第十一章杆塔荷载计算
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234第十一章 钢筋混凝土电杆计算举例设计一种杆型的程序,大致有以下几个步骤:1.根据线路的电压和使用的导线型号确定电杆的结构型式;2.按第八章的相关规定计算设计荷载并绘制荷载图;3.计算电杆的设计弯矩和钢筋配置;4.计算横担、吊杆、抱箍等铁附件;5.根据地质条件计算卡盘、底盘、拉线盘等基础。
部份例子中的最大风速相当于新规范距地15m 的基本风速。
第一节 拔梢单杆一、设计条件1.杆型如图11-1所示,35kV 拔梢上字型直线杆,固定横担。
2.导线为LGJ-70,地线为GJ-25。
设计水平档距200m ,垂直档距300m 。
3.电杆采用C40混凝土,钢筋A3。
4.地基为可塑亚粘土,地下5m 范围无地下水。
5.气象条件如表11-1所列。
二、各种情况下的设计荷载如表11-2所示。
三、主杆计算 (一)已知数据主杆为梢径φ190mm ,锥度1/75,杆高18m (上段10m ,下段8m )的环形截面钢筋混凝土电杆,环厚50mm ;断导线时地线的应力为320N/mm²,地线金具串长为170mm ;(二)正常最大风情况主杆弯矩及纵向钢筋的配置 图11-1 35kV 拔梢直线杆 经比较杆顶纵向钢筋受构造最小配筋控制,其它受最大风情况控制。
最大风时,电杆的弯矩按下式计算,计算结果如表11-3所列。
01.15 1.15[]x qx i i M M Ph PZ M ==∑++ 根据正常最大风情况的弯矩计算结果,并结合电杆构造配筋的要求,初选配筋如图11-2所示。
根据初选配筋,按下式计算得出各截面的设计抗弯矩如表11-4所示。
u ssin sin sin t cm y s sM f Ar f A r παπαπαππ+=+2.5y scm y sf A f A f A α=+ 1 1.5t αα=-根据表11-3、11-4的计算结果,比较电杆弯矩图11-3,可见电杆的设计弯矩均大于最大风荷载产生的弯矩M df ,故在最大风情况下,电杆的强度满足要求。
杆塔水平拉力计算公式在建设高压输电线路时,杆塔是起着支撑和固定导线的作用,承受着导线的水平拉力。
为了确保杆塔的稳定性和安全性,需要对杆塔的水平拉力进行计算和设计。
在进行这一计算时,需要使用杆塔水平拉力计算公式。
杆塔水平拉力计算公式是根据力学原理和结构力学理论推导出来的,它可以用来计算杆塔在受到水平拉力作用时的受力情况。
这一公式可以帮助工程师们在设计杆塔时,合理地确定杆塔的尺寸和材料,以满足导线的水平拉力要求,保证输电线路的安全运行。
杆塔水平拉力计算公式的一般形式如下:F = T sin(α)。
其中,F为杆塔所受水平拉力,单位为牛顿(N);T为导线的水平拉力,单位为牛顿(N);α为导线与水平方向的夹角,单位为弧度(rad)。
这个公式简洁明了,通过导线的水平拉力和导线与水平方向的夹角,就可以计算出杆塔所受的水平拉力。
在实际工程中,可以根据这个公式来设计杆塔的结构,确保其能够承受导线的水平拉力,保证输电线路的安全运行。
需要注意的是,导线的水平拉力和导线与水平方向的夹角是随着导线的张力和杆塔的位置而变化的。
因此,在进行杆塔水平拉力计算时,需要根据实际情况来确定导线的水平拉力和导线与水平方向的夹角。
这就需要工程师们在进行设计时,充分考虑导线的张力和杆塔的位置,以确保计算结果的准确性。
另外,在实际工程中,除了杆塔水平拉力计算公式外,还需要考虑其他因素对杆塔的影响,比如风载荷、地形地貌、土壤条件等。
这些因素都会对杆塔的受力情况产生影响,因此在设计杆塔时,需要综合考虑这些因素,确保杆塔的稳定性和安全性。
除了计算杆塔的水平拉力外,还需要对杆塔的结构进行强度、刚度等方面的计算,以确保杆塔在受到水平拉力作用时不会发生破坏或变形。
这就需要工程师们在设计杆塔时,充分考虑杆塔的结构特点和受力情况,进行合理的设计和计算。
总之,杆塔水平拉力计算公式是在建设高压输电线路时非常重要的一部分,它可以帮助工程师们合理地设计杆塔的结构,确保其能够承受导线的水平拉力,保证输电线路的安全运行。
杆塔荷载确定及荷载图 - 电力配电学问1.垂直荷载的计算(1)式中G—导线或避雷线的垂直荷载,N;g—导线或避雷线的垂直比载(g1或g3),N/m·mm2;S—导线或避雷线截面,mm2;—垂直档距,m;Gj—绝缘子串总重量,N。
