铁塔结构设计计算细则(2006)(稿)
Q GDW 155-2006 《1000kV 架空送电线路铁塔组立施工工艺导则》
3 基本规定
3.1 本标准给出了多种施工方法,不论选择何种方法,在工程开工前均应进行施工技术设 计。 3.2 应针对所选定的施工方法编制作业指导书,施工方法在首次应用前应进行试点。
II
Q/GDW155—2006
1000kV 架空送电线路铁塔组立 施工工艺导则
1 范围
1.1 本标准适用于 1000kV 交流架空送电线路的铁塔组立。 1.2 ±800kV 直流架空送电线路的铁塔组立可参照本标准执行。 1.3 大跨越工程的铁塔组立可参照本标准执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其 随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标 准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新 版本适用于本标准。
4 施工准备
4.1 施工前应熟悉设计文件和铁塔图纸,并进行详细的现场调查。
4.2 铁塔图纸会审时,应提出预留施工、运行、检修等方的要求。
4.3 根据现场调查及图纸会审的结果,选择施工方案、编写施工作业指导书,并进行技术
交底。
4.4 选择抱杆时应考虑风载荷的影响,推荐的抱杆主要参数如表 2 所示。
表2 推荐抱杆的主要参数
4
Q/GDW155—2006
c) 抱杆拉线和地锚应经过计算后选择,吊装前拉线应可靠固定。 d) 牵引系统应放置在主要吊装面的侧面,牵引装置及地锚与铁塔中心的距离应不小于 塔全高的 0.5 倍,且不小于 40m。 6.3 工艺流程 内悬浮外拉线抱杆分解组塔工艺流程如图4所示。
铁塔常用参数与标准
铁塔常用参数与标准铁塔常用参数与标准铁塔设计参数:1铁塔塔设计风速最大40米/秒,铁塔的偏离度不超过塔高的1/1500,局部弯曲度不超过1/1000,抗震裂度8°,裹冰厚度20厘米。
2塔体钢材均采用热镀锌防腐。
3塔体设爬梯带护拦。
4铁塔顶部设计避雷针,塔体接防雷接地网,接地电阻≤5欧。
5铁塔的顶部还应设置航空标志灯。
选材标准:6所用型钢、圆钢、钢管和板材均采用Q235,其质量标准应符合《碳素结构钢》GB700-88之规定。
7焊条采用E43型,其质量标准应符合《碳钢焊条》GB5117-85之规定。
8连接螺栓均采用C级六角头螺栓,螺栓、螺母、垫圈的质量标准应分别符合《C级六角头螺栓》GB5780-86;《C级I型六角螺母》GB41-86;《C级平垫圈》GB95-85之规定。
9执行标准:钢板、型钢、圆钢Q235:(GB700-88)“炭素结构钢”焊条E4303 (GB5117-85)“碳钢焊条”C级六角头螺栓(GB5780-86)“C级六角头螺栓”C级I型六角螺母(GB41-86)“C级I型六角螺母”C级平垫圈(GB95-85)“C级平垫圈”锌锭Zn-0 (GB470-83)“锌锭”盐酸(GB320-83)“盐酸”制造标准:10钢塔构件的制造,除应遵守施工图中注明的规定外,遵守《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-95)中有关规定和《广播电视塔制造技术条件》(GBY65-89)中的有关规定。
11构件制造前,必须放样确定和校核图纸中的尺寸,制造后严格进行质量检查。
12铁塔主材不准对接,附材定尺以内不准对接。
13构件允许偏差:当构件长度L≤5m时,其长度偏差不大于±2mm;当构件长度L>5m时,其长度偏差不大于±3mm。
构件整体弯曲不大于长度的1/1000,局部弯曲不大于被测长度的1/750。
法兰盘平面偏离设计平面的正切值不大于1/1000。
14构件间采用螺栓连接时,除塔柱连接螺栓采用二母一垫外,其它均采用一母一垫,除图中注明外。
【输电杆塔设计培训】08、第八章 铁塔内力计算
∑MC一I—I截面以上所有外力对C点力矩之和;
bi一主材内力Nu到O点的垂直距离;
di-斜材内力到C点的垂直距离(一般用作图 法量得);
α一主材与斜材夹角。
注:当主材无坡度时,斜材内力可按下式计算:
NS
P
2cos
式中 ∑P一 I-I截面以上全部水平荷载之代数和,
顶面横材承受∑P/2 。
β- 斜材与水平面夹角。
α一主材与斜材夹角。
3.K型斜材桁架
如图5所示K型斜材桁架的 斜材受力与双斜材拉压系统相
同,而主材受力较小。
主材内力:
Nu
M0 G
2bi 4sin
斜材内力 :
水平N村s 内4力dM1i:c
图5
ND
Mc 4d 2i
4. 承受双向荷载单斜材桁架
Nu
Mx 2ai
My
G
2bi 4sin sin1
视为零杆,而对于横隔材可只考虑承受扭矩;
(4)打拉线的拉线铁塔,由于本身的刚度很大, 一般在计算中不考虑因挠度而产生的附加弯矩;
(5)铁塔腿部与基础的连接,假定为不动铰接; (6)将动力或冲击荷载视为静力荷载,在计算中 引人动力系数和冲击系数;
(7)采用平面桁架进行计算时,主材应力应将正、 侧两面的应力相叠加。
2.双斜材桁架 如图4
主材内力:
Nu
M0 G
2bi 4sin
斜材内力:
Ns
Mc 2 2di
Mc 4di
水平村内力
ND
Mc 2d2i
图4
式中∑M0— I—I截面以上所有外力对0点力矩之和;
∑MC一I—I截面以上所有外力对C点力矩之和;
bi一主材内力Nu到O点的垂直距离;
架空输电线路铁塔结构设计要点分析
电力科技架空输电线路铁塔结构设计要点分析张 琨(国核电力规划设计研究院重庆有限公司,重庆 401121)摘要:随着人们生活水平的不断提升,人们对经济与物质提出的要求也越来越高,对电力程度的依赖性也越来越大。
为了给人们提供安全稳定的输电线路,应当对电网结构进行完善,同时,需要科学设计架空输电线路铁塔设计,输电线路铁塔不仅是架空输电线路的重要组成部分,且在一定程度对导线、地线及附件起着支撑作用,其与我国的电力供应有着密切联系。
本文首先分析了介绍了输电线路铁塔,然后就输电线路铁塔的结构设计方法进行分析,最后探究了铁塔基础设计的优化策略。
关键词:架空输电线路;铁塔结构;设计要点在当前新时代背景下,人们对线路的安全运行提出了较高的要求,架空输电线路铁塔结构设计过程中,不仅能要考虑到其经济效益,还需要对铁塔的安全稳定性进行充分考虑。
