输电塔计算书
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750kV西宁至永登同塔双回输电线路工程(Ⅳ标段)700×700mm×28~32m内悬浮钢抱杆计算书甘肃送变电工程公司项目经理部一、700方内悬浮钢抱杆容许承压力计算书1、方形断面抱杆截面惯性矩)4(4201C f J J X += JX ——单肢主角钢截面对X 轴的惯性矩,cm 4f1——单肢主角钢截面积;cm 2C0——相邻两主角钢重心间的距离,cm代入相应数值,将中部及端头位置惯性矩计算如下:=+=)4(4201C f J J X d )41.6616.877.33(42+=35803.848 cm 4=+=)4(4201C f J J X x )41.2616.877.33(42+=5709.768 cm 42、计算惯性半径F Jr =F ——危险断面截面积;cm 2代入数值计算如下:FJ r ==12.3316.84848.35803=⨯ cm3、计算长细比因本工程所有规格抱杆均为变截面形式,长细比还应按等截面部分长图1 抱杆截面形式图2 截面惯性矩计算简图度与全长的比值等因素综合选定:rl\\μμλ=\λ——变截面抱杆长细比;\μ——变截面抱杆压杆折算长度修正系数; μ——与两端支承有关的压杆折算长度系数;l ——两端绞支间的距离;cm代入数值计算过程见表14、抱杆的容许压应力折减系数ψ根据变截面抱杆长细比,抱杆所用材质(16Mn 钢),按表62-7查出折减系数ψ,结果见表1 5、计算抱杆容许承压力b G F P -=][][σϕP ——抱杆容许承压力;Nϕ——抱杆的容许压应力折减系数;F ——危险断面截面积;cm 2b G ——危险断面以上的抱杆自重;N结果见表1说明:1、考虑抱杆实际使用中,下端并非理想的自由绞结,四个方向上的承托绳在抱杆转动时起阻碍作用,故在折算长度系数允许范围内取偏小值1.0。
2、折减系数取值摘自《架空送电线路施工手册》,李庆林,中国电力出版社P694表62-7。
特种结构输电塔模型计算书小组成员:王宇谈佳伟马思遥一、设计说明《特种结构》课程系列实践环节I——结构模型设计制作及加载竞赛模型为一个自立式输电塔模型。
模型的加载分为静加载和动加载两部分。
静荷载包括竖向加载和侧向加载,以模型的荷重比来体现模型结构的合理性和材料利用效率。
动加载为瞬间卸去侧向重物,以模拟导线断线荷载,模型将受到一定的水平冲击荷载。
其中,制作材料由主办方提供,模型将采用木质材料制作结构构件,即主受力支承骨架结构;同时还有502胶水用于构件之间的连接、模型与底板的连接,以及现场铁块固定需要的热熔胶。
竞赛目的是为了在全面满足竞赛要求的前提下,。
赛题对参赛队员的力学分析能力、结构设计和计算能力、现场制作能力提出了较高要求。
通过自立式输电塔结构模型的设计和制作,学生进一步加深在《特种结构》课程中关于输电塔结构设计分析的理解和认识,使学生在结构知识运用能力、创新能力、动手能力、团队协作精神等方面得到全面提升。
二、结构选型根据基本竞赛规则,结构不仅承担竖向静荷载(即铁块质量),而且需承受一定量级的动力水平荷载,在重物作用和水平动力作用两种情况下具有足够的刚度,且在最大的动力加速度不发生破坏,因此设计作品应该使结构效率最大化,即用最少的材料消耗实现结构强度和刚度的最大化。
对于结构形式及造型而言,此次结构设计竞赛规定至少包括一个自立式输电塔的基本骨架,限制了结构的高度、底层尺寸和横担设置高度的范围,横担外轮廓不得超出图示“横担界限”,规避区内不得出现任何构件。
从竞赛要求给定的平面尺寸来看,我们认为采用空间刚架结构是较理想的选择。
空间刚架具有大空间的建筑功能优势,同时在视觉上,我们也希望以尽量少的杆件形成较强大的空间结构,并通过设计等截面柱形成塔形结构来减小杆件的截面尺寸,其中充分考虑到P-⊿效应。
我们在结构选型过程中分别从结构体系及结构外形两方面进行了分析。
在结构体系的选取方面,由于刚架体系的竖向刚度较大,能承受较大的弯矩作用,且传力最为直接、高效,非常适用于较高建筑结构。
输电线路杆塔基础课程设计说明书一、设计题目:刚性基础设计(一)任务书(二)目录(三)设计说明书主体设计计算书是设计计算的整理和总结,是图纸设计的理论依据,也是审核设计的技术文件之一,因此编写设计说明书是设计工作的非常重要的一部分。
1、设计资料整理(1)土壤参数(2)基础的材料(3)柱的尺寸(4)基础附加分项系数2、杆塔荷载的计算(1)各种比载的计算(2)荷载计算1)正常大风情况2)覆冰相应风3)断边导线情况要求作出三种情况的塔头荷载图3、基础作用力计算计算三种情况荷载作用下基础的作用力,选择大者作为基础设计的条件。
4、基础设计计算(1)确定基础尺寸确定1)基础埋深h2)基础结构尺寸确定和刚性角A、假定阶梯高度H1B、求外伸长度b'C、求底边宽度BD、画出尺寸图(2)稳定计算1)上拔稳定计算2)下压稳定计算(3)基础强度计算5、画基础施工图和铁塔单线图用A3纸(按制图标准画图)见参考图6、计算可参考例11-3《输电杆塔及基础设计》课程设计任务书一、设计的目的。
《输电杆塔及基础设计》课是输电线路专业重要的专业课之一,《输电杆塔及基础设计》课程设计是本门课程教学环节中的重要组成部分。
