终端转角塔基础计算
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输电线路铁塔基础中心坐标计算方法探讨摘要:根据已知的塔位中心坐标和基础根开,用电子表格计算四个基础中心坐标,便于GPS定位。
把所有塔当做转角塔计算,先找出转角平分线上的单位向量;将此单位向量绕中心桩依次旋转一定角度,得到中心桩与基础中心点方向的单位向量;将四个单位向量乘以基础对角线半根开,得到四个基础中心点坐标。
关键词:基础中心坐标,对角线,单位向量,半根开[1]0.引言排塔定位只给出铁塔中心坐标,而基础定位需要基础中心坐标。
基础中心坐标和基础根开有关,对于转角塔还和转角度数有关,确切而言,是与转角的角平分线方位有关[1]。
1.常见的定位方法常见的定位方法是根据基础根开和角平分线方位来展开的。
以确定转角塔平腿基础位置为例:先测量线路方向,根据经纬仪给出的线路转角度数α的一半所在方向线,在方向线上测量与塔位中心桩相距为基础半根开长度的两个位置点,钉为辅桩。
垂直角平分线方向,也找到两个点,钉为辅桩。
再用长度为一个根开的皮尺,两端钉在两条线的辅桩上,将皮尺向外拉开成直角,长度为基础半根开,由此确定出一个基础中心点[2]。
该方法需要测量很多次角度和长度,比较繁琐,也存在一定的误差。
现在塔位坐标测量都是用GPS根据给出的坐标定位,如果基础中心点也能给出坐标,则使用GPS较经纬仪测量方法能更加方便快捷给基础中心点定位[3]。
2.计算方法介绍图1 基础中心点求解示意图如图1所示,O点为转角塔桩,O1、O2为相邻塔桩,A、B、C、D为四个基础中心点,且构成正方形,OO’为∠O1OO2角平分线,也是∠AOD角平分线。
OA (或OD)与OO’成45°夹角,OA为基础对角线根开AC的一半。
只要得知角平分线OO’的方向角,则OA的方向角可求解;又塔桩O点坐标与对角线根开AC均已知,则A点坐标可求解。
3.程序化算例已知转角塔中心桩O点的大地坐标为(515750.6201,4078753.464),与O点相邻的中心桩O1坐标为(515616.9101,4078962.373),O2坐标为(516007.0501,4078646.097)。
对转角塔基础施工预偏在送电线路中的计算及运用摘要:我国电网正处在迅速扩展和加快互联阶段,因此其研究课题主要有,根据转角塔和终端塔的基础根开和预偏要求得出基础预偏高差计算公式;给出不等长腿铁塔在不同基础根开及其它不同条件下的基础预偏值的计算方法。
关键词:铁塔安装;送电线路;安装质量;分析Abstract: our country is in a rapid expansion of power network and accelerate Internet stage, so the research has mainly, according to the corner tower and the terminal tower foundation root and pre deviation from base partial difference formula is given in advance; unequal leg tower in different base root and other different conditions based pre deviation calculation method.Key words : Tower installation;Power transmission line;Installation quality;Analysis1、等长腿转角塔的基础预偏等长腿转角铁塔的施工预偏一般是通过内外侧基础柱面的预偏高差实现,即让转角塔的线路转角内侧`(受压侧)基础柱面比转角外侧(受拉侧)抬高出一个值△h ,达到铁塔向转角外侧倾斜的目的。
△h值可由三角形相似原理计算,式中塔身顶面中心点水平偏移;塔脚基础半根开;塔身垂直高度.以上公式可以转换为:从挠度的产生原因和铁塔预偏的方法可以知道,铁塔的预偏值不但与铁塔的结构、高度、刚度、荷载等有关,也与加工精度、安装质量、塔位的地质条件以及基础施工有关。
铁塔基础软件使用及基础制作方法一、角钢塔基础制作:1、铁塔基础TFD软件1)铁塔类型:直线型;耐张(0°)转角及悬垂转角型;转角、终端、大跨越型。