在输电线路事故中,不合理的铁塔结构占据重要比例,因此,科学的设计架空输电线路铁塔结构工作具有重要意义[1]。
本文着重分析了架空输电线路铁塔结构设计要点,以此使输电线路铁塔结构的安全稳定得到提高。
1 输电线路铁塔结构设计简介所谓的输电线路铁塔就是电力铁塔,塔头、塔身塔腿是组成整个铁塔的主要部分,根据用途的不同输电线路铁塔的形状也有所差异,比如,耐张塔、直线塔、换位塔等,按照铁塔的形状一般分为五种类型,一是酒杯型,二是猫头型,三是上字型,四是干字型,五是桶型。
几片平面结构是构成输电线路铁塔塔架的主要部分,为了形成一个几何不变的塔架结构,需要组合各片平面桁架,还需要将横隔进行设置,设置的位置在各横截面的地方[2]。
2 输电线路铁塔结构设计要点在电力线路工程建设中,输电线路铁塔结构设计占据重要地位,在实际中,设计师应在相关的原理与方式基础上进行设计,将各种设计理念及思想充分发挥,以此使输电线路铁塔的安全性得到保障,以此更好的推动电力系统的良好发展。
面对不断变化和发展的经济,自然环境不断对输电线路铁塔的设计提出更高的要求,所以,科学的设计架空输电线路铁塔结构具有重要意义。
架空送电线路杆塔结构设计技术规定
ICS27.100P62备案号:J172-2002中华人民共和国电力行业标准PDL/T 5154-2002架空送电线路杆塔结构设计技术规定Technical Regulation of design for tower and polestructures of overhead transmission line主编部门:西南电力设计院批准部门:中华人民共和国国家经济贸易委员会2002-04-27发布2002-09-01实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布前言本规定是根据DL/T 5092—1999《110~500kV架空送电线路设计技术规程》,对《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》SDGJ 94—1990的修订。
本规定较修订前的标准有以下重要技术内容的改变:(1) 适用范围由(35~500)kV改为(110~500)kV线路杆塔的结构设计,并明确通信杆塔设计可参照采用。
(2) 修订中纳入了以往工作实践中的成功经验。
(3) 结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,在与SDGJ94—1990技术规定基本衔接的条件下,与国内的其他有关土建标准相协调。
(4) 对SDGJ 94—1990技术规定的部分条文作了删改,增加了部分新条文。
本规定发布之日起代替SDGJ 94—1990。
本规定的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F和附录G均为标准的附录。
本规定由电力行业电力规划设计标准化技术委员会提出并归口。
本规定主编单位:西南电力设计院本规定参编单位:中国电力建设工程咨询公司、电力建设研究所、华东电力设计院、西北电力设计院、中南电力设计院。
本规定主要起草人:何尧章、魏顺炎、罗命达、李正、曹健勋、翁炳华、李喜来、唐国安、吴骁、郭跃明、梁政平、秦益芬。
本规定由电力行业电力规划设计标准化技术委员会负责解释。
目次前言1 范围2 引用标准3 总则4 术语和符号5 荷载6 材料7 基本规定8 构件计算及断面选择9 连接计算10 构造要求附录A (标准的附录) 镀锌钢绞线规格及强度标准值附录B (标准的附录) 双杆受力分配表附录C (标准的附录) 桁架内力分析简化表附录D (标准的附录) 铁塔轴心受压构件稳定系数附录E (标准的附录) 等直径钢管起振临界风速V cr曲线附录F (标准的附录) 环形截面混凝土电杆斜截面承载力计算附录G (标准的附录) 用词和用语说明条文说明1 范围1.0.1本规定适用于新建的110kV~500kV架空送电线路杆塔结构的设计,通信杆塔设计可参照采用。
铁塔结构计算公式
酒杯型铁塔构造设计尺寸计算:身腿部展开尺寸计算身腿部几何尺寸计算同坡度塔身腿接口尺寸计算铁塔锥顶高斜及其力臂的尺寸计算任意斜杆的尺寸计算羊角式塔头几何尺寸计算酒杯塔曲臂正、侧面的展开计算酒杯型串心塔头水平X值的计算铁塔身部串心水平X值的计算酒杯型塔头上、下曲臂内侧面翻面水平切口计算酒杯型塔横担几何尺寸计算铁塔身、腿部水平三角断面尺寸的计算铁塔节点紧凑设计中的双心斜交尺寸计算酒杯型塔双地线架展开尺寸的计算酒杯型塔颈部曲点三角形尺寸计算(一)酒杯型塔颈部曲点三角形尺寸计算(二)酒杯型塔颈部正、侧面三个口的关系铁塔身腿部水平三角断面正端距F、E极限值的计算双地线架的塔帽子展开尺寸计算防止酒杯型塔颈下内侧面出现不合理结构酒杯型铁塔构造设计尺寸计算1、身腿部展开尺寸计算此节不仅适用于酒杯塔,对于任何其他类似的铁塔身腿部尺寸计算均适用。
1.1 身腿部展开图,见图4-11.2 身腿部展开尺寸计算1.根据设计图纸给定的已知控制尺寸a ——正面下口b ——正面上口c ——侧面下口d ——侧面上口H0——垂直中心高2.按下面公式计算出正面塔面高H 1,侧面塔面高H2,主材展开实际长Sb或Sx,如果是正方形断面,则a=c,b=d,Sb=Sx,H1=H2.Sb--正侧面不同时的实长S X--正侧面相同时的实长根据Sx,a,b 就可以获得正方形断面的四个相同的展开面。
正面(10-11-21-20),右侧面(10-12-22-20),左侧面(11-13-23-21),后面(12-13-23-22)。
如果是矩形断面就可以根据Sb,a ,b,c,d获得前后相同,左右相同的展开面。
2、身腿部几何尺寸计算此节不仅适用天酒杯塔,对于其他类似铁塔的身腿尺寸计算均适用。
2.1身腿部几何尺寸图,见图4-2。
2.2 身腿部几何尺寸计算当将塔的身腿某一段按每一节的方法计算展开以后,我们就可以在已展开的等腰梯形面上进行各杆件的几何尺寸计算。
一,计算的已知条件是:a---下口b---上口s---腰长,实长(二次坡长)H1—塔面高(一次坡长)二,需要计算的各杆件的几何尺寸可由下列式算出3、同坡度塔身,腿接口尺寸计算此节不公适用于酒杯塔,对其它类似的塔也适用。
铁塔技术规范