通过课程设计,使学生能系统学习和掌握本门课程中所学的内容,并且能将其它有关先修课程(如材料力学、结构力学、砼结构,线路设计基础、电气技术)等的理论知识在实际的设计工作中得以综合地运用;通过课程设计,能使学生熟悉并掌握如何应用有关资料、手册、规范等,从设计中获得一个工程技术人员设计方面的基本技能;课程设计也是培养和提高学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。
二、设计题目钢筋混凝土刚性基础设计三、设计参数直线型杆塔:Z1-12铁塔(单线图见资料,铁塔总重56816N,铁塔侧面塔头顶宽度为400mm)电压等级:110kV绝缘子: 7片×-4.5地质条件:粘土,塑性指标I L=0.25,空隙比e=0.7基础柱的尺寸:600mm×600mm分组参数如下(注:分组参数与点名册顺序对应)参数序列号气象条件导线型号地线型号水平档距(m)垂直档距(m)学生姓名15 ⅢLGJ-240/40 1×7-9-1270-A 500 500四、设计计算内容1.荷载计算(正常情况Ⅰ、Ⅱ,断边导线三种情况)2.计算基础作用力(三种情况)3.基础结构尺寸设计4.计算内容(1)上拔稳定计算(2)下压稳定计算(3)基础强度计算五、设计要求1.计算说明书一份(1万字左右)2.图纸2张(1)铁塔单线图(2)基础加工图1、设计资料整理1)土壤参数地质条件:粘土,液性指标IL=0.5,空隙比e=0.7查附表15-6得,此土为硬塑(0<IL=0.25≤0.25)查表11-2得,土的内摩擦角β=20°,土的上拔角α=25°,土的压力系数m=63kN/m3,土的计算容重γS =17kN/m3 ,土的承载力特征值fa=295kN/m22)基础的材料混凝土采用C20,钢筋采用HPB235,基础型式:为阶梯刚性基础,3)柱的尺寸基础柱子段尺寸为a1=600×600mm4)基础附加分项系数查表11-1得基础附加分项系数γf=0.92、杆塔荷载标准值的计算2.1 杆塔的相关信息参数直线型杆塔:Z1-12铁塔(铁塔总重56816N,铁塔侧面塔头顶宽度为400mm);电压等级:110kV ;绝缘子:7片×-4.5;气象条件:Ⅲ;水平档距:500m;垂直档距:500m;导线型号导线外径(mm)导线面积(mm2)计算破断拉力(kN)单位长度质量(kg/km)LGJ-240/40 21.66 277.75 83370 964.3导线型号导线外径(mm)导线面积(mm2)公称抗拉强度(MPa)最小破断拉力(kN)单位长度质量(kg/hm)1X7-9-1270-A 9 49.48 1270 57.80 41.19气象条件的组合风速V(m/s)覆冰厚度b(mm)大气温度t(°C) 最大风速25 0 -5覆冰有风10 5 -5线路断线事故(一般地区)0 0 15假设地线金具重力为90N;绝缘子和金具重力为520N;2.2各种比载的计算(1)其计算过程如下:导线的自重比载γ1D (0,0);导线的冰重比载γ2B(5,0);)/(1031.13/1075.277)566.21(5728.2710)(728.27)0,5()/(1002.34/1075.2778.93.96410)0,0(33323331m MPa m MPa A b d b m MPa m MPa A qg D D ------⨯=⨯+⨯=⨯+⨯=⨯=⨯⨯=⨯=γγ)/(1080.28/1090sin 48.496.1/10)529(2.10.10.110sin )2()10,5()/(1023.39/1090sin 48.496.1/2592.185.00.110sin )25,0()/(1055.8/1090sin 75.2776.1/10)5266.21(2.10.10.110sin )2()10,5()/(1048.28/1090sin 75.2776.1/2566.211.185.00.110sin )25,0(3322325332232433223253322324m MPa mMPa AW b d m MPa mMPa AW dm MPa mMPa AW b d m MPa mMPa AW dvs f c B vs f c B vs f c D vs f c D ------------⨯=⨯︒⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯+=⨯=⨯︒⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=⨯︒⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯+=⨯=⨯︒⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=θμαβγθμαβγθμαβγθμαβγ地线的自重比载γ1B(0,0);地线的冰重比载γ2B(5,0);导线无冰风比载γ4D (0,25);导线覆冰风压比载γ5D (5,10); 地线无冰风比载γ5D(0,25);地线覆冰风压比载γ5D(5,10);(2)比载总结)(30859772108]90)1075.1(50048.491023.39[)9050048.491058.81(])1([)(33)0,5(21N N N G K L A G L A G JB B B B JB V B B B =+=⨯-+⨯⨯⨯++⨯⨯⨯=-+++=--γγ比载(MPa/m ) 导线 地线 γ1(0,0) 34.02×10-3 81.58×10-3γ4(0,25)28.48×10-372.47×10-3 γ5(5,10) 8.55×10-3 28.80×10-32.3杆塔导线地线荷载标准值计算(1)运行情况1,直线杆塔的第一种荷载组合情况为:最大风速。