无论是安装状况或断线状况,一般需有工作人员在杆塔上作业,因此在计算安装状况及断线状况荷载时,应考虑工作人员在杆塔上作业的附加荷载。
此外,还应考虑提升导线时冲击系数1.1-1.2。
2.水平荷载(1)杆塔风压荷载。
当风向与线路方向垂直时,杆塔风压荷载按下式计算(2)式中Pp—风向与线路方向垂直时的杆或塔身风压,N;v—设计风速,m/s;C—风载体形系数,对环形截面电杆取0.6,矩形截面杆取1.4,角钢铁塔取1.4(1+η),圆钢铁塔取1.2(1+η);F—风压方向杆、塔身侧面构件的投影面积m2;η—空间桁架背面的风压荷载降低系数。
同理,导线、避雷线风压荷载的计算风速也按其悬挂平均高度进行修正。
(2)导线、避雷线的风压荷载为:(2)式中P—导线或避雷线的风压荷载,N,θ—线路转角(°);g—导线或避雷线的风压比载,N/m·mm2;—水平档距(断线时,断线相计算水平档距取/2),m;—绝缘子串风压(工程计算中常忽视),N。
3.杆塔荷载及倒拔校验(1)杆塔荷载校验荷载校验可用下列三种方法。
1) 铁塔荷载图校验计算出杆塔实际承受的荷载与所选杆塔的设计荷载图相比较,不超出杆塔允许荷载即为合格。
在计算实际荷载时有时可不全部计算,而只计算起把握作用的水平风荷载和垂直荷载。
铁塔荷载图如图1所示。
2) 钢筋混泥土杆塔最大弯矩校验有的钢筋混泥土电杆给出允许最大弯矩。
可计算出杆塔实际承受最大弯矩,不超过允许值并略有裕度即校验合格。
3)水平档距、垂直档距校验有的杆塔给出杆塔使用导线截面、气象条件和设计杆塔时所用的设计水平档距及垂直档距。
这时,假如所设计线路与杆塔使用条件相符,只要实际水平档距、垂直档距相应小于设计水平档距、设计垂直档距,即校验合格。
浅谈输电线路杆塔的荷载计算浅谈输电线路杆塔的荷载计算【摘要】文章从输电线路杆塔荷载的分类、杆塔风荷载及杆塔安装荷载的计算进行了阐述,从而使设计人员在进行杆塔结构设计计算时,对杆塔结构荷载分析有进一步的认识.【关键字】杆塔荷载;结构设计;直线杆塔;转角杆塔1.杆塔荷载分类按荷载随时间的变异划分:永久荷载、可变荷载、特殊荷载。
按荷载作用在杆塔上方向划分:水平荷载、垂直荷载及纵向荷载。
2.杆塔标准荷载计算方法2.2导、地线风荷载的计算导、地线水平风荷载标准值:WX= α W0 μz μs β C d L p B sin2θ式中:W0 -其本风压标准值(kN/m2)。
W0=V2/1600,V为基准高度为10m的风速(m/s)。
α ―风压不均匀系数;LP?水平档距(m);μz ―风压高度变化系数;β C―导线或地线的风荷载调整系数μs―导线或地线的体型系数;d―导线或地线的外径或覆冰时的外径;B―覆冰时风荷载增大系数,5mm冰取1.1,10mm冰取1.2;θ―实际风荷载的风向与导、地线的夹角。
3.杆塔安装荷载锚线是指在直线型杆塔上放线、紧线时,当一边导线已按要求架好,由于直线型杆承受纵向水平荷载能力较小,相邻档导线用临时拉线锚在地上的过程,如图3所示,作用在横担上的力分别为:式中:G、P?分别为所锚导线或地线的垂直荷载和横向荷载,N;T?安装时导线或地线的张力;b―临时锚线与地面的夹角;图3n?垂直荷载或横向荷载的分配系数,当相邻档距和高差相等,一般取n=0.53.3紧线荷载计算(如图4所示)①相邻档尚未挂线时作用在横担上的力:垂直荷载:?G=nG+T1sinb+K T sing+G a N横向水平荷载:?P=n P N纵向不平衡张力:DT=0② 相邻档已挂线作用在横担上的荷载:垂直荷载:?G=n G+K T sing+G a N横向水平荷载:?P=n P纵向不平衡张力:DT=0式中:n?导线垂直荷载或横向水平荷载分配系数;G、P?该根(或相)导线或地线的垂直荷载和横向水平荷载,N;K―动力系数,取K=1.2;b―临时拉线与地面的夹角;g―牵引钢丝绳与地面的夹角;T1―临时拉线的初张力,一般T1=5000~10000 N;T?导线或地线安装张力,N;G a―附加荷载,N4.结束语本人对输电线路杆塔荷载的计算方法及一些参数取值进行了梳理,希望对同行有一定的帮助.我们在进行杆塔结构设计时对杆塔结构受力有了清晰的认识,才会保证杆塔结构设计的合理性和安全性。