河南移动铁塔建设规范(自建铁塔)河南移动通信有限责任公司河南省电信规划设计院2020年7月目次1、总则 (1)1.1、概述 (1)1.2、制定技术规范书的依据 (2)2、建设方案 (2)2.1、移动通信塔的基本要求和类型 (2)2.1.1、基本要求 (2)2.1.2、移动通信塔的类型 (3)2.1.3、移动通信塔的工艺要求 (3)2.2、移动通信塔的建筑材料要求 (4)2.2.1、钢材的合格保证书 (4)2.2.2、钢材的型号选择 (5)2.2.3、连接材料的要求 (5)2.3、移动通信塔的基本构造要求 (6)2.3.1、移动通信塔结构构件的最小规格要求 (6)2.3.2、节点连接要求 (6)2.4、移动通信塔的防锈防腐要求 (7)2.4.1、防锈防腐方法 (7)2.4.2、防锈防腐层厚度要求 (8)2.4.3、其他要求 (8)2.4.4、基础螺栓与脚底板的防锈防腐要求 (8)3、移动通信塔产品质量检验标准 (9)3.1、放样、下料和切割的标准 (9)3.2、制孔的标准 (10)3.3、几何尺寸的标准 (11)3.4、焊缝的标准 (11)4、移动通信塔的基础施工 (12)5、移动通信塔防雷与接地的要求 (13)5.1、防雷的要求 (13)5.2、地网的要求 (15)5.2、接地体的要求 (16)6、移动通信塔的工程验收 (16)6.1、验收单位 (16)6.2、技术文件 (17)7、移动通信塔的维护 (17)8、附件 (19)1、总则1.1、概述为进一步规范河南移动铁塔建设标准,提高工程施工质量,为铁塔建设各阶段的验收工作提供依据,特制定本规范。
1.2、制定技术规范书的依据(1)《建筑结构可靠度设计统一标准》,GB 50068-2001(2)《建筑结构荷载规范》,GB 50009-2001(3)《钢结构设计规范》,GB 50017-2003(4)《建筑抗震设计规范》,GB 50011-2001(5)《钢结构工程施工及验收规范》,GB 50205-95(6)《塔桅钢结构施工及验收规程》,CECS 80:96(7)《六角头螺栓——A级和B级》,GB 5782-2000(8)《六角头螺栓——C级》,GB 5780-2000(9)《碳素结构钢》,GB 700-88(10)《低合金高强度结构钢》,GB/T 1591-1994(11)《优质碳素结构钢》,GB/T 699-1999(12)《碳钢焊条》,GB 5117-1995(13)《低合金钢焊条》,GB 5118-19952、建设方案2.1、移动通信塔的基本要求和类型2.1.1、基本要求移动通信塔的使用基准期为50年,结构安全等级为2级,抗震设防类别为丙类。
铁塔基础计算
铁塔基础设计在工程设计时根据具体情况进行分类规划一般分四类:粘土坚硬粘土碎石严重风化岩等C1粘土硬塑C3粘土可塑C5粘土软塑C7特殊地质、地形应区别对待。
如:未风化的岩石、有河流的河套地段、有较高洪水位的塔位、有较厚层的粘土地带、地下水位高施工困难地带等等根据地质地形条件和铁塔种类设计相应的基础。
目前常用的基础形式是现场浇注的台阶式钢筋混凝土基础。
台阶一般两阶或三台阶常用。
基础尺寸的预设定根据作用力大小确定,我们设计是66、110千伏且单回路线路,设计的铁塔基础作用力不大,主柱的宽度直线塔600,耐张塔600或800.选择台阶尺寸时要注意、台阶高度和伸出长的比值一定大于等于1,等于1是45度,“刚性角”因为基础底板不配钢筋不能使混凝土基础受拉。
常用的台阶尺寸最底层的采用300,其他台阶高度按计算和构造要求确定。
设计基础时已知条件铁塔基础作用力:上拔力、下压力、水平力;地质条件地耐力、地下水位、冻结深度、设计的过程是试凑法、事先给定尺寸、验算不满足要求重新选择尺寸、反复几次最后达到目的。
上拔稳定计算上拔稳定计算、根据抗拔土体的状态分别采用剪切法和土重法。
剪切法适用于原状土体;土重法适用于回填抗拔土体。
我们经常采用的是钢筋混凝土台阶式基础是回填抗拔土体,计算应用土重法。
下面介绍土重法计算。
土重法中几个常用参数在“送电线路基础设计技术规定”附表:注:位于地下水以下土的计算容重按8〜11取用。
混凝土重度24KN/m,位于地下水以下混凝土的计算重度按12KN/吊取用。
(插图1)自立式铁塔基础上拔稳定:r f T E<r E rs(Vt-△vt-V°)+Qr「基础附加分项系数直线塔1.1;耐张、转角塔1.6T E-上拔力ht-基础埋深mVt-ht深度内土和基础的体积m3△vt-相邻基础影响的微体积r『水平力影响系数(r s-基础底板以上土的加权平均重度M-深度内的基础的体积m3Q-基础自重力Q=基础体积*混凝土重度Vt(基础体积)=ht(B2+2Bhttana+4/3ht2tan2a)△vt=(B+2httan%-L)2/24tan%(2B+L+4httan%) L-基础跟开m基础下压计算1 .当轴心荷载作用时应符合式:F><fa/r rfP-基础底面处的平均压力设计值Kpaf a r修正后的地基承载力「f-地基承载力调整系数0.75B-基础宽度m2 .当偏心荷载作用时应符合式:Pmaxw1.2fa/「什基础底面的压力计算当轴心荷载作用时应符合式:P=(F+「G G)/AF-上部结构传至基础顶面的竖向压力设计值KN G-基础自重和基础上的土重KN2A-基础底面面积mr G-永久荷载分项系数,对基础有利时,宜取P G=1.0,不利时应取P G=1.2。
铁塔设计数据计算
绝缘子串正常运行情况下所受的综合荷载(N)= 绝缘子串验算情况下所受的综合荷载(N)= 绝缘子串断联情况下所受的综合荷载(N)= 绝缘子串年平均气温情况下所受的综合荷载(N)= 绝缘子串在导线断线情况下所受的综合荷载(N)=
394544.9757 217802.5107 116479.0432 291197.608 775882.6662
1000
75057.35 85792.49 42384.58 42384.58 128279.95