750kV西宁至永登同塔双回输电线路工程(Ⅳ标段)700×700mm×28~32m内悬浮钢抱杆计算书甘肃送变电工程公司项目经理部一、700方内悬浮钢抱杆容许承压力计算书1、方形断面抱杆截面惯性矩)4(4201C f J J X += JX ——单肢主角钢截面对X 轴的惯性矩,cm 4 f1——单肢主角钢截面积;cm 2 C0——相邻两主角钢重心间的距离,cm代入相应数值,将中部及端头位置惯性矩计算如下:=+=)4(421C f J J X d )41.6616.877.33(42+=35803.848 cm 4=+=)4(421C f J J X x )41.2616.877.33(42+=5709.768 cm 42、计算惯性半径FJr =F ——危险断面截面积;cm 2 代入数值计算如下:FJr ==12.3316.84848.35803=⨯ cm3、计算长细比因本工程所有规格抱杆均为变截面形式,长细比还应按等截面部分长图1 抱杆截面形式图2 截面惯性矩计算简图rl\\μμλ=\λ——变截面抱杆长细比;\μ——变截面抱杆压杆折算长度修正系数;μ——与两端支承有关的压杆折算长度系数;l ——两端绞支间的距离;cm代入数值计算过程见表1 4、抱杆的容许压应力折减系数ψ根据变截面抱杆长细比,抱杆所用材质(16Mn 钢),按表62-7查出折减系数ψ,结果见表1 5、计算抱杆容许承压力b G F P -=][][σϕP ——抱杆容许承压力;Nϕ——抱杆的容许压应力折减系数;F ——危险断面截面积;cm 2b G ——危险断面以上的抱杆自重;N结果见表1说明:1、考虑抱杆实际使用中,下端并非理想的自由绞结,四个方向上的承托绳在抱杆转动时起阻碍作用,故在折算长度系数允许范围内取偏小值1.0。
2、折减系数取值摘自《架空送电线路施工手册》,李庆林,中国电力出版社P694表62-7。
3、根据《750kV架空送电线路铁塔组立施工工艺导则》要求,安全系数应大于2.5,动荷系数K1在通过滑车组用机动绞车或绞磨、拖拉机或汽车牵引的条件下取1.2,不均衡系数K2取1.2(摘自《电力建设安全工作规程(架空电力线路部分) 》附录二及附录三)),综合安全、质量、进度、效益要求及试点情况,建议安全系数取3.6。
11OkV及以上架空线路输电工程计算规则
IlOkV及以上架空线路输电工程计算规则包括以下内容:
1.基础工程:根据不同的地质条件和基础类型,采用不同的计算方法。
例如,对于岩石基础,需要根据岩石的种类、风化程度、承载力等因素进行计算;对于土基础,需要根据土壤的种类、承载力、地下水位等因素进行计算。
2.杆塔工程:根据杆塔的种类、高度、重量等因素进行计算。
例如,对于自立式铁塔,需要考虑铁塔的重量、重心位置、风载等因素;对于拉线式铁塔,需要考虑拉线的长度、角度、材料等因素。
3.架线工程:根据导线的种类、截面积、张力等因素进行计算。
例如,对于钢芯铝绞线,需要根据钢芯和铝线的截面积、弹性模量等因素进行计算;对于光纤复合架空地线,需要根据光纤的种类、截面积、张力等因素进行计算。
4.接地工程:根据土壤的电阻率、接地电阻的要求等因素进行计算。
例如,对于一般土壤,需要根据土壤的电阻率、接地体的长度、埋深等因素进行计算;对于高电阻率土壤,可能需要采用降阻剂或其他辅助措施。
5.其他工程:包括通道清理、通道占地补偿、树木砍伐、建筑物拆迁等。
这些工程的费用需要根据具体情况进行估算。
总之,11OkV及以上架空线路输电工程计算规则是一个复杂而细致的过程,需要综合考虑多种因素。
在实际操作中,建议咨询专业的电力工程师或相关机构以获取准确的信息和指导。
12m独管拉线塔计算书河南省信息咨询设计研究有限公司设计人:焦阳2011年3月T ξν0.1221.470.76h Wo μs μz φz βz Wk A q APa50.55 1.210.25 1.280.840.00580.00100.55 1.210.81 1.90 1.260.00580.0150.550.910.25 1.280.630.1140.07100.550.910.81 1.900.940.1140.11 2.8 2.6410120.550.91.0612.051.080.1140.122.83.0212Ф114x6拉线节点距离L 5730,取5m λ=131线膨胀系数0.0000117计算面积A(mm2)初始应力(MPa)100弹性模量(Mpa)195000SAP降温44回转半径r(mm)结构选材38.2根据《移动通信钢塔桅结构设计规范》中5.2.2 条,实腹式桅杆相邻拉线间节点长细比应≤150荷载计算columncable 塔身天线37.157X3.0镀锌钢绞线Py(KN)Pz(KN)T合力(KN)N f(MPa)fg(MPa)12.6119.2222.9920.67556.3745M(KNm)N(KN)A(mm2)W(mm3)E