(注:根据工程实际选择相应的铁塔类型)基础类型:普通基础、拉基础、压基础。
注:直线塔基础为普通基础,终端塔、J1\J2转角塔一般采用普通基础,J3\J4采用拉压基础。
2水平方向(y)T y(kN)注:1、基础荷载表中的数值均为正值,对应铁塔基础作用力正确填写。
2、普通基础、拉基础荷载数值正常填写;压基础荷载数值为下压力数值正常填写,上拔力荷载数值取下压力数值的一半。
3)基础设计条件①材料统计基础数量:1、2、3、4注:普通基础数量为4、正常拉\压基础数量均为2。
J3,J4当转角塔用作终端塔时,四个基础分别为3个拉基础,1个压基础,否则不满足受力。
②混凝土强度等级:C20、C25、C30、C35、C40注:DL/T5219-2014第3.0.21规定:基础采用的混凝土强度等级不应低于C20,当基础采用强度等级为400MPa及以上的钢筋时,混凝土强度等级不应低于C25。
HRB335钢筋(Ⅱ级螺纹钢),一直以来是建筑行业中的常用钢材,但是在2011-2012年随着钢材行业淘汰落后产能,Ⅱ级钢筋就陆续被退出市场,取而带之的是HRB400(Ⅲ级螺纹钢),此螺纹钢带有抗震性能,更加切合市场的需求。
因为铁塔基础主筋采用HRB400,基础混凝土等级不低于C25。
③相邻基础最小根开注:制作不同呼高的铁塔基础,其基础根开不同,此次应填制作基础最小呼高的基础根开,避免基础打架。
4)基础地质参数注:根据地勘资料,详细填写地质参数。
DL/T5219-2014第3.0.5规定。
5)地脚螺栓根据铁塔设计条件,输入相应的地脚螺栓参数。
DL/T5219-2014第3.0.22规定。
6)基础尺寸主柱宽度:一般来说,主柱宽度=地脚螺栓直径*10+地栓间距+2*100~150mm(宽度取整数)主柱高度:根据地质条件,适当选择主柱高度,注意冻土深度要求。
杆塔之宇文皓月创作电杆是架空配电线路中的基本设备之一,按所用材质可分为木杆、水泥杆和金属杆三种。
水泥杆具有使用寿命长、维护工作量小等优点,使用较为广泛。
水泥杆中使用最多的是拔梢杆,锥度一般均为1/75,分为普通钢筋混凝土杆和预应力型钢筋混凝土杆。
电杆按其在线路中的用途可分为直线杆、耐张杆、转角杆、分支杆、终端杆和跨越杆等。
1、直线杆:又称中间杆或过线杆。
用在线路的直线部分,主要承受导线重量和正面风力,故杆顶结构较简单,一般不装拉线。
2、耐张杆:为限制倒杆或断线的事故范围,需把线路的直线部分划分为若干耐张段,在耐张段的两侧装置耐张杆。
耐张杆除承受导线重量和正面风力外,还要承受邻档导线拉力差所引起的沿线路方面的拉力。
为平衡此拉力,通常在其前后方各装一根拉线。
耐张杆是在线路终点或转弯的地方,会在很长的直线线路中间用到,让线路不克不及过紧也不克不及过松。
耐张杆就是起这样的作用。
3、转角杆:用在线路改变方向的地方。
转角杆的结构随线路转角分歧而分歧:转角在15度以内时,可仍用原横担承担转角合力;转角在15度~30度时,可用两根横担,在转角合力的反方向装一根拉线;转角在30度~45度时,除用双横担外,两侧导线应用跳线连接,在导线拉力反方向各装一根拉线;转角在45度~90度时,用两对横担构成双层,两侧导线用跳线连接,同时在导线拉力反方向各装一根拉线。
4、分支杆:设在分支线路连接处,在分支杆上应装拉线,用来平衡分支线拉力。
分支杆结构可分为丁字分支和十字分支两种:丁字分支是在横担下方增设一层双横担,以耐张方式引出分支线;十字分支是在原横担下方设两根互成90度的横担,然后引出分支线。
5、终端杆:设在线路的起点和终点处,承受导线的单方向拉力,为平衡此拉力,需在导线的反方向装拉线。
架空配电线路杆位的确定当配电线路路径确定后,就可以丈量确定杆位了。
首先确定首端杆和终端杆的位置,而且打好标桩作为挖坑和立杆的依据;若线路因地形限制或用电需要而有转角时,将转角杆的位置确定下来;这样首端杆、转角杆和终端杆就把线路划分为若干直线段;在直线段内均匀分配档距,就可一一确定直线杆的位置了;若线路较长,在需要时可再划分几个耐线段,耐张段长度一般不大于2km。
铁塔塔型基本结构知识目录一、基本概念 (1)二、专业术语 (2)三、输电线路铁塔分类 (5)四、杆塔设计原则 (15)五、铁塔构造 (17)六、铁塔制造技术条件 (32)七、杆塔施工及验收要求 (49)一、基本概念1. 铁塔的定义铁塔是用来支撑和架空导线、避雷线和其他附件的塔架结构,使导线与导线、导线与铁塔、导线与避雷线之间、导线对地面或交叉跨越物保持规定的安全距离的高耸式钢结构物。