导线的综合荷载计算 GN=SQRT((Lh·g4·n1·S)^2 +(Lv·g1·n1·S)^2) 导线截面积= 561.39 分裂数= 4 绝缘子串重(kg) = 6500 Lh1= 729 Lv1= 1810 Lh2= 1259 Lv2= 1320 σ max= 237.953 导线的自重比载(N/m.mm2)= 0.040627 导线高空风速下的风压比载(N/m.mm2)= 0.081512 导线验算高空风速下的风压比载(N/m.mm2)= 0.091871 导线在断联、断线下的风压比载(N/m.mm2)= 0 导线在年平均气温下的风压比载(N/m.mm2)= 0 导线正常运行情况下的综合荷载(N)= 99041.42873 或 121714.9919 导线验算情况下的综合荷载(N)= 108750.0237 或 135401.6738 导线断联、断线情况下的综合荷载(N)= 48439.5216 或 42384.5814 导线年平均气温情况下的综合荷载(N)= 48439.5216 或 42384.5814 导线在断线情况下绝缘子串所受的不平衡张力(N)= Δ TD=60%*σ max*n/*S= 320602.6432 绝缘子串正常运行情况下的安全系数= 绝缘子串验算情况下的安全系数= 绝缘子串断联、导线断线情况下安全系数= 绝缘子串年平均气温情况下的安全系数= 3 1.5 2 5
通讯铁塔荷载计算
包西铁路通信工程荷载计算书通讯铁塔及基础的设计、制造及安装应符合下列中华人民共和国相关现行标准:钢结构设计规范GB50017-2003建筑结构荷载规范GB50009-2003混凝土结构设计规范GB50010-2002建筑地基基础设计规范GB50007-2002建筑抗震设计规范GB50011-2001钢结构工程施工质量验收规范GB 50205-2001塔桅钢结构工程施工质量验收规程CECS 80-2006高耸结构设计规范GB50l35-2006一、45米角铁塔1、使用条件:1.1、45米角钢通讯塔,主材材质为Q345B。
辅材材质为Q235-B型钢,设外爬梯,带护栏。
1.2、设计风速: 30m/s;抗震: 8°;裹冰: 5mm;温度: -35~45℃;1.3、防腐处理为热镀锌;1.4、铁塔自地面以上6m范围内的连接螺栓全部采用防盗螺栓;1.5、铁塔重量:140.98KN(14.098T)1.6、铁塔结构简图2、荷载计算2.1、设计结构图2.2、风荷载计算依据建设部发布的国家标准GB50l35-2006《高耸结构设计规范》对杆塔进行风荷载的计算,下面为引用标准部分:2.2.1、垂直作用于结构表面单位面积上的风荷载标准值应按下式计算:2.2.2、风压高度变化系数:地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中小城市郊区;C类指有密集建筑群的中等城市市区;D类指有密集建筑群但房屋较高的大城市市区。
选用B类,1.25,1.56;2.2.3、高耸结构的风荷载体型系数μS,按下列规定采用:本次设计为塔架结构的形式,选用《高耸结构设计规范》中的表4.2.7所列体型部分,西面是该部分的内容:风荷载体型系数μS选用最不利的风向②形式,μS=2.4;2.2.4、自立式高耸结构在z高度处的风振系数可按下式确定:式中ξ——脉动增大系数,1.73;ε1——风压脉动和风压高度变化等的影响系数,0.63,0.55;ε2——振型、结构外形的影响系数,0.88。
铁塔基础计算书
铁塔基础计算书四脚塔独立基础计算书保护密码:l00149047XXXX项目XXX 基站XXX铁塔0、原始数据输入几何参数基础长l 3.8m 宽b 3.8m 基础埋深d 3m 塔脚高度H z0.3m 塔柱截面高度h z 900mm 底板根部厚度h 1500mm 端部高度h 2300mm 混凝土强度等级C25土参数地下水位深度d w 3.6m 承载力特征值f ak 100kP a 基础底面摩擦系数μ0.3上拉角α020°作用力(标准值)拔力 T 380kN 压力 N 480kN 水平力 H x 60kN 水平力 Hy 60kN混凝土轴心抗压强度设计值f c 11.9N/mm 2混凝土轴心抗拉强度设计值ft 1.27N/mm 2混凝土容重γc 23kN/m 3土的重度γ16.50kN/m 3土的计算重度γ016.50kN/m 3基础的底面积A14.44m 2基础的抗矩W x =bl 2/69.15m 3 W y =lb 2/69.15m 3 基础冲切破坏锥体的有效高度h 0470mm 基础体积V f7.84m 3基础上土的体积V s35.72m 3h t =d-h 22.70m h t 深度范围内的基础体积V 03.27m 3修正后承载力特征值f a =f ak +ηb γ(b-3)+ηd γ0(d-0.5)141.25kP a1、地基承载力验算1.1受拔塔柱顶面竖向力标准值F k-380.00kN 基础自重(包括土重)标准值G k 769.78kN 标准组合下基础底面力矩M kx =M kx0+V k y0(d+H z )198.00kN ·m M ky =M ky0+V kx0(d+H z )198.00kN ·ma x =0.5b-e x =0.5b-M kx /(F k +G k ) 1.39m a y =0.5l-e y =0.5l-M ky /(F k +G k ) 1.39m a x a y /0.125bl1.07a xa y ≥0.125bl 即基底脱开面积不大于全部面积的1/4满足标准组合下基础底面压力值平均p k=(F k+G k)/A26.99kN/m2最大p k,max=(F k+G k)/3a x a y121.03kN/m2 p k/f a0.19p k≤f a满足p k,max/1.2f a0.71p k,max≤1.2f a满足1.2受压塔柱顶面竖向力标准值F k480.00kN标准组合下基础底面力矩M kx=M kx0+V ky0(d+H z)198.00kN·m M ky=M ky0+V kx0(d+H z)198.00kN·m标准组合下基础底面压力值平均p k=(F k+G k)/A86.55kN/m2最大p k,max=(F k+G k)/A+M kx/W x+M ky/W y129.85kN/m2 p k/f a0.61p k≤f a满足p k,max/1.2f a0.77p k,max≤1.2f a满足2、抗拔稳定验算(按ht<hcr考虑)< p=""> 基础重(考虑浮力)G f180.43kN土体重量(考虑浮力)G e979.20kN基础的受拔力F380.00kNG e/γR1+G f/γR2726.36kNF/(G e/γR1+G f/γR2)0.52F≤G e/γR1+G