φx γx Nex f(MPa)fg(MPa)6.4733.8742035.75522332060000.387 1.15219165.9215N(KN)钢板强度f 厚度t(mm)432155.5T(KN)土摩擦角φ纤绳夹角θ土重γo 锚板宽L 锚板底深H 锚板顶深h 锚板总压力判断22.99206016 1.1 2.1 1.567.1锚板抗拔验算通过22.99204016 1.1 2.1 1.557.0锚板抗拔验算通过22.99206010 1.3 2.1 1.558.6锚板抗拔验算通过22.99204010 1.4 2.1 1.557.7锚板抗拔验算通过板厚h(mm)钢筋强度底板荷载q 地板弯矩M 配筋面积A 25021061.09.24131015025021041.210.145310150板厚h(mm)基础面积A(m2)基础埋深钢筋强度底板荷载q 地板弯矩M 配筋面积A300 1.44 1.521059.910.83001020043钢筋选择合适塔身基础配筋验算杆体基础力(KN)选筋判断钢管承载力满足要求杆体基础力1.66被动土压力系数λn2.42构件及基础设计《移动通信钢塔桅结构设计规范》规定塔脚底板最小厚度应为16mm拉线承载力满足要求拉线基础内力拉线内力钢管内力0.941.82底板所有均布反力(MPa)底板面积A(mmm2)底板自由边长a(mm)计算面积A(mm2)37.15拉线锚板基础配筋验算282.8基础抗拔验算0.94 1.821.66 2.42主动土压力系数λa1600000.268751.27钢筋选择合适钢筋选择合适判断混凝土抗拉强度(MPa)1.27选筋。
输电塔架风荷载计算1.输电塔基本信息本输电塔架的塔身为干字型方形塔架,总高53.5m,地处B类地区,离地10m 高处的风速为33m/s,整个塔身沿高度方向分为11个风荷载计算段。
图1 塔身立面图2.风荷载计算2.1投影面积的计算不考虑塔身迎风面的倾斜度,将塔身分段投影到迎风面计算净面积,根据所给角钢以及圆钢管的尺寸,计算投影面积,并计算出塔身轮廓所围的面积,以便计算每一段的挡风系数。
2.2基本风压基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地 10m 高统计所得的50年一遇 10min 平均最大风速为标准,近似计算如下:22200330.68/16001600v w kN m ===2.3 体形系数的计算 塔架体型系数s μ如下计算⎪⎩⎪⎨⎧+++=角钢、钢管混合钢管角钢)1(1.1)1(8.0)1(3.1s ηηημη——背风面风荷载降低系数。
故各塔架段的体形系数按上式计算可得表1表1 体型系数的计算2.4 顺风向风振系数由于塔形为干字型,而且高度小于75m ,故干字型塔架一阶自振周期:10.0390.657T s ===故塔架的第一阶自振频率1f 为: 1111.52f Hz T == 塔架一阶振型系数如下计算:443221346)(H z H z H z z +-=φ对于一般竖向悬臂型结构,例如高层建筑和构架、塔架、烟囱等高耸结构,均可仅考虑结构第一振型的影响。
z 高度处的风振系数z β可按下式计算210121R B gI z z ++=β式中g 为峰值因子,可取2.5;10I 为10m 高名义湍流强度,对应B 类地面粗糙度,可取0.14;R 为脉动风荷载的共振分量因子;z B 为脉动风荷载的背景分量因子。
R =11305f x x =>w k 地面粗糙度对B 类地面粗糙度分别取1.0;1ζ结构阻尼比,对钢结构可取0.01。
11()()x za z z H z B k z ρρφμ=z ρ——脉动风荷载竖直方向相关系数;0.795z ρ== x ρ——脉动风荷载水平方向相关系数,本算例此相关系数可取1x ρ=。
可编辑修改精选全文完整版塔架计算书一、主要要求:1、型钢格构式塔架,自立式铁塔。
2、上层标高16.0m,自重120Kg,水平后座力4.12kN。
下层标高13.5m,自重120Kg,水平后座力2.2kN。
3、南京大厂镇江边。
二、设计概况:1、抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度0.1g,设计地震分组为第一组.2、基本风压0.4kN/㎡,地面粗糙度为A类(空旷地带),工程的安全等级为一级(参照《高耸结构设计规范》设计)。
3、按照《高耸规范》第3.4.2条,本塔架结构不必进行构件截面的抗震验算,仅需满足抗震构造要求。
4、荷载的组合,按《高耸规范》第2.0.5条,取用下式:1.2G+1.4W+1.4×0.7L式中,G为自重等永久荷载W为风荷载L为活荷载5、考虑到平时检修使用时人员的上下,采用大型角钢格构式塔架,尺寸如下:三、塔架构件选择说明:1、满足大型格构式柱的构造要求:斜缀条与水平缀条的夹角宜在40°~70°内,水平缀条不小于L63×5,斜缀条不小于L75×6。
2、节点板的厚度由构造决定,选用10mm厚钢板,焊脚尺寸取8mm。
3、除塔架柱脚处的水平缀条连在柱分肢的外侧,其他所有缀条。
包括斜缀条和水平缀条均连在柱分肢的内侧,塔身外表平整,便于运输;根据业主要求,塔架用螺栓连接。
4、塔架可以在工厂分段制作,现场进行拼接。