铁塔是高压输电线路上最常用的支持物,国内外大多采用热轧等肢角钢制造、螺栓组装的空间桁架结构,也有少数工程采用冷弯型钢、钢管或钢管混凝土结构,塔上部件一般都采用热浸镀锌防腐。
2.铁塔的组成如图1.1所示,整个铁塔主要由塔头、塔身和塔腿三大部分组成,如果是拉线铁塔还包含拉线部分。
塔头:从塔腿往上塔架截面急剧变化(出现折线)以上部分为塔头,如果没有截面急剧变化,那么下横担的下弦以上部分为塔头。
塔腿:基础上面的第一段塔架称为塔腿。
塔身:塔腿和塔架之间的部分称为塔身。
图1.1 杆塔组成二、专业术语输电线路常用专业术语主要有:杆塔高度、杆塔呼称高度、悬挂点高度、线间距离、根开、架空地线保护角、杆塔埋深、跳线、导线的初伸长、档距、分裂导线、弧垂、限距、水平档距、垂直档距、代表档距、导线换位、导(地)线振动。
如图2.1所示。
图2.1 输电线路专业术语示意图1.杆塔高度杆塔最高点至地面的垂直距离,称为杆塔高度。
2.杆塔呼称高度杆塔最下层横担至地面的垂直距离称为杆塔呼称高度,简称呼称高。
3.悬挂点高度:导线悬挂点至地面的垂直距离,称为导线悬挂点高度。
4.线间距离两相导线之间的水平距离,称为线间距离。
5.根开两电杆根部或塔脚之间的水平距离,称为根开。
6.架空地线保护角架空地线和边导线的外侧连线与架空地线铅垂线之间的夹角,称为架空地线保护角。
7.杆塔埋深电杆(塔基)埋入土壤中的深度称为杆塔埋深。
8.跳线连接承力杆塔(耐张、转角和终端杆塔)两侧导线的引线,称为跳线,也称引流线或弓子线。
110kV线路基础及接地工程施工作业指导书二○二四年三月项目部批准:审核:编写:目录一工程概况及特点 (1)1.1工程简述 (1)1.2地形地质及交通情况 (1)1.3基础型式简介 (1)1.4基础工程施工流程 (2)1.5基础原材料 (3)1.6本分项工程的一些设计规定及技术规定 (5)二工程测量 (6)三施工技术措施 (7)(一)开挖基础 (7)3.1平基 (7)3.2分坑 (7)3.3土石方开挖施工 (9)3.4钢筋加工及安装 (11)3.5模板安装及要求 (13)3.6地脚螺栓的安装 (14)3.7混凝土搅拌灌筑和振捣的施工 (15)3.8基础养护、拆模 (17)3.9回填土 (18)四工程质量 (18)4.1质量标准 (18)4.2质量检查方法 (20)4.3质量缺陷的处理 (24)五安全技术措施 (25)六安全风险评估 (26)七文明施工及环保措施 (28)八附录:基础预偏值 (29)九接地施工 (30)1、接地工程概况: (30)2、接地敷设注意事项 (30)一工程概况及特点1.1 工程简述110kV工程,线路起始于已建110kV变电站110kV进线构架,终止于100kV线2#塔,线路长度为3.84千米,采取双回单分裂设计,其中新建铁塔4基,钢管杆16基。
1.2 地形地质及交通情况本工程线路所经地带海拔高度在240~310m之间,地形相对高差较大,从地貌形态上看,主要是由构造作用低山构成,地震裂度为VI度。
根据线路所经地区的地形状态,本工程地形划分为:平地为80%,丘陵为20%。
本工程线路主要利用线路附近的乡村公路平行接近或互相交叉,交通运输条件相对良好。
1.3 基础型式简介基础形式为灌注桩基础和掏挖式铁塔基础。
混凝土强度均采用C20和C30级,基础垫层采用C15级。
地脚螺栓采用直地脚螺栓,材质采用Q345钢。
基础结构配置表1.4 基础工程施工流程基础施工包括路径复测、分坑、平整基面及挖坑、基础钢筋安装、浇制、养护、拆模板等。
终端铁塔基础计算书1 方案一1.1基础形式及选型台阶式联合基础,基础底阶宽度为5×6m ,放阶尺寸为500mm ,长方形底板。
基础埋深为3m ,出地面0.5m 。
基础使用材料为C20混凝土,Ⅰ、Ⅱ级钢筋。
1.2设计荷载及计算常数如下根部弯矩最大设计值为:M max =2780.5kN·m最大水平力为:V x =4.255kN V y =66.086kN最大下压力为:N=1357.806kN最大上拔力为:T=1247.288kN底板的抵抗矩为:W=306656122=⨯=bh m 3 底板的面积为:A=b 2=30m 21.3底板面积及地耐力校核基础重力设计值:Q f =(5×6×0.5+4×5×0.5+3×4×2.5)×25=1375kN 。