f/γR2满足3、抗滑移稳定验算(把4个基础做为整体计算,代表值统一取为标准值)基础顶面水平力代表值P h=4(V kx02+V ky02)^1/2339.41kN基础顶面竖向力代表值N(即塔重)100.00kN基础自重包括土重(考虑浮重度)G3079.12kN(N+G)μ/P h 2.81(N+G)μ/P h≥1.3满足4、抗冲切验算(受压塔脚、b=l)基底所受的力轴力N=N0662.00kN基本组合下基础底面力矩M x=M x0+V y0(d+H z)277.20kN·m M y=M y0+V x(d+H z)277.20k N·mp jmax=N/A+M x/W x+M y/W y106.47kP a冲切验算时取用的梯形面积A l=b(0.5(l-h z)-h0)-(0.5(l-h z)-h0)2 2.76m2地基土净反力设计值F l=p jmax A l294.23kNa t900mma b=Min{h z+2H0,l}1840mmam=(a t+a b)/21370mm0.7βhp f t a m h0572.43kNF l/(0.7βhp f t a m h)0.51F l≤0.7βhp f t a m h0满足5、配筋验算5.1基础底板底面(受压组合)偏保守近似按p jmax计算M max=0.5p jmax(0.5(l-h z))^2111.92kN·m/m 配筋A s=M max/0.9h0f y881.97mm2/mA s,min(最小配筋率0.15%)705.00mm2/m 钢筋等级Ⅱ钢筋抗拉强度设计值fy300N/mm2实配钢筋直径d14mm 间距s150mm面积A s实配1025.73mm2/m1.2max{A s,A s,min}>A s实配>max{A s,A s,min}配筋合适5.2基础底板顶面(受拉组合)偏保守近似按p jmax计算M max=0.5p t(0.5(l-h z))^241.80kN·m/m配筋A s=M max/0.9h0f y470.60mm2/mA s,min(最小配筋率0.15%)705.00mm2/m钢筋等级Ⅰ钢筋抗拉强度设计值fy210N/mm2实配钢筋直径d12mm间距s150mm面积A s实配753.60mm2/m1.2max{A s,A s,min}>A s实配>max{A s,A s,min}配筋合适5.3塔柱纵筋(验算塔柱根部截面)钢筋等级Ⅲ钢筋抗拉强度设计值fy360N/mm2实配钢筋直径d25mm总根数n12面积A s实配5887.50mm2每边面积A s1实配1962.50mm2最小配筋率验算A s,min(最小配筋率0.6%)4860.00mm2每边面积A s1,min(最小配筋率0.2%)1620.00mm2配筋≥最小配筋率拉弯拉力N542.00kN力矩M x=M x0+V y0(d+H z)277.20kN·mM y=M y0+V x0(d+H z)277.20k N·m偏心距e0x0.51me0y0.51m正截面受弯承载力设计值M ux=M uy586.40kN·m轴拉承载力设计值 N u0=f y A s2119.50kN1/(1/N u0+1/(e0/M u))586.42kN0x xe i=e0+e a0.45m塔柱的计算长度l5.60m偏心距增大系数η 1.01e=ηe i+h/2-a0.87m-h/2+a'0.04me'=ηe界限相对受压区高度ξb0.52受压区高度x=N/α1f c b61.81mm计算配筋A2箍筋样式E实配箍筋直径d10mm间距s250mmρv=(n1A s1l1+n2A s2l2)/A cor s0.498%配筋偏大箍筋个数13钢筋重量64.00kg5.5马凳钢筋(一个基础)根数n20马凳钢筋直径d14mm 钢筋重量22.56kg 6、工程量统计混凝土垫层6.40m3钢筋混凝土31.38m3钢筋1876.66kg 开挖工程量214.87m3回填工程量177.09m3</hcr考虑)<>。
塔架计算书
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=42.8mmI x0=54mmI 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。
国电铁塔制图规范
国家电网公司110~500kV输电线路典型设计铁塔制图和构造规定(试行版)输电线路典型设计工作组2006年06月23日目录一.图纸幅面尺寸注:1、建议尽量不采用0#图纸;2、1#、2#、3#图不宜加宽,可按(长边/8)的倍数加长,最长不超过1931mm;3、4#、5#图不得加长和加宽,5#图用于手册;4、选用图纸幅面时,同册图纸宜以一种规格的图幅为主,尽可能不要大小图幅混用。
二.图标与工程名1.图标图标采用以下两种形式:(样本见图框的DWG文件)图 2.1 大图标格式图 2.2 小图标格式图标统一放在图纸右下角。
设计院签署设计、校核、审核和批准,制图公司签署制图和校核。
校核栏内设计院签署在前,制图公司签署在后。
2.结构图册及塔名5A-ZM1 ZM1直线塔总图及材料汇总表5A-J1 J1转角塔结构图5A-ZBC1 ZBC1直线塔结构图5D-SZ1 SZ1双回路直线塔结构图5D-SJ1 SJ1双回路转角塔结构图5D-SZC1 SZC1双回路直线塔结构图3.工程名: 110~500kV输电线路典型设计4.图纸名称:5A-ZBC1直线塔地线支架结构图①5A-ZBC1直线塔中导横担结构图②5A-ZBC1直线塔边导横担架结构图③5A-ZBC1直线塔上曲臂结构图④5A-ZBC1直线塔下曲臂结构图⑤5A-ZBC1直线塔塔身结构图⑥5A-ZBC1直线塔腿部结构图⑦5D-SZ1双回路直线塔地线支架结构图①5D-SZ1双回路直线塔上导横担结构图②5D-SZ1双回路直线塔中导横担结构图③5D-SZ1双回路直线塔下导横担结构图④5D-SZ1双回路直线塔塔身结构图⑤5.图纸目录:图纸目录采用A4号图纸,格式如图2.3所示。
图2.3 目录格式6.图纸编号: 5A-ZBC1-XX5A-J1-XX总图及材料汇总表编号为 01同一段结构需要分几张图纸时,编号后加几分之几。
三.图纸内容1.总图1)单线图以最高呼称高为基准,布置于总图的左边,由左向右按呼称高递减连续布置其它接腿。
铁塔设计方案图样