5、格构式柱(塔架)采用分离式柱脚,柱脚底板由计算确定,且应不小于20mm厚;锚栓直径亦由计算确定,且应不小于20mm,孔径为螺栓直径的1.5倍,垫板孔径比螺栓大2mm。
四、风荷载的计算:按《高耸规范》执行。
W=βZμSμZμrω0式中:ω0=1.1× 0.4=0.44kN/㎡(1.1为工程重要性一级要求,0.4为南京的基本风压)βZ为风振系数:根据荷载规范GB50009-2001附录E,高耸结构的基本自振周期T1=(0.007~0.013)H,本工程为钢结构,取T1=0.013× 16.0=0.208sec;另根据《高耸规范》第3.2.7条,T1<0.25sec时不考虑风振影响,即βZ=1.0μS为风荷载体型系数,取2.6(偏于安全取规范的高值)μZ为风压高度变化系数,按高度16m的取值为1.52μr为风荷载重现期调整系数,为1.2W =1.0×2.6×1.52×1.2×0.44=2.09kN/㎡fA=3757平方毫米W xmin=68744(mm)3I x=6888100(mm)4I x0=10935600(mm)4I y0=2840600(mm)3W x0=110466(mm)3W y0=50467(mm)3I x =42.8mm I x0=54mm I y0=27.5mm Z 0=39.8mm G=29.492Kg/m角钢L100×10:肢宽L=100mm ,肢厚t f =14mmA=1926.1(mm)2W xmin =25060(mm)3I x =1795100(mm)4I x0=2846800(mm)4I y0=743500(mm)3W x0=4260(mm)3W y0=18540(mm)3I x =305mm I x0=384mm I y0=196mm Z 0=28.4mm G=15.12Kg/m六、计算格构式柱的柱身1500mm 高的材料重量及总重:分肢角钢:L140×14, 29.492×1.6×4=188.8 Kg L100×10水平角钢:15.12×1.6×4=96.8 Kg L100×10斜向角钢:15.12×1.8×4=108.9 Kg 节点板:0.3×0.6×0.01×7800×4=56.2 Kg 合计:188.8+96.8+108.9+56.2=450.7 Kg考虑计入爬梯及附属设备等,1600mm 高柱重取1.1×450.7=495.77 Kg 柱全高重:495.77×10(节)=4957.7Kg=49.58 kN七、求塔架内力:控制截面在塔底风荷载沿高度的线载=1.60×2.09=3.344 kN/m塔底轴力设计值: N=49.58×1.2=59.50kN弯矩设计值:M=1/2×3.344(风)×16.02×1.4+(4.12×16.0+2.2×13.5)(后座力)×1.4×0.7=599.2+93.7=692.9 kN ·m 剪力设计值:V=3.344×16.0×1.4+(4.12+2.2)×1.4×0.7=74.91+6.2=81.1 kN查规范〈〈钢结构设计规范〉〉知,格构式柱的轴心受压构件的截面分类为b类。
高压输电线路详细计算书
背景
本文档旨在提供高压输电线路详细计算的相关信息和计算方法。
计算目标
该计算书的目标是通过详细计算来确定高压输电线路的参数和
特性,以确保线路的安全运行和可靠性。
计算内容
以下是高压输电线路计算书中应包含的内容:
1. 线路参数计算:计算线路的长度、电阻、电感等参数,以便
精确地描述线路的特性。
2. 电力流计算:通过电力流计算来确定线路上的电压、电流、
功率等参数,以评估输电系统的稳定性和负载能力。
3. 短路电流计算:根据线路的参数和电源的特性,计算短路电流的值和分布,以评估线路的短路容量和保护设备的选择。
4. 绝缘距离计算:根据线路的电压等级和环境条件,计算线路所需的绝缘距离,以确保线路的绝缘性能。
5. 过电压计算:通过模拟和计算来评估线路上的过电压情况,以确定过电压对线路设备的影响和保护措施的需求。
6. 杆塔设计计算:根据线路参数和杆塔设计标准,计算杆塔的高度、间距和杆塔的强度特性,以确保杆塔的安全性和稳定性。
结论
高压输电线路详细计算书提供了高压输电线路设计和评估过程中所需的详细计算信息。
通过对线路参数、电力流、短路电流、绝缘距离、过电压和杆塔设计等方面的计算,可以确保输电线路的安全运行和可靠性。
以上为高压输电线路详细计算书的简要概要,具体的计算细节和公式可以根据实际情况进行补充和完善。
输电塔风荷载计算1. 基本风压计算222010/160040/1600 1.0kN/m v ω===2. 风压高度变化系数计算输电塔所处环境为B 类地貌,根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)可知0.301.000 1.0010B B z z z μμ⎛⎫=≥ ⎪⎝⎭3. 