一步完善,达到使标准模块覆盖率逐年提高的应用效果;2) 整体框架设置四层,设计深度逐层加深,不同设计阶段选择应用不同层级或其组合的设计成果;3) 模块深度达到施工图设计,实现杆塔施工图与司令图的一一对应,使标准设计能统一、规范、直接应用于施工图阶段。
110kV~500kV输电线路杆塔标准设计的总体原则为智能、高效、可靠、绿色,其设计思路主要包括:1)严格执行国家和电力行业有关规程、规范及国家有关强制性条文,符合南方电网公司企业标准及反事故措施等要求;2)结合南方电网的实际情况及运行特点,贯彻绿色设计理念,运用先进设计手段,力求安全、经济、智能、高效,体现标准设计的科学性和统一性,并融入企业文化内涵,凸显南方电网公司企业文化特征;3)采用模块化结构进行设计,对影响杆塔设计的因素进行组合,形成不同设计条件的模块。
前言以杆塔为代表的各类高耸结构的设计是一项涉及基础知识广泛,技术含量很高的工作。
对于刚接触杆塔设计工作的学员,必须从最为基础的力学知识、结构设计、及现行常用规范的解读开始打好基本功,方可成为一名优秀的设计师。
本文只用于我公司内部员工在进行结构设计培训过程中学习之用,切不可外传。
成文过程中撰稿人查阅了大量的文献资料,并仔细分析甄别,注入大量的心血方成,希望读到此文的学员认真学习珍惜生活中的每一个学习机会。
北京信狐天诚软件科技有限公司2009年10月21日目录1常用规范简介 (4)《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 (4)《钢结构设计规范》GB50017-2003 (4)《高耸结构设计规范》GB50135-2006 (4)《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001 (4)《构筑物抗震设计规范》GB50191-1993 (4)《110~500kV架空送电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T 5154-2002 (4)《110~750kv输电线路设计技术规定》(2008最新国家电网标准) (5)《Design of Latticed Steel Transmission Structures》ASCE 10-97 (5)2材料 (5)3风荷载 (6)4覆冰荷载 (7)5杆塔构造基本规定 (7)5.1设计原则 (7)5.2结构的极限状态 (8)5.3极限状态的计算方式 (8)5.4基本规定 (10)6杆件强度设计 (11)6.1轴心受力构件的强度计算: (11)6.2受弯构件计算: (11)6.3受拉同时受弯构件的强度计算 (12)6.4偏心受力构件强度验算 (12)7杆件长细比计算 (14)7.1构件长细比的界定 (14)7.2构件长细比的控制 (14)7.3受压构件长细比修正系数 (20)8受压杆件稳定计算 (21)8.1轴心受压构件的稳定性计算 (21)8.2受压同时受弯构件的局部稳定计算 (22)8.3偏心受力压弯构件的稳定性计算 (22)9钢结构构造要求 (24)9.1一般要求 (24)9.2组合构件 (25)9.3钢管构件 (26)9.4焊缝连接 (26)9.5螺栓连接 (28)10抗震设计 (30)11连接计算 (30)11.1螺栓连接 (30)11.2焊缝连接 (32)12法兰连接 (34)13塔脚设计 (34)1常用规范简介《建筑结构荷载规范》GB50009-20012002年3月1日年施行,对建筑结构设计中部分直接作用和间接作用(如地震)荷载作出规定(如:风荷、雪荷载、屋面活荷载等)。
本荷载适用于国内一切建筑工程结构设计过程中各类典型荷载的计算。
《钢结构设计规范》GB50017-20032003年12月1日施行,本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。
《高耸结构设计规范》GB50135-20062007年5月1日施行,本规范适用于钢及钢筋混凝土高耸结构,包括广播电视塔、通信塔、导航塔、输电高塔、石油化工塔、大气监测塔、烟囱、排气塔、水塔、矿井架、风力发电塔等构筑物的设计。
目前本规定除电力行业有输电杆塔专用规范应用较少外,被普遍应用于以上其它行业的高耸建筑的结构设计。
《建筑抗震设计规范》GB 50011-20012002年2月1日施行,按本规范进行抗震设计的建筑,其抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
《构筑物抗震设计规范》GB50191-19931994年6月1日施行,本规范的适用范围与《建筑抗震设计规范》类似,只是范围缩小为结构组装形成的建筑物,简称为构筑物。
《110~500kV架空送电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T 5154-20022002年9月1日施行,本规定适用于新建的110~500kV架空送电线路杆塔结构的设计,通信塔设计可参照采用。
《110~750kv输电线路设计技术规定》(2008最新国家电网标准)2008年3月1日施行,本规定考虑到2007年底我国特大雪灾,在110~500kV 架空送电线路设计技术规程》基础上结合近年特高压杆塔的设计实践修订而成,适用范围《Design of Latticed Steel Transmission Structures》ASCE 10-97美国土木工程师协会2000年发布关于《格构式钢结构传输塔》的设计规范。
目前在国外工程中被普遍采用。
2材料钢材牌号一般形式为“Q235“、”Q235B“、“Q235B F”形式。
Q——钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母;A、B、C、D——分别为质量等级;F——沸腾钢“沸”字汉语拼音首位字母;b——半镇静钢“半”字汉语拼音首位字母;Z——镇静钢“镇”字汉语拼音首位字母;TZ——特殊镇钢“特镇”两字汉语拼音首位字母。