铁塔设计方案图样铁塔制作要求1、铁塔设计设计要求设备安装铁塔为前端监控设备的运行提供必要的保障,为了使设备正常运行,在基础建设上本着牢固可靠、坚固耐用的原则,铁塔设计遵循《高耸结构设计规范》GB135-90,满足设备安装的要求。
铁塔抗风性能要加强,据了解,该地区最大历史风力记录为18级强台风,14级台风每年都有不少于10次,故此,需要特别注意安装铁塔的抗风要求,加强铁塔、基础的抗风制作级别,确保安装铁塔以及设备的安全。
由于设备安装点地处海岛,常年台风季节多,伴随雷电多发天气也多,需要加强铁塔的接地级别要求,本协议要求铁塔的整体接地阻值不大于1欧姆。
2、铁塔设计考虑的因素:1)铁塔的设计原则是“安全,适用,经济,美观”。
由于海域监控系统地处海边,为了系统建设后与整体环境协调,铁塔的设计在满足安装、安全性的条件下,追求线条流畅,与周边环境和谐,铁塔颜色可根据环境色调搭配;2)铁塔设计、施工、验收依据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《钢结构工程施工工程质量验收规范》GB50205-2001《建筑抗震设计规范》GB50135-2006《钢塔桅结构设计规程》GBJ1-84《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》YD/T5131-20053)基本抗风、结构安全等级及设计使用年限:抗风级别18级,铁塔抗震为不低于9级,铁塔设计使用寿命不低于10年。
4)铁塔负载要求:铁塔要求负载不小于200公斤,该铁塔负载不包括钢结构主材、螺栓、节点板、避雷针等永久载荷和风荷载、地震作用、雪荷载、裹冰荷载、人员上塔安装检修等可变载荷。
5)铁塔主要材质要求:主材—Q345;其余—Q235;螺栓—M16为级;螺栓—M20为级,铁塔总体垂直度不大于千分之一。
6)铁塔的结构要求:铁塔顶部设计一个平台。
铁塔结构计算公式
酒杯型铁塔构造设计尺寸计算:身腿部展开尺寸计算身腿部几何尺寸计算同坡度塔身腿接口尺寸计算铁塔锥顶高斜及其力臂的尺寸计算任意斜杆的尺寸计算羊角式塔头几何尺寸计算酒杯塔曲臂正、侧面的展开计算酒杯型串心塔头水平X值的计算铁塔身部串心水平X值的计算酒杯型塔头上、下曲臂内侧面翻面水平切口计算酒杯型塔横担几何尺寸计算铁塔身、腿部水平三角断面尺寸的计算铁塔节点紧凑设计中的双心斜交尺寸计算酒杯型塔双地线架展开尺寸的计算酒杯型塔颈部曲点三角形尺寸计算(一)酒杯型塔颈部曲点三角形尺寸计算(二)酒杯型塔颈部正、侧面三个口的关系铁塔身腿部水平三角断面正端距F、E极限值的计算双地线架的塔帽子展开尺寸计算防止酒杯型塔颈下内侧面出现不合理结构酒杯型铁塔构造设计尺寸计算1、身腿部展开尺寸计算此节不仅适用于酒杯塔,对于任何其他类似的铁塔身腿部尺寸计算均适用。
1.1 身腿部展开图,见图4-11.2 身腿部展开尺寸计算1.根据设计图纸给定的已知控制尺寸a ——正面下口b ——正面上口c ——侧面下口d ——侧面上口H0——垂直中心高2.按下面公式计算出正面塔面高H 1,侧面塔面高H2,主材展开实际长Sb或Sx,如果是正方形断面,则a=c,b=d,Sb=Sx,H1=H2.Sb--正侧面不同时的实长S X--正侧面相同时的实长根据Sx,a,b 就可以获得正方形断面的四个相同的展开面。
正面(10-11-21-20),右侧面(10-12-22-20),左侧面(11-13-23-21),后面(12-13-23-22)。
如果是矩形断面就可以根据Sb,a ,b,c,d获得前后相同,左右相同的展开面。
2、身腿部几何尺寸计算此节不仅适用天酒杯塔,对于其他类似铁塔的身腿尺寸计算均适用。
2.1身腿部几何尺寸图,见图4-2。
2.2 身腿部几何尺寸计算当将塔的身腿某一段按每一节的方法计算展开以后,我们就可以在已展开的等腰梯形面上进行各杆件的几何尺寸计算。
一,计算的已知条件是:a---下口b---上口s---腰长,实长(二次坡长)H1—塔面高(一次坡长)二,需要计算的各杆件的几何尺寸可由下列式算出3、同坡度塔身,腿接口尺寸计算此节不公适用于酒杯塔,对其它类似的塔也适用。
铁塔结构设计计算细则(2006)(稿)
铁塔结构设计计算细则(角钢/钢管塔)审核:校核:编写:金晓华广东省电力设计研究院送变电室2006.9一、设计依据1.《110kV~500kV架空送电线路设计技术规程》(DL/T5092-1999)2.《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154-2002)3.“设计条件及塔头间隙图”(广东省电力设计研究院)(附件1)二、荷载1.导、地线荷载见广东省电力设计研究院提供“铁塔外负荷计算书(附件2)”:2.设计工况应包括正常运行(包括最小垂直荷载和最大水平荷载组合;直线塔最小垂直档距取0.5倍水平档距;转角塔要考虑正、负垂直档距)、断线、安装的最不利组合情况,转角塔及结构布材不对称的塔应计算反向风工况,所有塔应计算基础作用力工况。
为便于校对,应进行设计工况归并,可参考“铁塔设计工况”(附件3),并应详细列出每种荷载工况组合,而不是单纯指出第几种到第几种为事故或安装等工况。
3.参考国网典型设计,新规划的直线塔规定了计算高度,铁塔外负荷是对应这个计算高度值的。
杆塔风荷载调整系数βz以及线条荷载对地距离均应按该计算高度(呼高)取值。
对本塔高于该计算呼高的,应采用由我院电气专业开的缩小使用条件的铁塔外负荷来验算,原则上不增大共用段原主材构件规格,如个别共用段主材构件规格差别不大的情况下,则选用较大规格主材,而不修改档距从而修改计算荷载再重新计算,但应得到结构室内部确认。
4.引用国网典型设计,作以下特殊规定:1).500kV直线塔考虑施工锚固工况,部分使用条件大的220kV直线塔也考虑施工锚固工况;500kV和220kV直线塔都考虑2倍起吊安装荷载,但应按4:6比例分配到前后的荷载点上。
2).为降低塔材指标,新规划的直线塔分平地和山地二类,其中平地直线塔考虑1~2种使用条件的塔型,按平腿设计,导线断线张力取一相Tm的15%(500kV)和20%(220kV 及以下);山地直线塔考虑3~4种使用条件的塔型,按长短腿设计,导线断线张力对500kV 电压等级取15%(第1种使用条件的塔)、20%(第2种)及25%(第3、4种),对220kV及以下电压等级取20%(第1种)及25%(除第1种外)。