风载体型系数计算① 塔段:桁架由角钢组成, 1.3s μ=轮廓面积29 1.50.5(4.06 3.26) 1.58.01A m =⨯-⨯+⨯=杆件投影面积221.4(63(90003589)70(43281680)1001503240(5011002175614981051600)45(11861499)5621862)25982382.598n A mm m =⨯⨯++⨯++⨯⨯+⨯++++++⨯++⨯⨯==挡风系数/ 2.598/8.010.324n A A φ===单榀桁架的体型系数0.324 1.30.422st μφμ==⨯=/1b h =查表得0.622η=(1)0.422(10.622)0.684stw st μμη=+=⨯+=② 塔段:桁架由角钢组成, 1.3s μ=轮廓面积20.5(2.04 1.68)3 5.58A m =⨯+⨯=杆件投影面积221.4(63((23202460)22040)10030052)1864520 1.865n A mm m =⨯⨯+⨯++⨯⨯==挡风系数/ 1.865/5.580.334n A A φ===单榀桁架的体型系数0.334 1.30.434st μφμ==⨯=/0.51b h =<查表得0.606η=(1)0.434(10.606)0.697stw st μμη=+=⨯+=③ 塔段:桁架由角钢组成, 1.3s μ=轮廓面积20.5(2.04 2.424) 3.27.142A m =⨯+⨯=杆件投影面积21.4(70((26052878)22424)10032062) 2.210n A m =⨯⨯+⨯++⨯⨯=挡风系数/ 2.210/7.1420.309n A A φ===单榀桁架的体型系数0.309 1.30.402st μφμ==⨯=/1b h <查表得0.646η=(1)0.402(10.646)0.662stw st μμη=+=⨯+=④ 塔段:桁架由角钢组成, 1.3s μ=轮廓面积20.5(11.6 2.424) 1.812.622A m =⨯+⨯=杆件投影面积21.4(40((6011202)2196417601454)451700703105290(40804558)100(53034880)110264014018032) 4.835n A m=⨯⨯+⨯++++⨯+⨯⨯+⨯++⨯++⨯+⨯⨯=挡风系数/ 4.835/12.6220.383n A A φ===单榀桁架的体型系数0.383 1.30.498st μφμ==⨯=/ 1.35b h =查表得0.562η=(1)0.498(10.562)0.778stw st μμη=+=⨯+=⑤ 塔段:桁架由角钢组成, 1.3s μ=轮廓面积20.5(2.64 3.0)38.46A m =⨯+⨯=杆件投影面积21.4(75300080340621001838214030052)2.771n A m =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=挡风系数/ 2.771/8.460.328n A A φ===单榀桁架的体型系数0.328 1.30.426st μφμ==⨯=/1b h =查表得0.615η=(1)0.426(10.615)0.688stw st μμη=+=⨯+=⑥ 塔段:桁架由角钢组成, 1.3s μ=轮廓面积20.5(4.064 3.0) 3.813.422A m =⨯+⨯=杆件投影面积21.4(7543922802275216038372) 3.151n A m =⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=挡风系数/ 3.151/13.4220.235n A A φ===单榀桁架的体型系数0.235 1.30.305st μφμ==⨯=/1b h <查表得0.784η=(1)0.305(10.784)0.544stw st μμη=+=⨯+=⑦ 塔段:桁架由角钢组成, 1.3s μ=轮廓面积20.5(4.064 6.08)7.236.518A m =⨯+⨯=杆件投影面积21.4(75(327759065198)256608018072702)7.161n A m =⨯⨯++⨯+⨯+⨯⨯=挡风系数/7.161/36.5180.196n A A φ===单榀桁架的体型系数0.196 1.30.255st μφμ==⨯=/1b h <查表得0.856η=(1)0.255(10.856)0.473stw st μμη=+=⨯+=⑧ 塔段:桁架由角钢组成, 1.3s μ=轮廓面积20.5(6.088.04)749.42A m =⨯+⨯=杆件投影面积21.4(4076045015202561824263210827536482180(80727068)2)9.438n A m =⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯=挡风系数/9.438/49.420.191n A A φ===单榀桁架的体型系数0.191 1.30.248st μφμ==⨯=/1b h <查表得0.864η=(1)0.248(10.864)0.462stw st μμη=+=⨯+=4. 