基础底板正上方土的重力设计值为:G 0=(5×6×3-(5×6×0.5+4×5×0.5+3×4×2))×18=738kN 。
倾覆力矩校核:()()m kN lG Q M f j ⋅=⨯+=⨯+=633926738137520 2)()(2)(1L l N h h H L l T M -∑-+∑++∑= 2)331.26(806.135722)5.03(086.66422)6331.2(288.12472-⨯⨯-+⨯⨯⨯++⨯⨯==m kN ⋅570.6334M M j ,满足抗倾覆要求。
地耐力校核:kPa 654.77306339570.6334307381375)288.1247806.1357(2max =-+++-⨯=σ kPa 801.77306339570.6334307381375)288.1247806.1357(2min =--++-⨯=σ 地耐力亦能满足要求。
输电线路转角塔比例输电线路转角塔是输电线路中非常重要的组成部分,其比例设计对输电线路的稳定运行和安全性起着至关重要的作用。
在输电线路设计中,合理的转角塔比例设计可以有效减轻线路的受力,提高线路的运行效率,降低线路的故障率,保障电力系统的稳定运行。
因此,研究输电线路转角塔比例设计是一项具有实际意义和现实价值的课题。
一、输电线路转角塔的作用输电线路转角塔是用来改变输电线路的走向,使输电线路能够适应地形的变化和路线的转弯。
通过输电线路转角塔,可以有效减少输电线路的受力,使输电线路在转角处承受的荷载分散,减小线路的弯曲度,提高线路的安全性和稳定性。
此外,输电线路转角塔还可以起到支撑和固定输电线路的作用,保证输电线路的整体结构稳定,确保输电线路的正常运行。
二、输电线路转角塔比例设计原则在进行输电线路转角塔比例设计时,需要遵循一些原则,以确保线路的安全性和稳定性。
首先,转角塔的高度应根据线路的走向和地形的变化来确定,要保证转角塔的高度能够满足线路的需求,同时不过高不过低。
其次,转角塔的转角半径应合理设计,不宜过小过大,要考虑到线路的弯曲度和转弯的角度,保证线路在转角处受力均匀,不易受到过大的侧向荷载影响。
最后,转角塔的支撑结构和固定方式也需要合理设计,要确保转角塔能够稳固地支撑线路,并且能够适应地形的变化和环境的影响,避免线路因为转角塔设计不当而出现故障。
三、输电线路转角塔比例设计的影响因素输电线路转角塔比例设计受到多种因素的影响,主要包括线路的电压等级、线路的走向和长度、地形的变化、风载和冰载等外部荷载、输电线路的结构类型和材料等。
这些因素相互影响,会对输电线路转角塔的比例设计产生影响。
例如,对于高压输电线路,由于电压等级高、跨越距离远,转角塔的高度和转角半径需按照更为严格的标准来确定;对于走向复杂的输电线路,转角塔的设计也需要考虑到线路的弯曲度和转弯角度等因素;而在地形复杂或气候恶劣的地区,转角塔的支撑结构和固定方式需要更为周密和可靠。
转角、终端杆塔基础设计计算
计算时间:2012-05-21
设 计 院:湖南电力工程咨询有限公司 工 程:新建35KV 输电线路 计 算 者:
计算依据
——《电力工程高压送电线路设计手册》,第二版;
——中华人民共和国电力行业标准DL/T 5219-2005《架空送电线路基础设计技术规定》;
——《架空送电线路勘测设计》,邢春茂; ——《架空输电线路设计》,孟遂民;
1 地质条件:
土壤类型:粉土 中实
物理特性:土重度γs =16kN/m 3 、上拔角α=20°、等代内摩阻角β=30°、土压力参数m=48kN/m 3 、土侧压力系数ξ=0.6、土重法临界深度系数2.5。
2 杆塔参数:
杆塔类型:转角、终端、大跨越塔 基础附加分项系数γf =1.6 电杆根部直径d=0.82m 杆塔基础埋深h t =2.8m 反弯点至地面距离H 0 =3m
3.“未命名”工况计算
(1) 基础负荷:
拉线盘上拔力T=0kN 反弯点处水平力S 0 =0kN 电杆下压力F=0kN
(2) 拉线盘设计
① 计算参数:拉线盘的埋置深度h tL = 3m 、拉线拉力与水平地面的夹角ω=60°、拉线盘上平面与垂面的夹角ω1 =90°。
② 拉线盘规格:钢筋混凝土材料、长l=0.6m 、宽b=0.3m 、厚t=0.2m 、小底长l 1 =0.3m 、自)(6.0土重法临重法临界深h l b c +⨯==1.35m 当h tL ≤h c 时 抗拔土体积:
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡+++=αtan 34αtan )ωsin (ωsin 22L L 11L t t t t h h l b bl h V =1.57158m 3
最大上拔力:ω
sin γγV T f s t max f Q +=
=18.7129kN
T max >T ,上拔稳定。
④ 强度验算: 拉线盘弯矩:
)
2(63)
25.05.0(=e A P = M 12
1211101-1l l l l bl bl bl T
---=0kN·m 3
)25.0(e A P M 12202-2b
bl bl T =
==0kN·m 对钢筋混凝土材料,计算截面有效高度h 0 =0.18m 、钢筋抗拉强度设计值f y =210N/mm 2 、混凝土轴心抗压强度设计值f c =9.6N/mm 2 、短边钢筋截面面积〔A sb 〕=201.062mm 2 、长边钢筋截面面积〔A sl 〕=314.159mm 2 。
1-1截面的纵向受拉钢筋面积: b
f M h h x c 1
12
002--
-= y
f x h M )2
(A 01
1sb -=
-=0mm 2 〔A sb 〕>A sb 截面1-1强度满足。
2-2截面的纵向受拉钢筋面积:
l
f M h h x c 2
22
002--
-= y
f x h M )2
(A 02
2sl -=
-=0mm 2 〔A sl 〕>A sl 截面2-2强度满足。
(3) 卡盘设计 ① 计算参数: ② 卡盘规格: ③ 倾覆稳定:
电杆的计算宽度:)tan β2
β
ξcos(45°
3
20++=t h d d =1.14332m 极限倾覆力:ημ
2
0j S t
h md =
=23.3704kN
极限倾覆力矩:μ
3
0j M t
h md ==70.1111kN·m
其中:t
h H 0
=η、3
213
θμ-=
代入y 1 =-H 0 解方程: 0)(
γ3123θ3θ22
00
10f 1
213
=++
-+-t
t
t t
t h md h H h y S h y h y 得θ=0.744525
计算倾覆力:0js S S f γ==0kN
计算倾覆力矩:00js M S H f γ==0kN·m S j >S js 并M j >M js ,倾覆稳定。
(4) 底盘设计
① 计算参数:承载力特征值f ak =180kP a 、底盘下土自然重度γ= 19kN/m 3 、深度修正系数ηd =4.4、宽度修正系数ηb =3。
② 底盘规格:石材、长l=0.6m 、宽b=0.6m 、厚t=0.16m 、中间矩形长l 1 =0.3m 、中间矩形宽b 1 =0.3m 、自重Q f =1.372kN 。
③ 下压稳定:
当h t >0.5m 或b>3m 时修正载力特征值:
)5.0(γη3)-γ(b ηs d b -++=t ak a h f f =341.92kP a
地基允许压力:0.75
P max a
f =
=455.893kP a 基础地面处平均压力:lb
F
P ==-6.15896kP a P max >P ,下压稳定。
④ 强度验算: 底盘弯矩:
)l (2l )b -(b 24
P
M 1211-1+==0kN·m )b (2b )l -(l 24
P
M 1212-2+=
=0kN·m 对石材,石材的强度设计附加系数γsc =2.2、石材的极限抗弯强度R γ =7000kN/m 2 。
受拉区塑性影响系数:
)t
120
0.7(1.55γ1+
==1163.59 1-1截面的弹性抵抗矩:
6
W 21
-01bt ==0.00256m 3 1-1截面的最大弯矩:
SC
1
1-10γmax 1-1γγW R M =
=9477.93kN·m
M 1-1max >M 1-1 截面1-1强度满足。
2-2截面的弹性抵抗矩:
6
l W 2
2
-02t ==0.00256m 3 2-2截面的最大弯矩:
SC
1
2-20γmax 2-2γγW R M =
=9477.93kN·m
M 2-2max >M 2-2 截面2-2强度满足。
重Q f =0.784kN 。
③ 上拔稳定:
基础上拔临界深度:。