【输电杆塔设计培训】06、第六章 铁塔材料及其构件的计算
mN A mMW 式中符号与受、受弯相同。
第三节 铁塔节点连接计算
铁塔节点连接一般采用焊接连接或螺栓连接。 一、焊接连接 1、焊缝的分类 焊接连接的连接件是焊缝。
焊缝分两种:对接焊缝,如图a
角焊缝,如图b
(a)
(b)
图6-4
角焊缝按受力方向分为:
正面角焊缝(端缝):焊缝长度方向与力方向垂直 侧面角焊缝(侧缝):焊缝长度方向与力的方向平
d—螺栓直径,当剪切 面在螺纹处时,则取 螺栓的有效直径,mm; nv=2
图6-5
fvb—螺栓连接的抗剪强度设计值,N/mm2;
∑t—取同一受力方向承压构件厚度和的 最小厚度和,mm;
fcb—螺栓连接的承压强度设计值,N/mm2。
(2) 受剪螺栓群的计算 ①螺栓数目的计算
当螺栓数目较多时,在节点上可采用多排布置
式中 K1、K2-为分配系数,按表6-5取值。
N-轴心拉力、压力
二、螺栓连接
1、螺栓型及分类
(1)按螺栓强度分分两种:
① 普通螺栓连接(铁塔多采用) ② 和高强度螺栓连接。 (2)普通螺栓分为三种: ① A级螺栓 ② B级螺栓 ③ C级螺栓
A级、B级螺栓加工和安装精度较高,在铁塔 中很少采用。
C级螺栓是采用Q235圆钢辊压而成,表面较粗 糙尺寸精度不高,对螺孔的要求也较低,容易装拆, 被广泛应用于钢结构连接中。
x0
图1
i-回转半径(绕x-x、y0-y0、x0-x0轴)
Z0-重心距离
3、长细比λ
l0 计算长度
等边角钢力学参数见附表11
第二节 铁塔构件计算
一、轴心受力构件的强度计算
以截面屈服极限应力为极限状态建立计算公式为
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铁塔结构设计计算细则(角钢/钢管塔)审核:校核:编写:金晓华广东省电力设计研究院送变电室2006.9一、设计依据1.《110kV~500kV架空送电线路设计技术规程》(DL/T5092-1999)2.《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154-2002)3.“设计条件及塔头间隙图”(广东省电力设计研究院)(附件1)二、荷载1.导、地线荷载见广东省电力设计研究院提供“铁塔外负荷计算书(附件2)”:2.设计工况应包括正常运行(包括最小垂直荷载和最大水平荷载组合;直线塔最小垂直档距取0.5倍水平档距;转角塔要考虑正、负垂直档距)、断线、安装的最不利组合情况,转角塔及结构布材不对称的塔应计算反向风工况,所有塔应计算基础作用力工况。
为便于校对,应进行设计工况归并,可参考“铁塔设计工况”(附件3),并应详细列出每种荷载工况组合,而不是单纯指出第几种到第几种为事故或安装等工况。
3.参考国网典型设计,新规划的直线塔规定了计算高度,铁塔外负荷是对应这个计算高度值的。
杆塔风荷载调整系数βz以及线条荷载对地距离均应按该计算高度(呼高)取值。
对本塔高于该计算呼高的,应采用由我院电气专业开的缩小使用条件的铁塔外负荷来验算,原则上不增大共用段原主材构件规格,如个别共用段主材构件规格差别不大的情况下,则选用较大规格主材,而不修改档距从而修改计算荷载再重新计算,但应得到结构室内部确认。
4.引用国网典型设计,作以下特殊规定:1).500kV直线塔考虑施工锚固工况,部分使用条件大的220kV直线塔也考虑施工锚固工况;500kV和220kV直线塔都考虑2倍起吊安装荷载,但应按4:6比例分配到前后的荷载点上。
2).为降低塔材指标,新规划的直线塔分平地和山地二类,其中平地直线塔考虑1~2种使用条件的塔型,按平腿设计,导线断线张力取一相Tm的15%(500kV)和20%(220kV 及以下);山地直线塔考虑3~4种使用条件的塔型,按长短腿设计,导线断线张力对500kV 电压等级取15%(第1种使用条件的塔)、20%(第2种)及25%(第3、4种),对220kV及以下电压等级取20%(第1种)及25%(除第1种外)。
在塔的结构设计计算说明书的工程概况中列出断线张力百分数。
3).山区耐张塔的荷载组合应考虑两侧正档下压、两侧负档上拔、一侧正档另一侧负档扭转的所有正常、断线、安装工况的组合;平地耐张塔(当塔型规划有时),不考虑上拔情况。
所有转角塔计算工况均应叠加跳线串荷载。
4).直线塔的导线挂点当采用“I”型串时按照前、后、中三个挂点进行设计,对运行大风情况应分别考虑中挂点承担垂直荷载或前后两挂点的垂直荷载按照4:6分配的情况。
5.荷载系数三、设计计算细则1.主要原则:1)确保铁塔的强度、稳定和今后的安全。
2)降低钢材耗量。
3)构件的布置合理、结构形式简洁,传力路线直接、简短、清晰。
4)合理划分部件和节间,充分发挥构件的承载潜能。
5)满足现行《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154-2002)有关钢结构的构造要求。
6)长短腿应按计算高度减腿的原则设置,取消共用接腿,各腿独立设计。
7) 计算成果应包含我室专业小程序生成的全塔分析云图,并对云图加以整理以方便校对。
2.铁塔构件计算及断面选择采用东北电力设计院编制的“自立式铁塔内力分析软件IGT2.0”或其它经过国家相关机构鉴定的铁塔设计软件(如VTLA2003)对铁塔进行整体有限元计算,对铁塔受力材进行选材(要求用《规程》(DL/T5092-1999)、《规定》(DL/T 5154-2002)计算)。
对铁塔辅助材考虑长细比及被支撑受力材最大内力的影响设计选材,可参考“铁塔辅助材选材细则(附件4)”。
横担的辅助材也应按有限元法建模计算规格。
对支撑角钢规格大于Q345L125X10的V 面辅助材也应按有限元法建模计算规格,而不能仅按长细比选材。
辅助材也应进行人重弯矩的验算。
对于腿部交叉斜材中间的横隔面如下图所示当新设计大肢宽、小壁厚的角钢时,应满足《钢结构》中规定的宽厚比。
轴心受压的稳定系数φ,按《规定》(DL/T 5154-2002)中附录D确定。
系数φ的查对,应以修正后的长细比值Kλ去查。
(当构件的长细比λ<120,且为单面连接时,应考虑构件的偏心影响;当构件为斜材或辅助材,且长细比λ≧120,每端有两个以上螺栓连接,并满足∑i约≧∑i被约时,应考虑节点的嵌固影响。