在牌号组成表示方法中,“Z“与”TZ“符号予以省略。
钢材的质量好坏主要取决于钢中有害杂质硫、磷的含量,这些有害杂质会导致钢材出现热脆性或冷脆性出现,A~D随着等级不同有害杂质的含量也不同,导致各等级低温冲击韧其余规程中未涉及钢构件材料的具体要求,目前根据实际况看,500kV以下的塔普通采用了Q235和Q345两种材质,500kV以上的杆塔主材有好多已经开始采用了Q420。
对于其它行业的高耸建筑物,一般采用的是Q235和Q345两种材质。
但在设计使用组合构件(如组合角钢)时,由于高强度钢(如Q420)的伸长率一般较低,而组合截面的尺度较大如果按一个整体来考虑,一旦出现弯矩,可能会导致应力不均局部失效,此时在设计时必须进行相应的补偿设计考虑。
镇定钢在冶炼的后期用锰铁,硅铁和铝进行了充分的脱氧,钢水在锭模内平静的凝固,它的化学成分均匀,组织致密,质量高,但有缩孔。
沸腾钢在冶炼的后期没有进行充分的脱氧,导致了钢水在锭模内仍在脱氧,引起了钢水的沸腾,所以少量气体被封闭在钢锭内,形成了气泡。
它的成分不均匀,组织不致密,质量差。
沸腾钢只能是低碳钢,所以限制了它的使用范围。
并且要经过锻打。
前者的冲击韧性比后者好,但强度和伸长率相差不大。
3风荷载4覆冰荷载5杆塔构造基本规定5.1设计原则杆塔构造的设计原则不仅覆盖了国家电网公司企业标准,而且必须满足钢结构规范、高耸结构设计规范等相关内容。
对于可靠度的定义,在《高耸机构设计规范》中有明确说明,即为高耸结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求:1、在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用。
2、在正常使用时具有良好的工作性能。
3、在正常维护下具有足够的耐久性能。
4、在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必须的整体稳定性。
5.2结构的极限状态结构的极限状态是指结构或构件在规定的各种荷载组合作用下或在各种变形或裂缝的限值条件下,满足安全使用(线路安全运行)的临界状态。
极限状态分为承载力极限状态和正常使用极限状态。
5.3极限状态的计算方式结构及构件在极限状态下的计算方式,在《钢结构设计规范》中指出,按承载能力极限状态计算钢结构时,应考虑荷载效应的基本组合,必要时尚要考虑荷载效应的偶然组合;按正常使用极限状态计算钢结构时,应考虑荷载效应的标准组合,对钢与混凝土组合梁,尚应考虑准永久组合。
在《高耸结构设计规范》中又进一步指出,对承载能力极限状态,高耸结构及构件对荷载效应的基本组合与偶然组合都得进行设计;对正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,分别采用荷载的短期效应组合(标准组合或频遇组合)和长期效应组合(准永久组合)进行设计。
在《110kv~750kv架空输电线路设计技术规定》中给出了极限状态下的计算表达式。
1)结构或构件的承载力极限状态,应采用下列表达式:式中:-—结构重要性系数,按安全等级选定。
结构重要性系数采用规定《钢结构设计规范》GB50017-2003 一般工业与民用建筑钢结构的安全等级应取二级,其它特殊建筑钢结构的安全等级应根据具体情况另行确定。
对设计使用年限为25年的结构构件,不应小于0.95;《高耸结构设计规范》GB50135-2006 1、对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件,不应小于1.1;2、对于安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件,不应小于1.0;《110kv~750kv架空输电线路设计技术规定》Q/GDW179-2008 一级:特别重要的杆塔结构,不应小于1.1;二级:各级电压线路的各类杆塔,应取=1.0;三级:临时使用的各类杆塔,应取=0.9;――重力荷载分项系数,重力荷载分项系数采用规定《高耸结构设计规范》GB50135-2006 有利一般结构计算 1.0倾覆、滑移验算0.9 不利由可变荷载控制 1.2由永久荷载控制 1.35《110kv~750kv架空输电线路设计技术规定》Q/GDW179-2008对结构受力有利时,不应大于1.0,不利时,应取=1.2;――第i项可变荷载的分项系数,应取=1.4;对温度作用可用1.0;可变荷载效应对结构有利时,分项系数为0(《高耸结构设计规范》)――重力荷载标准值的效应;――第i项可变荷载标准值的效应;――可变荷载组合系数,各级电压线路的正常运行情况,应取=1.0,220kV及以上送电线路的断线情况和不均匀覆冰情况及各级电压线路的安装情况,应取=0.9,各级电压线路的验算情况和110kV 线路的断线情况,应取=0.75;――结构构件的抗力设计值。
2)结构或构件的正常使用极限状态,应采用下列表达式:式中:C――设计时对构或构件的裂缝宽度或变形等规定的相应限值,mm。
在《高耸结构设计规范》中对此进一步阐述,并注明此限值应符合下述的规定。
高耸结构正常使用极限状态的控制条件应符合下列规定:1、对于装有方向性较强,(如微波塔、电视塔)或工艺要求较严格(如石油化工塔)的设备高耸结构,在不均匀日照温度或风荷载(标准值)作用下,在设备所在位置塔身角位移应满足工艺要求。
2、在风荷载或常遇地震作用下,塔楼处的剪切变形不宜大于1/300。
3、在风荷载的动力作用下,设有游览设施或有人员在塔楼值班的塔,塔楼处振动加速度值不宜大于200。
其中对有常驻值班人员的塔楼为风压频遇作用下塔楼处水平动位移幅值,其值为结构对应点在0.4作用下的位移值与0.4作用下的位移值之差,为基频;对仅有游客的塔楼可按照世界使用情况取为6~7级风作用下水平位移幅值。
5.4基本规定1、杆塔结构荷载分类:a)永久荷载:导线及地线、绝缘子及其附件和杆塔结构及杆塔上各种固定设备的重力荷载;土压力及预应力等荷载。