风振系数计算1) 脉动风荷载的共振分量因子计算塔高H=30.5m ,b=1.5m ,B=8.04m ,w k =1.0,1ς=0.0110.0390.3851()T s=== 111/ 2.5966f T Hz==13077.899f x ===1.6941R ==2) 脉动风荷载的背景分量因子计算B 类地貌,H=30.5m ,k=0.91,10.218α=,1x ρ=0.8417z ρ==① 塔段:29.75Z m =, 1.387z μ=,22341464()0.96723z H z H z z H ϕ-+==11 1.125()x za z z H B k z ρρμ==② 塔段:27.5Z m =, 1.355z μ=,22341464()0.86893z H z H z z Hϕ-+== 11()1.035()x za z z H z B k z ρρφμ==③ 塔段:24.4Z m =, 1.307z μ=,22341464()0.73393z H z H z z Hϕ-+== 11()0.9061()x za z z H z B k z ρρφμ==④ 塔段:21.9Z m =, 1.265z μ=,22341464()0.62623z H z H z z H ϕ-+==11()0.7986()x za z z H z B k z ρρφμ==⑤ 塔段:19.5Z m =, 1.222z μ=,22341464()0.52483z H z H z z H ϕ-+==11()0.6930()x z a z z Hz B k z ρρφμ==⑥ 塔段:16.1Z m =, 1.154z μ=,22341464()0.38713z H z H z z H ϕ-+==11()0.5414()x z a z z Hz B k z ρρφμ==⑦ 塔段:10.6Z m =, 1.018z μ=,22341464()0.19053z H z H z z H ϕ-+==11()0.3020()x z a z z Hz B k z ρρφμ==⑧ 塔段: 3.5Z m =, 1.00z μ=,22341464()0.02443z H z H z z H ϕ-+==110.0393()x za z z H B k z ρρμ==3) 风振系数计算2.5g =,100.14I =①塔段:1012 2.5495z gI B β=+②塔段:1012 2.4252z gI B β=+③塔段:1012 2.2478z gI B β=+④塔段:1012 2.0997z gI B β=+⑤塔段:1012 1.9543z gI B β=+=⑥塔段:1012 1.7455z gI B β=+=⑦塔段:1012 1.4159z gI B β=+=⑧塔段:1012 1.0542z gI B β=+=5. 各塔段风荷载标准值计算①塔段:k 0 6.28s z z i w w A kN μμβ== ②塔段:k 0 4.27s z z i w w A kN μμβ== ③塔段:k 0 4.30s z z i w w A kN μμβ== ④塔段:k 09.99s z z i w w A kN μμβ== ⑤塔段:k 0 4.55s z z i w w A kN μμβ== ⑥塔段:k 0 3.45s z z i w w A kN μμβ== ⑦塔段:k 0 4.88s z z i w w A kN μμβ== ⑧塔段:k 0 4.60s z z i w w A kN μμβ== 6. 塔架基底弯矩计算840.2k M w z kN m==⋅∑。
通信工程-铁塔基础设计计算指导书通用铁塔基础设计计算书一、YJ1-19m塔1、基础受力条件:运行情况:基础最大上拔力:248kN基础最大下压力:290kN基础最大水平力:X方向27.10kN Y方向2.60kN断导线状况:基础最大上拔力:234.0kN基础最大下压力:286.0kN基础最大水平力:X方向24.4kN Y方向22.9kN2、地基状况粉质粘土,地基承载力标准值为kPa120,计算上拔角为10°,计算容重取38m/kN。
/15mkN,地下水位±0.000m,土的浮重度取33、基础选型及材料上拔腿基础埋深取2.8m,四步放脚,放脚尺寸为400mm,基柱截面为800×800mm,基柱出地面高度为0.6m,基础底面尺寸为4.0m。
下压腿埋深取1.5m,三步放脚,放脚尺寸为300mm,基柱截面为800×800mm,基柱出地面高度为0.6m,基础底面尺寸为2.6m。
基础材料选用C15混凝土,Ⅰ、Ⅱ级钢筋。
4、下压腿基础尺寸校核并配筋①、基础几何参数及基本数据计算: 基础底面的抵抗矩为33929.26m b W jd ==, 基柱截面抵抗矩为33085.06m b W jz == 地基承载力为kPa h B f f h h b k 120)5.1()3(=-+-+=γηγη②、按照运行情况进行校核:内力计算:基础的轴力为290kN ,对基础底面的弯矩为m kN M x ⋅=91.56,m kN M y ⋅=46.5。
尺寸校核:yy x x W M W M lb G F P +++=max 929.2591.566.2256.08.0205.16.2290222++⨯⨯+⨯⨯+=kPa kPa 12061.95π=,满足校核条件。
③、按照断边导线的情况进行校核:内力计算:基础的轴力为286.0kN ,对基础底面的弯矩为m kN M x ⋅=24.51,m kN M y ⋅=09.48 尺寸校核:yy x x W M W M lb G F P +++=max 929.2424.51(6.2256.08.0205.16.2290222++⨯⨯+⨯⨯+=kPa kPa 12023.108π=,满足校核条件。
特种结构输电塔模型计算书
小组成员:王宇谈佳伟马思遥
一、设计说明
《特种结构》课程系列实践环节I——结构模型设计制作及加载竞赛模型为一个自立式输电塔模型。