其中,∑i约:约束杆件的线抗弯刚度系数总和;∑i被约:被约束杆件的线抗弯刚度系数总和。
)对单回路直线塔的曲臂,因外主材弯折,设计计算时除应满足强度要求外,应充分考虑刚度,并对构造提出要求,给出示意图。
对横担下平面等,应采取在主材与斜材间增加小三角辅助支撑的方式或其它布材方式,尽量减小主、斜材的计算长度,以达到减小构件规格的目的。
对荷载较大的直线塔和转角塔,如需主材设计成双角钢时,转角塔则由塔头到塔腿均设计成双角钢,直线塔则在变坡位以下设计成双角钢,变坡位以上尽量采用单角钢。
(可采用调整塔头坡比的方法设计成单角钢,该坡比应该与电气再沟通)主材接头均按双剪设计,应列出每个接头外包板、内包角钢的规格及螺栓数,螺栓数应进行主材肢厚的挤压验算。
对于单角钢的主材,连接螺栓至少有一个以上的螺栓余度,且螺栓个数应取偶,对双角钢主材连接螺栓应有两个以上的螺栓余度,且螺栓数应为4的倍数。
对于T形组合角钢设计的塔身杆件,应按双剪设计连接螺栓个数,并应对连接板厚进行挤压验算螺栓数。
3.材质根据塔体不同部位,构件选用不同的钢材:塔身(腿)主材部分选用单角钢、双角钢、四角钢或钢管,横担部位选用角钢;塔身(腿)主材、横担主材及作用力较大(连接螺栓多于4个)受强度控制的杆件(包含肢厚大于6mm以上的辅助材应做Q235与Q345钢种选择比较)选用Q345(Q420)钢材;塔体斜材、横隔面材、受长细比控制的杆件及其他辅助材选用Q235钢材。
4.系数取值a.塔体风荷载调整系数ßz按新《规定》(5.7式)取值,并应在计算文件中说明取值考虑的因素。
b.构件体型系数μz按新《规定》(5.7式)取值(对钢管及角钢杆件取不同值)。
注:由于该程序只能单独计算选材为角钢或钢管,且程序对钢管风荷载体型系数自动取1.0,而实际采用0.8,故设计计算应在保证钢管杆件及角钢杆件同时满足新《规定》要求的前提下自行等效处理,并在计算总说明中对该系数的处理方法作说明。
c.对杆件的允许长细比按新《规定》(7.2.3)取值,当取不同标准时应有充分论证。
d.钢材强度设计值按新《规定》取值。
所有塔当塔腿采用5、6、7、8分格时,为保证塔腿整体稳定,塔腿主、斜材钢材强度设计值按取值的0.96、0.93、0.91、0.89进行折减。
5.其它要求a.为力求设计的合理,铁塔布材应进行优化,杆件布置应简单,受力明确,整体符合新《规定》构造要求。
主要受力杆件接近满应力并效率趋于一致。
每种塔型的计算应先按角钢塔的方案进行考虑,当主材必须用双组合角钢时,还应按钢管塔方案进行计算。
在方案比较时,先初步选定主材的规格,确定根开,然后按同一根开不同的布材方式进行优化,使传力简单直接,力求使长杆件受拉、短杆件受压,使各杆件的强度、刚度均匀。
对作用力大、连接螺栓数量多以及选材规格大的杆件还应按单、双角钢方案进行比较,综合比较优化选出塔重最轻的方案。
对受力较大的横、斜材,应有单角钢及双角钢的结果标在单线图中,供制图选择较优方案。
b.各局部验(计)算书及大样图横担单、双角钢杆件验算书及双角钢肢向大样图;塔腿辅助材及其螺栓计算书;上人荷载杆件的验算书;跳线串荷载杆件验算书;组合构件填板计算书及大样图;组合角钢螺栓计算;塔座板(型式见<附件5>)设计计算书及样图;插板连接计算书及大样图;法兰盘计算书及大样图;主材角钢与塔脚板间焊缝、主材钢管与塔脚板间焊缝强度计算书及示意图等。
c.对直线塔的起吊荷载,当设计为用单孔起吊时,须按该一点提升2倍起吊荷重计算;当不在中点起吊时,须将2倍起吊荷重按5:5的比例分配给前后侧两孔计算。
±800kV等有特殊要求时除外。
d.对导地线挂点、施工用孔等局部集中荷载附近的结构、构造及孔径等须按“设计条件及塔头间隙图”中说明的挂线方式、挂孔要求、选用金具进行强度校核,并提供计算书。
导、地线挂线板(孔)的安全系数2.0;e.当塔全高超过70m时,设置爬梯、平台、走道等,设计时应考虑,并出示意图、给出主要材料规格。
f.对长短腿,应考虑轮换及最不利组合。
长短腿的配置,应根据呼高和腿部斜材内力分几个档次。
g.对连接多杆件受力复杂或尺寸大的节点板应在成果单线图中说明材质及厚度、卷边或加劲方法,以便制图。
h.对控制工况计算基础反力,对呼高跨度大的塔,计算基础反力应分几个呼高档进行,风压调整系数应按各呼高相应的“规定”中的对基础取值。
对直线塔选出最大拔力、最大压力组合;对转角塔选出上拔腿最大拔力与安装时压力组合、下压腿最大压力与安装时拔力组合。
i.构造要求及构件规格构造要求及构件的最小规格应符合新《规定》。
为统一,构件规格可参见附件6“推荐构件规格一览表”。
为使塔重较优,不应随意取消构件规格,尤其是对主材。
螺栓用6.8级,规格为M16、M20、M24。
k.当遇《规程》、《规定》及本文均未提及的新问题时应及时与委托方技术负责人沟通、协商。
首个塔完成计算后应及时评审,以便尽早发现问题。
四、设计计算成果要求提交如下成果(应为成品,并经设计、校核、审核逐级阅后签署)各2份:a.设计原始资料。
b.设计总说明(含各系数取值及依据,特殊考虑〈处理〉,计算塔重、基础反力、计算书清单等)c.输入数据文件d.设计考虑的荷载工况表e.计算结果文件(含控制工况下两种荷载情况对应的基础作用力)f.成果单线图(含节点编号、材料规格、螺栓规格及数量、各控制尺寸、各关键部位样图、节点板或插板的材质及厚度以及卷边或加劲方法、组合角钢时提供缀板型式及螺栓数量、制图注意事项等)g.本文第三、4条中要求的各局部计(验)算书及样图h.光盘(含以上所有内容)附件6:推荐构件规格一览表1.参考国网等边角钢型号的最小厚度为:L63X5及以上角钢规格可以采用Q345。
当构件两端的螺栓数量因孔壁挤压控制需要增加,从而影响接头的连接形式时,也可角钢单件长度一般不宜超过10m,以方便运输和热浸镀锌。
2.常用环行截面钢管规格如下(优先选用):直径:70、73、76、83、89、95、102、108、114、121、127、133、140、146、152、159、168、180、194、203、245、273、299、310、330、350、370、400、450、480、500、520、540、550、570、600、630厚度:-4、-5、-6、-7、-8、-9、-10、-11、-12、-14、-16、-18、-20、-22主材管壁最小厚度:-5应对管径及厚度的配合,以塔重最轻为目标优化。