模型的加载分为静加载和动加载两部分。
静荷载包括竖向加载和侧向加载,以模型的荷重比来体现模型结构的合理性和材料利用效率。
动加载为瞬间卸去侧向重物,以模拟导线断线荷载,模型将受到一定的水平冲击荷载。
其中,制作材料由主办方提供,模型将采用木质材料制作结构构件,即主受力支承骨架结构;同时还有502胶水用于构件之间的连接、模型与底板的连接,以及现场铁块固定需要的热熔胶。
竞赛目的是为了在全面满足竞赛要求的前提下,。
赛题对参赛队员的力学分析能力、结构设计和计算能力、现场制作能力提出了较高要求。
通过自立式输电塔结构模型的设计和制作,学生进一步加深在《特种结构》课程中关于输电塔结构设计分析的理解和认识,使学生在结构知识运用能力、创新能力、动手能力、团队协作精神等方面得到全面提升。
二、结构选型
根据基本竞赛规则,结构不仅承担竖向静荷载(即铁块质量),而且需承受一定量级的动力水平荷载,在重物作用和水平动力作用两种情况下具有足够的刚度,且在最大的动力加速度不发生破坏,因此设计作品应该使结构效率最大化,即用最少的材料消耗实现结构强度和刚度的最大化。
对于结构形式及造型而言,此次结构设计竞赛规定至少包括一个自立式输电塔的基本骨架,限制了结构的高度、底层尺寸和横担设置高度的范围,横担外轮廓不得超出图示“横担界限”,规避区内不得出现任何构件。
从竞赛要求给定的平面尺寸来看,我们认为采用空间刚架结构是较理想的选择。
空间刚架具有大空间的建筑功能优势,同时在视觉上,我们也希望以尽量少的杆件形成较强大的空间结构,并通过设计等截面柱形成塔形结构来减小杆件的截面尺寸,其中充分考虑到P-⊿效应。
我们在结构选型过程中分别从结构体系及结构外形两方面进行了分析。
在结构体系的选取方面,由于刚架体系的竖向刚度较大,能承受较大的弯矩作用,且传力最为直接、高效,非常适用于较高建筑结构。
另外,从模型制作的角度看,考虑到采用单纯的木材较难实现复杂的节点形式制作以及预应力施加,因此本次结构不采用预应力结构体系(如悬挂结构、张拉结构)的设计方案。
同时此次加载过程中充分考虑到抗震或者动力效应的刚性作用,我们在模型表面布置交叉撑杆。
一方面,交叉斜撑可以限制结构在动力作用下的位移;另一方面,交叉斜撑有利于改善结构的侧向刚度。
我们设计模型秉持“强柱弱横梁,多用拉杆,少用压杆”的设计理念,模型
的主要受力构件应合理布置,整体结构应体现“创新、轻巧、美观、实用”的原则。
三、结构建模
根据此次竞赛要求,砝码加载会单向进行,但加载方向将会根据抽签方式决定,所以采用轴对称的外形,俯视图每层基本为类正方形,已达到各向同性的目的。
因为此次设计的结构是高耸输电塔结构,根据尽量将建筑物重心放低的思路,将采用底大上小的结构。
在全面满足竞赛要求的前提下,我们对模型作如下设计:(1)模型总高为600mm;楼板所使用材料为W22木材(2mm×2mm木材)制作截面为8mm×8mm的箱型截面柱;
(2)模型底层面积为200mm×200mm,但是不是正规正方形,每边有相应变形设计;
(3)柱子:本设计方案采用的柱子截面形式为加劲槽形管,构件采用等截面形式。
其中槽形管内一定间隔添加加劲肋,以增强其整体性。
下图变截面构件的实体效果图。
等截面柱子为8mm*8mm;
(4)楼板:为增强楼板的整体性及柱子与楼板之间的连接,我们采用楼板梁为6mm×6mm木材,楼板梁之间啮合以提高楼板的整体性。
详图如下:
(5)综上所述,我们现用CAD和分析软件画出我们模型的主要结构,如下图所示:
立体图:
正视图:侧视图:
俯视图:
(6)结构优化
考虑到真实试验中可能出现的特殊情况,模型制作中的误差和精度问题,还有给结构留有足够的冗余度,我们在原有模型的基础上增添了横隔和斜撑,设计成以下的优化模型:
四、受荷分析
利用Midas有限元分析软件模拟实际竞赛加载对模型进行加载,下面得出加载数据:
(1)反力
(2)位移
(3)应力
(4)整体应力
五、现场加载情况(照片)
六、加载破坏情况与设计计算对比分析
(1)加载破坏情况:
主要破坏形态:在动力加载中通过2级,3级加载时出现横担两侧直接拉断,上部斜撑断裂。
主要破坏原因:横担强度不够。
另外横担刚度太低,导致加载时两侧直接被拉断。
(2)模型破坏分析:
柱子虽然里面加了小插片,但是为了减轻重量,上部斜撑也是用的比较细的木条,同时将柱子的截面尺寸做的较小,最后破坏的时候发现也有一根柱子拉断了。
我们柱脚做的很牢固,加载过程中没有发生掀起,在模型受水平方向的力的时候,模型下部是比较牢固的,因此柱脚没有对我们的加载结果造成影响。
(3)与设计计算对比分析:
加载破坏情况与有限元分析计算结果吻合度较差,模型强度、可靠度、预计破坏位置没有达到我们预期目标。
试验结果的离散性较强的主要原因:
1、木材的各向异性
2、模型制作的精细程度
3、试验加载的不稳定性
七、总结
通过以上理论分析和模型试验,表明所选用的结构体系是合理的,构件的强度、刚度和稳定性均满足设计要求。
经过这次比赛的锻炼,我们这些还未经过较多工程实践的本科生获益良多。
在这个过程中,我们所学过的力学知识和工程设计知识得到了最大化地应用,强化了结构分析和结构设计基本概念,对结构设计原理有了更深入的认识。
八、参考文献
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